索尼 Xperia XZs 体验:真的是拍照「黑科技」?

摘要

960fps、每秒 120 张全像素读取,Xperia XZs 用的 IMX400 CMOS 堪称手机拍照中的「黑科技」。

在数码产品中,「黑科技」通常指的是那些通过技术或者是交互上的突破,做出的领先同时代绝大多数竞品的技术或者产品,比如说苹果的初代 iPhone、微软的 HoloLens、索尼的第一代全画幅微单 α7。

最近一两年里,在一些厂商夸张和「博出位」的营销下,「黑科技」这个本来挺高大上的词有些被用烂的趋势,特别是在手机行业中。

不过在索尼最新上市的两款旗舰手机 Xperia XZs 和 Xperia XZ Premium 的相机上,的确有一些堪称是「黑科技」的功能,我们先来看一下 Xperia XZs,XZ Premium 的体验我们会在随后进行更新。

外观:摄像头突出,颜色更贴近主流审美

作为上一代期间产品 Xperia XZ 的「s」版,Xperia XZs 不出意料地沿用了 Xperia XZ 的工业设计。关于 Xperia XZs 的外观、工艺、做工、屏幕等问题,大家可以直接参考我们之前对 Xperia XZ 的详细体验。

以下为 Xperia XZs 暗黑色实拍。

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FullSizeRender 509.jpgXperia XZ Premium 和 Xperia XZs

相比 Xperia XZ,Xperia XZs 的变化主要有两点。

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第一是后置摄像头突起。不过考虑到 Xperia XZs 在拍照上的众多升级,这个小小的妥协应该不算是什么大问题。

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第二是颜色。Xperia XZ 有四种颜色,分别是深蜜粉、静谧蓝、流光银、幻影黑,Xperia XZs 提供了三种,分别是冰蓝、暖银、暗黑。相比起 XZ,XZs 砍掉了相对小众的粉色,而 XZs 更「黑」的黑色(暗黑)以及更浅的蓝色(冰蓝)也更加贴近主流审美,在颜色的选择上,索尼一向很有心得,XZs 再次验证了这一点。

在同质化严重的智能手机市场中,像 Xperia XZs 这样「坚持自我」并不是什么坏事,我身边就有数位同事表示对 Xperia XZs 这种「方正」的外观情有独钟。

Xperia-Z-l36h-design-2014-1da10dd99386528693b8f25d5a1089d2.jpgXperia Z,2013 年初在 CES 上发布

不过为了进一步扩大产品的受众群体,提高产品的竞争力,在 Xperia XZs(以及 XZ Premium)这种定价在 4000 元以上的旗舰机上,索尼必要在近期对 Xperia 的工业设计来一次「大跃进」(屏占比真该提高下了),就像当年在 Xperia Z 上提出的「全平衡」设计那样。

一部「典型」的索尼手机

作为一部「典型」的索尼手机,Xperia XZs 还保留了很多「索尼式」的优缺点。

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优点有精致的做工、素质不错的屏幕、IP68 防尘防水、独此一家的侧面指纹识别(速度和识别率都非常理想)、实体拍照按键,缺点则包括不算轻薄的机身(8.1mm、161g)、比 5V 2A 快不了多少的 QC3.0 快充、不支持 SIM 卡热插拔(打开 SIM 卡卡槽手机会自动重启)、不支持电信卡通话(电信卡可以 4G 上网)、简洁稳定但本土化几乎没有的操作系统。

在配置上,Xperia XZs 总算把运行内存升级到了 4GB,这也让它成为了史上第一部拥有 4GB 内存的 Xperia。不过遗憾的是,Xperia XZs 在 SoC 和内置存储上并没有升级,依然是骁龙 820 和 64GB eMMC(不用挑,全都是 eMMC)。

放在 2017 年中这个时间点,Xperia XZs 的这个配置已经有些落后了。虽然骁龙 820 依旧可以流畅搞定绝大多数日常 app 和游戏,但和搭载骁龙 835 + UFS 的新一代旗舰产品相比(包括 XZ Premium),在部分大型 app 和多任务切换中,Xperia XZs 的流畅度明显要逊色一些。

IMX400:拍照「黑科技」

后置相机上,索尼 Xperia XZs 采用了索尼自家最新的 IMX400 CMOS sensor(索尼把采用该 CMOS 相机叫做 Motion Eye™ 相机),这是目前索尼的手机 sensor 中最高端的型号,也是首次正是出现在智能手机当中。

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IMX400 的传感器面积为 1/2.3 英寸,有效像素 1900 万,单个像素尺寸 1.22 微米。和之前的顶级型号 IMX378 相比(用在 Google Pixel、小米 5s 等手机上),IMX400 的传感器面积相同,不过由于像素的大幅度增加(IMX378 为 1200 万),单个像素尺寸有了明显的下降(IMX378 为 1.55 微米),和 1.25 微米的 IMX386 / 286 基本处于同一水准。

相比 IMX378,IMX400 这样做的好处是在光照充足时,可以明显提高画面解析力(毕竟像素多了 700 万),但理论的弱光成像表现会有所下降。不过这也不是绝对的,弱光下的表现还和 sensor 的设计、制程有关,并且可以通过光学防抖(拉长曝光时间)、多张合成(Google Pixel、HTC U11 都采用了这种技术)等方法来提高弱光下的表现,不过有些遗憾的是,Xperia XZs 并没有配备光学防抖,似乎也没有使用多张合成技术。

不过 IMX400 最特别的地方是采用了三层堆叠式设计。

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从上面这张来自索尼半导体官方的结构图中可以看出,相比左边的两层堆叠式 CMOS 影像传感器,右边的 IMX400 在传统的像素模块(Pixel Section)和电路模块(Circuit Section)之间,增加了 DRAM(动态随机存取存储器),容量为 1Gbit(也就是 125 MB)。

由于手机的 CMOS 和 SoC 传输带宽的限制,手机 CMOS 获得的大量的数据无法即使及时传到手机的 ISP(图像信号处理器)中进行处理,而 DRAM 起到的就是一个缓冲作用,来不及处理的数据就先放在 DRAM 中,然后「慢慢」地传到 ISP 里。同理,如果 ISP 的性能不够用,无法处理 CMOS 收集到的大量数据,也可以将这些数据存储在 DRAM 中,待 ISP 处理好了再将 CMOS 的数据继续传过来。

通过这种设计,IMX400 可以实现两个可以说是「黑科技」的功能。

在手机 CMOS 中,使用的都是电子卷帘式快门,特点就是曝光时要从上往下这样「刷」一次,过程大家可以参考下面这张动图(右边的全局快门是 CCD 的特色)。

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这种做法通常来说是没什么问题的,但如果拍摄的运动过快,就有可能因为这个「刷」的过程导致拍摄出来的照片出现形变,也就是俗称的「果冻效应」。通常来说,CMOS 每「刷」一次的时间是 1/30 秒(下图 1),不过在 DRAM 的帮助下,IMX400 居然可以把这项数据提升到 1/120 秒(下图 2),从而避免高速抓怕时的果冻效应,实际效果大家可以参考索尼提供的这张对比图。

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除此之外,DRAM 带来的另外一个直接功能就是 960fps 超级慢动作了。

主流旗舰手机中(包括 iPhone 7、三星 Galaxy S8),慢动作最高一般是 240fps,960fps 是这个数据的 4 倍,如果还原成 30fps 的正常视频,这意味着 1 秒可以还原成 32 秒(32 倍慢放)。

不过由于是先将视频文件保存在 CMOS 的 DRAM 中,而 DRAM 的空间有限,所以一次只能录制约 0.2 秒的 960fps 超级慢动作(还原成常规时间为 5 秒左右),然后需要等待两三秒的时间(等待 DRAM 的数据传输完成),然后才能进行下一次的录制。除了时间限制,录制 960fps 时,分辨率将会降到 720fps,画面会有明显的裁切,并且相机的 ISO 会被拉到很高,因此最好在白天光照充足时使用这个功能,否则画面噪点会很严重。

不过虽然在使用中有很多很多的限制,但能在手机上实现这个功能本身就是一件非常了不起的事,它可以让你以一种从来没有过的方式录制视频,在手机相机上,算得上一个里程碑式的功能。

这次,总算没有做「好队友」

除了 IMX400,Xperia XZs 的镜头光圈为 f/2.0,等效焦距 25 毫米,不支持光学防抖。

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在官方的简介中,索尼提到 Xperia XZs 支持「索尼自家的 SteadyShot 五轴防抖」,一些媒体直接照着原话搬了过来,就成了所谓的「光学防抖」。其实这个 SteadyShot 五轴防抖只是用在视频拍摄中的电子防抖,它的原理是使用陀螺仪检测录制视频时的抖动,然后通过裁切画面的方式,在倾斜和偏移、X Y 轴横移、转动这五个维度对视频画面进行补偿,类似这种「高级视频电子防抖」的技术高通在骁龙 835 平台的内置的 ISP 中也有使用。

Xperia XZs 用的 IMX400 并不具备全像素对焦能力,不过在相位对焦 + 激光对焦(相比 XZ 有所改良)的加持下,XZs 的对焦体验还是很不错的,只是相比 Galaxy S8、vivo Xplay6 等采用全像素对焦 CMOS 的产品略有差距。

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Xperia XZs 一个比较特别的功能是追焦,在拍摄运动的物体时,XZs 会自动锁定物体然后实时追踪,追焦的效果相当不错,即使运动规律不规律也通常没啥问题。有了这个功能,在拍摄运动的物体时,可以获得更高的拍摄成功率。

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在拍摄运动物体时,Xperia XZs 还有一个特别的功能—预测拍摄。它的原理不复杂,就是在拍摄运动的对象时(需要光照较充足、拍摄对象和背景反差较明显),在用户按下快门键之前就开始自动在后台进行拍摄,按下快门后,即使你发现没有成功拍到想要的瞬间,也可以从 Xperia XZs 之前拍摄的照片中进行选取(算上实际拍到的照片一共最多保存 4 张)。这个功能是可以自动触发的,在拍摄一些运动的物体时可以明显提高抓拍的成功率。

不过其实抓怕运动物体,还有一个成功率可能更高的方法—连拍,不过没有 XZs 的预测拍摄显得这么「智能」。另外,印象中从 Xperia Z5 这一代产品开始,Xperia 的自带相机 app 就不具备连拍功能了,Xperia XZs 也是如此,只能按一下快门键拍一张照片。

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和过去很多年的 Xperia 旗舰机一样,Xperia XZs 也配备了实体拍照键,可以在任意界面长按启动相机,然后半按对焦,按下去拍照,对焦(半按)时取景画面的所有按钮和选项会消失,只留下成像的画面,方便构图。

另外,Xperia XZs 的 CMOS 传感器还采用了冗余设计,可以实现更有意义的长宽比切换。在画面比例为 4:3 时,像素为 1900 万,画面比例为 16:9 时,像素为 1700 万(16:9 的画面并不是直接在 4:3 基础上进行裁切的,直接裁切的话像素不会那么高)。

以下样张均使用 Xperia XZs 在高级自动模式下拍摄,没有任何后期调色。

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在成像品质上,索尼这次总算没有再做「好队友」。即使在台北的阴天下,Xperia XZs 的画面依然保持了非常优秀的解析力,这可要比 Xperia XZ 大晴天动不动就开启「祖传」涂抹高到不知道哪里去了。在弱光下,或许是没有光学防抖和多张合成算法上的差距,Xperia XZs 距离 HTC U11、Google Pixel、三星 Galaxy S8 这样的第一档还有些差距(主要是噪点控制差点),但整体表现也已经很不错了,总算是有了些旗舰机的样子。

4699 元似乎贵了点

作为 Xperia XZ 的升级版,Xperia XZs 的配置略有升级,颜色更贴近主流审美,不过最大的升级之处显然是它的相机。或许 Xperia 在工业设计上已经不再像 Xperia Z / Z1 / Z2 那个时代可以引领潮流,但索尼在 CMOS 上优势让它在 Xperia XZs 上依旧可以做出 960fps 等手机相机中堪称里程碑式的功能。

不过作为一款售价高达 4699 元的「旗舰」手机,Xperia XZs 其它的硬件配置着实显得不那么「旗舰」,相比之下,我们认为售价高出 1000 元、不过硬件上领先一个时代的 Xperia XZ Premium 反而更加值得考虑,我们也会在随后带来这部 4K + 骁龙 835「真旗舰」的使用体验。

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