每当我们回顾华为在手机拍照方面的造诣时,总是不由得疑惑:华为的拍照是否一直如此强悍?华为的镜头组合是否一直如此独树一帜?显然,罗马不是一天建成的。今年的imx586是一代智能手机标配,使用者有二三十余。曾几何时,华为也如今日一般,在自家手机上使用imx214这款街机标配cmos,同样是当年采购imx214的厂商,是什么让华为5年后登顶手机拍照排行榜top3呢?从5年前搭载imx214的mate7到2019年的突破自我的mate30 pro,华为这些年历经了怎样的努力才完成这化茧成蝶的突破呢?让我们从当年华为的第一次双摄尝试开始说起吧。
2014年,新时代的开始
华为mate7(2014年9月) 荣耀6plus(2014年12月)实验性质的拼接双摄 14年底,华为借荣耀品牌发布了旗下第一台双摄手机。不同于htc之前尝试的3d双摄与景深双摄,荣耀6plus使用了全新的平行双摄方案。将两颗来自豪威科技,800万像素的ov8865平行放置,画面重叠,通过处理输出1300万像素的照片。这种双摄的潜在优点是:
对焦可以使用三角测距,理论上更快; 两颗摄像头同时拍摄,可以实现实时hdr; 增大总感光面积,提升进光量,利于夜间拍摄; 利用视角差实现抠图虚化。
可是实际效果却不如人意,对焦速度与实际画质都弱于同期的imx214单摄机型。赵明次年3月在微博上承认荣耀6plus性能仅释放20%,委婉回应用户对其拍照性能的不满。荣耀6plus虽然没获得成功,但平行双摄的概念却被两年后的p9所继承,荣耀算是帮华为试了次水。
2015年,摸着石头过河
华为p8(2015年4月)rgbw 荣耀7(2015年6月)高像素 华为mate 8(2015年11月)光学防抖 2015年华为尝试了两套发展路线,一个是荣耀7的大底+高像素,另一个是全新cfa:rgbw。
事实证明高像素路线门槛很高,不是每家厂商都有资格介入这场高级玩家主宰的牌局。2015年的高像素手机中,只有同为imx230的微软lumia 950榨干了这颗传感器的性能,甚至往后几年的索尼手机都未能超越950的高度。然而一切只是昙花一现,继承诺基亚衣钵的微软移动在不久之后走向了终结,其中不少员工入职华为,为华为带来了全新的国际视角。
在p8上,华为试水了另一项提升进光量的办法:更改cfa形式。这里的cfa是色彩滤波阵列,设置cfa的目的是让图像传感器感受色彩。传统cmos使用拜耳排列,即rggb。而此时索尼发布的新传感器imx258使用了不同于rggb的rgbw排列,其中w全称white,即白色。rgbw取消了第二排绿色像素的filter,让红绿蓝三种光线都能畅通无阻地进入像素内。华为在p8(15.4)上首发这款新cmos。
rgbw的优势在于暗光下更高的信噪比,同样光照条件下进光量更多(不过与最终照片亮度没有关系)缺点是寡淡的色彩,更困难的猜色。而且更容易因为w通道信息量过多而过曝,不得不整体缩短曝光时间。导致实际进光量低于理论值,极端情况甚至与rggb差不多。基于种种原因,rggb还是统治了此后的cfa排列。不过这次尝试不能说完全没有意义,华为对修改cfa提升进光量的idea念念不忘,4年后的p30系列尝试了另一种cfa排列:ryyb,不得不说,p30这次的ryyb是向p8 rgbw的一项致敬。
在两次不算成功的尝试后,岁末发布的mate8则回到了传统的rggb排列,首发imx298并第一次搭载了光学防抖。这代mate手机整体设计偏向均衡保守,拍照也处于主流偏上的水平。时间也证明了mate8是最经典长寿的一款mate手机。
2016,黑白双摄,邂逅徕卡
华为p9(2016年4月)双摄回归黑白加成 华为mate9(2016年11月)无损变焦+光学防抖 16年对于华为是王朝初建的一年。
年初发布的华为p9搭载了华为的第一个黑白双摄模组,黑白双摄由一颗彩色主摄像头与一颗黑白副摄像头组成,彩色传感器能感受色彩但是灵敏度低,黑白传感器只能感受明度信息但灵敏度很高。两者合作的工作原理有些类似于人眼的视锥与视杆细胞,彩色传感器与视锥细胞负责采集彩色信息;黑白传感器与视杆细胞负责部分轮廓信息与夜间的基础视觉。黑白双摄一定程度上是仿生工程的结果。
p9搭载的初代黑白双摄选择了两颗1200万像素的imx286,一颗去除了color filter变成黑白传感器。为了弥补没有相位对焦的缺陷,p9新增了激光对焦模组辅助近处对焦。此外华为找来了百年相机品牌徕卡为其背书,为p9带来了极富争议的“徕卡色彩模式”,让实际成片鲜明有质感,成为了华为旗舰手机独有的一项功能。江湖上也多了个华莱士的传闻。
时间来到了11月,随着麒麟960的发布,获得更强图像处理能力的mate9升级了黑白副摄的硬件参数,从1/2.9英寸的imx286monochrome升级为1/2.8英寸的imx350monochrome,像素数也一举增至2000万。顺应iphone 7 plus的两倍光学变焦风潮也推出了两倍无损变焦。另外mate8上的光学防抖在短暂消失后回归,搭载于mate9的主摄像头上。弥补了p9没有光学防抖的遗憾。
2017,进军dxomark,tick-tock初成
华为p10 plus 2017年2月)继续打磨+大光圈 华为mate10 pro(2017年10月)究极打磨+超大光圈 ticktock原指intel发展微处理器芯片设计制造业务的一种发展战略模式,一代tick降低能耗,一代tock更新微架构。华为这边也是一样,p系列mate系列交替更新,一代优化精进,一代更新架构。不得不说这是相当聪明的解决方案。
p10/p10plus相对mate9的升级很小。其中p10完整继承mate9的相机模组,p10plus则把光圈从f/2.2增加至f/1.8。总体上变化不大。其中p10成为第一款在dxo总分进入并列前5的大陆手机,战胜了前一年发布的iphone7手机。很多人认为这是华为在dxo的巅峰,不过后来发生的事说明了,这只是个开始。
mate10 pro随着新一代麒麟处理器970一同发布,主打ai。这次的mate10系列的相机部分升级很小,华为选择继续打磨这颗来自p9的imx286/386。同时把光圈从p10plus的f/1.8精进至f/1.6。dxomark的分数继续上升并超过一个月前发布的iphone 8 plus,以97分总分来到了dxo排行榜的第二位。创造了新的历史。
2018,超级大底,新一代夜视仪
华为p20 pro(2018年3月)超级大底长焦三摄(望岳,也望夜) 华为mate20 pro(2018年10月)超级大底长焦+超广角(变焦三摄诞生) 当大家猜想华为还能挖掘出多少imx286潜力的时候,华为却一反常态,一举将imx286换成了如今大名鼎鼎的imx600,感光面积为前代的210%之多。并且增加了一颗专为变焦设计的三倍望远镜头。远近风景皆囊括于厚度8mm左右的机身内,堪称手机圈暴力美学的典范。毫不夸张的说,p20 pro是继诺基亚808、诺基亚lumia1020、松下dmc-cm1后,第一款让我感到震撼的手机。相信大家早已将imx600的参数烂熟于胸:1/1.7英寸感光面积,4000万像素,quadbayer色彩滤镜阵列,四合一2um单像素尺寸。这颗传感器在光学尺寸方面是如此超前,以至于一年多后的今天也没有与之匹敌者。可以想象在发布会时给亲临者多大震撼。
华为p20pro带来的不仅是硬件上的强悍参数,软件方面的突破也令人咋舌。华为自家三脚架夜景模式与谷歌hdr+在p20 pro上得到了继承与发扬,其成果是业内争相效仿的超级夜景。正式从三星手中接过了夜视仪的大旗。其dxo的最终评分来到了109分,第一次登顶智能手机排行榜。并且高于第二名htc u12+足足6分,高于前一代mate10 pro 12分。p20 pro的拍照水平得到了dxo空前的认可。
在大家猜测mate20 pro会不会把黑白镜头也升级至imx600的时候,华为却取消了这颗服役2年的黑白镜头,转而换上了一颗超广角镜头。成为业界首批搭载变焦三摄的手机。其焦段覆盖等效16mm至80mm,适应从风光至人像等诸多场合。极大增加了使用便利性。这项三摄组合至今仍被数码爱好者称为“真三摄”,可见其实用程度。依照往年的脚步,mate20 pro此时也更新至麒麟980,更强的ai性能带来了全新的相机功能:人像留色。这个由npu深度参与的功能能识别出视频中活动的人物并实时抠图,保留人物的色彩,而将人物周围的背景变为黑白。这又是一项软硬件紧密结合的范例。此外华为着重提升了4000万高像素模式的拍照效果,mate20 pro在全像素模式下相比p20 pro有不少提升。
2019,比远更远,比近更近,进一步超越自我
p30 pro(19.4)超级大底三摄超感光+tof mate30 pro(19.9)新一代电影镜头凝神屏息 如今的华为p系列/mate系列发布会已俨然手机拍照圈的春晚,不少数码爱好者在发布会当天期待华为在拍照硬件方面的突破,期待拍摄玩法的再一次更新。
p30 pro在全世界的关注下面世,其相机模组在大体保持mate20 pro硬件基础的前提下,进行了三项改动:
将之前3倍变焦的镜头提升至5倍,为此还专门设计了带光学防抖的潜望式结构,实现了等效16mm至125mm全覆盖。 将主摄像头cfa由rggb修改为ryyb,借此提升了40%进光量。同时配套镜头也一举增加了应用记忆合金的光学防抖机构;光圈也来到了f/1.6,等效值为当今手机圈之最,镜头方面的升级也是高进光量的保证。 在荣耀v20的短暂试水后,p30pro也搭载了一颗tof模组,tof全称(time of flight)通过给目标连续发送光脉冲,然后用传感器接收从物体返回的光,通过探测光脉冲的飞行(往返)时间来得到目标物距离。效果类似于苹果的face id组件,但覆盖距离更远。可用于测距建模,未来使用前景广阔。
不过p30 pro的ryyb为日常拍照带来了一定的副作用,实际照片相比前一代mate20 pro宽容度有所下降。这是个取舍的选择,p30 pro凭借ryyb成为了无可置辩的夜视仪,即便不开超级夜景也能获得亮度与纯净度俱佳的照片。不过华为仍提供配置功能接近的mate20 pro供消费者选择。用于区分不同需求的消费者。
结语:
在回顾华为5年来拍照的发展历程时,我们能明显感受到华为在产品规划方面的缜密条理与技术继承。一个成功的产品背后,是若干条早先研发路线的交织,与以往不成功甚至失败产品的经验总结。正是这种敢于尝险,敢于试错的态度,让华为拉开了自己与对手之间的距离。
曾经的华为,也只是只蛹内的拍照新手,与当年其余国产手机厂商处于同一起跑线。五年之后,是什么让华为手机的拍照羽化成蝶?是勇于尝试?高成本投入?还是锲而不舍的坚持?抑或兼而有之?华为在拍照方面的崛起究竟是偶然还是必然?相信大家心里已经有了答案,换一个角度看,也只是华为在各个领域攻城略池的一个小小缩影罢了。
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