华为P40软硬件双向结合，手机影像系统再次突破

时间：2020-03-27 11:06:39 来源：作者：网络

原标题：华为P40软硬件双向结合，手机影像系统再次突破

华为P40系列手机

手机摄影已经成为现在消费者记录生活的最主要手段，无论是景区还是网红打卡地，到处都是举着手机记录生活的人们。

同时，这种需求的增多也在对手机厂商的拍照硬实力不断提出更高的考验。从之前的秀安兔兔跑分到如今的DXO分数比拼，也反映出在手机基础性能以外，各个手机品牌对于“拍照”这一功能的不断投入。

对于常年霸榜DXOMARK的华为而言更是如此，刚刚发布的华为P40系列就展示了其在手机影像能力方面的最新探索成果，而在这一系列技术进步背后的正是华为对于“拍照”场景用户需求的不断探索，以及在手机影像系统软硬件双向结合的最新突破。

手机成像质量的背后，拼的是什么？

近两年，手机厂商在宣传时不断加强对于用户、市场的教育，也使得越来越多的用户开始逐渐了解关于手机摄影软硬件方面的知识。如今提起“拍照”很多人也能联想到多摄像头系统、像素数量甚至图像传感器（CMOS）型号、AI优化技术等等名词。一些厂商为了宣传的需要，盲目追求硬件参数上数字越大越好，例如上亿像素的传感器之类，实际上，在钛媒体认为，整个拍照从按下快门到图片出现，绝不是简单的软硬件堆砌，更不是单纯追求极限的硬件参数。

所有的技术突破围绕的核心只有一个：如何满足用户场景需求。

我们不妨看一看相机的发展，早期相机产品采用不可更换的固定镜头设计，也就是说所有的场景都要用同一种视角去记录，想拍建筑、人物、微距全部靠一个镜头实现，这显然是技术受限环境下的解决方案。

随着可更换镜头相机的出现，在摄影圈引发了一场革命，针对不同场景可以更换不同焦段的镜头，比如街拍人文（35mm焦段）、人像（85mm焦段）、风光（14-24mm焦段）。手机摄影也是一样，为了针对不同应用场景开发的多摄像头系统首次出现就搭载在华为P9上，多镜头的好处就是各司其职，可以让广角镜头更广，人像镜头也可以虚化更好，特别是和徕卡的合作，让华为在相机镜头成像素质上得到了业界公认。

这可以说是手机摄影在硬件结构上的第一次突破性尝试，也使得华为P系列产品其主打影像功能的定位逐渐固定下来。多摄像头系统解决了应用场景拓展的瓶颈，随之而来的用户新需求则是“拍夜景不虚”。

“拍夜景不虚”这么一个用户最常见的需求其实并不只是增加摄像头防抖组件这么简单。华为P20率先在业界推出了“手持超级夜景”功能，通过多帧合成加防抖的组合，让普通用户也能拍出长曝光的大片，甚至手持几秒照片也不会糊。可见，用户需求的是解决实际场景应用需求，这同样需要硬件和算法想匹配，简单推出多强的防抖组件并不是最佳解决策略。

“手机拍月亮”这个用户需求也是一下让华为P30 Pro一下火了，追求变焦绝对数字用户并不能完全感受到，但一个拍月亮的场景一下让用户明白了P30 Pro的长焦拍摄水平。

随着用户摄影技术和审美的提升，如何让一张照片从“记录”变为“艺术”，“我能不能也拍出大师一样的作品”则是随之而来的用户新需求。

华为P40系列配备更大尺寸传感器

CMOS传感器是手机摄影中最重要的成像硬件，正如摄影圈那句老话“底大一级压死人”。更大面积的感光原件带来的拍照画质会越好。从华为P系列可以看出，追求大尺寸感光元件是研发团队所一直坚持的原则，从P20 Pro上的1/1.7英寸传感器到P30系列上的1/1.54英寸传感器，再到如今P40系列的1/1.28英寸传感器，大尺寸的感光元件带来了更为丰富的信息、更多的进光量。P40超感主摄采用RYYB滤色阵列，将传统RGGB CFA中的绿色像素替换为黄色像素，这一黑科技就增加40%进光量，直接好处就是用户可以拍到更暗处的景色。

以上种种举例，证明了消费者的手机摄影需求是在不断提升，新的应用场景也是在不断出现，只有以满足用户需求为核心，手机摄影功能的研发才会事半功倍。

在整个手机拍照系统当中，硬件所能决定的是表现力下限，即对手机的成像质量的保证，真正让图片信息呈现出令人满意颜色的，是背后的软件算法，它决定的是成像表现力的上限，辅助硬件完善成像品质，最终实现1+1>2的效果。

这也是为什么近两年手机厂商旗舰级产品所用硬件逐渐趋同，但是彼此之间实际表现仍有差距的重要原因所在。华为通过对麒麟990内置NPU能力的不断挖掘，已经对P40系列的图像算法进行了新一轮升级，比如新增的XD Fusion图像引擎，它能优化变焦效果，通过Face SR、Text SR等超分辨率算法增强对人脸、文字细节识别。

在人像拍摄场景中，P40也进行了重点优化，其搭载的AI算法库，采用基于语义的色彩还原算法，令复杂光源与背景下肤色更准确。另外，通过AI深度学习算法矩阵，可以实现精准人像分割和优化，保留面部光影和光泽发丝。

即使在大逆光场景下，也能够准确识别场景，并通过对画面的调整，提升人像亮度并保证背景不过曝，使得面部光线和背景更加真实和自然。同样的，在暗光人像拍摄时，可以提升面部亮度，呈现富有层次感的细节与真实的色彩还原。

这种种先进的AI算法，就是为了让普通用户拍出和“大师”一样的照片，至于大师怎么拍，用什么参数，有AI算法已经帮你提前学习好了。

10倍光学变焦，拉近人与世界的距离

华为P40系列的另一个重要的影像能力提升在于对手机长焦摄影极限的突破。

在长焦端，其配备的3倍光学变焦镜头与首次搭载的10倍超远距光学变焦摄像头，共同组成业界首个超远距光学变焦系统，支持10倍光学变焦、20倍混合变焦以及最高100倍数字变焦。当然，这些摄影能力如果脱离了日常使用，那也就失去了意义。

华为P40 Pro+的10倍光学变焦模组

实际上，在手机这么小的机身里要放入10倍的光学变焦组件是一件很难的事情。目前业界最先进的解决方案是采用潜望式摄像头组件，可以有效减小机身厚度的占用。

而长焦镜头用户第一个看的就是拍的是否足够远，也就是常说的“你是几倍变焦？”但往往都是10倍变焦，里面的学问也不少，简单来说，光学变焦性能优于混合光变，混合光变优于数字变焦。

这个问题其实不难理解，所谓的数字变焦实际上只是通过软件计算，插值出来的图像，就好像你原来的照片只有A4纸那么大，但非要放大到电视那么大，只是通过数字插值的话，放的越大，画面越不清楚，因为你的实际拍摄细节并没有增多，全都是数字插值计算出来的。

而混合光变则是利用了光学变焦+数字变焦共同作用，虽然可以小范围的提升变焦焦距，但一般也就是把5倍光学混合到10倍的混合光变，一定不如直接的10倍光学变焦来的画质更好。

长焦镜头用户关心的另外问题则是“拍的清楚么？画面抖不抖？”

比如去看演唱会或者去动物园游玩，当被摄物体距离较远时，长焦镜头需要更加强力的防抖水平以及更快的快门速度，才能够保证成像的质量。

在这一方面，华为也开发了双重防抖系统，其搭载的超感光潜望长焦支持OIS防抖，结合基于语义的AIS2.0智慧防抖，可以提升高倍变焦的稳定性和成片率。此外，华为P40 Pro还首次在长焦端采用RYYB滤色阵列，将绿色像素替换为黄色，增加40%进光量，可捕获更多光子，提升变焦画质表现。

总结

P40系列，再一次诠释了华为对于手机影像系统的全新理解，摄影拼的不是像素数量，也不是摄像头个数，而是软硬件的双向结合。在硬件端选用最为顶级的元件，只为了让成像质量提升，在实际应用场景中精准识别并辅以最为合适的算法方案，这是让拍照不止于记录，更凸显出美与价值的地方。

从用户角度来说，手机的摄影的诉求本来就是“简单+好看”，随手一拍就可以成为票圈内的“摄影大佬”。如果在算法优化上能精准到位，比如逆光人像不过曝、夜晚场景噪点低，同时在摄影场景又胜人一筹，例如随手拍月亮、宽视野拍风光，这样的一套手机影像系统才能够被更多人所青睐，即使是专业的摄影爱好者，也会放下笨重的相机，掏出手机享受随拍的快乐。（本文首发钛媒体，作者/邓剑云、编辑/项欧）

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