微機分：從400萬像素看硬件戰(zhàn)爭的轉型

　　【手機中國】前不久，HTC推出了一款年度旗艦級產(chǎn)品——新HTC One，這款產(chǎn)品采用了超強的硬件配置和頂級工業(yè)設計。不過令人不解的是，如此重量級的產(chǎn)品卻僅采用了一枚400萬像素的攝像頭。而如今各品牌的旗艦產(chǎn)品基本上都已經(jīng)升級為1300萬像素，HTC如何與其他品牌競爭？

新HTC One圖片

　　不過隨后通過新HTC One的拍照樣張，人們發(fā)現(xiàn)這款400萬像素手機的拍照效果并不比1300萬像素的差，在弱光環(huán)境下，甚至比1300萬像素的拍照效果更加出色，讓很多不明真相的人大為驚詫。因為人們普遍存在著一個誤區(qū)，認為像素越高，拍照效果就越好。然而事實卻是：相機的拍照效果與像素的高低并無多大關系。以往各廠商對高像素的炒作，只是為了誤導消費者罷了。

　　HTC這種反其道而行之做法實際上已經(jīng)反映出了一個事實，硬件大戰(zhàn)正在悄悄轉型。一些有遠見的廠商正在從參數(shù)的混戰(zhàn)中脫離出來，努力去解決影響體驗的本質問題?；仡欁罱囊恍┬庐a(chǎn)品的發(fā)布不難看出一些微妙的變化，很多有實力的大品牌在發(fā)布產(chǎn)品時，開始刻意規(guī)避硬件參數(shù)的介紹，更多的是宣傳自己的創(chuàng)新和改變。比如新HTC One的發(fā)布會上，僅把硬件信息用很小的字體放在了PPT的角落，以表示弱化硬件而注重創(chuàng)新。三星S4的處理器雖然內置了8顆核芯，但是并沒有把這一點當做噱頭來大肆宣揚。

HTC Zoe動態(tài)拍攝

　　那么這是不是就說明智能手機的硬件戰(zhàn)爭時代已經(jīng)宣告結束了呢？事實并非如此，硬件的戰(zhàn)爭仍在持續(xù)。智能手機的攝像頭、處理器、屏幕等核心硬件仍存在很大的改進空間，只不過單純參數(shù)的累加已經(jīng)不能解決問題，未來拼的是各廠商在軟硬件優(yōu)化的研發(fā)能力。將來的產(chǎn)品或許硬件參數(shù)相同，但是由于各品牌廠商的優(yōu)化技術不同，帶來的用戶體驗也截然不同。

　　當我們和朋友聊天或者在手機賣場時，時常會聽到有人說，“我想買一個像素高的手機”。實際上他們的真實意圖是想買一個拍照效果好的手機，只不過他們混淆了像素的概念。很多手機廠商也正是利用了消費者的這一個誤區(qū)，故意用高像素來吸引消費者，而實際拍照效果并不怎么樣。

　　實際上，高像素代表大輸出尺寸，與畫質的好壞關系很小。而真正影響照片效果的關鍵因素是感光元件的感光面積。為了大家更好的理解，我們不妨舉個例子。比如兩個同樣大小的窗戶，一個窗戶由20塊小窗格組成，而另一個只用了一塊完整的玻璃，哪個窗戶進光量更多呢？顯而易見是后者，因為每一個小窗格的窗框會擋住部分光線，整體的進光面積就相對縮小了。窗戶的大小就相當于感光元件的尺寸，像素就相當于小窗格。

單個像素面積對比圖

　　新HTC One的UltraPixel相機其實就是運用了這一原理。HTC UltraPixel相機單個像素點的尺寸達到了目前最大的2μm。與普通1300萬像素智能手機大多使用1.12μm的像素相比，UltraPixel的2μm像素的像素面積（4μm²）是普通手機（1.2544μm²）的3倍以上，即單位像素的入光量能夠達到普通1300萬像素智能手機的300%以上。這也就解釋了為什么新HTC One 400萬像素的相機夜景拍照能力如此之強的原因。

　　而諾基亞808的像素雖然達到了4100萬，但是感光元件的尺寸也大幅增加，平均每個像素點的尺寸也達到了1.4μm，再加上像素超采樣技術，將相鄰的7個像素點合并成一個超級像素點，而最終呈現(xiàn)出來的是超精細的800萬像素照片。另外，通過超高的像素還能實現(xiàn)3倍無損數(shù)碼變焦。所以諾基亞808的核心是像素超采樣技術和無損數(shù)碼變焦，并非單純的以高像素為噱頭。

400萬像素對比800萬像素

　　當然，采用了同款攝像頭的幾款手機拍照效果也會有很大的區(qū)別。比如蘋果iPhone 4S、索尼LT26i以及一些國產(chǎn)山寨手機同樣采用的是索尼的Exmor R鏡頭，但是拍照效果卻千差萬別。這主要是軟件優(yōu)化方面的不同。所以軟件優(yōu)化對于拍照手機最終的畫質也起到重要的作用。

　　從硬件方面來說，800萬像素對于手機已經(jīng)足夠用，再高的像素不僅不會改善畫質，反而會增加更多噪點。在未來的拍照手機競爭中，拼高像素已經(jīng)完全失去了意義，只有從本質出發(fā)，著重于軟硬件的優(yōu)化，真正的改善手機拍照的畫質，才能贏得用戶的青睞。

屏幕相同 效果不同

　　提到手機的屏幕，則不得不提蘋果iPhone 4，這款經(jīng)典的手機不僅為我們帶來了“視網(wǎng)膜”屏幕這樣一個全新的理念，更將IPS屏幕發(fā)揚光大。從此，手機行業(yè)便開始了PPI大戰(zhàn)，像素密度越來越高，遠遠超出了視網(wǎng)膜可以分辨的極限（300PPI）。而且，IPS屏幕也已經(jīng)被手機廠商炒作成一種萬能屏幕。然而，PPI真的越高越好嗎？采用IPS屏幕的手機顯示效果就一定好嗎？下面我們看一組對比照片。

屏幕顯示效果對比

　　上圖為某山寨品牌與小米手機2的屏幕顯示效果對比截圖，雖然同樣采用了IPS屏幕，并且PPI也都達到了300+，但是實際顯示效果卻相差很多。這是因為山寨手機在顯示效果上并沒有經(jīng)過優(yōu)化，圖像源文件直接輸出，所以顯示效果不夠理想。而小米手機對顯示效果進行了深度的優(yōu)化，使得畫面的色彩更加飽和，并且提升銳度和對比度，使整個畫面更加通透明亮。

PPI越高顯示越精細？

像素密度對比

顯示效果對比

　　上面兩張圖為蘋果iPhone 5（326 PPI）與HTC Butterfly（440 PPI）的屏幕對比圖，兩者屏幕都超越了視網(wǎng)膜屏幕的標準。從顯微鏡下觀察到的像素密度圖片中我們可以看到，440 PPI的Butterfly比326 PPI的iPhone 5像素密度明顯增高，圖像顯示也更加細膩。但是從人眼的角度觀看，兩者的顯示效果并沒有多大差別。這充分的說明了手機屏幕過高的PPI對顯示精細程度并沒有多少提升。所以大家不要過于迷信PPI。

顯示優(yōu)化技術很重要

　　索尼的BRAVIA ENGINE技術相比大家并不陌生，在介紹BRAVIA ENGINE之前，我們普及一下屏幕顯示的原理。

　　手機的屏幕是不能直接顯示手機內存儲的圖像數(shù)據(jù)的，它需要一個圖像處理器，將數(shù)據(jù)文件轉換成圖像文件，然后才能在屏幕中顯示出我們能夠看到的圖像。很多手機廠商為了使顯示效果更加出色，都會在這個過程中“做手腳”。而MOBILE BRAVIA ENGINE實際上就是一個圖像處理器。

　　MOBILE BRAVIA ENGINE實際上對屏幕本身的好壞并沒有什么影響，在數(shù)據(jù)轉換成圖像的過程中，對原本比較粗糙的視頻和圖片文件進行一系列的優(yōu)化，提高對比度和銳度、增加色彩飽和度、降低噪點、對圖像邊緣和細節(jié)進行修復等，然后再通過屏幕呈現(xiàn)出來。所以，圖像經(jīng)過BRAVIA ENGINE優(yōu)化顯示出來的效果比原圖像看起來更加鮮艷、銳利，細致、層次感更強。

　　通過上文我們可以得出一個結論，雖然有些山寨廠商鼓吹自己用了最好的IPS屏幕，超高的PPI，但是實際顯示效果并不怎么樣。因為，PPI在超過視網(wǎng)膜標準的情況下，顯示效果不會有明顯的提升。并且當大家都采用了相同的屏幕材質后，拼的實際上是各加的顯示優(yōu)化技術。手機廠商只有在軟件方面進行更加深入的優(yōu)化，才能真正提升屏幕的顯示效果，一味的拼硬件、拼參數(shù)已經(jīng)失去了競爭優(yōu)勢。

　　手機硬件大戰(zhàn)的核心是處理器的競爭，在2011到2012兩年間，智能手機從單核時代迅速過渡到雙核時代，如今，采用四核處理器的智能手機已經(jīng)普及，處理器的核數(shù)會不會繼續(xù)無休止的增加呢？答案是必然不會。

　　作為全球出貨量最大的芯片公司高通就曾明確表示，不會推出八核處理器，而是專注于核芯內部的優(yōu)化，在保持良好功耗的情況下進一步提升處理器性能。而三星最新的處理器雖然內置了八顆核芯，但是也并非真正意義上的八核，而是為了降低功耗而采用的大小4+4核的設計。

驍龍600內部結構

　　對于一個小小的智能手機，塞進一顆四核處理器已經(jīng)負擔不輕，過高的功耗使續(xù)航與發(fā)熱面臨嚴重的問題，對于處理器廠商而言，今后共同面臨的問題是如何在保持功耗的前提下進一步提升處理器的性能。增加核芯數(shù)量的方式已經(jīng)到了盡頭，必須從內部結構入手，進一步調整優(yōu)化，才能真正解決性能與功耗的矛盾。

　　手機處理器的性能不光決定于核芯數(shù)量和主頻的高低，其采用的架構、工藝、緩存、帶寬、GPU以及系統(tǒng)優(yōu)化等都對處理器的性能產(chǎn)生重要的影響。拿目前最熱門的驍龍600處理器來說，驍龍600處理器配備架構升級的四核Krait 300 CPU，每核心主頻最高達1.9GHz，在驍龍S4 Pro處理器的基礎上，性能提升最高達40%，能提供持續(xù)的高性能。四核CPU支持先進的多任務和多線程應用，而LP-DDR3內存帶來高性能和低延遲。

通訊總線（AXI）結構圖

　　功耗管理方面，驍龍600采用節(jié)能低功耗（LP）工藝；異步對稱多處理（aSMP）動態(tài)CPU功耗控制，實現(xiàn)功耗優(yōu)化的性能；動態(tài)GPU時鐘和電壓調節(jié)；集成Qualcomm快速充電1.0技術，與不采用快速充電技術的產(chǎn)品相比，終端的電池充電速度提升最高達40%。

　　手機處理器的競爭絕會不單靠核芯數(shù)的堆積和主頻的增加來增加噱頭，而是更加注重核芯內部的合理優(yōu)化，來實現(xiàn)對功耗的控制和性能的提升，這也將更加考驗處理器廠商的技術研發(fā)能力。

結束語：

　　智能手機的發(fā)展已經(jīng)逐漸走向成熟，過去那種混亂不堪的硬件大戰(zhàn)將告一段落，憑借個別參數(shù)為噱頭來贏得關注的時代已經(jīng)過去。各手機廠商必須加強自身的技術研發(fā)能力，從本質出發(fā)，切實提升用戶體驗，才能在未來競爭中領先對手。

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