实际上现在智能手机发展至今,可以玩的卖点已经不多,来来去去不就是设计、性能和拍照三大卖点。而手机拍照,在这些年来得到了前所未有的重视,成为了各家厂商绞尽脑汁攻占的高地。如果用DxOMark评分作为参考的话,华为P20 Pro则站在手机拍照之巅。


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在DxOMark评分榜中,华为P20 Pro以总分109分,拍照细项得分114的分的成绩登上第一,而第二、第三名分别是华为P20和三星Galaxy S9+。从分数就可以看到,至少在DxOMark实验室的测试环境中,华为P20 Pro有着巨大的优势,如果其他厂商依然是“挤牙膏”式惯常升级,恐怕在三两年都难追不上华为P20 Pro的水平。


同时手机拍照这个卖点又这么重要,自然不能任由华为占据高点。其他厂商要怎么才能扭转乾坤呢?


硬件为王?硬件好就是硬道理


在影像行业有一个“定律”,也就是我们常说的“底大一级压死人”。这句话的意思是传感器面积大的相机在成像上对比小尺寸传感器相机有着绝对优势,这是影像行业的真理之一。


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(主流传感器画幅对比,华为P20 Pro画幅约等于1/1.7英寸)


在同等的软件算法条件下,更大尺寸的传感器意味着在同样的曝光参数下传感器可以接收到更多的光线信息,从而让照片的画面呈现出更加出色的色彩。同时,传感器面积大的好处还包括有更好的暗光摄影能力、更好的噪点抑制能力和更好的景深表达能力,简单说就是大底传感器相比小底传感器,色彩好,噪点少,虚化强。


再说回华为P20 Pro,这款手机的主摄像头传感器面积为1/1.7英寸,比市面上主流的1/2.3英寸的传感器都要大得多,为此拍出来的照片色彩丰富、层次感强,照片动态范围出色(结论来自DxOMark)。显然,华为P20 Pro在DxOMark上分数这么高,和这款规格远优于正常手机的传感器有很大的关系。


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华为P20 Pro告诉我们,无论多么辛苦地优化拍照算法所带来的拍照提升,都不如直接换一块大底传感器来得那么粗暴直接,而且这二者之间的差距体现在跑分测试上尤其明显。


同样是要获得成像提升,直接换更强悍的硬件的成本可能还要更小一些。或许这会导致大多数手机厂商都选择在下代产品上更换大尺寸传感器来获得拍照的提升,而不是日复一日地花时间去榨干算法的最后一点价值。


从目前的曝光信息可以看到,包括小米、OPPO、vivo等厂商都有计划采用1/1.7英寸的大尺寸传感器,而谷歌则直接打算用了1英寸的CMOS。要知道,主流便携式数码相机(DC)的传感器尺寸也就是1英寸而已。


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手机相机硬件军备竞赛的序幕,算是正式拉开了。


算法为王?举足轻重但非决定性因素


在优化技术同等的情况下,靠着大尺寸传感器可以显著提升拍照水平,这话没错。但实际上只要算法足够出色,也真的有机会化腐朽为神奇。比如LG手机在手机拍照的硬件上算不上有多么用心,但也不妨碍LG手机的拍照十分出色,这就是优化和算法的力量。


事实上算法还有很多厉害的地方,比如vivo在APEX概念手机的国内沟通会上公布的Super HDR技术,就能够通过算法将最多12张照片堆栈合成,最后输出一张宽容度接近14EV(官方数据)的照片。根据vivo官方的描述,利用vivo Super HDR技术,可以让手机在大光比的情况下依然能够拍出曝光一致的照片,画面死黑或者死白的现象一去不再。


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类似这样的多帧合成算法还有很多,其中三星Galaxy S9系列上就使用了将12张RAW格式照片片上堆栈合成,最后输出一张JPG照片的方式来进行弱光降噪。而结果而言,三星Galaxy S9/S9+的弱光拍照表现非常出色,真正做到了夜拍画面接近“0噪点”,纯净得让人难以置信。


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华为P20系列手机中也有类似的多帧合成算法,不过华为将这项技术用在了防抖上。通过多帧合成算法和OIS光学防抖、EIS电子防抖的结合,华为推出了AIS“AI防抖技术”,通过算法来补偿画面中的方向抖动,因此理想状态下可以实现最长4秒的手持长曝光。


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无独有偶,根据曝光资料,谷歌Pixel 3也将会搭载类似的AIS人工智能防抖功能,相信其实现方法、最后效果和华为的也差不多,也算是多帧合成算法的一种发展和延伸。


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但任何算法都得建立在硬件的基础上,比如超级多帧合成算法就必须要以强大的处理芯片、可以超高速读写的传感器为前提,再好的算法也无法将过去的老旧传感器优化到当下的一流水平。而即使算法差一点,但有传感器和其他硬件的性能保证,拍照再差也不会差到哪里去,下限再低也比差硬件的拍照下限高。


硬件和算法的螺旋上升


纵观整个手机拍照发展历史,从过去到现在,基本是沿着“硬件-算法-硬件-算法......”的迭代关系不断发展,正如英特尔处理器的“Tik-Tok”发展战略一样。但很明显,在2018年之前手机拍照的硬件发展已经陷入了瓶颈期,无论是传感器面积还是镜头规格,在很长的一段时间里都没有突破。


尽管算法一直都在进步,如HDR算法、多帧降噪算法、曝光包围算法等让手机拍出来的照片动态范围更出色、画面噪声更少,但受限于硬件发展的止步不前,所以这两三年来旗舰手机的拍照水平始终拉不开差距。


从华为等厂商带起来的趋势可以看到,未来手机厂商在拍照上的竞争,除了发展算法以外,很有可能会直接转为硬件规格上的比拼。更大尺寸传感器、更高规格的镜头结构,甚至光学变焦镜头的进一步发展,都可能是未来发展的主流之一。


短短一年后,智能手机的拍照水平很可能会超乎我们的想象。

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