在工业时代,机器上每增加一个零件,带来的技术进步都是革命性的。手机也是如此,每当有新的智能手机发布时,手机摄影和视频拍摄就似乎又向前迈进了一步。而当手机镜头从两个增加到三个时,甚至有人惊呼:新影像革命时代到了!
这款让人惊叹的产品就是华为最新推出的徕卡三摄手机P20 Pro,它凭借着三颗后置徕卡镜头和AI智慧摄影,让国际权威的评测机构DxOMark打出了史上最高分109分,远超竞争对手10分,相当于领先了两代产品。的确,一颗徕卡镜头已经让人垂涎了,现在竟是三颗。可以说HUAWEI P20 Pro突破了技术与艺术的限制,重新定义了手机摄影,并改变了智能手机的游戏规则!
DxOMark给P20 Pro打史了史上最高分
这高分的背后,有着怎样强大的影像技术呢?
徕卡加持,独特的三摄镜头工作原理解析
HUAWEI P20 Pro采用了三颗徕卡镜头
HUAWEI P20 Pro在延续了黑白+彩色的双摄方案的基础上,又增加了一枚长焦镜头,组成了全新的徕卡三摄。不同的镜头负责不同的功能,其中彩色镜头采用了1/1.78英寸、4000万像素的传感器,等效焦距约27mm,镜头光圈F1.8,主要记录色彩;黑白镜头采用了1/2.78英寸,2000万像素的黑白传感器,等效焦距约27mm,镜头光圈F1.6,主要用来记录灰度信息,提升照片整体的细节与锐度,实现浓郁的徕卡影调;第三枚长焦镜头(VARIO-SUMMILUX-H 1:1.6-2.4/27-80ASPH)属于业内首创,采用了1/4.4英寸,800万像素传感器,等效焦距约81mm,镜头光圈F2.4,可实现3倍光学变焦。
HUAWEI P20 Pro主镜头分解图
彩色、黑白和长焦镜头配合使用,不仅可以拍出单反级别的超清画质,实现5倍混合变焦,还可以对景深进行深度计算,从而模拟大光圈效果,实现更完美的背景虚化。在两颗较大的镜头之间还放置有激光发射器和接收器,用于更快的自动对焦,在闪光灯里放置了徕卡色温传感器,可以使拍出的照片颜色更有徕卡风格。
向诺基亚致敬,4000万像素技术再上新台阶
HUAWEI P20 Pro手机壁纸
在HUAWEI P20 Pro的壁纸中,你会看到一个很熟悉的画面。没错,这就是米开朗基罗为罗马西斯廷教堂创作的巨幅天顶画《创世记》中的经典画面,这个“携手同行”的画面一直被诺基亚用来当开机画面。在智能手机的历史上,诺基亚曾经第一个实现了在手机上拍摄4000万像素的照片。这张壁纸其实是在向诺基亚808 PureView和Lumia 1020两款拍照双雄致敬。HUAWEI P20 Pro里实现的4000万像素,可以算做是PureView纯景技术的后续升级,毕竟PureView技术的发明人Eero Salmelin,现在在华为芬兰研究院工作。
Quad Bayer像素排列技术示意图
这颗新的COMS传感器是华为、索尼与华为芬兰研究院联合研制的IMX600,采用了索尼“Quad Bayer”像素排列技术,原理就是把原本单个RGGB组成的2×2阵列,变成4个R、4个G 、4个G、4个B的4×4阵列,再通过合并像素,融合为常规的RGGB Bayer阵列。HUAWEI P20 Pro在1/1.78英寸的传感器上放了4000万个像素点,拍摄时并不直接输出4000万像素的照片,而是通过“超采样”技术将四个像素合并成一个像素,最后输出一张1000万像素的照片,并用黑白镜头补充光线信息。这样不仅可以大幅提升画面锐度,还可以有效减低噪点,保留更多的细节。同时,更大的动态范围、更高的感光度都因此而得以实现。但请注意,这4000万像素并不仅仅是为了提高解析力,它更多是为无损变焦做基础的。
大底塞进手机,实现让单反都难超越的感光度
HUAWEI P20 Pro采用了1/1.78英寸传感器
HUAWEI P20 Pro采用了现有手机市场中尺寸最大的CMOS影像传感器,尺寸为1/1.78英寸,相当于旗舰级卡片相机的传感器大小,比iPhone的1/2.8英寸和三星S9的1/2.55英寸分别要大2.7倍、2.25倍。单个像素尺寸为1.55μm,也领先于iPhone X的1.22μm和三星Galaxy S9+的1.4μm。
HUAWEI P20 Pro单个像素尺寸为1.55μm
将这样大的CMOS塞进手机,又能保持机身的纤薄,这是相当有难度的。我们知道,随着CMOS变大,单位像素的尺寸也相应地变大,可以让更多的光线进入,从而得到的画质也就越出色,在照度极低的环境下,HUAWEI P20 Pro的感光度最高可以使用到ISO 102400,不仅在手机圈绝无仅有,即使是在单反相机中也只有少数高端型号才能达到。
四合一,精准又快速对焦是如何实现的?
激光发射器和接收器
借助徕卡Vario-Summilux 3倍光学变焦镜头和独有三摄变焦技术,实现了3倍光学变焦、5倍混合变焦和10倍数码变焦能力。在3倍以内变焦时,彩色镜头负责感知色彩,黑白镜头抓取灰度信息,只有在3倍以上变焦时,长焦镜头才会启动。
1倍变焦
3倍光学变焦
5倍混合变焦
从对比样片中可以看出,经过5倍混合变焦后,HUAWEI P20 Pro拍摄的照片色彩还原依然准确,腰刀上的宝石、纹理等细节清晰可见,画质基本上没有任何损失,边缘非常锐利。
华为4D预测对焦,可对运动物体实时追踪对焦
针对手机拍摄对焦慢的痛点,HUAWEI P20 Pro除了采用激光、相位检测、深度和对比度检测对焦外,还利用AI实现了4D预测对焦,可以预测运动物体的运行轨迹,实现高速、准确地追踪对焦。
AI智慧摄影,让不会设置参数的小白也能拍出大片
基于麒麟970处理器,HUAWEI P20 Pro可针对多达19种类别中的500多个场景自动选择拍照模式和参数设置,快速识别想要捕捉的场景并相应地调整相机的处理。即使一点不懂摄影,不会设置参数,也能通过华为Master AI的推荐引擎,根据场景识别、图像分析,自动推荐最适合的拍照模式,让你一键拍出好照片。AI甚至会从识别出的多个主体上进行辨认并甄别出最想拍摄的画面,并通过学习来优化推荐规则。如拍摄花丛中的人像,系统会优先选择人像模式,而不是花卉模式。
自动识别的场景多达500多个
在最难拍的夜景中,华为的AI也能起到很大作用。全新的AIS智慧防抖功能,可以在没有三脚架的情况下手持6秒持续曝光拍摄。要实现这个功能离不开强大的AI,AI通过分析画面中的每个特征点,自动识别物体的形状及边缘,抓取4秒内生成的所有照片,借助算法过滤、校正画面的偏移和模糊,最终将照片叠加,就得到了清晰明亮锐利的夜景照片。
HUAWEI P20 Pro夜景拍摄样张
通过样片可以看出手持拍摄夜景时,画面非常干净、清晰。在高光部分不仅并没有溢出,反而提高了周围环境的亮度,这种夜间拍摄的HDR效果,完美实现了单反相机在小光圈下进行较长时间曝光拍摄的效果。
从2000年,第一台能拍照的手机出现开始,短短的18年里,手机像素、光圈、防抖等拍照技术一直在飞速进化。如今,HUAWEI P20 Pro的出现,将高端摄影经验带入智能手机中,创新的徕卡三摄镜头与AI智慧摄影,不仅在手机圈无人能比,更是让相机也如临深渊。
一拍即艺术,HUAWEI P20 Pro不仅为消费者打开了更新颖的视界,也再一次引领全球手机摄影的发展趋势。
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原文标题:三摄时代来临!解析HUAWEI P20 Pro背后的影像技术
文章出处:【微信号:MEMSensor,微信公众号:MEMS】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。
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