好飯不怕晚 談?wù)剬?duì)華為P40系列的感受

華為在全球線上發(fā)布了全新一代的拍照旗艦華為P40系列，再一次刷新了我們對(duì)于手機(jī)攝影能力的期待值。這次的P40系列，與前代不同，一共有三款機(jī)型，分別是P40、P40 Pro和P40 Pro+，全系使用了1/1.28英寸CMOS的主攝，而新增加的華為P40 Pro+更是業(yè)界首次搭載10倍光學(xué)長(zhǎng)焦鏡頭的手機(jī)。筆者在全球發(fā)布會(huì)拿到了P40 Pro的評(píng)測(cè)樣機(jī)，到目前為止的兩周時(shí)間里，做了全方位的試用體驗(yàn)，也頗有一番個(gè)人的體會(huì)。下面想拋開(kāi)個(gè)體的產(chǎn)品，從技術(shù)和行業(yè)意義的角度，簡(jiǎn)單談?wù)勎覍?duì)于這個(gè)全新系列的體會(huì)和感受。

只有“計(jì)算攝影”才能夠?yàn)槭謾C(jī)攝影提供更廣闊的發(fā)展空間

首先，我們注意到這次隨著華為P40系列的發(fā)布，華為特別提到了全系列搭載了華為自研的XD Fusion圖像引擎，能夠全天候，全時(shí)段的帶來(lái)超清影像。那么這個(gè)首次被提到的XD Fusion到底是什么呢？筆者了解到原來(lái)XD就是字面上的意思，X是指Extreme，D是definition清晰度的意思，F(xiàn)usion就是指融合。通俗來(lái)講就是我們常說(shuō)的“計(jì)算攝影”。

我們知道手機(jī)攝影從誕生之初，就是瞄準(zhǔn)了專業(yè)相機(jī)去的。但因?yàn)槭苤朴诳臻g體積，在硬件方面很難與專業(yè)的相機(jī)進(jìn)行PK。然而最近幾年“計(jì)算攝影”的概念橫空出世，手機(jī)通過(guò)后期的算法不斷的突破了硬件上的限制，拍照效果也得到了顯著的提升。而作為一直引領(lǐng)手機(jī)攝影技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)的華為，這套XD Fusion超清圖像引擎，可并不只有算法這么簡(jiǎn)單。

工欲善其事必先利其器，硬件規(guī)格全面“超綱”

算法再好，也不能憑空進(jìn)行計(jì)算，必須有足夠多的信息、數(shù)據(jù)作為計(jì)算的支撐。所以華為這幾年P(guān)系列機(jī)型的升級(jí)，往往都帶來(lái)了硬件上的一次次飛躍。比如這次P40系列標(biāo)配了1/1.28英寸的主攝，再一次刷新了行業(yè)內(nèi)主攝的規(guī)格尺寸，單個(gè)像素面積達(dá)到了1.22μm，四合一后每個(gè)像素的等效面積達(dá)到了2.44μm。包括延續(xù)的RYYB濾鏡陣列設(shè)計(jì)，比傳統(tǒng)RGB陣列吸收更多40％的光線。還有Pro+新加入的10倍光學(xué)長(zhǎng)焦，這些硬件上的不斷升級(jí)，都將使得“計(jì)算攝影”的數(shù)據(jù)信息來(lái)源不斷擴(kuò)展，從而實(shí)現(xiàn)更好的拍照效果。所以說(shuō)這次華為P40系列搭載的XD Fusion是一個(gè)硬件+軟件的綜合體，并且包含了大量的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和AI深度學(xué)習(xí)的過(guò)程。

從這次我使用P40 Pro試拍的一些樣片就能夠明顯的看出來(lái)，出片效果相對(duì)于前代的P30系列，又更上了一層樓。智能手機(jī)發(fā)展到幾天，在硬件的空間和尺寸上已經(jīng)越來(lái)越接近飽和的極限，只有“計(jì)算攝影”才能夠?yàn)槭謾C(jī)攝影提供更廣闊的發(fā)展空間。

將光線利用到極致

接下來(lái)，我們談?wù)勅A為從P30系列開(kāi)始一直在用的RYYB結(jié)構(gòu)，這個(gè)結(jié)構(gòu)到底有什么好處，解決了哪些問(wèn)題，又帶來(lái)了哪些問(wèn)題呢？我們知道攝影是用光的藝術(shù)，沒(méi)有光就什么都拍不了了。手機(jī)攝影在硬件發(fā)展上，受制于空間體積的原因，感光元件的面積一時(shí)間很難出現(xiàn)指數(shù)級(jí)的放大，在這種情況下想要更多的光，就要另辟蹊徑了。所以華為去年隨著P30系列，推出了RYYB排列結(jié)構(gòu)的感光元件，由此來(lái)進(jìn)一步提升進(jìn)光量。RYYB與我們常見(jiàn)的RGGB排列方式相比，傳感器中的Y（黃色像素）在工作時(shí)同時(shí)吸收紅光和綠光。因此，采用RYYB的CMOS能比傳統(tǒng)RGB陣列吸收更多40％的光線，從而在暗光環(huán)境下獲得更清晰的照片。而采用RYYB排列的CMOS有著更粗的光譜結(jié)構(gòu)，這是搭載RYYB結(jié)構(gòu)的P系列機(jī)型，感光度ISO可以達(dá)到409600的原因?？梢哉f(shuō)RYYB結(jié)構(gòu)，在現(xiàn)階段很好的解決了手機(jī)在室內(nèi)、夜晚弱光環(huán)境中進(jìn)光量不足的問(wèn)題。然而事情往往都有兩面性，RYYB結(jié)構(gòu)同時(shí)也帶來(lái)了更多的紅色光，需要通過(guò)后期算法調(diào)整來(lái)進(jìn)行彌補(bǔ)，這也屬于XD Fusion的范疇。

然而需要強(qiáng)調(diào)的是，RYYB結(jié)構(gòu)在理論上確實(shí)可能會(huì)帶來(lái)偏色，所以XD Fusion針對(duì)這一方面，也做了精準(zhǔn)的匹配處理。除了一些極限的條件下，顏色還原度都非常令人滿意。其實(shí)在純色背景下，專業(yè)相機(jī)的自動(dòng)白平衡也會(huì)出問(wèn)題，我們往往會(huì)通過(guò)手持灰卡、白卡的方式來(lái)做校正。然而這也是XD Fusion不斷迭代進(jìn)步的方向。有一個(gè)詞“3A”，分別是AWB自動(dòng)白平衡、AF自動(dòng)對(duì)焦、AE自動(dòng)曝光。把3A做好，是一部?jī)?yōu)秀拍照手機(jī)的起點(diǎn)。

打破硬件摩爾定律 手機(jī)攝影的未來(lái)在于“融合”

再來(lái)另一個(gè)大家非常關(guān)注的問(wèn)題，是華為為什么不做超高像素，或者說(shuō)到底應(yīng)不應(yīng)該在手機(jī)上發(fā)展超高像素？其實(shí)這個(gè)問(wèn)題不光是在手機(jī)領(lǐng)域，即便在專業(yè)相機(jī)領(lǐng)域依然是一個(gè)飽受爭(zhēng)議的話題。一方面，我們當(dāng)然希望擁有更高像素的拍照設(shè)備，但另一方面我們也希望高感光度下的畫(huà)質(zhì)，連拍、對(duì)焦的速度，寬容度能夠跟的上，甚至是價(jià)格也別太貴。然而這是不現(xiàn)實(shí)的，對(duì)專業(yè)相機(jī)來(lái)說(shuō)是，對(duì)拍照手機(jī)來(lái)說(shuō)亦是。對(duì)于這個(gè)問(wèn)題，首先大家都一致認(rèn)為把像素做到很高并不是什么壞事，像素?cái)?shù)、感光元件單個(gè)像素的面積、信噪比、動(dòng)態(tài)范圍、對(duì)焦效率這些指標(biāo)都對(duì)于拍照手機(jī)來(lái)說(shuō)都是非常重要的，現(xiàn)階段無(wú)法做到十全十美，必須根據(jù)實(shí)際情況有所保留和取舍。在這個(gè)選擇的過(guò)程中，每個(gè)品牌的選項(xiàng)可能不完全相同，你不能說(shuō)誰(shuí)選的是錯(cuò)的。從最新的P40系列來(lái)看，華為并沒(méi)有選擇超高像素，而是選了目前最大的感光元件尺寸、RYYB結(jié)構(gòu)以及XD Fusion的后期處理效率。從我自己的使用體驗(yàn)來(lái)看，這是一種挺均衡的選擇。

最后來(lái)談?wù)?，還沒(méi)有正式與我們見(jiàn)面的華為P40 Pro+，這臺(tái)第一次出現(xiàn)在P系列的型號(hào)，要比其它兩個(gè)型號(hào)晚上市兩個(gè)月左右。其實(shí)這也比較好理解，畢竟這是一臺(tái)代表目前最高光學(xué)性能的拍照手機(jī)旗艦，很多黑科技都是第一次在手機(jī)上正式應(yīng)用，需要更長(zhǎng)時(shí)間的調(diào)教和軟件適配也是情理之中。

華為P40 Pro+這次搭載的是一套全新的超感知徠卡五攝系統(tǒng)，除了超廣角、主攝、ToF以外，還包含中、長(zhǎng)焦段兩顆長(zhǎng)焦鏡頭。其中第二代潛望式攝像頭的搭載，也意味著手機(jī)正式進(jìn)入十倍光學(xué)變焦時(shí)代。去年P(guān)30 Pro率先搭載了5倍光學(xué)變焦系統(tǒng)，我們以為這就是手機(jī)光學(xué)成像系統(tǒng)的極限了。對(duì)于P40 Pro+的再次突破，既興奮又好奇，是如何在這么小的機(jī)身里實(shí)現(xiàn)如此大的等效焦距呢？細(xì)研究下，這顆光學(xué)長(zhǎng)焦鏡頭還是有不少黑科技在里面。

首先，這顆可以實(shí)現(xiàn)10倍光學(xué)變焦的鏡頭，設(shè)計(jì)難度是非常大的，華為P40 Pro+在上一代P30 Pro潛望式鏡頭橫置長(zhǎng)焦鏡頭模組和感光器件基礎(chǔ)之上，進(jìn)一步采用全新的多反射潛望式光路折疊技術(shù)，實(shí)現(xiàn)5次反射光路，光程比上一代潛望式長(zhǎng)焦提升178%。精妙的光學(xué)設(shè)計(jì)，可以消除距離限制，看得更遠(yuǎn)，并且有效平衡了手機(jī)空間設(shè)計(jì)上的難點(diǎn)。

其次，這么大的長(zhǎng)焦鏡頭，對(duì)于對(duì)焦馬達(dá)的要求也增加了，在帶動(dòng)具有多反射面的反射鏡移動(dòng)的同時(shí)，還不能干擾光路，這樣的問(wèn)題也是沒(méi)有前車之鑒的。華為影像團(tuán)隊(duì)最終采用了滑槽式承載方式，搭配極強(qiáng)的磁力與精密杠桿結(jié)構(gòu)，精巧地平衡了前端的反射鏡負(fù)載。同時(shí)采用優(yōu)異的潤(rùn)滑材料，使馬達(dá)能夠高穩(wěn)定、高精度地移動(dòng)反射鏡，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)對(duì)焦功能，這個(gè)獨(dú)特的對(duì)焦馬達(dá)系統(tǒng)也是華為自研的專利。

在這么狹小的機(jī)身中加入這么復(fù)雜的設(shè)計(jì)，無(wú)疑對(duì)于生產(chǎn)和制造的工藝都是極高的。光線在鏡組中發(fā)生5次反射，想要保證高成像質(zhì)量，只有納米級(jí)的高精密反射面，才能降低光路畸變，保證反射質(zhì)量。在業(yè)界普遍加工組裝工藝在10微米的情況下，華為最終實(shí)現(xiàn)了30個(gè)nm的工藝精度。

俗話說(shuō)，好飯不怕晚，華為P40 Po+搭載了眾多黑科技，再次刷新了我們對(duì)于拍照手機(jī)光學(xué)極限的認(rèn)知，可能上市時(shí)間會(huì)晚一些，可能最終的售價(jià)也不會(huì)便宜，然而這種不斷探索、不斷突破極限和技術(shù)壁壘的做法，是值得稱贊的，最終也會(huì)對(duì)整個(gè)手機(jī)行業(yè)產(chǎn)生巨大的影響，讓我們繼續(xù)期待一下P40 Pro+最終面市后，將帶來(lái)一個(gè)怎樣的感知吧！