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开启手机影像新时代 诺基亚Lumia 1020成像测试

色影无忌
梁爽
梁爽
2014-01-13

  2012年在MWC上诺基亚发布了一款颇为惊艳的手机:具有4100万像素卡尔蔡司摄像头的808 PureView。诺基亚808 PureView是全球首款采用PureView成像技术的智能手机,开启了智能手机影像的全新时代。不过,该款手机也成为诺基亚开发的最后一款Symbian手机。

 

诺基亚808 PureView与Lumia 1020

  此后各大厂商都盯上了智能手机拍照功能,三星的GALAXY Camera(发展2代)、GALAXY S4 Zoom、GALAXY NX三款手机相机的跨界产品,其中GALAXY S4 Zoom是手机为主导,具备1/2.3英寸1600万像素BSI传感器和10X光学变焦镜头,其他两款则是归为相机,不支持通话功能。索尼则推出Xperia Z1,搭载1/2.3英寸2070万像素Exmor RS堆栈式传感器和索尼G镜头,同期还推出QX系列外接镜头模块。甚至国内手机厂商也不甘落后,比如金立ELIFE E7采用1/2.3英寸1600万像素 OV提供的传感器。似乎智能手机一夜之间都开始比拼传感器尺寸和像素,作为PureView的开创者,诺基亚自然不会坐视不管,2013年7月诺基亚Lumia 1020正式在纽约发布亮相。该机采用了4100万像素的背照式传感器摄像头,引入了光学防抖技术。此外,该机已经改为Windows Phone 8系统,硬件方面均有所提升。那么与前辈808 PureView相比,Lumia 1020又有哪些升级呢?

 

 

规格对比(点击放大)

  从规格表上不能难看出,Lumia 1020几乎是由内到外的全面革新,首先是系统上将Symbian送进坟墓,启用微软Windows Phone 8系统,对于一款智能手机来说系统的变革是非常关键的。其次是硬件配置上,处理器、内存、屏幕、存储等方面都有了较大幅度升级,不过这样的配置跟同价位的Android手机相比,就要逊色很多了。最后,也是这款手机最关键的部分——摄像头也进行了升级,虽然单纯从像素来看没有变化,但传感器的尺寸、类型、镜头结构、防抖支持等方面均有变化,这让我们对其成像还是非常期待的。

技术亮点:

 

1.1/1.5英寸背照式传感器

 

诺基亚808 PureView 1/1.2英寸传感器

 

不同比列下的有效像素

  当年诺基亚808 PureView之所以惊艳,源自手机摄像头上,首先是它采用4100万的超高像素,要知道这个像素值,即便是全画幅数码单反也没有达到的(尼康D800为3600万像素)。Lumia 1020很好的继承了这点,同样具备4100万超高像素,当然这个4100万像素我们可以理解为总像素数,实际拍照时利用的是有效像素,Lumia 1020最高可达到3800万像素(4:3),即便如此诺基亚的像素仍大幅领先同类产品,解析力足以傲视群雄。

 

诺基亚808 PureView采用东芝的传感器

  其次,诺基亚808 PureView摄像头的采用1/1.2英寸CMOS(前照式),一款手机的图像传感器尺寸居然超越了大多数便携数码相机,这绝对是一件震撼的事情。要知道大多数手机所采用的传感器仅有1/3英寸,而便携数码相机中的高端产品也不过1/1.7英寸。据国外网站拆解诺基亚808 PureView采用的是东芝(Toshiba)HES9传感器。到了Lumia 1020,虽然像素上没有变化,但传感器尺寸缩小至1/1.5英寸(2/3英寸)。那么这算缩水了吗?其实不然,因为Lumia 1020这块传感器是背照式的!

 

Lumia 1020采用的东芝传感器

  在传统CMOS传感器中,感光二极管位于电路晶体管后方,进光量会因遮挡受到影响。所谓背照式CMOS就是将它掉转方向,让光线首先进入感光二极管,从而增大感光量,显著提高低光照条件下的拍摄效果。这样我们就明白了,虽然Lumia 1020传感器的尺寸缩小了,但由于结构的变化,其性能并不会打折扣。另外传感器尺寸变小,结构变化也让其更加的轻薄,这样对于镜头体积、手机厚度等方面都是大有好处的。毕竟手机不是相机,寸土寸金,可见设计人员在这方面还是下了一番功夫的,从实物来看,我们可以看到Lumia 1020要比808 PureView纤薄。至于这款传感器,同样出自东芝(Toshiba),型号为CK26V1。

 

Lumia 1020要比808 PureView纤薄

  其实即便缩小至1/1.5英寸(2/3英寸 8.8 x 6.6 mm),仍然远大于其他智能手机,在便携数码相机中,也仅有索尼黑卡RX100/RX100II(1英寸传感器)比它更大,像富士的XQ1、XF1、X10、X20等也不过与其尺寸相当。


2.六片镜头结构 支持光学防抖

 

Lumia 1020摄像头镜片结构

  镜头方面Lumia 1020与808 PureView等效焦距相当,均为26mm,但诺基亚的成像团队对808 PureView上的光学系统进行了改进,镜头光圈值从F2.4提高到F2.2,让更多光线通过,来提升Lumia 1020弱光拍照的性能。此外诺基亚还跟蔡司团队一起研究了很多光学设计和技术,以求减少光学系统组件的厚度,让它能适合Lumia 1020的机身。诺基亚808 PureView的镜头采用1组5片均为非球面设计,4片树脂1片低色散玻璃 ,而到了Lumia 1020 镜头改为6片光学镜片,其中1片玻璃和5片树脂非球面 。

 

镜头结构

  Lumia 1020的镜头采用了一个体积微小的音圈马达。按自动对焦算法的指挥,音圈马达会将物理镜片移动到合适的位置,完成自动对焦。此外,与808 PureView相比,Lumia 1020增加了光学防抖系统(OIS)。诺基亚OIS是把整个镜头组件放在了滚珠轴承上。特殊的陀螺仪组件能判断出手机的移动方向,然后马达将镜头向相反方向移动来补偿手抖产生的偏差。事实上镜头光学防抖要比提升镜头光圈值对于夜景拍摄更有好处,前者是在较低快门速度时也能通过防抖补偿提高成功率,而后者是增强通光量提升快门速度,但光圈增大往往会造成镜头边缘素质下降,所以手机手震解决方案编辑更推崇诺基亚这种光学防抖的方式。

 


外观设计

 

 

正面与侧面

  外观设计方面诺基亚Lumia 1020与此前推出的Lumia 920非常相似,整体尺寸为130.4 x 71.4 x 10.4mm,厚度比Lumia 920更薄,背部不考虑摄像头会显得更平整。整机采用聚碳酸酯材质,并没有采用Lumia 925那种金属材质边框。

 

4.5寸AMOLED屏

  Lumia 1020正面为一块4.5英寸PureMotion HD+AMOLED触控屏,这块屏幕外层覆盖康宁大猩猩第三代抗刮玻璃,分辨率为1280x768,像素密度达到334ppi。此次诺基亚又用回了lumia 900时期的AMOLED(lumia 920采用IPS屏),此举有利有弊,AMOLED饱和度高、色彩艳丽,虽然看起来很漂亮,但也比较失真。编辑觉得这对于一款主打拍照的手机来说,手机屏幕和电脑屏幕会让用户感到一种落差,并非好事,希望诺基亚在屏幕色彩校正上花些心思,更为忠实拍摄原图的还原。

 

  至于Pentile排列是现在一些采用OLED材质的手机RGB子像素的排列方式。传统排列的三基色发光面积相等,而Pentile的RGB发光面积不等,总是红和蓝的面积是绿的二倍。Pentile的一个像素点会“借”用与其相邻的像素点的另一种颜色来构成三基色。水平方向,每个像素和相邻的像素共享自己所不具备的那种颜色的子像素,共同达到白色显示。这导致本来平整的边缘会出现锯齿状。也就是说这块334ppi屏并不能给用户带来细腻感。总的来说Lumia 1020这块屏幕只能说中规中矩,放到现在并不算出色。

 

水滴屏边缘处理

  Lumia 1020的前置摄像头比起光芒万丈的后置摄像头就要寒酸的多,仅仅配备了120万像素F2.4广角镜头,对于自拍、可视通讯来说,只能说凑合用,谈不上有多好。值得说的是诺基亚这款手机做工和设计保持较高的水准,延续了水滴屏幕设计,屏幕边缘呈弧形延伸至边框上,可形成弧线反光。

 

 

侧面三个按键

  这款手机侧面为音量、锁屏、快门三个按键,均为聚碳酸酯材质,实际使用起来手感还是不错的。顶部中间为耳机插孔,左侧为取出SIM卡的插孔右侧则是降噪麦克风孔。

 

 顶部三个孔

 

主摄像头特写

  手机的背面则是前文介绍的主摄像头,外观看起来像是个奥利奥饼干贴在上面,这使得手机背面“躺下”时不能放平,总是被“罗锅”支着,这样长期使用可能会对这块凸起的摄像头边缘造成一些磨损。该相机模块是把所有摄像头组件封装在一起,置入到Lumia 1020机壳内部。它的体积为25X17mm,包含了130多个独立组件。这当中就包括自动对焦辅助灯和氙气闪光灯。该闪光灯有准确的光谱色系,颜色很接近日光,因此色彩还原能力较好。氙气灯的另一个好处是,它能发出非常短的脉冲光,有助于冻结画面的运动。至于自动对焦辅助灯这里就不不多谈了,与相机上的作用一致,暗光下可以照亮对焦部分,帮助合焦。

 

  有一点非常遗憾,那就是这款手机虽然做的轻薄了不少,但也不支持存储卡扩展。这对于一款高像素的拍照手机来说,并不人性化,毕竟机内存储还是有限的且不能更换。

 

  除了手机本身,诺基亚还为这款手机配备了PD-95G充电式拍摄手柄。安装上电池手柄(安装如同插上外置电池盒)握持起来更加符合人体工程学设计,单手拍照时更加轻松。诺基亚 PD-95G 充电式拍摄手柄中的内置式1020 毫安时充电电池,随用随充,可有效提升手机续航。

 

 

手柄快门按钮、USB充电接口与电量显示 

 

手柄内部USB插口与底部脚架插口

  这款拍摄手柄支持标准三脚架接口,可将手机安装在三脚架一起使用,这对于摄影爱好者来说是非常重要的,不用去购买手机专用的固定支架,拍摄慢门或夜景时费用方便。

 


菜单界面

 

 

  前文提到,诺基亚Lumia 1020手机最大的卖点就是拍照功能,为此诺基亚在机内安装了专业拍摄应用程序。下面编辑主要针对该应用程序展开介绍。

 

  专业拍摄这款应用程序,何来专业?首先这款软件并不限制手机拍摄的像素尺寸,其次Nokia专业拍摄可通过直观的操控界面,调整对焦距离、快门速度、白平衡(WB)、感光度(ISO)、曝光补偿等参数。其中快门速度支持4秒的长曝光,可以满足拍摄慢门或夜景的需要。

 

 Lumia 1020专业拍摄操作介绍

  刚打开专业拍摄应用程序,其实并不会发现什么特别,右面有个相机图标的拍摄按钮,屏幕上端有一些很小的参数显示。其实奥妙就在这个拍摄按钮上,用户按住该按钮向左拉出,会出现一层层同心圆,每条弧线对应一种参数,用户只需在弧线上滑动即可完成参数的调节,调好之后再按住拍摄按钮向右收回,这样可以保持界面整洁。

 

 

可生成两张不同像素尺寸图片

像素差异造成两张图片文件大小差异很大

  其他关于拍摄设置,可以在拍摄按钮上方的“…”中进行设置。专业拍摄模式中可设置同时拍摄两种像素规格的照片(5MP、5MP+38MP(4:3)、5MP+34MP(16:9)),一张用于编辑的全像素照片,并生成一张用于社交网络或存储到SkyDrive的500万像素图像。

 

  诺基亚还将提供Nokia Camera应用更新,为Lumia1520和Lumia1020带来RAW(DNG)文件支持,但需要Lumia Black更新才能使用。Nokia Camera是由Smart Camera和Pro Camera两个应用合并而来,只是中文名还叫“诺基亚专业拍摄”。未来Lumia1020支持RAW格式可以最大化发挥高像素图像的优势,给用户更大的后期空间。不过编辑觉得诺基亚应该将JPG设更多种像素尺寸,甚至RAW可以提供大中小三种尺寸就更好了,毕竟手机的存储空间并不宽裕,更细化的设置有利于用户根据需求进行选择。

 

  有趣的是在设置中还有快门延迟、包围曝光(最多五张)和教程。值得一提的是教程,诺基亚集成的这个教程,绝对是目前手机行业甚至相机行业的典范,相比大多数相机的引导模式,诺基亚的教程更为直观,用户可以直接在界面上模拟滑动调节参数,直接看到取景拍照的影像变化,像快门速度变化、白平衡变化、对焦距离变化(前后景虚化)等,经过操作一目了然,让用户在模拟操作中了解很多摄影基础知识,这点编辑觉得很赞的,希望相机厂商能够看到这个教程改进自己入门机的引导界面。

 


成像测试


1.白平衡和ISO测试

 

  关于Nokia专业拍摄的操作我们已经有了大致了解,随后我们将使用该应用程序,测试一下这款手机的成像性能。

  我们先来看一下诺基亚Lumia 1020的白平衡和ISO性能,首先是白平衡,由于在室内评测,编辑选择自动、白炽灯分别拍摄。

 

自动

白炽灯

  从结果上看自动白平衡明显偏暖、白炽灯偏冷。总体来看这款手机的白平衡算法还有待改进,希望以后能追加自定义白平衡,这样在自动白平衡无法解决时,用户可以设置更为准确的白平衡。

  诺基亚Lumia 1020由于传感器尺寸比较大,还是背照式结构,感光范围在手机当中算比较宽的。从ISO100可上升至ISO4000。下面看看它ISO控噪性能:

ISO测试截取位置


第一组

 

  诺基亚Lumia 1020具备4100万的超高像素,诺基亚对于高像素有两种应用:1,剪裁进行数码变焦;2.超采样缩图。前者解决光学变焦增加体积的问题,同时充分利用高像素,而超采样早在808 PureView时就有,即每一个像素由7个像素点组成,它可以拍摄更为清晰的500万像素照片。这种缩图技术可以通过算法加锐图像,显得更为清晰,同时由于图片缩小高ISO的噪点的也会变小,显得更干净。下面我们看一下实拍效果:

左图500像素 右图3800万像素

 

ISO100(点击放大)

ISO200(点击放大)

ISO400(点击放大)

ISO800(点击放大)

ISO1600(点击放大)

ISO3200(点击放大)

ISO4000(点击放大)

 

  从对比不难看出,如果3800万像素输出,ISO800下开始出现噪点,而且开始出现涂抹痕迹,到了ISO1600以上,我们会明显发现诺基亚将快门速度不够,这样画面偏暗,感官上噪点不那么明显。500万像素输出的话,很明显由于缩小了像素规模,噪点表现要好不少。

 

 

  由于500万和3800万像素差距很大,我们将3800万像素的图片只用33.3%显示,这样与500万像素100% 在ISO1600下比较

 

  左图500像素 100%显示 右图3800万像素 33.3%显示

 

ISO100(点击放大)

 

ISO1600(点击放大)

 

 

  从图上不难看出,500万像素机内输出,超采样技术,让画面更为锐利,比全尺寸输出缩小观看的效果要更好一些,当然我们可以通过软件缩小全尺寸大图,这样由于软件缩图算法作用,也可以做到诺基亚的超采样效果。

 

超采样室外拍摄对比(点击放大)

 

第二组

 

  为了测试这款手机的ISO性能,我们找来三星GALAXY S4 Zoom和富士X10数码相机作为对比,前者是目前拍照性能比较强的智能手机,而后者的传感器尺寸与诺基亚相当。考虑到视角尽量一致,由于三星GALAXY S4 Zoom(1600万像素 1/2.3英寸)和富士X10(1200万像素 2/3英寸)均配备的是光学变焦镜头,所以只能使用广角端,三星GALAXY S4 Zoom为等效24mm F3.1,富士为等效28mm F2.2(最大F2.0),这样与Lumia 1020的等效26mm F2.2比较接近。本次测试。三款机器设置为JPG(精细)、评价测光、自动白平衡。由于三者像素差异较大,诺基亚采用66.7%显示,三星和富士为100%显示,这样保证三者视角相当。

 

ISO测试截取位置

左图诺基亚 中图三星 右图富士

 

ISO100(点击放大)

ISO200(点击放大)

ISO400(点击放大)

ISO800(点击放大)

ISO1600(点击放大)

ISO3200(点击放大)

 

  从三款机器的对比来看,三者的自动白平衡都不太好,诺基亚和富士明显偏暖(富士更严重),三星则明显偏冷。三款相机在ISO100-400之间,表现非常相近,到ISO800开始富士X10开始体现出优势,这与它的像素低传感器尺寸大有关,单位像素尺寸更大,感光性能会更好一些,其次是三星GALAXY S4 Zoom,这款手机像素和尺寸上取得一定的平衡,而诺基亚表现的要比三星差些。ISO上升到1600时,依旧富士X10表现的最好,三星已经可以看到明显噪点,降噪涂抹影响一些细节。而诺基亚的快门速度不足,造成画面欠曝发黑,感官上似乎比三星更好。到ISO3200时,三款产品都出现明显彩色噪点,细节清晰度上仍是富士最好,三星和诺基亚半斤八两,只不过诺基亚画面偏暗显得不那么“脏”。从上述对比不难看出,诺基亚虽然和其他两款产品相比没有什么优势,但大家要清楚,它仅是一款手机,而其他两款产品可以代表目前便携数码相机的水平,诺基亚在同等视角下的表现还算不错。

 


2.解像力测试

 


第一组近摄细节对比

 

  为了验证卡Lumia 1020高像素的优势,我们让其与三星GALAXY S4 Zoom、富士X10进行对比,三款产品均设置JPG精细、ISO100、AWB。三星和富士均采用广角端拍摄,三星GALAXY S4 Zoom为等效24mm F3.1,富士为等效28mm F2.2(最大F2.0)。本次测试的主角Lumia 1020则是等效26mm F2.2。由于三者像素差异较大,诺基亚采用66.7%显示,三星和富士为100%显示,这样保证三者视角相当。

 

近摄树皮截取位置

左图诺基亚 中图三星 右图富士

(点击放大)

 

  从图中不难看出诺基亚Lumia 1020凭借高像素的优势,比其他两款产品细节略好,但从实拍来看差别远没有像素差别那么大,我们可以看出手机镜头仍然限制了高像素的充分发挥。

 

第二组远摄锐度对比

 

远摄影 截取示意

左图诺基亚 中图三星 右图富士

 

(点击放大)

 

 

  对于远摄对比,我们可以看到三者曝光不同富士略显过曝,不过仔细对比远处大楼上的细节,我们可以看到诺基亚Lumia 1020的高像素优势还是比较明显,细节上基本上就是像素的排序,三星比富士更好,但比诺基亚要差。

变焦对比

画质对比(点击放大)

  前文我们提到诺基亚利用超高像素剪裁 进行数码变焦。拍摄远景时编辑在手机上放大变焦,其拍摄的图像为500万像素。如果与全尺寸图片100%对比,就会发现实际上这个500万像素的图片就是从原尺寸大图上剪裁的,两者对比画质上没有区别。

 

 实拍样片

 

  下面为编辑使用诺基亚Lumia 1020拍摄的样片。ISO选择自动,白平衡为自动。(以下样片仅缩小至1200宽,保留EXIF信息)

 

点击进入样张赏析浏览更多样张


评测总结

 

  诺基亚Lumia 1020的出现确实让智能手机的拍照性能更进一步,无论是有效像素、传感器尺寸还是操作界面都是智能手机中的典范。诺基亚充分利用高像素,通过剪裁来实现高品质数码变焦,采用超采样的像素合并技术降低噪点提升清晰度。对于手机这种注重体积的产品,诺基亚的做法是非常正确的,如果采用光学变焦会让手机背部加厚隆起,对握持手感和便携性都有影响。不过像素终究是有限的,再高的像素也禁不住裁切,而且像素过高,像素密度增大,是对画质有副作用的。所以索尼推出QX系列外接镜头模块,将成像部分抛给附件不给手机增加负担。不过索尼这种拆分思路,还要看大众的接受程度,毕竟有些人只是想拿着手机随时随地拍摄,而不是把手机当做取景屏,还要揣个镜头。

 

诺基亚与三星

  就诺基亚Lumia 1020这款产品来说,编辑觉得应该在很多细节上下功夫,如测光、白平衡要提升精度,这点上苹果做的比较不错。另外设置上需要更为细化,可以选择色彩风格,像人像、风光等等,图像尺寸选择更多,如大(L)、中(M)、小(S)等等,镜头方面的抗眩光能力也急需加强,不然在一些场景下拍摄会大大影响图像的清晰度。总之诺基亚已经将这款手机的相机功能做的如此“专业”,那么就不能让人觉得事事差一口气,效仿相机的菜单设置并不困难,希望该系列的新产品能够更加完善。

 

  画质方面,目前来说智能手机受到诸多限制,虽然能在某些项目上超越便携数码相机,但整体素质仍与高端便携数码相机存在差距,更不要说传感器尺寸较大的无反相机、单反相机。但话说回来,对于大众来说,真的需要一个随身设备有那么好的画质吗?很多朋友手中的苹果手机已经可以满足他们日常随拍需求,诺基亚能提供更好的画质,即便不如一些数码相机,那么作为一款移动终端,它的优势仍然是显而易见的。
 

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Lumia 1020(2)
东芝(214)
诺基亚(30)
超采样(3)
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