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在之前的文章中，我们曾经对比过两台分别采用ISO Cell像素结构和堆栈式传感器手机之间在夜景拍照部分的区别，其中前者并没有使用光学防抖技术，后者则搭载了OIS镜片组。最终得出的结论是，由于后者拥有F1.8大光圈和光学防抖技术这两大利器，让其夜景表现整体上更胜一筹。相反，采用ISO Cell像素结构那台样机，理论上虽然比堆栈式传感器能够获得更多的进光量，并且减少了像素之间的串扰从而降低噪点的形成（理论知识的传送门），但是最终成像效果并不能够叫板大光圈和光学防抖双管齐下的效果。
正所谓孤掌难鸣，ISO Cell像素结构在现阶段并不能够单独拿出来和拥有大光圈、光学防抖技术的手机相提并论。三星那些采用了ISO Cell像素结构旗舰机之所以能够超越iPhone的夜景，主要还是归功于光学防抖和大光圈。既然如此，那么我们就很好奇，随着光圈的增大，ISO Cell技术能够获得怎样的夜景提升？曝光量能够增加多少？噪点又能够降低多少？今天我们就来看看ISO Cell和光圈值之间那些事。
夜景对决
如下图所示，之前的文章我们重点对比了第三列和第四列两台样机之间在夜景中的表现，今天我们的主角则是前三列的样机。三台样机都采用了ISO Cell像素结构，最大的区别就是光圈值分别是三个不同的级别，让我们看看随着光圈值增大配合ISO Cell像素结构，最终能够让我们看清楚多少曾经以为无法看见的夜景。
采用ISO Cell和堆栈式结构的四台样机参数对比
额外说明一下，在另一篇文章中我们介绍过前两列的样机相比第三列样机的传感器虽然都采用了ISO Cell像素结构，但是规格是不一样的。前两者将规格提高到1600万像素，同时将传统传感器的RGB结构换成了RWB结构。这种结构抛弃了传统的滤镜设计，改变了传感器内每个像素的排列顺序，用白色像素点替换掉绿色像素点，让更多的光线通过传感器滤镜，使照片变得更加明亮。传感器升级配合F1.8和F2.0光圈，前两列的样机表现理论上应该会比第三列样机更加优秀。
参数归参数，我们还是以样张说话，本文的样张都采用三台样机各自最大能够输出的像素值（1600/1300万像素）进行拍摄，并且同一场景至少连续拍摄5张照片，其中挑选发挥最稳定的一张作为示例。先看看第一种类型场景的表现：
F2.2
F2.0
F1.8
第一组样张我们主要考查的是ISO Cell对亮部和暗部细节的兼顾程度，看看过曝和欠曝的现象严不严重。这种场景一直以来都是夜景部分的老大难问题，不要说智能手机，专业数码相机也未必能够很好地兼顾两者。光圈值分别为F2.2和F2.0的样机表现十分相似，灯光部分整体偏冷，而F1.8的样机则明显偏暖。偏暖和偏冷只是其次，和个人喜好相关，但是过曝问题则有一个明显的准则可以考量。我们把三张样张的左边部分放大，如下图所示：
上、中、下依次为F2.2、F2.0和F1.8光圈手机
采用F2.2光圈手机的样张出现了明显的过曝问题，花园饭店里面的天花板和墙砖细节被白色灯光完全掩盖了。采用F2.0光圈样机的表现稍有改善，但是对灯光控制力依然不足。采用F1.8光圈手机的样张明显修正了曝光算法，和整体白平衡偏黄、色温偏暖也有一定关系，最终让亮部细节得到了保留。
EXIF信息
我们翻查EXIF信息，发现三台手机的感光度（ISO速度/ISO值）相差还是蛮大的。虽然ISO Cell像素结构能够一定程度增加进光量，但是在之前ISO Cell对决光学防抖的文章中我们也看到，在大多数情况下，前者还是存在着曝光度不足的问题。所以上面三台样机中光圈值只有F2.2的手机必须提高感光度兼顾暗部细节，但是一旦提高感光度，亮部细节很容易过曝，就会出现上述的天花板和墙砖细节丢失的问题。反观光圈值为F1.8样机，将感光度压低到419，差不多是F2.2光圈样机的1/3，亮部细节自然就没那么容易过曝了。我们把视线往右边的大厦转移。
上、中、下依次为F2.2、F2.0和F1.8光圈手机
暗部细节方面，F1.8光圈的样机表现就没那么亮眼了，F2.0和F2.2光圈的样机凭借提高感光度弯道超车实现了逆袭。综合亮部和暗部的细节，F2.0光圈的样机表现最为平衡，亮部过曝情况比F2.2光圈样机好一点，暗部又不至于像F1.8光圈样机那样丢失了细节。不过三台样机的暗部细节其实还有待改善，因为都没有搭载光学防抖镜片组，所以快门时间无法进一步延长，否则增加了废片的可能性。当然，三张样张的快门时间也不算短了，所以部分细节已经因为手抖原因出现了模糊。
F2.2
F2.0
F1.8
同样的事情发生在类似的场景。上面这组样张中，F1.8光圈样机能够很好地兼顾灯牌的细节，这也是夜拍神器必备条件之一。相反另外两台光圈值较小的样机依然出现了之前那个问题，灯牌因为过曝原因导致字体出现模糊的情况。
F2.2
F2.0
F1.8
这组样张的重点不在前面这块白板上面，我们把视线往左边和右边看一下。随着光圈值增大，当我们放大样张边缘细节的时候，我们会发现对面的公交车站广告牌和民族珠宝城灯牌的细节只有F2.2光圈和F2.0光圈两台样机能够清晰表现出来。这和解析力的关系不大，主要是因为光圈越大，对样张边缘的虚化就越厉害。
放大三张样张画面左边的广告牌
我们站在广告牌前面拍了很久，三台手机中唯一一台拥有激光对焦技术的F1.8大光圈样机，在这个场景中央区域却死活也对不上焦，无法清晰还原前面这块白色广告牌的细节。
F1.8光圈样机在这个环节表现不佳
提到解析力，这也是在白天我们最喜欢较量的环节。接着看看三台样机在这方面的表现。下面这组样张远看都还行，我们把中间区域那块红色的横幅放大PK一下细节。
F2.2
F2.0
F1.8
哪张是1300万像素拍出来的？
上面三张样张自上而下依次是F2.2、F2.0和F1.8光圈的样机拍摄出来的。如果我不说，大伙是不是猜不到第一张才是1300万像素拍出来的照片，所以任何时候都不要盲目追求参数上面的亮眼，有时候优化不足的话，1300万像素分分钟秒了1600万像素。我们再看看另一个场景。
F2.2
F2.0
F1.8
远看三张样张中，F2.0光圈样机估计要一雪前耻，F1.8光圈样机应该不太乐观。我们把中心细节放大，看看能够看到广告牌多少细节？
F2.2
F2.0
F1.8
光圈值为F2.0的样机表现更出色，整体曝光程度是三者中最高的。但是具体到能够看清楚什么，光圈值为F2.2和F2.0的样机都只能够看到“OPENING”和“开业”两个区域，其它区域已经很勉强了。不过相比F1.8光圈样机已经好上不少，先不说广告牌上面的字，你能够看到广告牌在哪里吗？
白天的话上面这三台高解析力的样机表现都十分出众。但是随着光线不断减少，来到夜晚即使是搭载了独家的2300万像素摄像头那个品牌的旗舰机，其实也会被单位像素面积之类的问题困扰。当然算法优化也很重要，iPhone 5s和iPhone 6主摄像头只有区区800万像素，但是夜间解析力表现一直以来都是业界标杆。
F2.2
F2.0
F1.8
看到这组样张，大伙应该也猜到我想放大哪部分的细节了吧？
F2.2
F2.0
F1.8
无论是左下角的灯牌，还是中上部的路牌，F1.8光圈的样机都没有表现出应有的优势，曝光不足导致其解析力进一步下降，我们看看EXIF的信息。
EXIF信息对比
F1.8光圈样机无论是感光度还是快门时间（曝光时间），基本上都落后于另外两款样机的取值。估计是ISP算法觉得光圈值已经开得足够大，加上没有光学防抖加持，所以同时削减这两个途径的进光量。但是单凭增大光圈值，又岂能够匹敌光圈值、快门时间和感光度相互配合的结果。最终就会出现上面那种尴尬情况，F1.8光圈样机无论是整体曝光度、色温还是解析力，全部都落后于另外两台样机。顺带一提，作为三台样机中唯一一台拥有激光对焦技术的手机，F1.8光圈样机再一次出现局部区域对不上焦的问题。
F2.2
F2.0
F1.8
放大中心区域的外墙纹理，三款样机的表现都中规中矩，不算出彩也不算落后，发挥出1300万像素和1600万像素在夜景中的正常解析力。接着我们看看压轴的对决，究竟没有光学防抖加持下，ISO Cell和大光圈配合能否达到夜视仪的表现？同时，ISO Cell像素结构随着光圈值每增大一级，相应能够增加多少进光量？
F2.2
F2.0
F1.8
我们最害怕就是看到采用F2.2光圈手机样张的情况，拍夜景拍到漆黑一片什么兴趣都没有了。不过值得肯定的是，ISO Cell像素结构对噪点的抑制还是有一定作用的。只是曝光度在不依靠增大光圈值情况下发挥不太理想。但是结合白平衡和色温来看，我觉得采用F2.0光圈的手机样张更讨喜，拍照的时候身边的路人经过也说为啥最后一张样张那么黄？当然，只是指颜色，想歪的请面壁。
提到纯净度，我们放大天空的区域，在下面三张样张中，除了F1.8光圈手机的样张出现了一些噪点以外，另外两张样张都能够保持很高的纯净度。
F2.2
F2.0
F1.8
接着我们看看三张样张中EXIF的信息。
EXIF信息对比
三台样机面对这个场景都严阵以待，快门时间全部都延长了，连F1.8光圈的样机也火力全开。同时感光度方面，三台样机都突破了上面所有场景的极限值，动辄两、三千的感光度让我们不禁担心其噪点的控制力，但是结果显示三台样机在天空的纯净度上还是蛮到位的。部分读者还担心会不会是涂抹弄出来的假纯净？我们放大建筑物的部分看看。
放大局部细节观察解析力
无论是曝光不足还是涂抹严重，F2.2和F2.0光圈两台样机照片明显出现了解析力下降，同时在堤坝和楼梯纹理、轮廓的还原程度上，这两台样机明显输给了F1.8光圈样机。起码我是能够看到F1.8光圈那台样机大致还原了楼梯的外形，还能够约摸数清楚有多少级楼梯。ISO Cell像素结构配合大光圈，前者负责控制高感光度场景下纯净度和降低噪点，后者负责进一步提高画面亮度，保证解析力。
F2.2
F2.0
F1.8
上面这组样张最能够说明光圈值的作用。光圈值为F2.2样机拍出来的照片基本上是看不到主体建筑的，我们换了光圈值为F2.0样机之后，开始看到了部分细节，整体轮廓还是没能勾勒出来。直到F1.8光圈的样机我们才能够看到这是一条柱子，而且是盘龙柱子，高度和宽度都能够大致看清楚了。
F2.2
F2.0
F1.8
前面我们一直吐槽F1.8光圈那台样机表现不尽人意，来到这个环节，终于看到了其应有的水准，无论是亮度、纯净度、解析力和暗部、亮部细节兼顾程度。美中不足的是，三台样机都出现了对不上焦的问题，无论是手动对焦还是自动对焦，“国家体育馆”几个大字全部都拍虚了。既然如此我们也就不必再放大中心区域看细节了。
F2.2
F2.0
F1.8
在玲珑塔这个环节，三台手机样张表现都不错，我们能够明显看到塔内的旅客站在窗边的这个细节。亮度方面，F1.8光圈的样机表现依然是最好的，不过细节上有些模糊，接着我们看看EXIF信息。
EXIF信息对比
三台样机的曝光算法和之前的场景类似，进一步延长快门时间并提高感光度，两项参数控制和上面几个压轴场景类似。看来在极度昏暗的环境下，三台样机都会采用固定的算法对画面亮度进行控制。F1.8光圈和ISO Cell相互配合下既保证了曝光充足，又减少了噪点的形成。
F2.2
F2.0
F1.8
我们来看看光线分布更加复杂的场景。对光线敏感虽然能够提高画面的亮度，但是同时也会让灯牌这些细节很容易出现过曝的现象，哪怕只是边缘发虚也会很影响照片整体观感。三台样机在这个环节互有胜负，F1.8光圈样机在中间位置建筑物已经看不清楚暗部的细节，但是在灯牌光线控制力上是三者之中最好的，三个区域的灯牌基本上都能够清楚看到字体的轮廓，没有出现字体严重发虚的情况。
F2.0光圈样机是三者之中表现最均衡的，亮部和暗部的细节兼顾得最好，既能够表现出中间区域建筑物的暗部细节，又尽量减少亮部细节因为过曝而丢失的问题。部分字体出现了发虚和模糊情况，相比F1.8光圈的样机差一点。
F2.2光圈样机相比F2.0光圈样机虽然丢失了部分暗部细节，但是相应地亮部细节又增加了一些，比较符合人眼当时看到的情况。如果你喜欢所见即所得，而不是夜视仪的效果，这台样机可能更适合你。曝光值方面又如何？
EXIF信息对比
这个回合的曝光算法有点不同，首先相比前几个场景，F1.8光圈样机加快了快门时间，又回到了1/33秒，这主要是因为场景中出现了很多灯牌。从本文第一个场景我们已经得出结论，F1.8光圈样机面对光线十分复杂的情况，更偏向凭借大光圈孤军作战完成曝光任务。当然，这一次感光度也提上来了，毕竟现场环境除了灯牌以外都是漆黑一片。提高感光度的做法得到了另外两台样机的肯定，所以我们看到三台样机的感光度都超过了1000，光圈值较小两台样机更将感光度提高到2500以上。不过三台样机的噪点控制能力还是蛮好的，应该是ISO Cell像素结构功劳。在快门时间上，光圈值较小两台样机则表现出和上面几个场景类似的做法。
对于没有光学防抖的机型来说，1/13s或者1/10s的快门时间其实还算冒险。大伙如果记得我们之前关于ISO Cell和OIS夜景对决文章，支持光学防抖的机型快门时间其实也是1/10s而已。这两台没有光学防抖镜片组的机型采用了如此慢的快门时间，对于拍摄者来说其实是一种考验，没有三脚架情况下，长时间握持手机拍摄很容易拍虚画面。
最后一个场景就是拉开差距的时候，我们先看样张。
F2.2
笔者在拍摄这组样张时候刚好碰见两个外国人在河边欣赏月色，我当时也不明白漆黑一片有什么好看的，尤其是我把F2.2光圈手机拿出来拍完照之后，我就更加觉得情绪低落，发虚的画面，对不上焦的景物。
F2.0
紧接着我换成了F2.0光圈的样机再拍一次，貌似看到一些端倪，平静的湖面偶尔碧波荡漾，醉人的月色和灯光散在湖面上，小舟在岸边静静地停靠着，整个世界仿佛静止了，人也安静下来。两位在岸边休憩的外国友人大概就是喜欢这种景象吧。人眼能够看到的极限画面和这张图片表达的已经相差不多。
F1.8
但是我更喜欢夜视仪那种变态级别的表现，终于在F1.8光圈帮助下，ISO Cell像素结构进一步发挥出潜力，天空噪点抑制得还算不错，让大光圈和高感光度能够进一步飙高画面亮度。我们放大细节看一下，喜人的是水面的纹理被准确还原出来，遗憾的是小舟细节模糊一片。
放大岸边小舟部分
继续放大其它部分，能够清晰看到中间区域的主体建筑外墙的纹理，当然，放大照片之后我们也同时放大了噪点，这个时候确实有些影响观感。但是考虑到先要拍得到再谈拍得好的原则，这张样张的表现还是不错的，我们来看看感光度的控制究竟达到了哪个级别，毕竟没有光学防抖嘛。
放大主体建筑部分
从EXIF信息来看，在快门时间相仿前提下，F1.8光圈的样机感光度并不是三者之中最高的，但是画面亮度却是三者之中最亮的，得益于更大的光圈值，增加的进光量刚好可以弥补了降低感光度损失的那部分亮度，同时也能够减少盲目提高感光度带来的副作用。
EXIF信息对比
提高感光度之后，噪点自然也会增加，要么就牺牲画面纯净度任由噪点的存在，要么就用涂抹算法把噪点批量抹去，但是一旦算法不合理很容易出现连被摄物细节也一并抹去的情况。
在理论知识部分，我们经常说三星ISO Cell像素结构相比索尼堆栈式传感器存在两项主要优势：F-DTI和VTG。F-DTI主要是减少像素之间的串扰，VTG则是提高光线利用率并且继续飙高像素。经过上面多组样张的对比可得，F-DTI的作用比较明显，画面的噪点抑制比较有成效。但是VTG并没有为画面带来额外的进光量，需要配合光圈值和感光度的提升才能够发挥这方面的功效。
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