华为在手机摄影上的护城河

哪款手机的综合拍照性能最强?

毫无疑问,是华为。

华为在手机摄影上的护城河

在拍照和信号上华为多维领先,这是没什么争议的,经常有网友调侃华为是买手机送相机。

在2021年,单纯的堆像素已经无法在显著提升手机的成像质量了,甚至可能会适得其反。今天来简单说说华为手机在拍照上部分配置,因为能“吹”的地方太多了,我懒得敲太多字(手动狗头),所以这篇文章只介绍“部分”。

一句话形容华为在摄影上的对手

能打败华为Mate40系列的只有今年的华为P50系列,能打败华为P50系列的只有今年的华为Mate50系列(假设华为没被打压)……

华为在手机摄影上的护城河

你是从哪部华为手机开始对用“华为”摄影感兴趣的?是第一次获得徕卡认证的华为P9系列?是曾经拍月亮第一的华为P30系列?还是现在在手机摄影上多维领先的(Mate/P)40系列?

徕卡认证:

在华为P9上,华为首次获得了徕卡认证。徕卡百年的技术积累,帮助华为旗舰机在摄影能力上了一个台阶。

手机的拍照机构和数码相机基本对应。但手机的光学设计,有着天然的限制:

塑料镜头的光学素质跟光学镜片之间有差距。

由于尺寸的限制,传统光学镜头的设计经验可能无法完全继承。

镜头模组的加工难度较大,必须考虑生产的良率、量产和成本。


所以,当徕卡专家提出镜头模组的光学设计指标时,挑战就排山倒海地来了……

一起拜访生产厂家,一起讨论改进方案,一次次进行调校测试……正是徕卡的专家团队与华为技术团队每天如一日的坚持与进步,才让华为手机的图像一步步向“徕卡品质”靠拢,最终以“焕然一新”的面貌呈现在大众面前~

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潜望式长焦镜头:

在P30系列产品发布前夕,雷老板拿拍月亮来对比华为手机。但后来,就被余承东的微博光速打脸。

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那条微博上是一张月亮的照片,尽管左下角的水印被打码了,但大家也都猜出来了,这是华为P30系列的作品。

对于现在的超薄手机来说,那张照片真是难以置信的清晰。有网友惊讶的表示,这张照片是不是PS的?

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在最新的华为40系列上,华为引入了10倍光学变焦模组,这是目前最精巧的10倍光学变焦模组之一。据了解,华为P40 Pro+上反射镜的装配精度达到30纳米,远超行业平均装配水准。

因难度系数过高,国内友商一时间那样模仿。

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华为手机的10倍光学变焦模组,通过5次反射延长光路,将光程提升178%。

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10倍光学变焦模组搭配了华为自研的滑槽式承载方式,搭配极强的磁力与精密杠杆结构,精巧地平衡了前端的反射镜负载。同时采用优异的润滑材料,使马达能够高稳定、高精度地移动反射镜,实现自动对焦功能。

为了获取更大的进光量:

在华为的定制传感器上,你总能看见一个参数——RYYB。

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华为的相机科学家们从黄色太阳镜获得灵感,既然黄色=红色+绿色,那如果把R-GG-B换成R-YY-B,不就相当于R-RGRG-B了吗?这不就意味着在相同的镜头和传感器下,进光量多了一半吗?

对于华为来说,把RGGB替换成RYYB的难点在于算法,拍照质量是翻车还是翻倍,就靠算法了。有了RYYB这个想法,历时N年,华为的理工男终于开发出了一套算法,把RYYB还原成了传统的RGGB,传感器回馈给理工男的是最多40%的进光量。

某位高管曾经说过,“底大一级压死人”。更大尺寸的传感器在相同光线环境下的通光量更大,在暗光环境下对于噪点的控制也更加出色……在华为40系列的主摄上采用的传感器尺寸是1/1.28英寸 ,据说今年的50系列,华为还将首次采用1英寸传感器。

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无论是RYYB还是超大底,都会大幅提升手机摄像头的进光量,而通光量自然是和成像质量成正比。

抗畸变:

1、物理抗畸变:

广角镜头成了现在旗舰机的标配,就连不喜欢堆摄像头的iPhone也会使用两颗广角镜头(广角/超广角)。

但畸变、边缘的画质下降一直是手机广角镜头所面临的问题。在华为Mate40系列上,华为首次加入了物理外挂级的自由曲面镜头。据说由于工艺难度过高,也影响了华为Mate40系列的产能。

华为李小龙强调,因为镜头的传感器不是圆形的,在传感器四个角之外的部位,这样的地方我们是可以牺牲它的光学素质的,因为它没有像素。所以在进行变形设计以后,能够把传感器的矩形范围内的像素和清晰度等各方面指标提到更高,并把畸变解决掉,这样就可以牺牲不要的区域,改善有效的区域,这是我们自由曲面获得得最大价值。

2、AI抗畸变:

有些问题不是只靠自由曲面就可以解决的比如透视畸变。

几个朋友一起拍照时,画面中旁边的人脸容易变形。因为人脸是立体的,光靠物理光学系统的修正是没有办法解决的。

在去年的mate40系列上,华为通过AI做计算和还原算法来解决这个问题。手机能够把人在边缘的透视畸变矫正回来,而且拍完照之后,点它的预览图,大概会花几秒钟的时间运算之后,会把变形的脸扭转成正常的。

芯片级的定制:

和其它国内的厂商比,有自研的麒麟处理器上华为的优势之一。强大的麒麟SoC不是只有CPU和GPU,还集成了基带、NPU、DSP、ISP、内存控制等关键模块。

在上代麒麟ISP5.0上,华为引入了BM3D单发级降噪技术。

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在最新的麒麟9000系列旗舰处理器上,麒麟ISP吞吐率整整比上代提升了50%、噪声消除提升48%……除了单纯的数字提升,麒麟9000系列还首次实现了NPU+ISP的架构融合,让AI进一步提升ISP性能,乃至手机整体的摄影能力。

芯片级的定制让友商羡慕,据说小米也在研发自己的ISP模块,但由于没有自研芯片,小米的ISP可能是一颗独立的芯片。

光学防抖:

华为有很多技术不是自己说的,而是媒体后来扒的。

有网友吐槽小米手机在晃动时会发出响声。后来有网友表示,支持光学防抖的手机都会发出响声。最后又网友测试,手机的光学防抖模组确后发出响声,但小米的手机晃动的响声是最大的。

据了解,为了解决都手机结构不太友好的“哒哒哒”苹果加入了阻尼胶,而华为采用了记忆合金。

我上次了解记忆合金是在一篇关于人造卫星天线的介绍上。用记忆合金制造的卫星天线可以根据温度的变化而改变天线的形状。在火箭内,卫星的天线“团”在一块,而火箭整流罩打开后,给天线加温,比如太阳光照射,卫星的天线就会展开。

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华为在P40 Pro 上采用 SMA(Shape Memory Alloy)OIS 光学马达技术。SMA 是一种变形记忆合金,在微弱电流下就能快速地响应形变,推动镜头进行 OIS 防抖。

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黄色的是记忆合金↑

快速对焦:

华为40系列的主摄拥有5000万像素,每个像素都包含两个光电二极管(DualPD),支持双核对焦技术。在默认拍照模式下,华为40系列是将四个小像素合成一个大像素,这样一个大像素就支持8核对焦,让手机的对焦速度更快。

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传统吊打iPhone图↑(暗光)

XD Fusion图像引擎:

得益于手机摄影系统在硬件上的升级,在华为40系列上华为推出 XD Fusion 图像引擎来提升拍照的画面质感表现。

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这个引擎的工作原理,是通过多镜头高保真信息融合、语义理解和分割、像素级画质处理,增强图像细节,提升整体影像的画质。

多摄像头采集高保真的图像信息,提供更大图像信息量,保留曝光、深度等信息;通过语义理解和分割,智能计算出深度、人脸特征点、肢体区域和皮肤区域,共同输入 NPU 神经网络;最终进行像素级图像处理,得到更佳虚化效果、动态范围、细节和色彩的图像。


和Mate系列相比,P系列在影像上的进步更大。一些关键的硬件和算法成了华为在手机摄影上的“护城河”。因难度过大,友商短时间难以模仿。

华为在手机摄影上的护城河

今年3月,全新的华为P50系列会和消费者见面,那么你希望华为在影像方面进行哪些提升呢?

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页面更新:2024-03-18

标签:华为   麒麟   畸变   护城河   手机   合金   模组   小米   天线   传感器   算法   光学   像素   图像   镜头

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