華為P40軟硬件雙向結合，手機影像系統再次突破

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手機攝影已經成為現在消費者記錄生活的最主要手段，無論是景區還是網紅打卡地，到處都是舉著手機記錄生活的人們。

同時，這種需求的增多也在對手機廠商的拍照硬實力不斷提出更高的考驗。從之前的秀安兔兔跑分到如今的DXO分數比拼，也反映出在手機基礎性能以外，各個手機品牌對于“拍照”這一功能的不斷投入。

對于常年霸榜DXOMARK的華為而言更是如此，剛剛發布的華為P40系列就展示了其在手機影像能力方面的最新探索成果，而在這一系列技術進步背后的正是華為對于“拍照”場景用戶需求的不斷探索，以及在手機影像系統軟硬件雙向結合的最新突破。

手機成像質量的背后，拼的是什么？

近兩年，手機廠商在宣傳時不斷加強對于用戶、市場的教育，也使得越來越多的用戶開始逐漸了解關于手機攝影軟硬件方面的知識。如今提起“拍照”很多人也能聯想到多攝像頭系統、像素數量甚至圖像傳感器（CMOS）型號、AI優化技術等等名詞。一些廠商為了宣傳的需要，盲目追求硬件參數上數字越大越好，例如上億像素的傳感器之類，實際上，在鈦媒體認為，整個拍照從按下快門到圖片出現，絕不是簡單的軟硬件堆砌，更不是單純追求極限的硬件參數。

所有的技術突破圍繞的核心只有一個：如何滿足用戶場景需求。

我們不妨看一看相機的發展，早期相機產品采用不可更換的固定鏡頭設計，也就是說所有的場景都要用同一種視角去記錄，想拍建筑、人物、微距全部靠一個鏡頭實現，這顯然是技術受限環境下的解決方案。

隨著可更換鏡頭相機的出現，在攝影圈引發了一場革命，針對不同場景可以更換不同焦段的鏡頭，比如街拍人文（35mm焦段）、人像（85mm焦段）、風光（14-24mm焦段）。手機攝影也是一樣，為了針對不同應用場景開發的多攝像頭系統首次出現就搭載在華為P9上，多鏡頭的好處就是各司其職，可以讓廣角鏡頭更廣，人像鏡頭也可以虛化更好，特別是和徠卡的合作，讓華為在相機鏡頭成像素質上得到了業界公認。

這可以說是手機攝影在硬件結構上的第一次突破性嘗試，也使得華為P系列產品其主打影像功能的定位逐漸固定下來。多攝像頭系統解決了應用場景拓展的瓶頸，隨之而來的用戶新需求則是“拍夜景不虛”。

“拍夜景不虛”這么一個用戶最常見的需求其實并不只是增加攝像頭防抖組件這么簡單。華為P20率先在業界推出了“手持超級夜景”功能，通過多幀合成加防抖的組合，讓普通用戶也能拍出長曝光的大片，甚至手持幾秒照片也不會糊。可見，用戶需求的是解決實際場景應用需求，這同樣需要硬件和算法想匹配，簡單推出多強的防抖組件并不是最佳解決策略。

“手機拍月亮”這個用戶需求也是一下讓華為P30 Pro一下火了，追求變焦絕對數字用戶并不能完全感受到，但一個拍月亮的場景一下讓用戶明白了P30 Pro的長焦拍攝水平。

隨著用戶攝影技術和審美的提升，如何讓一張照片從“記錄”變為“藝術”，“我能不能也拍出大師一樣的作品”則是隨之而來的用戶新需求。
華為P40軟硬件雙向結合，手機影像系統再次突破

華為P40系列配備更大尺寸傳感器

CMOS傳感器是手機攝影中最重要的成像硬件，正如攝影圈那句老話“底大一級壓死人”。更大面積的感光原件帶來的拍照畫質會越好。從華為P系列可以看出，追求大尺寸感光元件是研發團隊所一直堅持的原則，從P20 Pro上的1/1.7英寸傳感器到P30系列上的1/1.54英寸傳感器，再到如今P40系列的1/1.28英寸傳感器，大尺寸的感光元件帶來了更為豐富的信息、更多的進光量。P40超感主攝采用RYYB濾色陣列，將傳統RGGB CFA中的綠色像素替換為黃色像素，這一黑科技就增加40%進光量，直接好處就是用戶可以拍到更暗處的景色。

以上種種舉例，證明了消費者的手機攝影需求是在不斷提升，新的應用場景也是在不斷出現，只有以滿足用戶需求為核心，手機攝影功能的研發才會事半功倍。

在整個手機拍照系統當中，硬件所能決定的是表現力下限，即對手機的成像質量的保證，真正讓圖片信息呈現出令人滿意顏色的，是背后的軟件算法，它決定的是成像表現力的上限，輔助硬件完善成像品質，最終實現1+1>2的效果。

這也是為什么近兩年手機廠商旗艦級產品所用硬件逐漸趨同，但是彼此之間實際表現仍有差距的重要原因所在。華為通過對麒麟990內置NPU能力的不斷挖掘，已經對P40系列的圖像算法進行了新一輪升級，比如新增的XD Fusion圖像引擎，它能優化變焦效果，通過Face SR、Text SR等超分辨率算法增強對人臉、文字細節識別。

在人像拍攝場景中，P40也進行了重點優化，其搭載的AI算法庫，采用基于語義的色彩還原算法，令復雜光源與背景下膚色更準確。另外，通過AI深度學習算法矩陣，可以實現精準人像分割和優化，保留面部光影和光澤發絲。

即使在大逆光場景下，也能夠準確識別場景，并通過對畫面的調整，提升人像亮度并保證背景不過曝，使得面部光線和背景更加真實和自然。同樣的，在暗光人像拍攝時，可以提升面部亮度，呈現富有層次感的細節與真實的色彩還原。

這種種先進的AI算法，就是為了讓普通用戶拍出和“大師”一樣的照片，至于大師怎么拍，用什么參數，有AI算法已經幫你提前學習好了。

10倍光學變焦，拉近人與世界的距離

華為P40系列的另一個重要的影像能力提升在于對手機長焦攝影極限的突破。

在長焦端，其配備的3倍光學變焦鏡頭與首次搭載的10倍超遠距光學變焦攝像頭，共同組成業界首個超遠距光學變焦系統，支持10倍光學變焦、20倍混合變焦以及最高100倍數字變焦。當然，這些攝影能力如果脫離了日常使用，那也就失去了意義。
華為P40軟硬件雙向結合，手機影像系統再次突破

華為P40 Pro+的10倍光學變焦模組

實際上，在手機這么小的機身里要放入10倍的光學變焦組件是一件很難的事情。目前業界最先進的解決方案是采用潛望式攝像頭組件，可以有效減小機身厚度的占用。

而長焦鏡頭用戶第一個看的就是拍的是否足夠遠，也就是常說的“你是幾倍變焦？”但往往都是10倍變焦，里面的學問也不少，簡單來說，光學變焦性能優于混合光變，混合光變優于數字變焦。

這個問題其實不難理解，所謂的數字變焦實際上只是通過軟件計算，插值出來的圖像，就好像你原來的照片只有A4紙那么大，但非要放大到電視那么大，只是通過數字插值的話，放的越大，畫面越不清楚，因為你的實際拍攝細節并沒有增多，全都是數字插值計算出來的。

而混合光變則是利用了光學變焦+數字變焦共同作用，雖然可以小范圍的提升變焦焦距，但一般也就是把5倍光學混合到10倍的混合光變，一定不如直接的10倍光學變焦來的畫質更好。

長焦鏡頭用戶關心的另外問題則是“拍的清楚么？畫面抖不抖？”

比如去看演唱會或者去動物園游玩，當被攝物體距離較遠時，長焦鏡頭需要更加強力的防抖水平以及更快的快門速度，才能夠保證成像的質量。

在這一方面，華為也開發了雙重防抖系統，其搭載的超感光潛望長焦支持OIS防抖，結合基于語義的AIS2.0智慧防抖，可以提升高倍變焦的穩定性和成片率。此外，華為P40 Pro還首次在長焦端采用RYYB濾色陣列，將綠色像素替換為黃色，增加40%進光量，可捕獲更多光子，提升變焦畫質表現。

總結

P40系列，再一次詮釋了華為對于手機影像系統的全新理解，攝影拼的不是像素數量，也不是攝像頭個數，而是軟硬件的雙向結合。在硬件端選用最為頂級的元件，只為了讓成像質量提升，在實際應用場景中精準識別并輔以最為合適的算法方案，這是讓拍照不止于記錄，更凸顯出美與價值的地方。

從用戶角度來說，手機的攝影的訴求本來就是“簡單+好看”，隨手一拍就可以成為票圈內的“攝影大佬”。如果在算法優化上能精準到位，比如逆光人像不過曝、夜晚場景噪點低，同時在攝影場景又勝人一籌，例如隨手拍月亮、寬視野拍風光，這樣的一套手機影像系統才能夠被更多人所青睞，即使是專業的攝影愛好者，也會放下笨重的相機，掏出手機享受隨拍的快樂。（本文首發鈦媒體，作者/鄧劍云、編輯/項歐）