手机影像要变天？
今年的手机影像领域可以说发生了突变，从年初的OPPO Find X2 Pro到上月的小米10至尊纪念版，华米OV这几个头部品牌的顶级旗舰产品，都用上了定制或独占的图像传感器，本周一，vivo又透露了一项其已秘密研发1年的RGBW排列传感器技术。
像手机这种对上游供应链元器件集成度依赖极高的产品，出现这样的情况是相当惊人的，手机厂商开始纷纷深入参与到上游CMOS的定制研发当中，被改写的不只影像规则，还有整个手机相机上下游的市场格局。
定制传感器已不新鲜
手机厂商定制图像传感器并不罕见，iPhone和三星都一直保持着找索尼单独定制的传统，而逐渐强大的国产手机厂商在较早以前也这么干过。
第一个以定制传感器作为宣传卖点的国产厂商就是OPPO，2016年的OPPO R9s搭载了一颗OPPO联合索尼定制的IMX398传感器，独特之处就在于加入了双核对焦功能，提升对焦速度，进光量也增大。
国产厂商定制传感器最成功的还是2018年华为P20 Pro上的那颗IMX600，正是凭借这枚神级传感器，华为一举超越苹果、三星，奠定了拍照领域的领跑地位，同时也创造了销量佳话。
华为的成功，就像丢入沙丁鱼群的鲶鱼，惊醒了众多竞争对手。雷军随即在小米内部宣布成立单独的相机部门，并在去年公布了与三星联合定制的1亿像素传感器HMX。vivo X50系列也同时带来了两颗定制传感器：通过搭载定制滤光片的IMX598和三星GN1。最新的iQOO 5系列正因为这颗传感器的搭载，整体竞争实力得到极大增强。
其实，大家都不难看到，一颗定制充分又具有独占优势的图像传感器，对于提升产品竞争力的明显作用，更不要说在营销宣传、品牌形象塑造上带来的诸多好处。
所以，vivo选择在这个时候公布自己秘密研发的RGBW传感器技术也就不意外了，当各家都已用上大底独占传感器时，所谓影像第一梯队中的头部品牌越来越多时，如何抢占C位抢夺用户注意力才是未来竞争的重点。
从RYYB到RGBW
事实上，RGBW排列并不是首次出现，在2015年的华为P8上搭载的索尼IMX278传感器就已经采用，当时也是这款手机的一大卖点。华为宣称RGBW排列能够提升照片32%的亮度（高对比度），低光环境下降低78%的彩色噪点。这也正好佐证了vivo这边所宣称的综合感光能力提升至160%。
vivo的这个提升数据是与当前RGGB排列相比得来。这里的排列指的就是CMOS前面的一层滤光层上布满的一个个小点，即用来感知不同颜色的像素点，这些像素点排列的最常见形式就是耳熟能详的拜耳阵列（Bayer array），科学家Bryce Bayer研发出的一红一蓝两绿，也就是RGGB的像素排列方式，来模拟人眼对于自然界的颜色感知。
基本的过程就是光在射入每个像素点时，被滤光片过滤掉一部分，对应的就是该部分颜色的强度。而RGBW排列便是将RGGB其中的一个绿色像素点上的"绿色滤镜"拿掉，变为了接收整个"白光"White的信息，进光量自然会比经过绿色像素削减的更大，理论上低光拍摄能力也就更好了。
虽然在接受的光强度方面，RGBW比RGGB高出一些，但就颜色信息方面来讲，RGBW相比RGGB又损失了一部分。对于彩色图像来说，原始信号的减少就意味着色彩饱和度的下降和色彩层次的丢失，亮度的提升以色彩的下降为代价，这是一把双刃剑。
实际上，像素点排列的可选项远不止RGGB、RGBW这几种，RGBC、CYYM、CYGM、RYYB……基本上我们能想到的各种排列组合都被实践过，也都存在这样或那样的缺陷，最后大都又回归了RGGB。
唯一坚持下来的大概就是华为了，在IMX600取得巨大成功后，华为开始了新的尝试，也就是从P30开始的RYYB排列，这一方案曾多次做过介绍，利用黄色滤镜代替绿色滤镜，黄色=红色+绿色，意味着原本只能响应绿色的像素现在能同时响应绿色和红色，算是一个提升亮度灵敏度，又不牺牲太多颜色信息的折衷方案。
华为也凭借这一"独步天下"的技术，练就了业界第一的夜拍实力，但它也不是没有代价，首当其冲的就是一直被诟病的偏色问题。
CMOS本身是色盲，颜色都是靠色彩滤镜配合猜色算法得来的，RYYB的突出问题在于猜色算法和自动白平衡算法不容易做好。华为何刚也曾表示，"RYYB难就难在颜色调节，华为为了解决这一问题，花费了三年时间。"
当然，无论是RYYB、RGBW还是RGGB都需要通过猜色、去马赛克、颜色校正、去伪色等等一系列算法才能得到最终我们看到的图片。我们最终看到的照片都是算法加工出来的，RGGB如果算法不当也会出现偏色，只不过应用最广泛，在算法成熟度上明显更高。
所以，RGGB、RYYB、RGBW最终呈现的不同效果，本质上就体现在一系列算法上，比如华为P40就使用了8通道色温传感器+AI AWB色彩算法来保证摄像头之间白平衡/色彩的一致。
vivo也表示正在研发的RGBW排列的全新感光元件没有RYYB容易偏色的问题，考虑到其在滤光片材料上已经实现的突破，再加上在色彩、夜景HDR、人像、像素四合一等原有的不俗算法实力，这款将在明年下半年正式推出的传感器有望和RYYB、RGGB并列成为又一新的传感器技术方向。
P40系列的发布，华为带来了全新升级的IMX700，依然是RYYB排列，甚至把长焦也换成了RYYB，猜测即将到来的Mate40系列可能还会有进一步升级。而vivo虽然表示了下半年才会推出，不过明年的APEX 2021还是可以期待一下。
技术"天花板"还远远未到
既然RGGB算法成熟，RYYB、RGBW又长期处于技术无人区，要实现突破会非常艰难，但vivo方面却表现出了将RGBW作为未来的研发方向"一条路走到黑"的意思。为什么要这么做？
其实vivo研发RGBW的做法并不奇怪。RGBW的最大好处就是增加进光量，虽然大底和更大光圈也可以解决这个问题，但手机的体积是有极限的，CMOS尺寸和摄像头模组不可能无限增长。
除此之外，更关键的一点还是，大底大光圈难以成为真正的护城河。如大家所见，手机图像传感器的尺寸在最近两三年间快速增长，如前面所说，目前头部品牌旗舰都各自用上了尺寸相当的定制大底。
华为之所以果断抛弃RGGB，转而埋头研发RYYB，也是因为深知大底所带来的技术优势很快就会被对手追赶上。事实也的确如华为所料，手机相机的底已逐渐进入瓶颈期，或许不久之后大家都用上1英寸的底，然后又怎么办呢？
答案很简单了，既然硬件上没办法建立绝对优势，那就只能另辟赛道了，就像华为选择RYYB一样，vivo选择了RGBW。只有构筑对手无法复制的技术壁垒，自身的影像实力才会被真正认可，这也远比一个排行榜上的第一来得有价值得多。
事实上，头部国产厂商也都意识到了这一点，力求构筑自己的技术壁垒。前不久小米同样召开过一场影像技术沟通会，并表示接下来会继续探索手机影像系统的无人区。上月OPPO宣布推出新一代混合光学变焦技术，进一步升级阶梯式潜望变焦结构，配合大尺寸传感器和多焦段图像融合算法等，提升中长焦段表现和拍摄体验，也是为后续技术商用准备。
当然，这些新技术的探索是否能成功，还有待时间的考证，不过这些行动也告诉我们，行业内技术壁垒的竞赛才刚刚开始，手机影像远未到达"天花板"。