华为P40不断突破拍照的极限给手机拍照带来更多想象
原标题:华为P40一次又一次突破摄影极限,给手机摄影带来更多想象
“高端”不是材料堆积,而是领先的技术和创新。”于成东在华为P40系列发布后接受采访时说。
这一次,华为P40系列似乎有理由再次突破形象限制。无论是1/1.28英寸的外底还是10倍的光学变焦,它都在硬件方面创下了新的记录,预计不会在很长一段时间内被超越。可以说,从P20开始,P系列手机照片已经达到了街头倾销行业的水平。这个超级形象的力量是如何炼成的,在俞成东的嘴里“不只是堆材料”是什么意思?通过对华为的深度采访,我试图用自己的理解向每个人透露这个秘密。
硬件突破是基础
手机行业首先是一个看硬件的行业,没有硬件的突破,就没有性能突破的基础,而在拍照领域,就更是如此。例如,P20时代流行的说法是“底部比顶部大”,意思是这种力量减少十倍的感觉。面对绝对的硬件优势,软件的努力基本上是徒劳的。
这一次,华为P40系列将芯片尺寸升级到1/1.28英寸,可以说是行业第一,在硬电源方面又领先了一点。这里值得一提的是,华为的主要相机选择是5000万像素,而排名第二的产品像素是1亿像素,底部大,像素少。像素尺寸带来的优势非常明显,普通消费者可能很少理解。事实上,目前单反相机的底部比手机大得多,1/1.28英寸的CMOS大小其实已经接近1英寸了,也达到了普通卡片机的水平。,但单反相机的像素大多在5000万左右,只是为了显示更好的图片细节。
硬件方面的另一个特别大的突破是10倍光学变焦的超精密“多反射远摄设计”。长焦相机本身是手机摄影的一项重要技术突破。华为能够将这种亮度提高到10倍,可以说是对该行业的一次冲击。
因为要克服的关键问题之一是光路,也就是说,变焦越大,光传播的路径就越长。这是物理要求,不能用其他方法代替。而华为采用全新的多反射潜望式长焦设计,通过光路折叠实现5次反射光路,光程比上一代潜望式长焦提升178%,模组体积却没有增加多少,就这样突破了手机光学变焦的极限,也在1厘米的厚度下,完成了一个看不见的光学奇迹。
这种通过折射增加光程的原理在高中物理中估计是可以理解的,但是很难实现,因为多重折射会带来很多挑战,包括聚焦、失真等。该模块的光学要求是50-70纳米,即1/2000的毛丝直径。通过华为的研发努力,已经实现了最高30纳米的能力,并且芯片的制造工艺只有微米级。
另一个巨大的困难在于聚焦电机。毕竟,这种电机驱动多个具有多个反射面的反射镜移动,而不影响光路的反射。它必须在镜子后面极其有限的空间内实现高精度运动。最终设计团队已经过多次验证,采用全新的承载方式,具有极强的磁力和精密的杠杆结构,在前端微妙地平衡反射器负载。这些研究和实施对整个行业来说都不是人的领域,这也使得华为在该领域的技术突破上领先了更多的时间。
计算摄影是终极方向
硬件进步是领导力的基础,但计算摄影是最终方向。在一次独家采访中,俞成东还表示,相机不应该使用太多。使用太多相机后,手机的尺寸和空间会占据太多空间。不可能盲目地增加数量,而是要增加每个单元的算法和质量。这可能也显示了手机未来成功的方向,最终将取决于计算摄影。
例如,除了徕卡参与P40系列相机模块的培训,这次是集成了XD Fuison Engine图像加速引擎。。根据华为的介绍,X表示极限,D表示定义定义,Fusion表示融合,字面意思是超清晰图像引擎,在行业中通常称为计算摄影。目前,谷歌和苹果是业内唯一两家谈论此事的公司,这一次他们选择了披露这个引擎。主要希望是,虽然华为P40系列硬件非常强大,但它也可以传输到外部世界。软件和算法实际上非常强大。让消费者和行业对华为成像系统的标准有更清晰的了解。
XD Fuison引擎图像加速引擎从三个角度切入图像处理,首先是硬件输入。多摄像头并不是用来制造噱头的,但是不同的摄像头应该扮演不同的角色,通过不同摄像头的融合可以达到更好的图像采集效果。第二是识别,即分析拍摄对象是什么,以便自动调整相应的拍摄参数。第三是神经网络处理,通过不断的学习甚至猜测,最终形成消费者满意的形象。
围绕这三点,华为在研发方面做出了巨大努力。例如,在最重要的图像采集部分,除了大的基底和超长的焦距,它还引入了一个具有8个颜色通道的色温传感器,与人工智能AWB算法一起,将色彩平衡提高到一个全新的水平。然而,华为一直坚持RYYB的灯光入口方案,为华为的黑夜场景环境拍摄增加了强有力的灯光支持。随着算法的不断优化,颜色的准确性也得到了很大的提高。
麒麟芯片上的专用NPU为人工智能计算提供了强大的计算能力支持。这一次,华为P40系列因其消除玻璃反射、消除意外进入照片的人等功能受到用户的称赞,体现了人工智能强大的计算能力。工程师们还特别强调了华为P40系列的防抖功能。一方面,防抖问题由焦平面硬件解决。另一方面,算法得到了很大的改进。这就是为什么华为手机可以成为优秀防抖的核心。
一般来说,由于尺寸的限制,手机摄影的硬件发展可能会慢慢达到极限,但计算摄影的发展仍然是无止境的。这是一条更加艰难的道路,需要更多的探索和积累。
硬件可以超越,但系统无法超越
事实上,在我们阅读了整个P40成像系统的介绍之后,你会发现为什么华为P系列能够以独特的方式引领行业,并且在今天手机同质化的激烈竞争中难以被超越。我认为可以用一句话来概括:硬件可以超越,但系统无法超越。事实上,很多业内人士也挑战华为拍照,曾经提供更大更高的像素模块,希望凭借硬件优势超越华为。然而,从拍摄效果来看,就连华为两年前发布的IMX600也没有被超越。现在P40系列再次采用了IMX700,从而扩大了差距。从上面的介绍中,我们可以看到,P系列是CMOS中最大的,变焦模块和P系列中最强的,这些都是技术独有的硬优势。
在RYYB的培训中,华为是独一无二的,其他制造商不敢涉足这一领域,因为它面临的算法挑战太高。为了保证颜色标准,华为又用了8色彩通道的色温传感器,为了保证视频防抖,又特意设计了一颗电影镜头。
在中央处理器上,麒麟拥有在人工智能计算方面遥遥领先的“达芬奇”,徕卡认证被用作确保图像质量和颜色匹配的标准。可以说,华为P系列最强大的不是镜头或大底座,而是一套完整的成像系统。
在硬件方面,竞争对手可以做出更高的配置,但在系统背后的合作、算法和人工智能方面,可能很难超越。这不仅是巨大投资的回报,也是优秀工程师的贡献。
华为P40系列的上市让很多业内人士说,这是买一台相机送一部手机。事实上,我们已经重新定义了摄影领域。我们手里真的可以有一台相机。我们有各种各样的场景和图片。两天前,甚至当摄影师在拍摄月球时,他瞥见了空间站。从另一个角度来看,移动电话在电话通信中的作用实际上正在减弱。拍照、网络服务和设备间互动娱乐等功能已经成为手机更重要的功能。在这些方面,华为拥有非常深厚的技术支持,在5G领域处于世界领先地位。因此,华为的手机正在悬崖边上并非没有道理。这不仅是摄影的成功,也是从核心到终端到云端的胜利。
华为P40系列手机的诞生,事实上进一步推动了华为手机摄影的发展,提升了行业水平,将手机摄影推向了一个全新的高度。几年前,华为发起了一场新的手机摄影视频竞赛。去年,华为发起了一场手机摄影电影竞赛。华为的手机越来越有影响力,也促使越来越多的人进入这个领域,分享和记录他们的美好生活。我认为这可能是最有科技价值的地方,也是华为手机更受用户欢迎的地方。