如今, 手机已经成为人们记录日常美好事物的拍照工具, 无论是美好景物, 生活点滴还是精彩瞬间, 随时随地都能用身边的手机记录下来, 留下美好记忆. 但是长期以来, 设计摄影存在两个痛点: 一是底不够大, 因为如今的智能机轻薄化是主流趋势, 寸土寸金的机身就难以容纳下更大的传感器;二是光学变焦, 其原因主要也是空间不够. 作为华为新一代旗舰产品, P20 Pro突破传统限制, 首创三摄像头系统, 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, 该机也因此被权威的相机评测机构DxOMark评为迄今拍照最好的智能机. 那么摄影机皇华为P20系列到底有何亮点呢?
本文就从硬件突破和算法革新两个方面详细讲述P20系列带来的革命.
一, 最领先的摄影系统
1. 前所未见的4000万徕卡三镜头
这次的华为P20系列中的华为P20 Pro成为全球首款搭载后置三摄的智能机, 具体规格如下:
长焦镜头: 800万像素, 1/4.4 RGB传感器, 具有80mm等效焦距的f/2.4光圈镜头以及光学防抖
主摄像头: 4000万像素, 1/1.73 RGB传感器, 采用Quad Bayer结构, 等效焦距为27mm, f/1.8光圈镜头
副摄像头: 2000万像素, 1/2.78 单色传感器, 27mm等效焦距, f/1.6光圈镜头
作为世界首创的后置三镜头, 实现约3倍光学变焦, 5倍混合变焦, 呈现更远, 更通透的世界(另有10倍数字变焦).
底大一级压死人: 主流手机镜头中最大尺寸的CMOS影像传感器.
目前, 华为P20 Pro拥有主流手机市场上尺寸最大的CMOS影像传感器, 是三星Galaxy S9+的2.25倍, iPhone X的2.7倍. 更大的感光面积带来的是视觉感受上更加紧致的图像效果以及手机领域中绝少有的背景虚化效果.
感光元件尺寸的增大, 使得单位像素的尺寸也相应地得以扩大. 像素面积增大, 其受光面积随之增加, 即能捕捉的画面也更为清晰. 还有先进的像素融合技术可将4000万像素的信息超采样为1000万超级像素的画面, 此时单位像素的尺寸相当于2μm, 其感光表现大幅领先于同期其它产品. 更大的动态范围, 更高的感光度都因此而得以实现. 在照度极低的环境下, 华为P20 Pro的感光度最高可以使用到ISO 102400, 不仅在手机领域绝无仅有, 即使是在数码相机领域中也只有比较高端的型号才能达到.
华为P20影像传感器的单个像素尺寸为1.55μm, 领先于三星Galaxy S9+的1.4μm和iPhone X的1.22μm. 像素面积增大, 意味着其受光面积随之增加, 感光量亦相对更多, 信噪比则因此而上升. 在光线极暗的, 肉眼已经无法辨识物体环境下, 依然能够拍出清晰画面.
2. 全新的变焦系统带来更近一步的优秀画质
华为P20 Pro还拥有三倍光学变焦, 以及五倍混合变焦, 使用也非常的简单, 只需点击相机界面上的1X, 3X和5X, 就能轻松切换三种焦距. 我们也来看看夜晚变焦拍摄的样张, 其实华为P20 Pro还支持十倍的数码变焦. 通过以上样张我们可以看到, 其实在3X变焦的时候, 样张的质量非常高, 而5X变焦的噪点控制也非常好, 同时光线后面的墙壁也看的非常清晰, 几乎和光学变焦的质量差不多. ,
在3倍以内变焦时, 传统双摄像头一如既往分工明晰: 黑白模组抓取灰度信息, 进而产生精致细节和影调;彩色模组则感知色彩. 二者数据同步产生, 经过叠加, 对其, 融合后, 一幅效果卓越的摄影作品便得以留存——这样的成像流程相比传统拜尔滤色镜方式要优异得多.
3倍以上变焦时, 第三颗摄像头就会自动启动, 华为的工程师们为了实现三套模组在自动曝光, 自动白平衡计算和自动对焦三大核心动作上完美地同步, 可谓废寝忘食, 而最终所达成的结果无疑令人备感欣喜. 复杂的三重摄像头模组在变焦倍率发生转换时, 要从技术上实现实时取景画面连续, 平滑, 着实不是一件轻而易举的事情.
经过5倍变焦后, 华为P20 Pro完美还原色彩, 精准呈现毛发, 眼睛等细节, 对比其他手机拍摄的照片, 优势显著.
即使使用10X数字变焦时, 拍摄远距离墙上的海报, 智能变焦拍摄配合后期算法补偿, 华为P20拍摄的字体边缘清晰, 领先幅度之大可以被明显看出.
3.高动态范围表现优异
为了在逆光拍摄场景中实现突破性, 高宽容度, 高画质表现, 除了配置大尺寸感光元件, 华为P20系列更是通过研发全新的解决方案令HDR拍摄可以达到前所未有的纯净质感. 与以往不同的, 是使用华为P20系列拍摄HDR照片时将首先由ISP对RAW档数据进行HDR处理, 随后完成写入. 即是说, 华为P20 Pro的HDR拍摄模式实际上是直接在写入存储器之前对原始图像做了机内Dodging and Burning, 着实可谓专业. 而从逆光拍摄的实际效果来看, 这种处理流程确实要明显好于其它型号.
在强大的硬件和处理流程助力下, 新推出的人像摄影模式为人像拍摄带来耳目一新的效果. 无论是逆光或是暗光环境中, 用户都将收获到惊艳的照片.
4.自拍, 可以更美
P20系列手机配置了2400万像素前置模组, 具备f/2.0光圈镜头. 先进的BSI CMOS影像传感器结合色温传感器, 实现在不同环境光线下智能地校正肤色.
在逆光自拍的场景中, 可以看到P20拍摄到的左图呈现了更为鲜亮的面部, 人物肤色自然, 细腻, 配合适当的美化, 整体效果令人着迷. 而右图没有很好的进行整体色彩控制和细节修饰, 缺乏美感.
5.极致的 '所见即所得'
华为P20 系列手机采用的四合一对焦系统, 其全新的激光传感器侦测范围可以达到3米. 此外还有全新的4D追焦. 顾名思义, 4D追焦意味着在整个画面范围内高速, 准确地追踪被摄体, 轻松凝固精彩的瞬间场景. 这也就解决了很多人拍照时候的痛点: 失焦, 尤其是拍摄运动对象时, 难以成功对主体对焦是常见情况. 对焦速度慢, 追焦能力差等, 都是重要因素.
4D预测追焦功能能在拍摄时自动追踪物体并预测物体运动轨迹, 实现更快速更精准的对焦. 不止如此, 得益于近乎零延时的高速快门, P20系列可以最大程度降低快门时滞, 实现极限快拍, 所见即所得.
以此图为例, P20 Pro通过识别高速运动对象, 预测人物的长发在下一个时刻可能的运动轨迹, 并以近乎零时滞的1/900s高速快门拍摄, 精准捕捉细节. 而同时按下快门的另外两台手机A和B, A完成拍摄时, 头发已经落下, 这说明存在快门延迟, 而且衣服部分过曝;而B不仅快门滞后, 因为对焦不精准和快门速度较慢, 画面出现拖影和模糊.
二, 最懂你的AI大师: 智慧摄影体验
绝大部分用户对相机的拍摄模缺少了解, 无法判断在当前场景下选择哪种拍照模式更加合适. 因此, 为了提高用户体验, 帮助消费者拍出更加令其满意的照片并逐渐了解各种拍照模式, Master AI便应运而生. 目前华为P20系列手机的拍照系统已经可以识别19个类别, 500+个拍摄场景, 并给出相应的参数改变, 方便用户拍摄.
1. AIS(AI Image Stabilization) 智慧防抖技术
为什么拍照会模糊?
众所周知, 一张照片的曝光量由多个因素决定: 快门速度, 光圈大小, 感光度(ISO值)等. 这些数值的不同组合会直接对拍摄效果产生影响.
在感光度已定的情况下, 光圈越小景深就越大, 画面的信息也就越丰富. 但相应地, 为了保证进光量, 我们需要更慢的快门速度.
在感光度和光圈数值已定的情况下, 延长快门速度即增加曝光时间, 可以拍出水流或是灯光流动的效果, 但当快门时间慢于人体手持拍照的极限(对于一般手机而言, 约为1/30秒)时, 画面就会因为 '手震' 而变得模糊.
在弱光下拍照, 如果快门速度不够快, 拍照就容易模糊.
P20系列在夜景模式应用全新的黑科技 'AIS' (AI Image Stabilization 智慧防抖技术), 允许用户以手持的方式进行长达6秒的持续曝光, 并获得一张全然不同于以往一贯印象的, 素质精湛的夜景照片. 该技术主要通过AI技术分析, 整理拍摄过程中每个画面的特征点, 识别物体形状及边缘, 自动抓取6秒曝光时间内生成的所有照片, 并借助AI算法过滤, 校正由于手抖动造成的画面偏移和模糊, 最终将照片叠加, 同时平衡画面中各元素的照度, 得到完美的夜景图像. 这无疑从根本上解决了不能手持拍摄夜景的遗憾. 无论是灯火阑珊的寂静旷野, 还是车水马龙的夜市, 都能通过HUAWEI P20系列拍出清晰的照片.
在视频拍摄时, P20系列应用AIS智慧防抖技术, 实现六轴视频防抖效果, 有效防止拍摄过程中视频画面颤动.
2. Master AI(智慧拍照助手)
华为在算法架构维度上设计了一个推荐引擎(Suggest Engine)来实时获取取景画面的信息. 根据场景识别, 人脸检测的结果, 按照预定义的规则执行推荐, 上报到用户操作界面, 同时记录当前使用者的操作行为并反馈给推荐引擎. 通过不断学习用户的使用习惯, 逐渐达到能够向该用户推荐对其量身定制的, 令其满意的拍照模式的目的.
(1)场景检测:
由浅入深可以分为三个环节: 图像处理, 图像分析, 图像理解.
图像处理, 是对图像进行分析, 加工, 和处理, 使其满足视觉, 心理以及其他要求的技术;而图像分析更重于研究图像的内容, 包括但不局限于使用图像处理的各种技术, 它更倾向于对图像内容的分析, 解释, 和识别;图像理解是对图像的语义理解, 属于高层操作, 通过对图像内容含义进行理解并对原始客观场景做出解释, 进而指导和规划行为, 这与人类的推理模式有许多相似之处.
场景检测算法结合机器学习, 深度学习的理论以及对图像的分析和理解, 达到实现区分多种场景的能力.
(2)推荐规则:
如何在识别到的多种场景中, 选择最恰当拍照模式? 这就用到了推荐规则. 在空间维度上, 对在一副画面识别到的多个目标进行辨认,识别出主体;在时间维度上, 能够做到对取景范围内目标的变化进行甄别, 避免干扰因素.
(3)用户习惯:
用户可以自行决定是否启用Master AI技术, 如果在本次相机运行期间取消Master AI即可关闭拍摄模式推荐. 待下次开启相机时Master AI则将重新开始推荐拍照模式.
总的来说, 推荐模式是AI技术在P20系列手机上更深入一步的智慧应用. 它同时实现了对于场景的识别和推荐, 更有趣的, 是在多物体共存的拍摄场景中, AI甚至会通过学习来优化推荐规则: 比如在花卉旁边拍摄人像, 系统就会优先选择人像模式进行推荐, 而不是推荐花卉模式.
3.智能拍照辅助
在识别出构图水平线倾斜时, AI将智能提醒用户调整手机的角度;能识别出多张人脸的团体照场景, 并且可以智能地提醒用户在拍摄团体照片时应如何构图, 让这些珍贵瞬间更为出色.
4. 3D人像光效技术
P20系列新增3D人像光效功能, 该功能应用3D实时建模技术, 来更好地匹配用户的面部特征, 并模拟影棚级多重光效: 蝴蝶光, 剧场光, 经典光等. 前后置摄像头均支持这个功能. 用户可以在取景界面和图片编辑界面进行光效调整, 丰富了人像拍摄的可玩性.
5. AI对于成像相关功能的整体辅助
P20系列引入了麒麟970芯片以及AI技术, 能够根据用户所处的实际环境和场景做出细分, 进而向用户提供针对于拍摄场景的辅助, 例如: 变焦拍摄文字, AI对于最终文字成像的清晰程度具有显著的优化效果.
近年来华为携手徕卡针对手机摄影展开密切合作, 华为P20系列作为最新的成果自然是集各种影像黑科技于一身, 毫无疑问, 凭借华为P20系列所搭载的目前手机领域最顶级的传感器, 加上AI防抖的算法, 让这款手机在拍照上的竞争力飙升, 尤其是夜景拍摄方面, 堪称是当今手机领域的夜拍之王, 在华为P20系列上我们也看到了将华为与徕卡大量的摄影技术软实力更充分呈现出来, 这也是为何该机得以在权威DxOMark摄影手机排行榜遥遥领先的秘诀.
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