近年来，手机摄影技术有了显著的发展，尤其是在像素方面。从早期的30万像素到如今的4800万像素，这一过程的变化令人瞩目。目前市场上有多款摄像头支持4800万像素，例如三星的GM1和索尼的IMX586。尽管这两款摄像头都标称4800万像素，但它们之间到底有何不同呢？
简单来说，GM1的4800万像素实际上是通过1200万像素实现的。虽然手机能够输出4800万像素的照片，这种效果更多是通过插值技术得到的。而IMX586则真正实现了传统定义下的4800万像素。
接下来，我们将从技术层面深入探讨GM1和IMX586的区别。
手机摄影的基本原理
相机中最关键的硬件之一就是感光元件。现今手机普遍使用的是CMOS感光元件，这里暂且不详细讨论。感光元件的作用是将光学图像转换为电子信号，是拍摄数码照片的关键组件。
感光元件，顾名思义，是对光线的强弱变化敏感的设备，但它并不具备感知颜色的能力。如果直接使用感光元件成像，我们得到的图像将是一片黑白模糊的影像，这显然不是我们想要的效果。
为了获得彩色图像，我们需要引入RGB色彩模型。RGB色彩模型是通过将红色（Red）、绿色（Green）和蓝色（Blue）三种基本颜色的光线按照不同的比例混合，来生成丰富多彩的图像。
数字影像的奠基者Bryce Bayer在RGB色彩模型的基础上，设计了Bayer滤镜，使得感光元件能够拍摄彩色照片。下图中显示了Bayer滤镜的工作原理，其中灰色方块表示感光元件，每个方块代表一个像素，而上层的彩色部分就是Bayer滤镜。
每个滤镜的小方块覆盖在感光元件的像素块上，为每个像素提供了特定的颜色信息。例如，红色滤镜只允许红色光线通过，从而使对应像素块只能记录红色信息。
虽然Bayer滤镜为照片的彩色表现提供了突破，但对于细致的色彩还原来说，仅靠每个像素的单一颜色仍不够。需要通过后期处理来进行色彩还原，从而生成完整的彩色图像。这一过程被称为Bayer阵列。
通过下图可以看到Bayer阵列的工作流程：
第一张图展示了原始图像，使用配备Bayer滤镜的120x80像素传感器拍摄。第二张图是感光元件输出的黑白图像，显示光线的明暗程度。第三张图是经过Bayer滤镜处理后的图像，已经能够识别一些颜色，但仍不够细腻。最终的第四张图则是经过色彩还原处理后的照片，虽然由于硬件限制像素较低，但已算是一张合格的照片。
这一流程可以概括为：感光元件→Bayer滤镜→色彩还原。通过这一过程，从按下快门到最终在屏幕上看到照片，都是通过Bayer阵列完成的。
IMX586简析及其与GM1的对比
需要了解一个基本概念——像素，然后再探讨IMX586的特点。像素是数字图像的基本单位，本质上是一个抽象的取样，为了便于理解，我们通常用方块表示。
每个色块代表一个像素，像素数量越多，图像的解析度就越高。了解了像素的概念之后，我们来看看IMX586。
IMX586是索尼为手机设计的一款全新堆栈式CMOS感光元件，其有效像素高达4800万，代表了目前行业中的最高标准，重新定义了手机摄影的技术参数。
IMX586最大的亮点在于采用了Quad Bayer阵列，与经典的Bayer阵列不同，Quad Bayer阵列将像素排列从2x2扩展到4x4，并且采用了2x2的方式排列RGB。这种排列方式使得每个像素点能够更精确地计算周围颜色，通过独立的信号处理来实时生成4800万像素的高清照片。
换句话说，IMX586的4800万个感光单元每个都能独立显示并输出数据，因此4800万像素的照片是硬件原生生成的，不依赖于软件插值。
下图展示了Quad Bayer阵列的特性：
相比之下，GM1的输出方式虽然也采用了4x4的阵列，但每个2x2的阵列只能识别相同的颜色，并且只能一起输出数据。GM1的实际照片效果与1200万像素的传感器并没有本质区别。
三星官网的规格表也证实了这一点，GM1的分辨率为4000×3000，即1200万像素。
IMX586与GM1的根本差异在于，前者能够通过像素结构的变换实现真正的4800万像素，从而提供更高的图像解析度和更清晰的细节，而这正是高像素的优势所在。
GM1的4800万像素实际上仍是1200万像素的扩展，尽管手机能够输出4800万像素的照片，但更多是通过插值实现的。而IMX586则真正实现了传统定义下的4800万像素。