這代 P 系列的到來,又一次讓華為領先了行業半個身位。
7 月 29 日,華為 P50 系列如約而至。如發布會官方預熱所強調的那樣,這代 P 系列依舊主打影像能力,這篇文章我們就展開來聊一聊,華為 P50 系列影像部分到底做了哪些提升。
回顧華為 P 系列影像進化史可以發現,此前很長一段時間,驅動其影像能力提升的主要動力,更多來自于硬件層面,比如,P9 搭載了華為和徠卡合作研發的 1200 萬像素雙攝像頭;P20 用上了徠卡三攝組合,P30 則引入了超感光傳感器以及潛望式光學變焦鏡頭,
到了 P40 系列時,華為的產品路徑有了一些變化。橫向對比同期發布的其它旗艦行動電話,華為 P40 系列的硬件水平依舊處于靠前位置,但軟體算法對于最終成像素質所帶來的提升較以往更加突顯,而更好的軟硬件融合,恰恰是其能夠在各種場景下均保持出色表現的關鍵。
沿著上代產品的方向,華為 P50 系列又往前邁出了一大步,這次華為不僅在硬件層面上做了諸多新的嘗試,也將此前一直處于實驗階段的軟體能力帶到了量產機型上。想要達到的核心目的,是回歸攝影本質,讓行動電話做到「所看即所得」,
全新相機設計,以及其背后的邏輯思維
無論華為 P 系列還是 Mate 系列,每逢代際更新,相機樣式都會有比較大的變化,這次也不例外,如上個月 HarmonyOS 2 及華為全場景新品發布會上展示的那樣,華為 P50 系列的后置相機由兩個獨立的圓環組成,官方稱之為萬象雙環設計。
從視覺效果的角度出發,它和以往所有的華為行動電話都不一樣,有著非常高的辨識度,再一次確立了華為旗艦的唯一性,走在大街上,很容易就能被大家認出來。與此同時,萬象雙環設計其實也依舊遵循著華為一直以來所強調的對稱性,兩個圓環大小完全相同,很好保持了秩序感,
但對于消費電子產品來說,僅僅做到好看是不夠的,能夠被更多大眾消費者所認可的成功設計,向來都是美觀和功能性相輔相成的結果,萬象雙環背后所承載的,便是「超級雙影像單元」,其由超級主攝單元和超級變焦單元共同組成,進一步強調了多攝協同能力的重要性。
首先來看超級主攝單元,之所以在主攝后邊新增了單元兩個字,是因為這次華為 P50 系列的「主攝」并非像常規行動電話一樣,只有一顆傳統意義上的主攝像頭,而是兩顆原色攝像頭(色彩鏡頭+黑白鏡頭)以及多光譜色溫傳感器的總稱。
超級變焦單元也是同樣的道理,它是把長焦拍攝和超廣角拍攝放到了一起,其中長焦為 6400 萬像素潛望式鏡頭,最高支持 0.5~100 倍的變焦范圍。大家知道,變焦范圍變大之后,意味著抖動問題會相應更明顯,華為的做法,是在保留 OIS 光學防抖的基礎上,又做了全新的 AIS Pro 防抖。
官方稱,即便拉到高倍變焦模式進行拍攝,P50 系列的長焦預覽畫面依舊可以保持足夠平穩,此外,華為 P50 的長焦攝影預覽支持對被拍攝主體進行實時追蹤,這也從另外一個角度提升了長焦鏡頭的可用性以及使用便捷性,
超廣角部分提升比較明顯的地方,是視場角更大了。華為在 P50 Pro 身上用的是一顆等效焦段 13mm 的超廣角鏡頭,視場角來到了 120°,是目前所有華為行動電話中取景范圍最大的一個。并且由于采用了全新防畸變技術,能很好解決圖片邊緣變形問題,
有關超廣角鏡頭視場角這里多說幾句。如果單從取景范圍的維度考量,當然是視場角越大越好,但隨著視場角變大,圖片邊緣畸變情況也會愈加明顯。
在超廣角鏡頭畸變問題處理上,目前行業比較常見的方案有兩種,其一是較為普遍的算法裁切,實現難度和成本較低,不過會損失掉一部分圖片素質;另外一種便是華為 Mate 40 Pro+ 所采用的物理自由曲面鏡頭,效果更好,當然也更貴,
但無論哪種解決方案,其實都存在邊界,保證成像素質的基礎上提升視場角,才最合理,
如何突破物理邊界,做到「所見即所得」
如文章開頭我們所說的那樣,過去很長一段時間,硬件水平很大程度上拖累了行動電話影像的發展。但隨著上下游廠商的共同努力,其實硬件能力已經足夠強大,雖然尚有進步空間,不過想要在短時間內取得大的突破,確實比較困難,
這次華為并沒有在提升硬件水平上過于「鉆牛角尖」,而是選擇進一步加強軟硬件融合度,借助算法最大化硬件能力,P50 系列影像系統真正厲害的地方,是用到了全新計算光學技術(XD Optics)和原色引擎技術。
華為稱,這兩項技術的加入,可以大幅提升圖像的畫質和色彩表現,能達到還原人眼甚至超過人眼所看到的真實效果。
其中,光學計算技術主要針對畫質部分,
大家知道,理想光學系統的特征,是要求由同一物點所發出的光線都能匯集到同一像點上,但實際幾何光學系統其實沒辦法實現理想狀態,光線在經過光學系統后,會產生包括球差、彗差、像散、場曲等在內各種像差問題,計算光學技術的核心訴求,正是用來解決以上這些問題。
事實上,由于對于生產廠家來說,測量鏡頭模組光學特性并不是一件困難的事情,而有了光學計算技術的支持,P50 系列便可以根據已知鏡頭模組光學特性,利用算法預測出光路導致的像差損失,然后通過算法還原鏡頭原本應該具備的成像效果。
從華為那里我們了解到,如果都按照進入光學元器件損失 50% 圖像資訊作為參考基準,之前單純依靠后期處理的情況下,大概只能做到 60% 的原始資訊恢復,其它已經損失掉的光線資訊徹底無法找回;而有了計算光學技術之后,則能將原始圖像資訊恢復到 81% 左右。
對比以上數據來看,此項技術所帶來的圖像素質提升幅度還是很明顯的。最重要的地方在于,此種解決方法無需對硬件本身去做調整,便可以實現以往在更高規格硬件上才可以獲得的高素質圖像效果,這對于機身內部空間極其寶貴的行動電話產品來說,無疑有著重要意義,
保證被拍攝物體色彩準確性的任務,則交給了原色引擎,其也是華為 P50 系列 XD Fusion Pro 圖像引擎和去年華為 P40 系列上 XD Fusion 圖像引擎之間最主要的區別所在,
原理上,華為 P50 系列原色引擎模擬了人類感知色彩的流程,簡單來講,拍攝時,行動電話會先利用圖像傳感器和多光譜傳感器獲取周圍環境資訊,然后將 RGB 信號轉成華為自己的 CIEXYZ 信號輸送到色適應模型進行處理,最后再做色彩增強,以此來保證白平衡的準確性。
這里有幾個值得關注的點。首先,華為 P50 系列的多光譜傳感器由上代的 8 通道提升到了 10 通道,使得環境光譜分辨能力較上代提升了 50%,平均色相準確度提升了 20%,可以理解為前期環境光資訊捕捉準確度更高,
此外,P40 系列時,其采用了 400 種顏色色卡來幫助相機進行顏色校準,到了 P50 系列時,華為將色卡數量增加到了 2000 種,覆蓋了 P3 廣色域的大部分區域,幾乎日常生活中經常會遇到的拍攝場景它都能輕松應付,具備強大的標準色彩轉換能力。
而也正是在全新計算光學技術、XD Fusion Pro 超清圖像引擎以及兩顆原色鏡頭的協同工作下手,華為 P50 Pro 主攝進光量較去年的 P40 Pro 提升了 103%,細節保留也有了 10% 左右的提升,圖像清晰度、噪點控制、畫面層次感也都比上代來得更好,
更豐富的功能應用
提升核心成像素質很重要,讓其以更容易感知方式體現到使用過程中,無論對于廠商還是用戶,也同樣是關鍵的一環,
錄像方面,華為 P50 系列支持全焦段 4K 拍攝,具備實時視訊 HDR 能力,華為稱,這代產品深度優化了光影畫質,能拍攝出更有質感的畫面內容,也有更好的逆光表現。
此外,華為還給它帶來了 AI 微動瞬間功能和花瓣剪輯應用。其中,AI 微動瞬間功能支持上滑自動獲得局部動態照片,并且允許保存為動圖或視訊格式進行分享,值得一提的是,如果圖像中有雜物,你還可以在編輯頁面中利用 AI 消除功能進行修復。
復盤華為 P50 系列的影像能力,其實華為在這代 P 系列上所傳達出來的產品邏輯是比較明確的,光學模組物理特性邊際效應不斷遞減,且常規行動電話尺寸已經接近臨界值的行業現狀下,從算法入手來提升產品本身成像效果,是更合理的選擇,
或許真正入手使用前,計算光學技術以及原色引擎技術所帶來的直觀感受,沒有此前攝像頭數量提升來得那么明顯,但這兩項技術背后的意義其實要來得更為重大,尤其是計算光學技術,相當于找到了打破物理邊界的途徑,