來源：懂懂筆記

華為又刷新了DxOMark榜——P40 Pro相機(jī)系統(tǒng)達(dá)到了驚人的128分，這是有史以來的最高分。注意，這還不是P40系列中最高配的P40 Pro+。由此可以想象，如果P40 Pro+送測會(huì)是什么樣的結(jié)果？

近三四年以來，無論華為上半年發(fā)布的P系列還是下半年發(fā)布的Mate系列，已經(jīng)習(xí)慣性霸榜。為什么近年手機(jī)廠商旗艦級產(chǎn)品所用的硬件逐漸趨同，但是華為在拍照上的優(yōu)勢卻如此明顯？

近20年的手機(jī)發(fā)展歷程中，從早年功能機(jī)帶有相機(jī)功能開始，很長一段時(shí)間里大家認(rèn)為手機(jī)拍照好不好就是由像素決定的。2000年第一部帶相機(jī)功能的手機(jī)只有10萬像素，此后這一指標(biāo)逐漸攀升，從10萬、20萬、50萬、100萬、500萬、1000萬、2000萬……像素的變化能讓我們看到拍照效果明顯的提升。但其實(shí)當(dāng)鏡頭從2000萬到4800萬，再到6000萬，單一硬件帶來的畫質(zhì)變化已經(jīng)不明顯。

這有點(diǎn)像PC產(chǎn)業(yè)中的摩爾定律。早年，PC的好壞取決于芯片的運(yùn)算能力，芯片在摩爾定律的作用下每兩年算力翻一倍，給PC帶來明顯的變化。但是后來隨著算力達(dá)到一定高度之后，單一提升算力，用戶在PC上感受不到明顯的變化，而是需要系統(tǒng)性的創(chuàng)新，才能帶來不一樣的體驗(yàn)。

今天手機(jī)攝影也是同一個(gè)道理，單一提升像素不能帶來明顯的用戶體驗(yàn)提升。隨著AI時(shí)代的到來，手機(jī)上的計(jì)算攝影成為用戶拍照的利器。而華為之所以可以長期霸榜的秘密的于軟硬件結(jié)合的結(jié)果。

拍照是手機(jī)核心功能之一，也是當(dāng)下所有頭部手機(jī)廠商在研發(fā)投入上的重點(diǎn)。各個(gè)品牌都在做，思路不同、解決方案不同，成像質(zhì)量也各有不同。手機(jī)成像質(zhì)量的好壞，到底拼的是什么呢？

今天的手機(jī)攝影，不再像單反一樣單一依賴硬件成像，而一定是要通過前期的光學(xué)采集信息+后期算法處理，來生成一張上完整的照片，業(yè)內(nèi)稱之為計(jì)算攝影，而廠商傳遞給消費(fèi)者的時(shí)候則通常會(huì)有“AI攝影”這個(gè)更容易理解的名字。

在華為內(nèi)部，很早就成立了代號XD的項(xiàng)目，全稱XD Fusion，X是指Extreme，D是definition清晰度的意思，F(xiàn)usion就是融合的意思，直譯為“超清圖像引擎”。

華為的XD Fusion是在計(jì)算攝影上走得比較早、目前行業(yè)能力也比較靠前的一個(gè)解決方案。這個(gè)方案為三層：

第一層是硬件輸入信息。在華為P40、P40 Pro、P40 Pro+中分別采用了三攝、四攝、五攝，廣角、TOF鏡頭、長焦鏡頭等多攝像頭時(shí)常會(huì)有同時(shí)工作的狀態(tài)，這些攝像頭的任務(wù)是更好、更多地采集圖像的原始信息。計(jì)算攝影首先是要有高質(zhì)量的輸入信息，所以攝像頭硬件的能力是XD Fusion的基礎(chǔ)。華為一直堅(jiān)持高規(guī)格的硬件，就是希望原始信息做到最好。華為從P9開始與徠卡合作，這也手機(jī)拍照鏡頭上的一次大躍進(jìn)，此后P系列一直優(yōu)化攝像頭的組合達(dá)到最優(yōu)。硬件輸入這一環(huán)節(jié)決定了照片質(zhì)量的底線。

第二層是機(jī)器視覺，通過語義分析理解和分割。這有點(diǎn)像人眼客觀看世界，要理解看到的是天、地、樹、牛、狗、魚、人等等，這些是語義理解分割的過程，也是信息的輸入部分。

第三層是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理，就是我們通常說的通過AI處理優(yōu)化成像效果，比如畫質(zhì)、色彩、光影、毛發(fā)、動(dòng)態(tài)范圍、虛化程度等，通過像素級圖像處理給消費(fèi)者一張好的照片。這一環(huán)節(jié)很大程度上依賴于算力和算法。各個(gè)廠商其實(shí)都在做，只不過解決方案不同、能力高低不同。華為持續(xù)圍繞用戶場景優(yōu)化，并且依賴于自研芯片的優(yōu)勢，構(gòu)筑起自己的護(hù)城河。

XD Fusion在華為內(nèi)部已經(jīng)持續(xù)研發(fā)多年，每年支持P系列和Mate系列兩次產(chǎn)品迭代，每次都會(huì)給用戶帶來新的體驗(yàn)。用戶第一次體會(huì)到XD Fusion應(yīng)該是在Mate 10系列上，那也是華為首次提出AI攝影，但是XD Fusion并沒有正式對外顯身。懂懂還記得那一次AI在物體識別、動(dòng)態(tài)攝影上起到了重要的作用，使得照片質(zhì)量大幅提升。

在P40系列發(fā)布的同時(shí)，華為XD Fusion也站到了臺(tái)前，這是因?yàn)槿A為相機(jī)團(tuán)隊(duì)的自信，他們覺得經(jīng)過多年的研發(fā)以及多代產(chǎn)品的打磨，算法上不斷升級，今天的XD Fusion已經(jīng)相對成熟，可以給用戶一個(gè)完美的結(jié)果。對于行業(yè)而言，P40系列和XD Fusion再次告訴我們，手機(jī)攝影拼的不是像素?cái)?shù)量，也不是攝像頭個(gè)數(shù)，而是軟硬件的雙向結(jié)合，相輔相成。

要想計(jì)算攝影有效果好，第一個(gè)環(huán)節(jié)就是輸入。正所謂“巧婦難為無米之炊”，“米”就是硬件采集到的信息。也就是說，XD Fusion最終展現(xiàn)的火力出何，首先要看硬件輸入的彈藥強(qiáng)不強(qiáng)。

華為P系列一直在鏡頭上走在最前面，從雙鏡頭到三鏡頭、四鏡頭，包括這次華為P40 Pro+的五鏡頭，光學(xué)變焦從2X、3X、5X到這次的10X，不斷突破，挑戰(zhàn)極限。從其產(chǎn)品功能的迭代，我們發(fā)現(xiàn)華為在影像上有兩個(gè)策略：

第一解決空間的問題，不斷提升拍照的遠(yuǎn)度和廣度。P10上采用2X光學(xué)變焦，P20上3X、P30上5X，這次P40在全行業(yè)率先上了10X光學(xué)變焦。還有就是廣角，Mate 20是全行業(yè)較早上廣角解決方案的產(chǎn)品，隨后不斷突破。

P30發(fā)布時(shí)展示的拍月亮樣片，就讓用戶大呼過癮。中國人對月亮有特殊的情感，但是以前除了專業(yè)的長焦單反相機(jī)，普通用戶怎么也拍不出月亮的美。而現(xiàn)在，基本上可以做到所見所得。無論是彎彎的月牙，亦或是玉盤一樣的明月，都可以隨手拍得。

第二就是時(shí)間問題。手機(jī)這類小型化拍攝設(shè)備在高亮的情況下拍照比較穩(wěn)定，照片質(zhì)量懸殊不大，但是在暗光、弱光、室內(nèi)等場景下，就帶來極大的挑戰(zhàn)，畫質(zhì)有待提高，華為就一直努力通過不同的解決方案去提升一天里另外一半時(shí)間需要拍照的場景訴求。比如去年，P30 Pro 首度使用 RYYB 感光元件，雖然大幅提高了低光能力。

今年的P40系列的RYYB感光元件比一般 RGB 感光元件多40%的感光能力，讓主相機(jī)的低光拍攝能力非常強(qiáng)悍。這一次，夜景幾乎可以無瑕疵地展現(xiàn)出來。以前，我們對于夜景、暗光的記錄總是帶有些許的遺憾，現(xiàn)在則可以真實(shí)地記錄每一個(gè)瞬間。

每一步領(lǐng)先，都意味著巨大的挑戰(zhàn)。比如這次華為P40 Pro+上的10倍光學(xué)鏡頭對手機(jī)輕薄的機(jī)身而言是極大的挑戰(zhàn)。華為相機(jī)團(tuán)隊(duì)采用全新的多反射潛望式光路折疊技術(shù)，實(shí)現(xiàn)5次反射光路，光程比上一代潛望式長焦提升178%。

但光線經(jīng)過數(shù)據(jù)反射，想要保證高成像質(zhì)量，必須對模組內(nèi)反射鏡組裝平面的精度控制做極高要求——只有納米級的高精密反射面，才能降低光路畸變，保證反射質(zhì)量。相機(jī)團(tuán)隊(duì)根據(jù)光學(xué)設(shè)計(jì)仿真解析出的最基本的光學(xué)規(guī)格，此次要求是頭發(fā)絲的兩千分之一（頭發(fā)絲的直徑一般不超過100微米）。相機(jī)團(tuán)隊(duì)在沒有借鑒方法的基礎(chǔ)上持續(xù)探索，分析關(guān)鍵影響因素，研究關(guān)鍵參數(shù)工藝，對比測量變化數(shù)據(jù)，選出最穩(wěn)定的工藝條件，持續(xù)對光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，最終實(shí)現(xiàn)最高約30nm的精度。

請注意，反射鏡面的工藝比芯片制程都難，是其它廠商沒有接觸過的領(lǐng)域，僅在這一環(huán)節(jié)華為就申請了6項(xiàng)專利。這樣在研發(fā)上舍得持續(xù)投入并且還要挑戰(zhàn)生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)的極限，沒有強(qiáng)大的決心和技術(shù)實(shí)力支持，是做不到的。

從空間和時(shí)間兩個(gè)方向上，從硬件能力的提升上保證在信息采集這個(gè)環(huán)節(jié)為XD Fusion輸入最強(qiáng)的“彈藥”，力求讓用戶沒有遺憾，抓住每一個(gè)美好瞬間。

三層邏輯說起來比較容易理解，但是把每一層做好都非常難。不夸張的說，計(jì)算攝影其實(shí)是廠商綜合能力的體驗(yàn)。我們看到所有手機(jī)廠商都在拍照的后期做AI的優(yōu)化，但是看到真實(shí)樣片的差別還是挺大的，特別是在一些極端場景下。

在華為，因?yàn)樵缇鸵庾R到手機(jī)拍照的戰(zhàn)略意義，所以持續(xù)投入、進(jìn)行系統(tǒng)性的研發(fā)，包括攝像頭模組、光學(xué)團(tuán)隊(duì)、芯片團(tuán)隊(duì)，系統(tǒng)工程師、前端整機(jī)架構(gòu)設(shè)計(jì)師、ID設(shè)計(jì)師、后端底層算法工程師、后期調(diào)教圖像效果工程師，分工又全又細(xì)，這也能讓我們看到華為在攝影這件事上有多“較真”。

無論是從研發(fā)的投入，還是從芯片到鏡頭再到算法，這里可以看到華為系統(tǒng)性的能力。對于用戶而言，手機(jī)拍照追求的終極目的是“隨手一拍就是大片”，沒有短板，但這背后包含了復(fù)雜的硬件+軟件能力的融合。

在P40系列上，硬件的提升，以及XD Fusion能力的精進(jìn)，在影像上繼續(xù)突破，給我們帶來很多以前想都不敢想的體驗(yàn)。

比如在戶外拍照，我們最怕的就是好不容易取景、擺姿勢，一切就緒，但是就在按下快門的瞬間路人甲闖進(jìn)了畫框，一張大片中多了一個(gè)“躁點(diǎn)”。在P40中，可以通過AI輕松去除誤闖的路人，無需裁剪、不留遺憾。

再比如我們最常遇到的一個(gè)場景就是隔著玻璃拍照，這是讓專業(yè)人士都頭疼的一個(gè)問題。P40通過AI去除反光，我們坐在飛機(jī)上拍天空，隔著琉璃拍精美的展品，都不再有任何“障礙”。

技術(shù)發(fā)展的目標(biāo)，是希望消費(fèi)者拿到最佳的方案。XD Fusion通過迭代、升級，在華為P40上，我們通常能遇到的場景幾乎都能得到完美的解決，這就是技術(shù)的價(jià)值。

【結(jié)束語】

在AI時(shí)代的拍照，不是單一要素“飆高音”，就像PC產(chǎn)業(yè)“摩爾定律”失效一樣，如今“像素定律”也已經(jīng)不再適應(yīng)AI時(shí)代。華為的XD Fusion三層邏輯重新定義了AI時(shí)代拍照定律。

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