傳感器尺寸瓶頸將至，手機影像的未來突破口在哪里？

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傳感器尺寸瓶頸將至，手機影像的未來突破口在哪里？

兩天前的9月22日，時隔近一個半月后，榮耀再度為Magic3系列召開了一場發(fā)布會，不過并不是又推出了該系列的新型號，而是全新多主攝融合計算攝影技術(shù)。

在我看來，榮耀特意召開這樣一場影像技術(shù)發(fā)布會，除了產(chǎn)品宣傳本身需要之外，其實也是對手機攝影未來發(fā)展方向的一次全方位梳理。

電視游戲的螢?zāi)唤貓D

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相比起使用繁瑣且貴重的專業(yè)拍攝設(shè)備，手機在便攜和易用方面的優(yōu)勢不言而喻，但受制于體積和硬件限制，手機的影像能力升級面臨很大挑戰(zhàn)。

此次榮耀Magic3系列所搭載的多主攝融合計算攝影技術(shù)，號稱在硬件局限性下，為手機帶來了專業(yè)拍攝效果的重要突破，它是怎么做到的？真實效果如何？這次我們使用榮耀Magic3 至臻版對它進行了深入體驗。

與眾不同的影像系統(tǒng)

之所以選擇榮耀Magic3 至臻版，不僅是因為它的后置四攝在紙面參數(shù)上最好看，更重要的是，在我看來，榮耀Magic3 至臻版的這套后置四攝，可以說是目前為止在旗艦影像手機中最特別的。

主攝不用說了，5000萬像素IMX700傳感器，1/1.28英寸超大底，1.22μm大像素，不僅感光能力足夠強，還可以像Dual PD技術(shù)那樣，將一個像素點一分為二，并支持像素四合一。兩種技術(shù)合二為一，意味著IMX700不管在像素聚合還是高分辨率輸出的情況下，都具有全像素對焦的能力。

其他三攝呢？在榮耀Magic3 至臻版上，還齊聚了業(yè)界分辨率最高的潛望式長焦攝像頭，支持3.5倍光學(xué)變焦、10倍混變以及最高100倍數(shù)字變焦。別忘了，同樣是業(yè)界分辨率最高的超廣角攝像頭和黑白攝像頭——三個6400萬。

目前旗艦影像手機的多攝系統(tǒng)基本都統(tǒng)一為主攝+超廣角+長焦，而榮耀Magic3 至臻版不僅在此基礎(chǔ)上帶來了更高的像素，還增加了一顆黑白攝像頭，還是一樣的高像素，不可謂不特別了。那么黑白攝像頭、超高像素究竟用意何為？

手機攝影早就過了唯像素論的時代，相信榮耀Magic3 至臻版這3個6400萬像素攝像頭，并不是單純追求高像素，當(dāng)它們共同與強悍的IMX700主攝相遇，足以為整體影像表現(xiàn)帶來更多想象空間了。

真實表現(xiàn)什么水平？

實際上，正是依賴這四顆攝像頭的協(xié)同，讓Magic3 至臻版得以將榮耀這項全新的多主攝融合計算攝影技術(shù)發(fā)揮到極致。

主攝逆光場景

首先是這張逆光照片說實話讓有點我吃驚，在保留了高寬容度的基礎(chǔ)上，同時具備了準(zhǔn)確的曝光和明暗度。花朵以及整個場景的顏色自然舒適，與實際場景貼近，虛化的過渡也很自然。

主攝夜景場景

夜景拍攝則更展現(xiàn)出了榮耀影像調(diào)校風(fēng)格的轉(zhuǎn)變，早前的榮耀手機在拍攝夜景以及顏色鮮艷物體時，會有比較夸張的色彩溢出。但是在此次拍攝的樣張中，即使是在夜景模式加持下，色彩表現(xiàn)也干凈許多，各種顏色和光線混雜，畫面依然明亮且有充分的細節(jié)。

這里值得注意的是，為了讓夜景照片在手機屏幕上一眼看去“很亮麗”，很多手機都存在一味拉升曝光的通病，這就導(dǎo)致當(dāng)導(dǎo)出到電腦上時又會發(fā)現(xiàn)照片失真或噪點過高的問題。

而通過榮耀Magic3 至臻版的實拍樣張可以看到，顯示在大屏上時，成像噪點控制依然不錯，盡可能還原真實光線條件的基礎(chǔ)上，整體觀感和諧，畫面也很干凈。

這樣的效果，對于單反相機可能很容易，但對手機來說卻是很大挑戰(zhàn)。這也是為什么影像領(lǐng)域一直存在“底大一級壓死人”的說法。

對于寸土寸金的手機空間而言，傳感器尺寸升級與整機布局之間的矛盾無法完美平衡，硬件升級存在局限性，當(dāng)榮耀Magic3 至臻版的主攝傳感器尺寸已經(jīng)達到1/1.28英寸，再想要通過增加傳感器尺寸來提升成像質(zhì)量已經(jīng)很難了。

這時候榮耀多主攝融合計算攝影技術(shù)便發(fā)揮作用了。

傳統(tǒng)的手機多攝系統(tǒng)中，默認(rèn)的就是廣角主攝，主攝畫面也是由該攝像頭單獨拍攝完成，但是以上我們用榮耀Magic3 至臻版拍攝的主攝畫面，實際至少有兩顆攝像頭傳感器參與其中，即IMX700彩色傳感器+黑白傳感器。彩色傳感器提供曝光和色彩，高清黑白傳感器提供紋理和細節(jié)。這也解答了開頭高像素黑白攝像頭有什么用的疑問。

主攝極端光線場景

這張明暗對比強烈又有極端光線環(huán)境拍攝的樣張，其實更能展現(xiàn)出彩色傳感器+黑白傳感器融合算法的作用，黑白傳感器為暗處帶來了高進光量，使畫面展現(xiàn)了應(yīng)有的紋理和細節(jié)，彩色傳感器則重點著墨曝光和色彩還原，讓這種極端暗光環(huán)境依然保持良好的清晰度和拍攝場景的真實還原。

和廣角主攝相比，超廣角則面臨更大窘境。由于手機的空間有限，超廣角傳感器尺寸通常小于主攝，但卻有著更大的畫幅，導(dǎo)致超廣角的解析力和細節(jié)表現(xiàn)和主攝差距很大。

榮耀通過彩色主攝+超廣角相融合，突破了單個超廣角傳感器局限，用算力換畫質(zhì)。彩色主攝填充畫面中間部分細節(jié)，中心清晰度提升80%，增強超廣角照片畫質(zhì)，再通過智能平滑算法，讓融合后的照片看起來渾然一體。

超廣角夜景場景

這樣的多攝融合算法還有一點好處，那就是超廣角的成像色彩與主攝保持了很高的一致性。6400萬像素的潛望式長焦也是同理，并且畫質(zhì)表現(xiàn)還有驚喜。

在融合算法加持之下，彩色主攝會與潛望式長焦攝像頭融合，通過長焦來增加主攝拍攝圖片中間部分的清晰度，從而提高畫質(zhì)。

3.5X變焦夜景場景

拍攝上面這組樣張時，天氣不是很好，有霧，但3.5X變焦下的成像依然清晰，夜景噪點控制到位，甚至還有清晰可見的紋理細節(jié)。同時可見，色彩表現(xiàn)與主攝、超廣角都沒有明顯偏離，風(fēng)格基本一致。

在提升手機畫質(zhì)方面，融合計算攝影大體上經(jīng)歷了三個階段：第一階段是單攝多幀融合，例如大名鼎鼎的谷歌HDR+。使用連拍多張相同曝光參數(shù)的照片，并選擇其中一張作為參照幀，將其它照片向這張照片對齊并堆棧。這一思路后來便被廣泛應(yīng)用于夜景模式中。

第二階段則是單一焦段的多攝融合，這時多攝已加入進來，不過主要還是為了改善長焦畫質(zhì)。典型的有OPPO的接力式混合變焦，華為P30的視場融合，把主攝多幀畫面融合之后用算法裁切放大，再與長焦鏡頭相融合，實現(xiàn)單一場景的畫質(zhì)提升效果。

這次在榮耀Magic3 至臻版上體驗的多主攝融合計算攝影，則可以看成是第三個階段：從單一焦段的雙攝融合，到全鏡頭參與全焦段的融合。通過軟件融合算法將所有攝像頭采集的信息都利用起來，讓多顆攝像頭參與到全焦段的成像當(dāng)中，從而帶來圖像質(zhì)量的提升。

圖形用戶界面

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計算攝影的不謀而合

對于手機上的計算攝影，我們早就不陌生了，較早的先拍照后對焦、人像模式，到后來的AI場景識別，這些手機上常用的功能都是計算攝影的應(yīng)用。

計算攝影就是融合AI算力，結(jié)合計算機視覺、計算機圖形、圖像處理技術(shù)等，配合手機的光學(xué)系統(tǒng)及傳感系統(tǒng)，軟硬件一體助力手機拍攝能力躍升。

單反相機雖然能提供較高的畫質(zhì)，但缺乏相關(guān)的算力，也不開放可供編程的底層，與之相反，智能手機則在計算攝影方面具有很大的潛力，同時又面臨硬件上的局限性，因此計算攝影已成了公認(rèn)的手機畫質(zhì)提升的重要途徑和未來方向。

就拿最新iPhone 13系列來說，計算攝影也是其相機系統(tǒng)的重要突破方向。尤其是電影效果模式，可在拍攝視頻時添加淺景深，并可主動在主體間智能判斷并柔順地轉(zhuǎn)換鏡頭焦點，帶來了專業(yè)影像設(shè)備通過光學(xué)結(jié)構(gòu)，才能實現(xiàn)的焦點轉(zhuǎn)換和淺景深效果。這些無不是計算攝影的功勞。

有意思的是，榮耀Magic 3系列也內(nèi)置了電影模式，形式雖然不同，但都聚焦在電影級的視覺觀感。

榮耀Magic3系列預(yù)置8款由好萊塢調(diào)色師Bryan Mamahan針對Magic -log精心調(diào)制的3D LUT，同時支持AI影調(diào)推薦，通過智能匹配并推薦適合風(fēng)格的LUT，小白用戶也可隨手拍出具有電影感的視頻。

和大多數(shù)手機內(nèi)置的色彩濾鏡不同，3D LUT是目前大多數(shù)后期制作會經(jīng)常使用到的一項技術(shù)，這是一種基于數(shù)學(xué)模型的底層調(diào)色，原理是通過控制Gama曲線中的RGB數(shù)值，來獲得需要的色彩影調(diào)。LUT能更自由的控制范圍和調(diào)整顏色，并確保不會影響圖像精度。

事實上，近幾年，安卓手機廠商在影像技術(shù)方面持續(xù)投入大量資金和研發(fā)，并且與多個老牌相機、鏡頭廠商進行合作，打造出了一套擁有強大參數(shù)的硬件系統(tǒng)，憑借硬件素質(zhì)讓安卓手機擁有了比肩iPhone的拍照性能。

但有一說一，在計算攝影方面，蘋果仍然處于行業(yè)領(lǐng)先地位，而當(dāng)我們現(xiàn)在談及手機影像未來的時候，又欣喜的發(fā)現(xiàn)，計算攝影、電影模式，都同時被蘋果和榮耀兩個品牌重點宣傳，對品牌方來說或許是“不謀而合”，對行業(yè)來說，其實正說明了手機影像的未來方向。