Camera 4 cell(Remosaic)介绍

现在市场上手机摄像模组的像素在不断地提高,但是感光芯片的有效感光区域却不能无限地增大,这也就意味着单个像素的感光面积会变得更小,那么单像素的感光性能也会相应地减弱。

如果我们把一次完美曝光比喻成盛满一杯水,单个像素的感光面积比喻成杯口,在相同流量的前提下,杯口越大接收到的水就越多。

当我们在使用这类芯片的时候,在某些场景下就会遇到画面偏暗,噪点明显的情况。问题来了,要怎么办呢?

我们今天的主角4 CELL技术登场啦!

在了解4 cell的结构之前,我们先来了解一下传统的拜耳结构。

传统的拜耳结构

传统的拜耳结构

传统的拜耳结构采用RGGB结构,由于CMOS本身没有辩色能力,只能获得值的大小。拜耳的做法就是增加不同颜色的滤镜,使得每个像素识别一种颜色。然后通过后期插值算法,得到每个像素的RGB值。

4 cell芯片

4 cell芯片

4 cell采用的仍然是拜耳结构,区别在于4 cell对具体像素的排列做了调整。它使用4个颜色相同的像素合成一个像素,整体上仍满足拜耳结构。

亮环境拍摄

在正常拍照的情况下,由于光照充足,采用高分辨率输出即可,经过REMOSAIC算法,转换成我们所认识的拜耳结构,实现高像素的拍摄。REMOSAIC可以分为硬件和软件两类,硬件模式可以通过sensor实时输出Bayer模式的图像,软件模式则需要通过调用专用库对图像调整。所以目前来看,采用硬件REMOSAIC的方式效率更高。

暗环镜拍摄

在暗环镜下,此类芯片可以将4个像素合起来当成一个像素。这个像素由于有更大的感光面积,在暗环镜拍摄时,会有更好的感光效果,这样子在拍摄夜景的时候画面会更明亮。

一般情况下终端会根据ISO来判断采用4 cell模式下拍摄的图片的输出。比如ISO200以下(定义为亮环境),sensor以高像素REMOSAIC以后输出,ISO200以上(定义为暗环境),则以4 cell后低像素输出,再通过平台的插值的方法得到高分辨率图像。

4 cell的优劣势

优势

4 cell的优势简单来说就是在暗态环境下,切换为低像素模式,提升暗态感光能力和噪点表现;在亮度充足环境下,切换为高像素模式,满足高解析力的表现。所以4 cell芯片的两种模组切换合作给图像带来不同表现能力是其最大的优势。

劣势

4 cell的劣势其实也很容易想到,我们对一个芯片的Pixel进行了各种重组和算法补偿,那么它在高像素状态下的某些表现就会比同规格的高像素模组略差一些。在实际的测试中我们发现4 cell Sensor Remosaic后的效果,在实景解析力表现上较正常的芯片略差。 目前看来,4 cell sensor会产生一定程度的伪色表现,在黑白交界等高频场景会尤其明显。不过随着ISP的能力提升以及AI技术的应用,相信4 cell将不再惧怕这些问题。

4 cell的优劣势

4 cell前景

现在手机像素越来越高,但是像素尺寸却在变得越来越小。在这样的背景下,4 cell技术能在很大程度上解决小尺寸像素的一些缺陷。目前在市场上,大家也可以找到很多使用4 cell芯片的机子,相信在以后的市场中,4 cell的使用频率也会逐步提升。

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