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​感光元件 CMOS

感光元件( CMOS )，是相機的核心，相當於人眼的視網膜，吸收光線，並轉換成數位訊號輸入機器。一般來說，上面有RGB( 紅綠藍 )三種顏色的陣列，這種排列方式叫「拜耳濾色鏡」( Bayer filter )，其中綠色的面積是紅、藍的兩倍( 所以也會說是RGGB感光元件 )，這也是模擬人眼視覺細胞的顏色、比例 ，記錄這三種顏色的訊息後再經過一堆神秘複雜我也不太懂的算法後，Boom! 彩色的影像就出來了

CMOS2.gif

變數

• 尺寸

影響

• 景深

• 品質

• 雜點

• 解析度

640px-Bayer_matrix.svg.png

​常見的RGGB陣列

EXR_sensor alpha.png
RGBW_Bayer.png
Xtranscolourfilter.png

各種特殊的陣列

ryyb sensor.png

華為自家研發的RYYB陣列，宣稱可以增加40%的進光量

感光元件的尺寸( 每個像素的面積 )與品質將大大的影響畫質。尺寸越大，理論上雜點也會越少( 在夜間、室內等較暗處會更明顯 )，但也要它的看品質，有品質好小尺寸的感光元件( 高階手機 )，也有大尺寸但品質較差的感光元件( 低階攝錄影機 )。現在的手機靠著演算法，和一堆超屌的技術，甚至可以拍出超越單眼的畫質

​猜猜哪張是手機、單眼?  點擊揭曉

Canon EOS 450D
手持
Pixel 3
Night sight
手持
Pixel 3
Night sight
固定
Canon EOS 450D
固定

也有可能是因為我單眼比較爛......畢竟是十年前的入門級單眼，但錄影部分就沒辦法靠演算法了，這部分手機與專業攝影機是天差地遠的( 可惜我沒有能錄影的攝影機好比較 )

不過......品質也沒有一個衡量的標準，所以......基本上CMOS只會看尺寸，越大越好越貴。另外，很多人會有一個迷思，就是CMOS越大，畫面會越亮！其實，CMOS的大小和亮度沒有關係，可以想像是小學測量雨量的實驗，任何柱狀容器不管大小，所接到的雨水都是同樣的高度，每單位面積的雨水都是一樣的，不同的是雨水的總量。換作CMOS，面積越大，亮度不變，但是總接收到的資訊量更多，雜點就會更少，在夜間攝錄影就能放心的提高感光度( 詳見"           " )

感光度
Sensor_sizes_overlaid_inside.png

​較常見CMOS尺寸

Huawei-P40-camera-size-comparison.png

Huawei P40系列擁有​​目前手機中最大的感光元件

( 沒在工商，但是要的話也可以 )

除了雜點，感光元件的尺寸也會影響景深，這也是手機與專業攝錄影機主要的差距，景深淺，影像看起來會有深度、距離感，能更凸顯主體。受限於體積的關係，手機只能裝較小的CMOS，相對的麼景深就比較不明顯( 即使手機的光圈更大 )

IMAG0435_2.jpg

手機( hTC Desire 816 )

IMG_0007.JPG

單眼( Canon EOS 450D )

這時聰明的手機廠商們也想到了解決辦法，透過增加第二顆，甚至多顆鏡頭，讓手機能"看"出物體大致的距離，分成前景、背景，並依圖層模糊處理，進而模擬出類似大感光元件所呈現的淺景深、大光圈效果，但我怕這邊寫不完，詳見"景深"

​

​延伸

一些我寫不完但還是超想放的東東

• 華為有RYYB，為何不用進光量更多的CYYM? .........

• 解析度的極限? .....................................................................................

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