手机影像该去向何方？

　　趋同性好像是很多产业发展到成熟阶段之后的一个必须结果，作为供应链高度集中的智能手机当然也逃不开这样的宿命。如果将视野缩小到旗舰级手机的影像模组上，同样也有这样的趋势，所以，各家厂商都尽其所能地进行着差异化的调整。因此，手机影像的流派也就在这个过程中慢慢形成。
　　大家认同的一点自然就是更大尺寸的感光元件。因为归根结底，影像这种东西还是必须服从于光学这种物理的定律——就像半导体发展服从摩尔定律，无线技术发展服从于香农定律那样。在这场大底战争中，肯定大家都记得2012年发布的诺基亚808 PureView上采用的1/1.2英寸感光元件，还有松下采用1英寸感光元件的CM1。不过近几年这场大底战争，公认都是由华为在2018年发布的P20 Pro挑起的，从这枚1/1.73英寸的IMX600开始，短短两年时间，整个业界感光元件的高端水平都到了这个尺寸水平：1/1.72英寸的三星GW1、1/1.79英寸的索尼IMX686已经被广泛使用，往上还有华为Mate 30 Pro上那枚1/1.54英寸视频元件、OPPO定制的1/1.43英寸的IMX689、1/1.33英寸的三星HMX？？
　　但是，在大尺寸感光元件这个主要的潮流之下，不同的思考方向却产生出了不同的流派：底变大了，像素值是否也需要水涨船高呢？以三星HMX为代表的高像素流派在保留0.8μm单像素尺寸的前提下，将像素值提升到了1.08亿的水平，常用的四合一像素尺寸为1.6μm；而反过来则有大像素流派，像OPPO定制的IMX689这样，保留4800万像素值，但将单像素尺寸提升到1.12μm，常用的四合一像素尺寸则能达到2.24μm。谁对谁错我觉得这个没有办法直接评判，因为在不同的使用场景下，两个流派都各有所长。
　　在感光元件的追求方面，大家算是求同存异，但在算法这个方面，所有的厂商却是观点一致：计算摄影。说到这一点，不得不提到两个厂商，第一就是Google，其在计算摄影上的技术功底和最后的效果都是令人佩服的，但可惜它家的亲儿子Pixel系列在硬件上比起业界总要慢上半拍，说不定人家根本就不在乎呢？第二则还要说到华为。计算摄影并非指色彩滤镜，而是AI，正是因为P20 Pro这一代开始使用AI能力对手机影像处理进行辅助，才让普通人使用手机拍照的门槛变得越来越低，识别被拍摄物体，需要计算；多摄协同工作，需要计算；抠像虚化，需要计算？？最近两年我们不难发现，手机处理器AI与ISP性能的发展速度已经远远超过AP模组，也是因为计算摄影发展的需求所致。

　　感光元件是一款手机影像能力最基础的决定因素。这次P40全系列的主摄都升级成为IMX700y，依旧是华为独一家采用的RYYB阵列，它的尺寸达到了1/1.28英寸——按这个速度发展下去，诺基亚808 PureView的感光元件尺寸甚至是1英寸达成指日可待。它的像素值为5000万，这意味着其单像素尺寸达到了惊人的1.22μm，采用四合一方式（Quad Bayer）输出1250万像素的常用照片时，成像像素尺寸为2.44μm。底大一级压死人，且每个像素的质量也同样优秀。

　　這一切都因为这枚华为向索尼定制的感光元件采用了一系列全新的技术。第一，四枚像素共享一个微透镜，在进光量与光线干扰上比传统的一像素一微透镜结构改善更多，但它的问题在于多像素合一可能会对色彩的准确度上带来影响，不过在这方面，华为因为有IMX600y两代的历练，解决起来信心很足，更何况这次在P40上，后置模组还有独立的8通道BRG环境色温传感器，为成像提供更加准确充分的白平衡信息，再加上全新的AI AWB算法，就算是在光线很复杂的环境如酒吧夜店等地方也能达成精准的色彩重现；第二，这枚感光元件与IMX689一样，具备全像素相位对焦能力，对焦判断更加准确，合焦操作更加迅猛，逆光环境也不在话下。这一点其实非常重要，因为放在如此大的底上，对焦准确度的要求比过往的小底更苛刻，当然，这方面性能的提升对于保证最后照片效果也是相当重要的。至于为什么叫8核，四合一成像，每个像素两个嘛。 　　更重要的是，在P40 Pro上，其所采用的5倍光学长焦模组中，也采用了一枚RYYB排列的传感器，像素值为1200万。而在这个模组上采用这种技术的感光元件我不禁拍手叫好，受制于体积的原因，手机上的长焦模组光圈更小（F3.4），但拍照时抖动更大，抖动一大，多帧合成的画质又会受损，所以其成像难度比光圈更大的主摄要大得多，现在通过技术解决了这个问题。而且，在算法方面，华为还对这枚长焦模组做了人物拍摄的针对性优化，用长焦拍人像，这是用小白镜头拍半身人像的常规手法，现在手机上也能享有了。
　　同样的，因为那枚尺寸为1/1.54英寸、4000万像素的 GRRB排列视频感光元件在Mate 30 Pro上有着非常理想的表现，因此本次它在P40 Pro/Pro 继续承担视频拍摄任务。更夸张的是，它支持十六合一像素成像，单像素尺寸1.12μm，融合之后达到了4.48μm，暗光视频拍摄效果不在话下。只是视频方面我个人了解有限，就只能说到这里了。我们还会注意到，这次P40的主摄提升如此之大，但其标称感光值依旧为ISO409600，理论上不是还会有提升么？但目前纵观业界，RYYB技術无论是供应链还是其他厂商定制都没有跟进，我估计华为觉得反正现在这个参数也已经笑傲江湖，身位优势很大，就可以先不动，把更多精力放在画质与算法的优化上了。

　　这次P40 Pro 上搭载了独步天下的10倍光学长焦镜头，我首先关心的是它的体积——因为对现在的智能手机来说，5倍光学长焦镜头的体积已经非常可观了，那么华为又怎样去解决更进一步的问题呢？通过独特的光路设计，在将光线经过水平方向上的4次折射之后，最后不但成功实现了10倍光学长焦而且还将整个模组的体积控制得比较理想，只比5倍长焦模组大了一点（到底大多少没办法形容，还是看后续的拆机了），如此复杂的光路，看来树脂镜片已经无法满足，所以加入了光学素质更高的玻璃镜头。但是在手机上，真的有10倍光学长焦，100倍混合变焦这样的用户需求么？普通用户用到P40 Pro上的5倍光学长焦都算是比较少了，10倍长焦的需求不仅少而且对拍照技术要求也更高。
　　对此，可以分为两个方面来解释。第一，华为认为现在已经进入了手机影像领域的无人区，他们想尝试一下整个业界都还没有做到的事情，进一步的突破自己——事实证明他们做到了；第二，没错，用户的日程使用，1 3倍（24mm 72mm）是相当高频的，其次是3 5倍（72mm 120mm），因此这次P40分化出了三款机型也有这方面的考量。在用户实际使用10倍光学模组的时候，会发现它的长焦防抖能力提升会很大，10倍长焦段的时候可以说是相当稳，在50 100倍的区间稳定性也比P30 Pro有很大的提升。
　　那么，之前P30 Pro上从1倍到5倍焦段跨度太大，影响画质的问题又解决得怎么样呢？这里就不得不提到本次P40系列上新增的XD Fusion技术了，它为本次P40系列的变焦成像提升了更有力的支持。在P40 Pro上5倍以下的部分焦段成像上，长焦模组与主摄会采用该技术进行融合成像，而在P40 Pro ，1倍主摄和10倍长焦之前还加入了一个3倍小长焦，在1 3倍焦段成像，小长焦会加入进行融合成像，3 10倍之间，则会用两个长焦镜头来融合成像。看来P30 Pro上存在的问题华为是充分考虑到并提出了解决方案，至于解决得怎么样，我等真机上手后看吧。

　　手机摄影的流派之争也和计算摄影有关：像素是用来进行运算的素材，那么它到底是越多越好还是提供的有效信息越多越好呢？对此用这次P40采用的5000万像素元件举例。第一，高像素并不等同高画质，就算是用了亿级像素的传感器，也未必能真正发挥出它的实力；第二，像素够用就好，看看数码相机在像素参数上一直都偏向保守，把每个像素优化得更扎实是大家的选择，华为认为这个尺寸、这个像素值是一个理想的平衡点；第三，华为更加看重进光量和元件尺寸这两个参数，特别是底的尺寸更加关键，华为的算法更偏向到RAW域上，即在感光元件原始数据上进行处理，因此用大底提升进光量是最优先的选择。当然，在全过程中，NPU及AI都是参与其中的。
　　而这一次在P40 Pro 上又有进步，它的后置模组上多了一个ToF系统，在人像算法上又做了针对性的优化。ToF还可以提供整个光场的距离信息，因此这次P40 Pro 提供的人像照片是真正带有更接近大光圈镜头物理虚化表现的，即有更好的距离感，同时在背景光斑的形态、颜色亮度饱和度、光斑从亮到暗的侵蚀感过渡效果，都对标徕卡的镜头做了全面的优化。因为ToF抠像更加准确，所以在AI算法上进一步减少了人物头发边缘抠像失败的概率。

　　此外，在有徕卡认证的华为手机上，如果要追求那种浓浓的、色彩比较夸张的“德味”，一定要手动调用徕卡鲜艳模式而非默认模式来拍摄，这样最后得到的照片就会辨识度极高——在P9之后的机型上一定要这么做，听我的没错。

写在最后

　　至此，为什么本次P40系列要分化为三款机型的答案也就出来了，P40与P40 Pro和之前机型的定位是差不多了，大小屏划分让更多消费者能感受到华为P系列的时尚和影像能力，而P40 Pro 则成为了华为影像技术全新的掌旗者，最尖端的影像技术集于一身，也意味着它的成本极高，价格会成为更多人拥有它的限制因素，所以需要单独分化出来，以免影响P40系列的整体市场表现，这是技术与市场两个方面综合考虑的结果。
　　余承东说过一句话：“华为是长跑型选手”。现在来看，不管是麒麟处理器还是影像技术，几乎就是这句话最好的印证：从P9开始的每一代P系列机型都坐拥跨越式的技术诞生，正是这足足5代机型的接力长跑将华为的影像技术护城河越挖越宽，越挖越深，尽管这个过程曲折，也背负过不少的非议与骂名，但最后的结果却又总让人不得不心怀尊敬。