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华为超感光 Al 影像, 这或许是手机摄影最正确的方向

拍摄有着三要素,分别是光圈、快门和感光度。在拍摄照片时,需要针对不同场景来调整这三个要素,以获取观感不错的照片。
而在手机拍摄上,这三要素同样适用。只不过受限于手机的体积,其传感器面积相比相机来说非常小,导致手机的光圈孔径也很小。那么能调整的要素就只剩下快门和感光度了。


在光线充足的条件下,拍摄到照片的纯净度和细节一般都很不错。当到了光线不足的场景,尤其是夜景,想拍出良好观感的照片就拥有了难度。
为了解决夜景拍摄问题,一般需要在专业模式下手动设置感光度与快门速度。感光度越高,拍到的照片越亮,但是噪点会增多。这也是夜景拍摄时需要考虑的一大因素。华为也给出了自己的方法:2014年发布的荣耀 6 Plus手机中搭载了仿生双摄,同时还加入了超级夜景模式,可以自动&手动调整快门速度与感光度,但是需要保持手机固定不动。


2015年的华为P 8 系列手机带来了RGBW的摄像头传感器排列与独立ISP,RGBW排列能够在低光与逆光环境下拍摄出更好的照片,而独立的ISP可以增强拍照时的算力。
独立ISP的设计从P8开始一直延续至今,但RGBW排列的摄像头传感器后续不了了之,也没再看到RGBW排列的华为机型。


2017年,华为发布了麒麟970AI处理器,在首发机型华为Mate 10系列上,正式引入AI拍照的理念。
AI的加入能够通过数字处理技术的方式,从成像机理上来改进传统手机相机,并将硬件设计与软件计算能力有机结合,全方位地捕捉真实世界的场景信息。通过改善色彩和照明效果,并可以将局部的细节从黑暗之中拉出来,这能使拍照出来的成像效果非常好,色彩鲜艳亮丽,十分契合人眼的观感。只不过这时的AI也仅限于识别出物体来介入进行色彩改变。

到了2018年的华为P 20 系列手机,高喊“AI摄影大师”的口号华为将夜景模式与麒麟970的AI性能充分结合,手持超级夜景模式出现了。
也同样是P 20 系列,华为P 20 Pro手机的IMX 600摄像头传感器成为了当时业界最大的摄像头传感器,感光度最高可以达到102400,也就此走上了超感光方向的“不归路”。

如果说P 20系列的进步是摄像头硬件的进步,那么2018年底发布的华为mate 20系列手机,就代表了华为软件算法和AI的进步。
华为Mate 20全系列采用三摄像头设计,并且取消了从2014年的荣耀 6 Plus一直延续至今的黑白摄像头。黑白镜头对光线的敏感程度是要大于彩色镜头的,华为一直采用的黑白摄像头在夜间拍摄过程中可以捕捉到更多的光线,从而得到更纯净的画面和更丰富的细节。而算法的进步和更强大的AI加持,让华为Mate 20系列手机单凭一颗彩色镜头也能在夜间得到质量不输P 20系列有黑白镜头加持的照片。

到了2019年,华为P 30系列发布。华为在大传感器IMX 600的基础上增加了RYYB排列,IMX 600Y搭载在了华为P 30系列手机上。
RYYB的排列方式不同于传统RGGB的拜耳阵列,在R(Red,红)G(Green,绿)B(Blue,蓝)三原色中,R与G组合可以产生Y(Yellow,黄),RYYB可以等效成为R-RG-RG-B,相比RYYB可以带来更多的进光量,超感光也成为了华为在手机摄影上的主要方向。

华为P 30系列的RYYB+大底组合给华为P 30的主摄像头带来了最高204800的感光度,而P 30 Pro更是达到了409600。

就在华为P 30系列手机发布会上,华为消费者业务CEO余承东展示P 30系列的样张时,出现了一组拍摄银河的图片,并且说出了“The Galaxy phone can´t see the galaxy ”的经典调侃。
但就是这一组样张,在摄影圈和数码圈引起了轩然大波。许多人认为华为涉嫌样张作假,咬定这组银河的样张一定是由单反拍摄的。而三星盖乐世手机官微也对发布会上的调侃进行了“反击”。

即便是我,看到这组样张时也非常惊讶。毕竟这张由华为P 30 Pro手机拍摄到的银河实在太过震撼,也不由得思考是否真的使用了单反进行拍摄。直到拍摄该样张的摄影师——木西AlexanDENG在微博发表了视频,证实这张照片确实是由华为P 30 Pro手机拍摄的。
这场闹剧最终落下帷幕,这张极其震撼的银河照片带来的一系列争论就此结束。这也能看出华为P 30 Pro摄影能力的进步之大超出了几乎所有人的意料。强大的夜间拍摄能力与潜望式长焦镜头也让华为P 30 Pro被网友称为夜视仪和望远镜。
从P 30系列开始,AI在拍照上的介入会越来越明显,以至于按下快门后,进入图库看到的成片与取景框看到的有所差异,也被用户叫做是“所见非所得”。

到了华为Mate 30系列,麒麟990处理器的自研NPU架构让AI的算力更加强大,华为几乎成为了计算摄影领域的最大玩家。
华为Mate 30 Pro搭载了IMX 608传感器的4000万像素超广角镜头,超广角镜头也走向了超感光的方向。
华为Mate 30系列也延续了P 30系列上高达409600的感光度,无论主摄像头还是Mate 30 Pro的超广角,都能达到这个数值。

到了华为P 40系列和华为Mate 40系列,超感知影像的口号打响。由于P 40系列与Mate 40系列在摄像头硬件上非常接近,这里就放在一起说了。
RYYB排列带来的偏色问题在P 40系列上也已经有了非常明显的改善。
P 40系列搭载IMX 700Y传感器,面积为1/1.28英寸,相比IMX 600Y的1/1.7英寸要增大不少。而这颗传感器也用在了Mate 40系列上。
在潜望式长焦镜头方面,我所查到的P 40 Pro与Mate 40 Pro都是1/3.56英寸的IMX 351传感器,具有RYYB模式,f/3.4光圈。
与P 40 Pro的IMX 608不同,Mate 40 Pro采用了一颗新的超广角镜头传感器——IMX 718,其面积与IMX 608相同,皆为1/1.54英寸,2000万像素。Mate 40 Pro +在超广角摄像头上加入了自曲面镜头,解决了超广角的畸变问题。

在前置方面,华为Mate 40 Pro系列搭载了1300万像素超广角镜头,f/2.4光圈,1/2.8英寸IMX 688传感器。还有一颗200万像素3D(Tof)深感镜头,支持3D人脸解锁。
在我的Mate 40 Pro上,主摄像头与超广角镜头最高支持409600高感光度,长焦镜头受制于传感器面积最高3200感光度,而前置摄像头也支持高达409600的感光度。可以说华为已经下定决心在超感光的方向深耕。

华为的大底+高像素+超感光+AI的影像组合,在白天会获得很高的解析力,在夜晚也能够拍摄出明亮纯净的画面。只不过在暗光或逆光拍摄时,AI的处理的等待时间会很明显,这一点还有着不小的改进空间。

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