结果分析
从测试过程中iPhone 4的表现以及报告中的数据我们可以看到：
加速度传感器：校正很差，噪声较小。
陀螺仪：表现良好，校正精准，噪声较小，甚至好过4S。
电磁罗盘：表现一般，属中等偏上程度。
姿态解算：表现较差，但仍好过4S。
iPhone 4 传感器测试
测试情况
现在就跟我们一起，探索一下iPhone 4内置传感器性能吧！
看到我们的专题您可能会疑惑，传感器……是个啥？
“摇一摇”、“甩屏切歌”、“自动转屏”是重力传感器的工作，3D游戏中转换视野需要陀螺仪的配合，电磁罗盘？就是“电子指南针”，我们每天用到地图应用时里面的小箭头就靠它控制。
至于姿态解算？如果你使用过监测运动的可穿戴设备，那么它就是用来衡量你的动作情况的小部件。
对于智能手机来说，传感器已是不可或缺的重要组成器件，给手机用户带来了更多的功能体验。一般的手机评测，传感器方面仅限于种类统计，如“该机配备了加速度及陀螺仪传感器”。
元器件交易网的此次测评旨在针对手机常用传感器进行相对细致的测评，横向对比各款手机的传感器采样频率，精度，噪声级别，及姿态解算精度等，以求客观的对各款手机的传感器配置进行评估。
各位看官深呼吸，测评马上开始！
我们先来读iPhone 4加速度传感器、陀螺仪、电磁罗盘三个传感器的采样频率。
不同手机的传感器采样频率一般在50-300次之间。IPhone 4的加速度传感器的采样频率是100次/秒，陀螺仪传感器的采样频率是100次/秒，电磁罗盘传感器的采样频率同样也是60次/秒。除加电磁罗盘采样频率略低，另两项均及格。
接下来才是干货，我们要对加速度传感器、陀螺仪、电磁罗盘三个传感器分别在静置状态下的偏置、噪声和噪声级别进行评估。
曾经颠覆智能机的用户体验，乔帮主的一代创举，iPhone 4的传感器情况如何呢？
加速度传感器
首先测试的是加速度传感器，将手机放置在量具级别的测试平台上，保持一切静止没有外界的震动干扰，采集10秒钟的静置数据。
iPhone 4加速度传感器z轴（蓝线）
停止采集后我们可以看到，屏幕上面有三条线：蓝线、绿线和红线。三条线分别代表了加速度传感器在x、y、z三个轴上的输出，其中蓝色的线高一点，因为手机现在处于水平静置，所以这条线在1g附近，数值大约为10m/s2（典型值应为1g=9.81 m/s2）。再将数据放大到噪声可以目测的程度，进行目测读数和截屏。报告显示iPhone 4 z轴上的数值为-9.8 m/s2，噪声级别为±0.005 m/s2。对于偏置均值水平和噪声级别的比较我们将会在系列评测完成之后，进行横向对比。
iPhone 4加速度传感器x轴、y轴（红线、绿线）
再次采样获得x轴和y轴的数据，也就是红线和绿线。将噪声曲线放大，x轴的均值为-1.8 m/s2，y轴的均值为1.8 m/s2，噪声的波峰值x轴在±0.01 m/s2之间，y轴在±0.01 m/s2之间。IPhone 4的加速度传感器静态偏置较大，噪声也较大。校正差到什么程度？约为一般智能机偏差的10倍。
下一步我们要对iPhone 4加速度传感器的幅值进行评估，来看它是否能测量出足够大的冲击和动态。原则上说量程越大越好。量程太小传感器无法测试出比较大的动态、动作和行为，我们采用的方法是：开始采集后用很大的力量晃动手机，得到几秒钟的采样数据。
iPhone 4加速度传感器量程
我们采集了大约3秒钟大动态数据，从屏幕上可以看到，三个轴的数据基本饱和。对这一数据进行读数，加速度传感器x、y、z轴的峰值都是接近20 m/s2 （约2g，八倍重力加速度），测量报告显示，iPhone 4加速度传感器在x、y、z轴上的真实动态量程确为±20 m/s2。
陀螺仪
我们再来测试陀螺仪传感器的性能。陀螺仪的测试数据是空间角速度。测试静置时陀螺仪的读数，原则上静置时三个轴的读数都应该在“0”附近。我们将手机静置在测量台上，采集10秒钟的数据。
iPhone 4陀螺仪x、y、z轴
对三个轴的数据进行解读，iPhone 4在陀螺仪校正方面表现很好，x、y、z轴的静态偏置均为0rad/s，表现正常偏差较小。噪声方面，iPhone 4 x、y、z轴的噪声级别均为0.001 rad/s。差值较小，iPhone 4的陀螺仪比较稳定。
接下来对陀螺仪的量程进行评估，我们用很大的幅度晃动手机，来看它的陀螺仪的量程是否能超出一般动作的幅度。
iPhone 4陀螺仪动态量程
用相对较大的动态对陀螺仪的数据进行测量后，可以看到其动态量程较大，大概在40rad/s左右。在报告中我们可以看到，iPhone 4的量程为40 rad/s（约合2300dps），足够日常使用。
电磁罗盘
接下来对电磁罗盘的数据的稳定程度和噪声级别进行测试。
静置采集数据后截屏。放大看它的波动和锯齿。iPhone 4在电磁罗盘方面的表现较好。
iPhone 4电磁罗盘噪音
和之前对加速度传感器读数方式的相同，红、黄、绿线分别代表x、y、z轴上iPhone 5S电磁罗盘静态输出噪声级别。对截屏进行读数，X轴为1 μT，Y轴为1 μT，Z轴为0.5 μT。
姿态解算
除了对刚才的三个原生传感器的性能测量之外，我们还要进行另外一个测量——姿态解算。
iPhone 4姿态解算
首先对姿态解算精度进行水平测量。由于软件及传感器采用四元数表示其角度，难以直观比较，我们将其换算为更直观的欧拉角。本次评测的姿态解算静态精度评估分成两步，首先进行水平静置测量。用于对比的高精度姿态传感器（该IMU由诺亦腾科技提供）的读数为Pitch 0.03°，而iPhone 4的水平倾角读数经过换算得出水平倾角为Pitch 0.7°，偏差为0.67°。
iPhone 4姿态解算
第二步测量为定倾角测量，用于对比的高精度姿态传感器（该IMU由诺亦腾科技提供）的读数为Pitch -36°，而iPhone 5S的读数经过换算得出的水平倾角为Pitch-33.5°。可以观察到iPhone 4的姿态解算上存在 2.5°的偏差，这个差值相对较大。iPhone 4在姿态解算方面的表现比较差。
总结
从测试过程中iPhone 4的表现以及报告中的数据我们可以看到：
iPhone 4的加速度传感器校正失准，偏差很大，噪声也很大。
iPhone 4的陀螺仪表现良好，校正精准，噪声较小，甚至好过4S。
iPhone 4的电磁罗盘方面表现一般，属中等偏上程度。
iPhone 4的姿态解算方面表现较差，但仍好过4S。
综上，iPhone4出加速度传感器外噪声较小，比较稳定。加速度传感器校正只准较大，但陀螺仪校正良好表现亮眼。与iPhone 4S相比两者不分伯仲，甚至有些方面（如陀螺仪校准）iPhone4要好过4S。
下期预告：魅族MX3传感器检测，敬请期待！
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