深度揭祕:華為如何變成智能手機攝影的“黑馬”

深度揭秘:華為如何變成智能手機攝影的“黑馬”

1826年,法國發明家將一種瀝青融化後塗在金屬板上,經暗箱曝光後從他自家屋頂往外拍攝出了第一張照片;1839年,法國人達蓋爾首創"銀版攝影術",將影像記錄在鍍銀銅版上。這是攝影史上最早的具有實用價值的攝影法,從此以後,我們擁有更精密的傳感器、更龐大的鏡頭群、更高速的對焦系統和圖像處理器,但拍出好照片的門檻卻並沒有降低。

可以說,剛剛過去的2018年相機市場並不平靜,相機廠商的日子都不好過,危機四伏。隨著智能手機的發展,拍出高質量的好照片不再是單反獨有的特技,人們的攝影習慣也在不知不覺中發生了巨大的變化。

深度揭秘:華為如何變成智能手機攝影的“黑馬”

2018年3月27日,全球首款搭載三攝像頭的智能手機華為P20 Pro問世,憑藉4000萬像素徠卡三攝像頭的強大成像效果剛發佈就屠榜了全球最權威的影像評測機構DxOMark智能手機攝影榜,並創下DxOMark史上最高分。即便已過去10個月,蘋果、三星等各大手機廠商的年度旗艦機都已發佈,依然沒能出現超越者。

再到2018年10月,華為倫敦全球首發了年度旗艦華為Mate 20系列,更是在攝影方面精益求精,更上一層樓。

華為x萊卡,重新定義手機攝影

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早在華為P9系列上,華為與萊卡強強聯合首推雙攝,奠定了華為的攝影基因。華為P9是手機行業"雙攝"里程碑式的產品,它實現了徠卡"德味"的核心算法,擁有徠卡色彩、暗光細節、經典黑白模式和大光圈虛化,一亮相便驚豔了業界,讓華為手機一躍躋身手機攝影的第一陣營,P9也成為了華為首款全球出貨量超千萬的高端旗艦產品。

雙攝到三攝,成為行業開拓者與領頭羊

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可以說,作為雙攝方案的開拓者和領軍者,華為P9萊卡雙攝一亮相便驚豔了業界;緊接著,華為Mate 9的二代雙攝突破性地解決了變焦難題,雙攝能力進一步大幅提升;人人愛不釋手的P10人像攝影大師,為雙攝找到了更具溫度,也更具人文關懷的應用場景;Mate10系列再次用雙攝+AI的方案給手機攝影的帶來一場新的顛覆。

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而2018年3月27日發佈的華為P20 Pro全球首發徠卡三攝,更是打破歷史地闖入了全球權威的拍照評測機構DxOMark手機攝影榜的第一名,並一舉拿下109分的歷史最高分。

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華為P20 Pro首次採用4000萬+2000萬+800萬像素的徠卡三鏡頭,一款高達1/1.7英寸的傳感器,大底帶來更高進光量,更易於暗光細節的捕捉。通過高像素、大底傳感器和長焦攝像頭的設計,突破了目前手機拍照"拍不遠,夜景拍不清"的侷限,可以實現3倍光學變焦、5倍三攝變焦以及超級夜景功能。

直至今日,華為P20 Pro都與華為另一款三攝手機Mate20 Pro並列該榜單的第一名。

工程突破與軟件創新

對攝影略有了解的人都知道,想要相機成像質量好,更大的光圈、更多鏡片、更大面積的感光器件必不可少,然而這一切的副作用是日漸臃腫的機身。在手機上,這個問題尤為突出,因為在這麼輕薄的手機裡,能放下越來越大光圈的鏡頭和越來越大尺寸的光感器件,是一次工程實現上的突破。

早在2012年,諾基亞的pure view 808在單攝像頭手機攝影進行了一次突破。4000萬像素和F2.4的光圈,讓808的拍照效果遠遠領先於同期所有的手機。可是808的機身厚度,卻有18mm!相當於2.5個iPhone的厚度了!直到四年之後,經過大量的研發和反覆的實驗,華為P9上行業才最終實現了在輕薄的手機裡放入兩個鏡頭,從此"雙攝"也成了手機攝影裡一個高頻使用的詞彙。

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攝影發展到今天,硬件已經不是限制成像的因素了,越來越高清的鏡頭並不能完美解決攝影中的全部問題。

單純從硬件來看,多鏡頭拍出來的成像其實就是多張不同質素的照片,單獨看起來意義不大。但如何發揮多鏡頭的優勢,關鍵已經不單單是光學,而是合成算法。AI是一個後端基礎性的能力迭代,而大部分算法和性能上的AI,消費者不易感知。比如iPhone X中,用戶感受到的是人臉識別和AR等等,感受不到那個叫做"神經網絡引擎"的東西。所以真正觸及用戶的,除了手機自帶的那幾個常規功能外,最重要的是大量APP的AI化。

可以說,華為利用超強的芯片研發將手機的AI能力根植於底層芯片之中,這是它可以區別於市面上的其他品牌手機的關鍵原因。而在智能手機攝影上,華為就具有更強勢的優勢了,首先是在核心技術的突破;其二是硬件層面引領的圖像品質的突破;第三點也是最能發揮華為本身強大研發能力優勢的——用AI技術提升拍攝體驗。

AI智慧攝影,開啟攝影3.0時代

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手機攝影在過去的近200年裡由1.0膠片時代邁入了2.0數碼時代,而近年來,隨著人工智能技術的發展,手機攝影更是由2.0數碼時代向3.0 AI智慧攝影時代邁進。

智能技術的發展,打破了藝術家、作品和觀眾之間的區隔,更強調個性觀念的表達,而AI在用數據記錄個性表達的內涵。針對於AI訓練,華為構建了自己的海量大數據樣本庫,為AI圖像識別應用到手機上打下了堅實基礎。為了訓練機器的審美,華為花費了大量精力構建了自己的圖片訓練數據庫,對於每一張圖片進行分類、標註,比如藍天、綠植、食物等等。訓練機器的過程是人工干預的,在這裡,人類扮演老師的角色,而這個工作就像老師課前的備課。通過每張照片的標籤信息,機器算法開始學習識別,判斷每一張照片是屬於什麼場景,裡面是什麼物體。通過不斷的學習進而調整和檢驗算法的特徵值,不斷優化算法的準確性,學習得越多,算法也就懂得越多,越聰明。訓練的進行,如同嬰兒的成長。在這裡,大量的照片數據扮演了最為關鍵的角色,誰擁有大量數據,誰的算法就越精準。

通過海量高品質圖像的數據學習,華為不斷提升芯片在圖像審美識別的能力,以人機智能的算法及其處理能力重塑攝影美學。從華為Mate10系列到P20系列,其基於麒麟芯片的AI能力能幫助每一位普通消費者都輕鬆玩轉攝影大片,人人都可以拍出高質量的作品,每個人都能成為攝影大師。

手機攝影的未來

隨著三攝像頭的問世,不少廠商緊隨華為的腳步力爭首發四攝、五攝的手機,然而未來手機鏡頭的發展定然不在於攝像頭的數量。隨著影像算法和人工智能的發展,多鏡頭的意義更在於它拍出來的不光是 "成像",而是 "數據"。

在未來,手機的攝像頭也已經不僅用來拍照,還是一個很重要的傳感器。手機攝像頭將作為一個視覺入口,能夠判斷一個物體的大小、位置、重量等等信息,並學習大量的信息之後,能夠產出多種使用場景的應對方案。

而這一切,似乎也已經在華為Mate 20系列的AI卡路里識別等功能上得到了初步的實現。


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