手機CMOS應用“退燒”
按照以往的慣例，伴隨着高通和聯發科新款移動旗艦SoC的發佈，每年的一月到三月將迎來一波新機發布潮，主流安卓手機廠商的年度新旗艦會在該時段內接連亮相。新機型的到來也意味着手機影像實力的提升，相較於此前超高像素傳感器的高調登場，今年的手機CMOS市場出現了一些新變化。
今年12月中下旬，摩托羅拉和小米發佈了搭載驍龍8的新機型，在CMOS上摩托羅拉 edge X30和小米12/12X均使用高像素中底傳感器。其中值得關注的是，小米12/12X棄用上一代的一億像素傳感器，轉而使用許多手機廠商都在使用的IMX766。
不只是摩托羅拉和小米，包括今年的許多機型在內，都選擇使用高像素中底CMOS。廠商們的選擇說明了市場方向的改變，脫離片面的數字不再盲目追求超高像素，使用更成熟的硬件方案。
超高像素並不直接等同於高畫質
需要提前說明的是，CMOS圖像傳感器是手機攝像頭模組中的一部分，負責將穿過鏡頭的光信號轉化爲芯片能理解的數字信號。此外，手機攝像頭模組還包括鏡頭和鏡頭模組，前者負責傳遞光線，後者是將鏡頭、CMOS、OIS光學防抖等模塊封裝在一起。而所謂的“高像素中底CMOS”，指的是規格爲5000像素、1/1.5英寸左右的傳感器，區別於一億像素、1/1.3英寸左右的超高像素大底傳感器。
要判斷一顆CMOS素質的高低，可以看總像素、單位像素大小、傳感器感光面積和對焦技術等。智能手機機身可利用面積有限，對主流手機而言直接塞下一顆超大尺寸CMOS並不現實，近年來廠商爲了提升手機畫質開始嘗試走超高像素路線，通過縮小單位像素的方式提升傳感器總像素數量。如三星的HM1擁有1.08億像素，但單位像素尺寸只有0.8μm，遠小於1200萬像素索尼IMX555的1.8μm。
超高像素傳感器的優勢在於，一方面可以用多像素合成的方式提升單位像素尺寸，三星HM1像素九合一後可輸出1200萬像素/2.4μm的照片；另一方面，一億像素傳感器利於產品宣傳，容易靠超高像素的產品特性吸引消費者選購，特別是在下沉市場中，部分用戶還認爲高像素就一定等同於高畫質。
理想很豐滿現實很骨感，經過幾年的發展6400萬像素和一億像素傳感器並未成爲市場的主流。不只是小米12系列迴歸5000萬像素傳感器，就連三星在自己的Galaxy S系列中也沒有普及一億像素，S20和S21兩代產品僅Ultra機型搭載一億像素CMOS，其他幾款均使用“保守”的1200萬像素傳感器。超高像素難以流行開來，主要包括以下幾大原因。
首先，超高像素傳感器並未給手機成像畫質帶來質的飛躍，反而增加ISP的運算壓力造成拍照卡頓和發熱異常等問題，影響用戶使用體驗。不管是直接輸出一億像素照片還是像素多合一輸出1200萬像素照片，超高的像素短時間內極大增加ISP運算量，難以做到無感式拍照體驗（即拍即得）。比如搭載一億像素傳感器小米 CC9 Pro就被部分用戶吐槽拍照時取景器卡頓，快速點按快門會有一段等待的過程。
其次，像素越高、單位像素尺寸越小的CMOS越需要精密的製程工藝，即製造超高像素CMOS的成本更高。CMOS與手機SoC不同，不需要追逐最頂尖的製程工藝，但CMOS單位像素尺寸的縮小使得傳統40納米+產線無法做到精確切割，只能使用40-28納米制程工藝。
在安卓手機步入4800/5000萬像素時代後，三星在CMOS市場追上索尼的重要原因是自己擁有先進製程產線，而索尼自家的老工藝產線達不到製造超高像素CMOS的要求，現在只能找臺積電合作。
前不久新發布的摩托羅拉 edge X30和小米12/12X均使用5000萬像素中底CMOS，前者爲1/1.55英寸的豪威OV50A、後者爲1/1.56英寸的索尼IMX766。高像素中底CMOS兼顧成像表現和用戶體驗，在成本上也更有優勢，更適合用在走量的機型上，而超高像素CMOS更偏向於Pro+或Ultra等追求極致的產品。
一億像素等傳感器還會繼續存在，但高像素中底傳感器會更普及，成爲主流中高價位機型的標配。此外，部分“成熟”的傳感器或會流行起來，搭載在更多新機型上。
“成熟”的CMOS將更受廠商歡迎
小米12/12X使用的索尼IMX766並非是最新款COMS，最早搭載的機型是2020年年末發佈的OPPO Reno 5 Pro+，不過憑藉較強的綜合實力，IMX766在OPPO獨佔期過後被許多廠商採用。小米12作爲小米的重要機型，未採用最新款CMOS突出小米求穩的發展特徵，告別單一的CMOS硬件比拼。
對於手機廠商來說，使用已發佈過一段時間的CMOS有諸多好處。在算法調試方面，市面上已發佈的相關機型較多，廠商有更多可參考案例和調試時間，進而降低產品翻車的概率。例如谷歌就曾連續幾年打磨IMX363，靠算法的升級提升手機拍照實力。
在成本層面，應用成熟的CMOS在成本層面的優勢不僅體現在採購價格上，還體現在算法開發與適配方面，廠商不需要重新開發一套算法適配新機型，更多的是根據不同鏡頭和ISP調整原來的優化策略。小米11 Ultra的超廣角和長焦鏡頭均使用IMX586（原小米9的主攝），長時間的打磨和不錯的硬件規格，讓IMX586這顆成熟的CMOS煥發第二春，綜合成像素質不輸專門的超廣和長焦CMOS。
應用成熟CMOS的方式並不罕見，只不過此前許多安卓手機廠商更喜歡追新，在中高價位段搭載成熟CMOS的手機並算多，不過，最近兩年這一狀況已迎來變化。
現在稍有不同的是，成熟的CMOS更多的用於手機主攝，有的甚至會出現一代CMOS用於三代機型的現象。OPPO和vivo在線下市場的成功，說明盲目地追逐超高像素並不可取，多數用戶並不太在意部分CMOS是否是新款，更在意拍照的具體效果。同理，長焦微距和“顯微鏡”鏡頭強調的是玩法上的升級，均是採用多是小底低像素CMOS。
個人認爲，智能手機行業已走過僅靠硬件堆料發展的蠻荒期，隨着手機市場的成熟和經濟的發展，許多用戶在選購手機時也更在意手機廠商自己的自研技術。應用成熟CMOS不代表擠牙膏，只用新CMOS不提升自研算法實力纔是真正的擠牙膏，供應鏈技術廠商們都能買，但要想尋求高端手機市場的突破只能從自研技術層面入手。
CMOS之外，自研軟硬件模塊已是行業趨勢
現階段，阻礙手機拍照/視頻能力提升的主要原因在於物理層而非軟件層，例如鏡頭，空間的限制使得手機鏡頭的鏡片片數低於10片，且主要爲透光性一般的塑料材質鏡片。物理上的限制使手機廠商們在鏡頭模組上能做的改變並不多，只能轉向算法和圖像處理硬件。
經谷歌的推動，“計算攝影”已被認爲是提升手機攝影瓶頸的主要方式之一，如手持超級夜景算法、多幀合成技術和廣角畸變調整算法，突破鏡頭和CMOS物理層面的限制提升手機成像效果。華爲、小米和vivo等國產廠商在發佈會上都會強調自研算法的重要性，側面降低CMOS在用戶心中的影響力。可以說，曾經那個可以靠買第三方成像算法提升手機攝影質量的時代已一去不復返，品牌想要在中高端手機市場站穩腳跟，還得自己在軟件算法上下功夫。
自研ISP和NPU是另一條提升手機影像實力的路線，更準確的說，在高端機市場有一席之地的玩家基本都自己的ISP。今年米OV三家都在ISP或NPU上發力，着力構建算法+影像硬件的自研體系，將影響手機成像質量的更多技術環節掌握在自己手裡。
最後要說的是，功能機到智能手機的技術跨越，本質上是芯片技術的跨越，許多功能的升級都依賴於芯片算力的提升。對於尺寸有限的手機而言，“像素”起到的作用越來越小，一英寸CMOS似乎就是手機影像發展的臨界點，行業物理層面天花板就在頭頂，既然更高畫質的照片難以靠硬件“堆”出來，那不如靠算法和芯片“算”出來。