过去的十年,是智能手机飞速发展的“黄金十年”,给老百姓带来了无尽的方便。但对于某些行业的从业者而言,智能手机又像是“洪水猛兽”,吞噬着与手持电子设备相关的行业,让MP3/MP4播放器行业彻底消亡,把录音笔行业和掌机行业逼进死角,更与传承了180年的摄影行业“短兵相接”……
当1992年世界上第一台“智能手机”IBM Simon诞生以来,它将个人数码主力、电子邮箱、记事本、日历、游戏等功能集于一身,就注定了智能手机拥有“海纳百川”的包容性。当2002年诺基亚7650面向全国卫视投放的那段“我拍到外星人啦”的经典广告响彻耳边的时候,内置30万像素摄像头的智能型拍照手机向世界发出了第一声啼鸣。
△诺基亚7650广告宣传海报
谁也没有料想到,在后来短短的十多年时间内,拍照手机的发展会如此迅猛,逐渐追平了与数码相机之间的差距,并进一步向专业级摄影权威发出挑战。不仅让微单相机的价值岌岌可危,更让“超越单反相机”成为了可能。
摄影定格人类记忆,亦见证影像科技的百年升华
过去180年摄影技术的发展历史,实际也是感光成像原理的“进化史”。历经180年漫长发展而来的“感光成像原理”,从黑白胶片时代到彩色胶片时代、从数字时代到手机影像时代仍然屹立不倒。铁一般的事实告诉我们——每一次影像革命的背后,都注定不会是“感光成像原理”的末日,而是变换了一种形态的“重生”。
“摄影”为“谁”而存在?这就要从它诞生之初的的意义聊起!
“摄影”的本质是人类寻找最理想的、定格人类记忆的过程,亦或是重现家庭聚会欢笑的瞬间、记录人类残酷战争的苍凉和警醒、又或者是见证人类登上月球的那一小步!以史为鉴、以小见大,“摄影”推动着人类的进步!
180多年以来,“摄影”经历了一个由简单到复杂、由低速向高速、由手工向自动化方向发展的过程。但万变不离其宗,人们一直在为寻求新的感光材料和更为方便实用的摄影方法,以取代复杂、陈旧、落后的传统摄影方式。
△法国巴黎瑞切布尔格制造的银版照相器材
从1839年法国画家达盖尔发明“银版照相法”开始,人类社会开始进入胶片时代。达盖尔利用镀有碘化银的钢板在暗箱里曝光,然后以水银蒸汽进行显影,再以普通食盐定影,得到了一个金属正像。但整个曝光过程长达30分钟,没有底片存档。
△“达盖尔银版照相法”拍摄的坦普尔大街
△“达盖尔银版照相法”拍摄的妇女人像照
上面这两张相片,就是用“达盖尔银版照相法”拍摄的街景和人像,可以看到影纹细腻、色调均匀,即便保存百年都没有明显褪色迹象。除此之外,人类保存的银版照片还涉及工厂失火、尼亚加拉大瀑布、伦敦水晶宫以及埃及遗址,这就是人类历史的沧海一粟。
当然,如今看来,你根本无法忍受当时长达30分钟的曝光。
但在180年前,“达盖尔银版照相法”大大短于尼埃普斯“日光硬化”的摄影方法,犹如人类从石器时代迈进了青铜时代,掌握了“火(光)”的运用。
△布莱斯·拜尔发明的RGGB三原色滤色器
1976年,美国柯达公司的布莱斯·拜尔发明了“拜尔滤色器”,这是一种对色光具有吸收、反射和透过作用的染有颜色的透明片。数码相机、录像机、扫描仪等使用单片机数字图像传感器的设备,大多利用RGGB三原色滤色器来制作彩色影像,自身能生成JPEG或是TIFF格式影像。
至此,人类告别了胶片时代,来到了全新的数字时代。从本世纪六十年代至今,电子技术逐渐深入到照相机内部,也让智能手机和数码相机的“结缘”变得顺其自然!
拍照手机CMOS传感器的进阶之路
与传统的数码相机不同,拍照手机受制于尺寸和厚度,往往只能搭载小尺寸传感器,而小尺寸传感器会影响成像品质,尤其是暗光环境下的夜景素质。
想要在有限的尺寸内,捕获更多的光线,华为P系列提供两种解决方案:
一、彩色+黑白双摄分工,增加进光量(比如华为P9);
二、“底大一级压死人”,采用大底传感器(比如华为P20 Pro);
在2016年,华为在英国伦敦发布了全球首款搭载徕卡双摄镜头的华为P9系列机型。两枚摄像头分别有明确的分工,彩色镜头记录色彩,黑白镜头记录细节,将手机影像拍照带入了前所未有的高度。
举个例子,你可以把华为P9的摄像头想象成“鹰眼”。猫头鹰的视网膜中包含视杆细胞和视锥细胞,视杆细胞是对弱光敏感(可感受到一个光子),但只能辨别明暗,不能分辨物体的细节和颜色,这等同于华为P9的黑白镜头;而视锥细胞能感受强光和颜色,对物体细节和颜色分辨力强,这等同于华为P9的彩色镜头。猫头鹰的视杆细胞的密度比视锥细胞几乎大10倍,因此对弱光有天生的敏感性,适合夜间活动。
通俗的说,华为P9同时拥有彩色镜头(视锥细胞)和黑白镜头(视杆细胞),因此能适应暗光的拍摄环境。正是从华为P9系列开始,智能手机在小尺寸传感器上实现专业级摄影体验。
2018年上半年,华为发布了“AI人像摄影大师”P20 Pro,以109分的成绩刷新了全球权威影像测评机构DxOMark的榜单记录,成为了霸榜一年的“最强拍照手机”。
华为P20系列是怎么让“感光进化”的呢?
华为P30 Pro通过一枚1/1.7英寸约4000万像素QuadBayer阵列的“大底”CMOS传感器,让进光量获得了空前的提高。用“底大一级压死人”这样的硬核手腕,不仅成为了当时手机行业的神话,更让“徕卡三摄”成为了一座无法逾越的高山。
从华为P9系列的徕卡双镜头、到华为P10的人像摄影大师、再到华为P20 Pro的4000万徕卡三摄“AI摄影大师”,华为P系列自诞生之日起就把影像基因写入DNA中。
RYYB改写影像规则,华为P30引领影像系统变革!
2019年3月26日,华为来到了180年前“银版照相法”的故乡——法国,向开创影像规则的达盖尔致敬。新一代华为P30系列影像旗舰走上舞台中央,拉开了“超感光镜头”的时代巨幕,同时改写了手机CMOS图像感光的物理规则。
在过去40多年的长河里,由于手机小尺寸传感器受制于RGGB滤色镜对于光线的衰减效应,数字影像感光原理一直没有取得重大突破。
原因很简单,光会分解为红(R)、绿(G)、蓝(B)三原色光,它们以不同比例相加,则可合成多种多样的色光。数码感光原理就是把光先分解、再记录,通过在感光元件上添加RGGB拜尔滤色镜,使得每个像素都有一个单色滤镜:红色像素只允许红光通过,绿色像素只允许绿光通过、蓝色像素只允许蓝光通过,并阻挡其他颜色光。
而华为P30系列最大的创新在于,它却没有使用传统的RGGB(红绿绿蓝)拜尔滤光片,而是创造性采用了一种新型的RYYB(红黄黄蓝)拜尔滤光片。重新解构了三原色,将绿色(G)像素替换为黄色(Y)像素,这意味着能够同时透过红光和绿光,在像素底层大幅提升进光效率,改善低光照片和视频质量。
华为P30 Pro的主摄像头配备1/1.7英寸4000万像素“超感光”传感器,从而彻底解决小尺寸传感器的感光瓶颈。
徕卡四摄看穿暗夜,“一点光”就够了
华为P30系列通过开创数码相机发明四十多年以来的全新RYYB架构,除了“暗光”的显著提升外,华为P30配备了f/1.8光圈,P30 Pro更是配备了f/1.6超大光圈,拥有了超级夜视能力,实现了极高感光、极低噪点、高色彩还原的影像突破。那么,华为P30系列捕获“暗光”的本领有多强?大家不妨感受下面这组ISO数值。
众所周知,苹果iPhone XS MAX的最高ISO值≤6400,这也代表了智能手机拍照的高端水准。但是,华为P30的感光度却高达ISO 204800、而华为P30 Pro的感光度更是高达惊人的ISO 409600。根据华为官方数据,经过RYYB拜尔滤色镜重构的华为“超感光”传感器,能够大幅提升40%的进光量。
△华为P30 系列宣传暗夜拍摄的官方图片
同时,华为P30系列还可以记录暗夜之中、光影流动的变幻之美。这得益于华为P30 Pro超感光传感器优异的感光能力和动态范围,以及F/1.6大光圈带来的进光效率提升,因此可以用视频猎捕暗夜的美妙。空前的感光能力让华为P30 Pro看穿黑暗、洞察细节,令夜景画质更清晰明锐,真正做到了亦静亦动!
△外媒CNET用华为P30 Pro拍摄的巴黎街头夜景
对于任何一位普通用户而言,无需掌握丰富的暗光拍摄技巧,也不用调整众多繁琐的参数,只要打开手持超级夜景模式并轻按快门,就能清晰记录夜色下的“视界”!无论是车水马龙的繁华街道、光影交织的霓虹灯牌、还是小区里静谧昏暗的指路明灯,只需要“一点光”,华为P30 Pro就能呈现出缤纷色彩。
AIS智慧防抖+OIS光学防抖,全面领先的超级算法
除了“超感光”和“超级变焦”的创新以外,华为P30 Pro更为4000万像素超感光镜头和800万像素超级变焦镜头加入了OIS光学防抖技术,以满足镜头推力和防抖需求。
而且“好马配好鞍”,面对更长的曝光时间、更大的防抖角度,华为P30系列还带来了“AIS智慧防抖”的超级算法。通过神经网络引擎校准、配对和融合多张照片,叠加细节以增强画质。
摄影师陈伟楷使用华为P30 Pro拍摄
摄影师刘三根使用华为P30 Pro拍摄
也就是说,华为P30系列通过OIS光学防抖超级硬件和AIS智慧防抖超级算法,极大抑制了长曝光、抓拍,抑或视频拍摄时的抖动。让“摄影小白”在走动的过程中,都能拍出稳定的影像。
华为P30 Pro从定制的徕卡四摄镜头、超感光传感器,再到华为自研开发的RYYB图像感光原理和ISP超级处理算法,最终形成了一个“端到端”的影像系统,其复杂程度在数码影像史尤其是手机的数码成像史上无出其右。
毋庸置疑,2019年3月26日,手机摄影的历史被再一次改写!
