在工業時代,機器上每增加一個零件,帶來的技術進步都是革命性的。手機也是如此,每當有新的智能手機發布時,手機攝影和視頻拍攝就似乎又向前邁進了一步。而當手機鏡頭從兩個增加到三個時,甚至有人驚呼:新影像革命時代到了!
這款讓人驚嘆的產品就是華為最新推出的徠卡三攝手機P20 Pro,它憑借著三顆后置徠卡鏡頭和AI智慧攝影,讓國際權威的評測機構DxOMark打出了史上最高分109分,遠超競爭對手10分,相當于領先了兩代產品。的確,一顆徠卡鏡頭已經讓人垂涎了,現在竟是三顆。可以說HUAWEI P20 Pro突破了技術與藝術的限制,重新定義了手機攝影,并改變了智能手機的游戲規則!
DxOMark給P20 Pro打史了史上最高分
這高分的背后,有著怎樣強大的影像技術呢?
徠卡加持,獨特的三攝鏡頭工作原理解析
HUAWEI P20 Pro采用了三顆徠卡鏡頭
HUAWEI P20 Pro在延續了黑白+彩色的雙攝方案的基礎上,又增加了一枚長焦鏡頭,組成了全新的徠卡三攝。不同的鏡頭負責不同的功能,其中彩色鏡頭采用了1/1.78英寸、4000萬像素的傳感器,等效焦距約27mm,鏡頭光圈F1.8,主要記錄色彩;黑白鏡頭采用了1/2.78英寸,2000萬像素的黑白傳感器,等效焦距約27mm,鏡頭光圈F1.6,主要用來記錄灰度信息,提升照片整體的細節與銳度,實現濃郁的徠卡影調;第三枚長焦鏡頭(VARIO-SUMMILUX-H 1:1.6-2.4/27-80ASPH)屬于業內首創,采用了1/4.4英寸,800萬像素傳感器,等效焦距約81mm,鏡頭光圈F2.4,可實現3倍光學變焦。
HUAWEI P20 Pro主鏡頭分解圖
彩色、黑白和長焦鏡頭配合使用,不僅可以拍出單反級別的超清畫質,實現5倍混合變焦,還可以對景深進行深度計算,從而模擬大光圈效果,實現更完美的背景虛化。在兩顆較大的鏡頭之間還放置有激光發射器和接收器,用于更快的自動對焦,在閃光燈里放置了徠卡色溫傳感器,可以使拍出的照片顏色更有徠卡風格。
向諾基亞致敬,4000萬像素技術再上新臺階
HUAWEI P20 Pro手機壁紙
在HUAWEI P20 Pro的壁紙中,你會看到一個很熟悉的畫面。沒錯,這就是米開朗基羅為羅馬西斯廷教堂創作的巨幅天頂畫《創世記》中的經典畫面,這個“攜手同行”的畫面一直被諾基亞用來當開機畫面。在智能手機的歷史上,諾基亞曾經第一個實現了在手機上拍攝4000萬像素的照片。這張壁紙其實是在向諾基亞808 PureView和Lumia 1020兩款拍照雙雄致敬。HUAWEI P20 Pro里實現的4000萬像素,可以算做是PureView純景技術的后續升級,畢竟PureView技術的發明人Eero Salmelin,現在在華為芬蘭研究院工作。
Quad Bayer像素排列技術示意圖
這顆新的COMS傳感器是華為、索尼與華為芬蘭研究院聯合研制的IMX600,采用了索尼“Quad Bayer”像素排列技術,原理就是把原本單個RGGB組成的2×2陣列,變成4個R、4個G 、4個G、4個B的4×4陣列,再通過合并像素,融合為常規的RGGB Bayer陣列。HUAWEI P20 Pro在1/1.78英寸的傳感器上放了4000萬個像素點,拍攝時并不直接輸出4000萬像素的照片,而是通過“超采樣”技術將四個像素合并成一個像素,最后輸出一張1000萬像素的照片,并用黑白鏡頭補充光線信息。這樣不僅可以大幅提升畫面銳度,還可以有效減低噪點,保留更多的細節。同時,更大的動態范圍、更高的感光度都因此而得以實現。但請注意,這4000萬像素并不僅僅是為了提高解析力,它更多是為無損變焦做基礎的。
大底塞進手機,實現讓單反都難超越的感光度
HUAWEI P20 Pro采用了1/1.78英寸傳感器
HUAWEI P20 Pro采用了現有手機市場中尺寸最大的CMOS影像傳感器,尺寸為1/1.78英寸,相當于旗艦級卡片相機的傳感器大小,比iPhone的1/2.8英寸和三星S9的1/2.55英寸分別要大2.7倍、2.25倍。單個像素尺寸為1.55μm,也領先于iPhone X的1.22μm和三星Galaxy S9+的1.4μm。
HUAWEI P20 Pro單個像素尺寸為1.55μm
將這樣大的CMOS塞進手機,又能保持機身的纖薄,這是相當有難度的。我們知道,隨著CMOS變大,單位像素的尺寸也相應地變大,可以讓更多的光線進入,從而得到的畫質也就越出色,在照度極低的環境下,HUAWEI P20 Pro的感光度最高可以使用到ISO 102400,不僅在手機圈絕無僅有,即使是在單反相機中也只有少數高端型號才能達到。
四合一,精準又快速對焦是如何實現的?
激光發射器和接收器
借助徠卡Vario-Summilux 3倍光學變焦鏡頭和獨有三攝變焦技術,實現了3倍光學變焦、5倍混合變焦和10倍數碼變焦能力。在3倍以內變焦時,彩色鏡頭負責感知色彩,黑白鏡頭抓取灰度信息,只有在3倍以上變焦時,長焦鏡頭才會啟動。
1倍變焦
3倍光學變焦
5倍混合變焦
從對比樣片中可以看出,經過5倍混合變焦后,HUAWEI P20 Pro拍攝的照片色彩還原依然準確,腰刀上的寶石、紋理等細節清晰可見,畫質基本上沒有任何損失,邊緣非常銳利。
華為4D預測對焦,可對運動物體實時追蹤對焦
針對手機拍攝對焦慢的痛點,HUAWEI P20 Pro除了采用激光、相位檢測、深度和對比度檢測對焦外,還利用AI實現了4D預測對焦,可以預測運動物體的運行軌跡,實現高速、準確地追蹤對焦。
AI智慧攝影,讓不會設置參數的小白也能拍出大片
基于麒麟970處理器,HUAWEI P20 Pro可針對多達19種類別中的500多個場景自動選擇拍照模式和參數設置,快速識別想要捕捉的場景并相應地調整相機的處理。即使一點不懂攝影,不會設置參數,也能通過華為Master AI的推薦引擎,根據場景識別、圖像分析,自動推薦最適合的拍照模式,讓你一鍵拍出好照片。AI甚至會從識別出的多個主體上進行辨認并甄別出最想拍攝的畫面,并通過學習來優化推薦規則。如拍攝花叢中的人像,系統會優先選擇人像模式,而不是花卉模式。
自動識別的場景多達500多個
在最難拍的夜景中,華為的AI也能起到很大作用。全新的AIS智慧防抖功能,可以在沒有三腳架的情況下手持6秒持續曝光拍攝。要實現這個功能離不開強大的AI,AI通過分析畫面中的每個特征點,自動識別物體的形狀及邊緣,抓取4秒內生成的所有照片,借助算法過濾、校正畫面的偏移和模糊,最終將照片疊加,就得到了清晰明亮銳利的夜景照片。
HUAWEI P20 Pro夜景拍攝樣張
通過樣片可以看出手持拍攝夜景時,畫面非常干凈、清晰。在高光部分不僅并沒有溢出,反而提高了周圍環境的亮度,這種夜間拍攝的HDR效果,完美實現了單反相機在小光圈下進行較長時間曝光拍攝的效果。
從2000年,第一臺能拍照的手機出現開始,短短的18年里,手機像素、光圈、防抖等拍照技術一直在飛速進化。如今,HUAWEI P20 Pro的出現,將高端攝影經驗帶入智能手機中,創新的徠卡三攝鏡頭與AI智慧攝影,不僅在手機圈無人能比,更是讓相機也如臨深淵。
一拍即藝術,HUAWEI P20 Pro不僅為消費者打開了更新穎的視界,也再一次引領全球手機攝影的發展趨勢。
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原文標題:三攝時代來臨!解析HUAWEI P20 Pro背后的影像技術
文章出處:【微信號:MEMSensor,微信公眾號:MEMS】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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