1英寸不等于1英寸，关于CMOS尺寸的那点事

　　最近这段时间整个手机行业中的热门话题，毫无疑问就是小米12SUltra（下文简称为米12SU）了。作为小米与徕卡达成战略合作后推出的首款顶级旗舰影像机型，这款机型身上可以说是围绕了太多的光环。
　　无论是行业首发的1英寸索尼IMX989主摄CMOS，还是两枚主摄级的IMX586超广角和潜望式长焦副摄，又或者是小米手机史上首次全镀膜、通过徕卡认证的镜头用料，这些在当下都无疑是顶级的影像配置。
　　从米12SU发布后，大量媒体、摄影达人、评测机构的反馈来看，小米这次在手机影像方面明显是找对了方向。在徕卡的联合调校下，米12SU无论是拍照模式、还是成像风格，相比以往都有了极大的改变，不再单纯强调参数上的领先，而是明显更照顾用户的观感。
　　当然，被米12SU热度所吸引而来的，不只有手机和摄影的爱好者，也会有更加较真的硬核玩家。几天前，就有网友通过拆机发现，米12SU的主板上还有一颗标注着C2的芯片，疑似是目前还未启用的澎湃C2独立ISP。
　　又比如说，最近还有用户通过拆机、测量发现，米12SU配备的这颗IMX989主摄CMOS，其对角线长度似乎并没有达到我们通常所认知的1英寸。
　　很显然，这一发现很快就引发了网络中的讨论。甚至就连GSMARENA这样的媒体都亲自下场，称在相机领域，1英寸有时可以指代一种尺寸范围，而不是一个精确的测量结果，并表示这样的情况在每个相机和手机制造商那都是一样的。
　　那么，GSMARENA的这番说法对吗？
　　相机行业有自己的英寸，但这并不是一个范围
　　在进行技术解析前，我们首先要解释一下什么是英寸。
　　简单来说，英寸（inch）是英制长度单位的一种。而在公开资料当中可以很轻松地查到两条关键信息，其一，是1英寸等同于公制单位的2。54cm；其二则是在英制长度度量方式中，1英寸以下的长度用分数而非小数表示。
　　例如，1。27cm转换成英寸就只能写成12英寸，而不能写成0。5英寸。要问为什么，那就是历史沿袭、是约定俗成。
　　明白了这些，我们再回过头来看米12SU后摄模组中那颗IMX989主摄CMOS的对角线尺寸，究竟是多长呢？答案是约1。6cm。
　　看到这，可能有的朋友会说，差这么多不算虚标吗？
　　别急，这其实同样是个约定俗成的问题，甚至可以追溯到上世纪30年代。当时，第一代电子摄像机被发明出来，而其核心部件是一种被称为摄像管（CameraTube）的、最初的光电信号转换装置。
　　这就是摄像管
　　从原理上来说，摄像管其实与后来的CCD、CMOS其实大同小异。这也就意味着，它当然也有着各种不同尺寸、不同感光面积的规格之分。
　　然而正如大家所见，摄像管是一个长长的、由厚玻璃包裹的管状物体，其感光面积只有顶部中心的一小块区域。那么问题就来了，在当时标定摄像管的尺寸规格时，所指的是哪一种尺寸呢？
　　A。包括玻璃外壳在内，整个摄像管的整体直径；
　　B。中心感光区域的直径。
　　答案是A。没错，这其实就是整个影像行业传感器尺寸衡量方式的源头。并且1英寸CMOS从来都不是指CMOS感光区域的对角线长度为1英寸，而是指等同于1英寸直径摄像管所具备的感光区域尺寸。
　　请注意，这个规格并不是仅限于手机上，而是适用于所有的数码成像设备。也就是说，只要我们以英寸（或者说吋）这个单位去形容影像传感器的尺寸，指的都是等效于多少英寸的摄像管，从来都不是指CMOS本身的对角线长度。
　　也就是说，判断米12SU的主摄CMOS是不是真的1英寸，不应去测量其CMOS对角线长度是不是2。54cm，而应该去测量它的CMOS是不是与其他的1英寸相机CMOS一样大，这样才更严谨。
　　CMOS尺寸其实还有两套不同的标准
　　现在大家已经知道，1英寸CMOS的对角线尺寸不可能是2。54cm（1英寸），那么真正的尺寸应该是多大呢？
　　答案是1。6cm，确实也就是米12SU此次采用的IMX989对角线长度。那么以此类推，12英寸的IMX598，真正的CMOS对角线尺寸就应该是0。8cm了吗？
　　是的，但这里其实就会引出第二个问题，如果一款CMOS的尺寸大于等于12英寸，那么实际尺寸基本上可以视为1英寸1。6cm对角线长度；但如果一款CMOS的尺寸小于12英寸，则计算方式就需要再进行一次改动，换为1英寸1。8cm对角线长度。
　　为什么会这样？其实问题还是出在前文中所提及的摄像管上。道理也很简单，当摄像管越做越小后，并不是所有元器件都会等比缩小。或许是因为技术的进步，总之小于12英寸半径的摄像管中心部分的实际感光区域占比，反而会比大尺寸半径的型号更高一些。
　　于是乎，同样是因为长年累月下来的预定俗成，CMOS尺寸的真正计算方式，就这么被硬生生地切为了以下两个公式。
　　大于等于12英寸的CMOS，按照1英寸等于1。6cm来换算对角线长度。
　　小于12英寸的CMOS，按照1英寸等于1。8cm来换算对角线长度。
　　接下来，让我们做一个简单的数学题。四颗CMOS的尺寸，分别为11。7英寸、12英寸、12。3英寸和12。55英寸，请问它们的实际传感器对角线长度分别是多少？
　　答案很简单，分别为1。61。70。94cm，1。620。8cm，1。82。30。78cm，以及1。82。550。7cm。
　　发现问题所在了吗？没错，正因传感器尺寸实际上有着两套换算公式，所以这就导致12英寸的大底传感器，本质上与12。3英寸的小底其实是几乎一样大的。
　　虽然手机CMOS在进步，但速度或许没那么快
　　此前我们三易生活在测试米12SU变焦能力时曾提及，在使用10倍焦段成像时，2022年的米12SU使用12英寸（IMX586）传感器5倍光学镜头2倍放大算法得到的画面清晰度，与2014年老机型用12。3英寸传感器10倍光学变焦镜头拍出的画面，几乎在一个水平。
　　2014年老机型配备的12。3英寸CMOS，其实与如今12英寸是几无差别的大底
　　现在看来，这不仅仅是因为原生10倍光学变焦镜头的解析力，足以抵消8年间数码放大算法进步的问题。同时还因为12英寸的CMOS，实际上与12。3英寸CMOS本质上几乎就是一样大，只不过因为两者的计算方式不同，才让我们产生了两者尺寸好像有较大区别的错觉。
　　同时，这也解释了另外一个问题，为什么手机行业在2018年还是以12。55英寸作为旗舰主摄的主流标准，到了2019年就突飞猛进到12英寸？因为实际上，新老两代CMOS的对角线长度就仅仅只增加了1mm而已，与大家所想象的突如其来的巨大技术进步，其实压根就没有发生过。
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