两大黑科技加持:华为P50系列再续影像传奇

发布时间:2021-10-13 23:23 点击:
490天之后,华为P50系列再次登上移动影像新巅峰

华为消费者业务CEO余承东

文丨壹观察 宿艺

490天之后,华为P系列终于在7月29日再次更新。

这应该是华为旗舰手机历史上周期最长的一次迭代,而华为P50系列也不负期待:依靠全新推出的“计算光学”与“原色引擎”两大引领科技,再次登上全球移动影像的新巅峰。

490天之后,华为P50系列再次登上移动影像新巅峰

对于处于外部强压的华为来说,P50系列的发布殊为不易,华为消费者业务CEO余承东在发布会上表示:“由于外部制裁,我们的5G芯片只能当4G用”。一句话,更像记录了一个时代。但更重要的意义在于,华为一方面坚定了外界与用户对华为手机克服重重困难向前演进的期待,另一方面则为如今处于“迟缓期”与“内卷化”的手机影像行业提供了一个全新思维路线与完整技术方案。

那个熟悉的华为与P系列,依旧“能打”。



突破手机影像物理边界的“计算光学”

“底大一级压死人”这句少数专业人群的“黑话”,已经被手机用户广泛所知。

将其从专业单反领域“挪移”到智能手机影像创新,源于2018年华为推出P20系列定制的那颗1/1.7英寸“超大底”所引发。如今智能手机“超大底”的行业竞赛已经接近一英寸,甚至超出了一些专业单反图像传感器的面积。但“底大”并不是无限的,在带来更大进光量、更好景深拍摄效果后,也遇到了越来越明显的边际递减效应:照片更容易受到手抖和场景移动的影响,手机企业不得不通过后期的算法与图像裁剪进行抑制。

在手机光学镜头领域也同样如此:不断增加的摄像头数量、镜片数量,以及不断堆高的像素参数,与“大底”竞争叠加日益带来了两大行业难题:一是手机影像模组的体积越来越大,各种“半斤机”的出现已经接近男性用户的“手感极限”,对于女性用户而言更是如此;二是任何光学镜头都存在必然的缺陷,这并非是设计和工艺问题,而是从光学理论上来讲,任何镜头的透射、折射都会带来光传播中的信息过滤与损失,如今的多摄像头模组、多P镜头、折射结构等日趋复杂的光学方案更是加剧了彗差、球差、象散等问题出现的概率。

从物理角度来看,如今的手机影像创新已经接近极限。在“计算影像”作为增强效果之外,整个行业必须考虑更多突破边界的创新思维与全新实现方式。

490天之后,华为P50系列再次登上移动影像新巅峰


伴随华为P50系列发布的“计算光学(XD Optics)”方案由此而生。手机成像实际上就是光线通过光学镜头到传感器链路,生成数字模型信号的过程。华为“计算光学”基于“光路可逆”理念 —— 任何光学镜头都可以通过设计上的预测与生产之后的测量获得该镜头的光学特征,通过算法提前预测光路传递过程中导致的像差损失,弥补光学系统本身物理限制带来的必然耗散,将所有手机镜头都还原成“理想镜头的完美成像效果”。


也就是说,华为“计算光学(XD Optics)”是一个完整的深度软硬件协同方案,其一改过去业界传统的纯硬件或纯算法思维,首创了打通“真实世界-光学成像系统-后处理算法”的“全局式”图像信息复原系统。从用户端来说带来了两大强体验的技术革新:一是“理想镜头”可以更加精准地呈现与复原真实图像信息,而非简单靠算法与数据带来的“猜测式补救”。以华为P50 Pro搭载的潜望镜模组为例:之前方案图像进入光学器件的过程中会损失50%的图像信息,即使后期算法加成也只能做到约60%图像原始信息的恢复。在“计算光学”加入后,图像信息还原相比可以提升25%、整体还原量可以达到81%,可以说是手机成像领域向前跨越的重要一步。

490天之后,华为P50系列再次登上移动影像新巅峰

另一个好处,就是有利于光学元器件与镜头模组的小型化,超薄机身也可以获得以往“大块头”高性能镜头模组相媲美的成像质量。首先搭载“计算光学(XD Optics)”方案的华为P50系列就是一个最好例证,在刷新移动影像新标杆同时,以P50 Pro为例,其机身厚度仅8.5毫米,重量为195克,依旧保持了相当不错的手感。

可以“拍口红色号”的原色引擎

手机影像能够媲美单反吗?这在知乎上曾经是一个长期热点话题。

伴随手机影像技术能力近年来不断突破,越来越多的用户已经不再怀疑这一判断。与单反相机相比,智能手机天生受制于超薄机身与狭小的内部空间,但也逼迫智能手机衍生出了另外一条创新道路:计算影像,并由此为大众用户提供了“抬手即拍”的高便捷、高成像率体验。CIPA公布的数据也印证了用户与外界的判断:全球相机2018-2020年销量下滑幅度分别为22.2%、21.7%和42%,几乎呈现“断崖式”下降。

华为是首个提出“计算摄影”的中国手机品牌,其聚合在算法、调教、芯片、AI等领域众多领先技术的“XD Fusion图像引擎”首发搭载在P40系列,并一举奠定了在全球智能手机领域“计算影像”创新的标杆地位。

但用户对手机影像的需求是“无止境”的,在解决“拍得清”的问题之后,整个手机产业都在思考一个共同问题:“如何让用户拍得好?”

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其中一个重要方向,就是如何让手机影像达到“近似人眼”的视觉成像效果。华为P50系列此次搭载了全新进化的XD Fusion Pro,在数字成像的“人眼仿生”方向上迈出了重要一步。

与人眼的生物视觉成像逻辑不同,光学传感器+电子设备的成像逻辑更像是“单程思维”—— 无法根据不同场景中的光线进行准确的自适应白平衡,只能先把光传感过程中的白色还原为纯粹的白色,这显然并不精准。我们知道,即使同一张白纸,在日出、阴雨、白炽灯下,其色彩并不是标准的纯白色,带来的结果就是色彩失真,这也是如今不同手机品牌、甚至是同一手机品牌在拍摄同一时间的相同场景物体时,色彩表现呈现明显差异的重要原因之一。当然单反也同样如此,很多专业摄影师在拍摄之前,都习惯用先对准一张A4白纸拍两下,这实际就是一个手动白平衡作的过程。

“近似人眼”的拍摄效果实现中,从技术角度来看还存在一个“陷阱”:每个人眼睛的色彩感知能力实际上并不相同,大多人眼睛中的色觉细胞只有三种,但也有人是四种,导致对光波的检测与感知存在差异。每个人的晶状体也不一样,并且伴随不同年纪阶段晶状体的颜色会发生变化。也就是说,颜色感知是一个非常主观的结果,并非是真实世界中的绝对光学数值定义。

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华为P50系列此次做了一个重要影像革新:在硬件上搭载了新一代环境光谱信息采集传感器,无限接近自然界的光谱,相比P40 Pro环境光谱分辨力提升50%,平均色相准确度提升20%。因此色彩和分辨率提升更精准;软件上则采用了华为独家自研“电子视网膜”色彩架构及人眼级视觉色貌映射,结合高精度色彩光谱信息进行标准色空间转换,传感器能像人眼一样去感应光的颜色,实现自然色彩真实还原。

围绕这一方向,华为还做了另外两件事情:一是用约2000种颜色的色卡,取代传统相机调教使用的24色的标准色卡,更加精细地覆盖了P3广色域的大部分面积,也覆盖了用户日常生活中的大部分拍摄场景;二是相比先做白平衡再做色彩校正的传统相机做法,直接把传感器RAW的图像通过模拟人眼的色适应过程并增强色彩,从而减少色彩信息的丢失。

通过一系列软硬件一体化的革新方案,特别是数字色彩成像理念的重构,华为P50系列在手机领域实现了真正“所见即所得”的“拟人眼感知色彩”,华为也将整个方案定义为“原色引擎”。据了解,华为业界有名的人因实验室也为此投入了大量研发资源,其中一个目标设定是:很多口红色号连小姐姐都难以分辨,但搭载“原色引擎”的P50系列可以做到将每种口红的颜色做到精确还原,即使“直男”也可以根据女朋友拍的照片对应找到该色号的口红。

可以说,华为P50系列是“目前色彩还原最准确”的影像旗舰手机,再次引领了移动影像领域的创新演进方向。

P50系列背后的“全维”影像突破

作为华为历时490天在移动影像领域全力打造的新巅峰之作,除了“计算光学”与“原色引擎”两大革新式“黑科技”,P50系列更是一个完整影像能力的全维度突破。

例如华为P50系列首次搭载的“XD Fusion Pro,通过系统级整合多颗摄像头实力、数字图像处理能力、多光谱色温传感器、超清图像引擎和先进的算法,实现了在各个技术维度与光学成像层面的“挖潜”,并在两大“黑科技”加持下华为P50系列引发了移动影像领域的“聚变效应”,一举改变了过去行业简单堆砌摄像头数量与单个参数的“弱创新”与“内卷”,可以更好地契合各种场景下用户对移动影像的“高品质成像”期待。

其中P50 Pro,由两颗原色摄像头(5000万色彩+4000万黑白),结合XD Fusion Pro图像引擎可以提供远超“单主摄”的成像细节、分辨率和层次感,在暗光与夜色等场景下优势更加突显。

490天之后,华为P50系列再次登上移动影像新巅峰


针对长焦使用场景,华为P50系列搭载了6400万潜望式长焦摄像头,,在全新一代AIS Pro长焦防抖、全新OIS、“计算光学”的共同加持下,可以有效提升传统长焦使用过程中的细节纹理丢失、对焦飘忽,以及长变焦下的画面平顺保持等一系列难题。“长焦预览追踪”功能的加入,有助于帮助用户在长焦使用过程中对目标主体进行实时追踪,在跟踪物体被遮挡之后重新回归视野之时,可以连续识别与继续跟踪,保证镜头始终对准目标焦点。同时,“长焦人像识别”功能可辅助后置摄像头在多倍变焦下依旧可以远距离拍摄高清人像,这在演唱会、运动竞技等场景中尤为实用,让用户从此摆脱“大炮单反”的沉重器材负担。

华为P50 Pro还搭载了华为手机迄今为止最大的120度超大广角镜头,除了可以更好地应对风景、多人员集体拍照等场景,还可以实现2.5cm超微距拍摄,在“计算光学”与“原色引擎”两大创新加持下实现更加精细的画质与准确的成像色彩。100°广角前置AF摄像头的加入,可以在用户自拍、直播等场景下收入更大范围的图像信息,并且妆容色彩的展现更加精准,支持14CM近距离对焦人像拍摄的“大片”成像效果,华为独特的AI防畸变能力还能有效预防多人像合影场景下的边缘畸变问题。

除此之外,华为P50系列还支持“疾速闪拍”功能,为用户提供了零延迟“抬手即拍”与“精准成像”的良好体验。在视频拍摄领域,华为P50搭载业界顶级XD Fusion Pro硬件实时视频HDR能力,视频颜色信息更加丰富、场景更加具备层次感,同时支持实时记录前后两个高清画面,拍摄前后超大广角双景录像等Vlog用户偏爱的丰富影像功能。

由此来看,P50系列作为华为旗舰手机历史上周期最长的一次迭代,可以说是聚合华为多年来在影像创新上的“集大成之作”。它没有辜负业界和用户对华为P系列“影像旗舰新标杆”的持久期待,可以视为继华为P9、P30之后,华为在手机影像领域向前完成的重要跨越。

十年迭代,华为P系列不断夯实手机影像巅峰旗舰

华为P系列在中国手机发展过程中的地位非常“独特”。

一是与华为手机业务从ToB运营商业务向ToC大众消费者市场几乎同步,首款产品P1在2012年初的CES上发布,其十年迭代过程,可以说是中国手机品牌迈向全球高端市场的真正首个成功案例,至今也是其他中国手机品牌学习和研究的对象。

2012年MWC余承东首次以华为终端掌门人的身份接受包括《壹观察》在内的众多媒体专访,其中抛出的一个观点就是:华为要冲击高端手机市场,特别是在设计、拍摄两个领域引领行业创新。当时几乎所有人都在给余承东“泼冷水”,但这个“不可能完成”的理想已经变成了现实。华为也是如今全球所有主营ToB业务的公司中,唯一在智能终端领域ToC大众消费市场成功的品牌。其中的艰难与磨砺,远超外界想象。

二是华为P系列的演进过程,在某种程度上可被视为全球智能手机影像十年革新的缩影。

从P1的艰难起步,到P9系列与徕卡合作的“横空出世”,用1200万像素双摄徕卡镜头成功开启手机摄影的多摄时代,并为华为赢回了首个全球旗舰的“1000万出货”;紧接着是华为P10系列的“人像摄影大师”、华为P20系列的徕卡4000万像素三摄组合与高达102400的超强ISO,一举奠定了华为P系列的“影像机皇”地位;再到华为P30系列的超感光徕卡四摄、RYYB阵列引发用户对其“望远镜”和“夜视仪”的超高形象口碑;华为P40系列的超感知徕卡五摄,带来全焦段、全时段、全方位的进步;以及如今华为P50系列带来的“计算光学”、“原色引擎”与“原色双影像单元”,再次刷新了用户对“影像旗舰”的定义与传统认知,并再次引领了移动影像领域的创新演进方向。

可以说,华为P系列近十年来的进化历史,就是通过坚定的技术投入、用户洞察与大胆产品创新,不断深入移动影像“无人区”、不断探索技术与方案“新边界”的历史。在这个过程中,华为P系列不断挑战技术高峰、打破传统,一次次改写手机摄影规则,最终成为余承东津津乐道的“甩竞争对手一条街”的实力。


过去十年,如果没有华为,智能手机影像革新一定还会向前,但注定无法达到如今的位置和精彩程度。

华为P系列也在这个过程中,不断夯实了手机影像“巅峰旗舰”的坚实地位。这个评价,不仅来自媒体和业界,更多地来自华为亿万用户,来自“人心”的高口碑认同。从2017年开始,华为在中国市场份额冲上第一,同时NPS(用户推荐值)也一直稳居各大榜单。与之对应的,也是华为P9+P10的“连续旗舰千万级”爆发周期到来。可以说,华为P系列是中国手机企业向高端市场的“攻城梯”,也是华为在全球移动影像领域最深的“护城河”。

490天之后,华为P50系列再次登上移动影像新巅峰

时至今日,在外部承压、华为手机销量明显缩减、其他手机品牌都关注华为旗舰用户“换机”的情况下,来自行业数据显示,2021年上半年几乎没有其他中国手机企业打造的“新旗舰”称得上“成功”二字。因为真正的影像旗舰,基于实力、来自坚持,源于人心,重在一种“仗剑执行”般勇往直前的执着与决心。“调动千军万马持续多年向一个城墙口冲锋”的胆识,并不是每个企业都具备。

而这也是华为P系列赢得用户、赢得人心、赢得业界尊重的最核心原因。

就如余承东在发布上所说:“走最难的路,见最美的风景”,这也是华为P系列十年来一直的坚定选择。

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