这代 P 系列的到来,又一次让华为领先了行业半个身位。
7 月 29 日,华为 P50 系列如约而至。如发布会官方预热所强调的那样,这代 P 系列依旧主打影像能力,这篇文章我们就展开来聊一聊,华为 P50 系列影像部分到底做了哪些提升。
回顾华为 P 系列影像进化史可以发现,此前很长一段时间,驱动其影像能力提升的主要动力,更多来自于硬件层面。比如,P9 搭载了华为和徕卡合作研发的 1200 万像素双摄像头;P20 用上了徕卡三摄组合,P30 则引入了超感光传感器以及潜望式光学变焦镜头。
到了 P40 系列时,华为的产品路径有了一些变化。横向对比同期发布的其它旗舰手机,华为 P40 系列的硬件水平依旧处于靠前位置,但软件算法对于最终成像素质所带来的提升较以往更加突显,而更好的软硬件融合,恰恰是其能够在各种场景下均保持出色表现的关键。
沿着上代产品的方向,华为 P50 系列又往前迈出了一大步。这次华为不仅在硬件层面上做了诸多新的尝试,也将此前一直处于实验阶段的软件能力带到了量产机型上。想要达到的核心目的,是回归摄影本质,让手机做到「所看即所得」。
全新相机设计,以及其背后的逻辑思维
无论华为 P 系列还是 Mate 系列,每逢代际更新,相机样式都会有比较大的变化,这次也不例外。如上个月 HarmonyOS 2 及华为全场景新品发布会上展示的那样,华为 P50 系列的后置相机由两个独立的圆环组成,官方称之为万象双环设计。
从视觉效果的角度出发,它和以往所有的华为手机都不一样,有着非常高的辨识度,再一次确立了华为旗舰的唯一性,走在大街上,很容易就能被大家认出来。与此同时,万象双环设计其实也依旧遵循着华为一直以来所强调的对称性,两个圆环大小完全相同,很好保持了秩序感。
但对于消费电子产品来说,仅仅做到好看是不够的。能够被更多大众消费者所认可的成功设计,向来都是美观和功能性相辅相成的结果。万象双环背后所承载的,便是「超级双影像单元」,其由超级主摄单元和超级变焦单元共同组成,进一步强调了多摄协同能力的重要性。
首先来看超级主摄单元。之所以在主摄后边新增了单元两个字,是因为这次华为 P50 系列的「主摄」并非像常规手机一样,只有一颗传统意义上的主摄像头,而是两颗原色摄像头(色彩镜头+黑白镜头)以及多光谱色温传感器的总称。
超级变焦单元也是同样的道理。它是把长焦拍摄和超广角拍摄放到了一起,其中长焦为 6400 万像素潜望式镜头,最高支持 0.5~100 倍的变焦范围。大家知道,变焦范围变大之后,意味着抖动问题会相应更明显。华为的做法,是在保留 OIS 光学防抖的基础上,又做了全新的 AIS Pro 防抖。
官方称,即便拉到高倍变焦模式进行拍摄,P50 系列的长焦预览画面依旧可以保持足够平稳。此外,华为 P50 的长焦摄影预览支持对被拍摄主体进行实时追踪,这也从另外一个角度提升了长焦镜头的可用性以及使用便捷性。
超广角部分提升比较明显的地方,是视场角更大了。华为在 P50 Pro 身上用的是一颗等效焦段 13mm 的超广角镜头,视场角来到了 120°,是目前所有华为手机中取景范围最大的一个。并且由于采用了全新防畸变技术,能很好解决图片边缘变形问题。
有关超广角镜头视场角这里多说几句。如果单从取景范围的维度考量,当然是视场角越大越好,但随着视场角变大,图片边缘畸变情况也会愈加明显。
在超广角镜头畸变问题处理上,目前行业比较常见的方案有两种,其一是较为普遍的算法裁切,实现难度和成本较低,不过会损失掉一部分图片素质;另外一种便是华为 Mate 40 Pro+ 所采用的物理自由曲面镜头,效果更好,当然也更贵。
但无论哪种解决方案,其实都存在边界,保证成像素质的基础上提升视场角,才最合理。
如何突破物理边界,做到「所见即所得」
如文章开头我们所说的那样,过去很长一段时间,硬件水平很大程度上拖累了手机影像的发展。但随着上下游厂商的共同努力,其实硬件能力已经足够强大,虽然尚有进步空间,不过想要在短时间内取得大的突破,确实比较困难。
这次华为并没有在提升硬件水平上过于「钻牛角尖」,而是选择进一步加强软硬件融合度,借助算法最大化硬件能力。P50 系列影像系统真正厉害的地方,是用到了全新计算光学技术(XD Optics)和原色引擎技术。
华为称,这两项技术的加入,可以大幅提升图像的画质和色彩表现,能达到还原人眼甚至超过人眼所看到的真实效果。
其中,光学计算技术主要针对画质部分。
大家知道,理想光学系统的特征,是要求由同一物点所发出的光线都能汇集到同一像点上。但实际几何光学系统其实没办法实现理想状态,光线在经过光学系统后,会产生包括球差、彗差、像散、场曲等在内各种像差问题,计算光学技术的核心诉求,正是用来解决以上这些问题。
事实上,由于对于生产厂家来说,测量镜头模组光学特性并不是一件困难的事情。而有了光学计算技术的支持,P50 系列便可以根据已知镜头模组光学特性,利用算法预测出光路导致的像差损失,然后通过算法还原镜头原本应该具备的成像效果。
从华为那里我们了解到,如果都按照进入光学元器件损失 50% 图像信息作为参考基准,之前单纯依靠后期处理的情况下,大概只能做到 60% 的原始信息恢复,其它已经损失掉的光线信息彻底无法找回;而有了计算光学技术之后,则能将原始图像信息恢复到 81% 左右。
对比以上数据来看,此项技术所带来的图像素质提升幅度还是很明显的。最重要的地方在于,此种解决方法无需对硬件本身去做调整,便可以实现以往在更高规格硬件上才可以获得的高素质图像效果,这对于机身内部空间极其宝贵的手机产品来说,无疑有着重要意义。
保证被拍摄物体色彩准确性的任务,则交给了原色引擎,其也是华为 P50 系列 XD Fusion Pro 图像引擎和去年华为 P40 系列上 XD Fusion 图像引擎之间最主要的区别所在。
原理上,华为 P50 系列原色引擎模拟了人类感知色彩的流程。简单来讲,拍摄时,手机会先利用图像传感器和多光谱传感器获取周围环境信息,然后将 RGB 信号转成华为自己的 CIEXYZ 信号输送到色适应模型进行处理,最后再做色彩增强,以此来保证白平衡的准确性。
这里有几个值得关注的点。首先,华为 P50 系列的多光谱传感器由上代的 8 通道提升到了 10 通道,使得环境光谱分辨能力较上代提升了 50%,平均色相准确度提升了 20%,可以理解为前期环境光信息捕捉准确度更高。
此外,P40 系列时,其采用了 400 种颜色色卡来帮助相机进行颜色校准,到了 P50 系列时,华为将色卡数量增加到了 2000 种,覆盖了 P3 广色域的大部分区域,几乎日常生活中经常会遇到的拍摄场景它都能轻松应付,具备强大的标准色彩转换能力。
而也正是在全新计算光学技术、XD Fusion Pro 超清图像引擎以及两颗原色镜头的协同工作下手,华为 P50 Pro 主摄进光量较去年的 P40 Pro 提升了 103%,细节保留也有了 10% 左右的提升,图像清晰度、噪点控制、画面层次感也都比上代来得更好。
更丰富的功能应用
提升核心成像素质很重要,让其以更容易感知方式体现到使用过程中,无论对于厂商还是用户,也同样是关键的一环。
录像方面,华为 P50 系列支持全焦段 4K 拍摄,具备实时视频 HDR 能力,华为称,这代产品深度优化了光影画质,能拍摄出更有质感的画面内容,也有更好的逆光表现。
此外,华为还给它带来了 AI 微动瞬间功能和花瓣剪辑应用。其中,AI 微动瞬间功能支持上滑自动获得局部动态照片,并且允许保存为动图或视频格式进行分享。值得一提的是,如果图像中有杂物,你还可以在编辑页面中利用 AI 消除功能进行修复。
复盘华为 P50 系列的影像能力,其实华为在这代 P 系列上所传达出来的产品逻辑是比较明确的。光学模组物理特性边际效应不断递减,且常规手机尺寸已经接近临界值的行业现状下,从算法入手来提升产品本身成像效果,是更合理的选择。
或许真正入手使用前,计算光学技术以及原色引擎技术所带来的直观感受,没有此前摄像头数量提升来得那么明显,但这两项技术背后的意义其实要来得更为重大,尤其是计算光学技术,相当于找到了打破物理边界的途径。