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-2021-
09/24
作者 任泽宇
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树立手机影像发展新趋势 荣耀多主摄融合计算摄影技术体验

9月22日,荣耀专为手机影像技术召开了一场发布会,会上并未像往常一样发布硬件新品,而是推出了全新多主摄融合计算摄影技术。所以,多主摄融合计算摄影技术是什么?它的出现有哪些意义,对拍摄又带来哪些提升?带着这些问题,手机之家将手中的荣耀Magic3 Pro升级了全新的135版本固件(测试版),为大家率先体验多主摄融合计算摄影技术,试一试它究竟有何不同。

体验前,先为大家梳理下手机影像系统的硬件发展史

提到多主摄融合计算摄影技术,首先需要回顾手机影像系统的发展史,从一步步的发展中推断出手机厂商推出这项技术的动机。

硬件方面,高像素、大底和多摄是手机影像系统发展的三个大的方向,三者齐头并进,共同发展。高像素方面,从最初的11万像素摄像头到如今最高一亿像素摄像头,无论是前置摄像头还是后置摄像头,像素数量呈指数级增长。一方面像素的提升确实带来了画质上的提升,但是其他配套硬件跟不上,高像素也只不过空中楼阁,对于实际成像效果甚至会带来负优化。

蔡司公司CEO兼总裁Michael Kaschke此前接受采访时曾表示,由于传感器的尺寸是固定的,在传感器尺寸并未明显增大的前提下增加像素数量,势必会减小每个像素的感光面积,就会导致感光能力下降,使画面出现更多噪点。

从而就引申出另一个方向——大底。我们经常会听到摄影爱好者挂在嘴边上的一句话“底大一级压死人”。底大一级带来最直接的好处就是单位像素面积增大,信噪比更高,拍摄时候获取的信息量更多。

最直观的例子就是,当初华为在P20 Pro上搭载了1/1.7英寸的IMX600,而当时的主流旗舰机型图像传感器的大小一般在1/ 2.55英寸到1/2.9英寸之间,大底的加入一下子就拉开了差距。随后各家又都加入了提升大底的军备竞赛中,从1/1.33英寸、1/1.12英寸甚至是卡片机使用的一英寸底统统塞入到手机中。

但是,手机的尺寸和内部空间是有限的,随着各项功能的加入,如今的手机内部空间堪称寸土寸金。大底的加入不仅进一步挤压了手机内部空间面积,同时为了更好的成像表现,需要配备更精密、庞大的镜头来保证成像质量。可以看到,从原先的能做成纯平到现在机身背后硕大的镜头模组,传感器的面积发展也遇到了瓶颈。

除此之外,多摄像头的加入也使镜头模组变得越来越大。由于手机没有办法像相机一样根据不同场景更换不同的镜头,如果采用单摄只能覆盖很窄的一段焦段。拍摄广角等特定场景时,必然会显得力不从心。但是多颗镜头协同,事情就变得简单起来,根据不同的场景切换不同焦段的镜头,从而实现全焦段覆盖。

想要拍出一张好照片,必须要软硬协同

当然,既然如今的智能手机后置搭载多颗镜头,厂商们自然也不能浪费这些资源,理想的状态下,主摄像头负责取景,其余的副摄像头负责辅助成像,如变焦、增大进光量、色彩调节、细节调校等,这时候就需要计算摄影的加入来完成上述的操作。

与相机内置的SoC相比,手机处理器在运算性能上有着得天独厚的优势。不仅有性能强大的CPU、GPU,更有专门负责处理图像运算的ISP,配合神经网络引擎,当这些算力被运用在照片画质优化上时,手机厂商能将这些摄像头完美地融合在一起,为用户提供更优异的拍照体验。

实际上,如今我们在拍摄时已经体验到计算摄影带来的画质提升。最典型的就是现在已经成为标配的夜景模式,就采用多帧合成技术,通过拍摄多张不同参数的照片,能得到更全面的场景信息,并通过算法将不同参数下画质最优的部分提取,最终得到一张信息最全,画质最佳的照片。

同时,手机后置摄像头拍摄的虚化效果也是多摄协同下的产物。除此之外,荣耀在很早以前使用了彩色+黑白双摄像头组合,彩色摄像头负责记录拍照主体的色彩信息,而黑白摄像头则负责控制照片的亮度以及相关细节。两张照片经由系统分析进行融合,就产生了一张色彩还原真实、细节把控到位、亮度得体的最佳照片。

荣耀Magic3系列正式回归彩色+黑白镜头的组合,同时,荣耀还做到了全镜头全焦段融合,通过软件融合算法将所有摄像头采集的信息都利用起来,软硬件一体助力手机拍摄能力实现多维度跃升。

实际表现如何,一起来看看吧!

来,让我们先复习一下本次使用的荣耀Magic3 Pro的硬件配置。荣耀Magic3 Pro后置四摄,主摄采用5000万像素彩色1/1.56英寸大底镜头,拥有f/1.9光圈,同时配备6400万像素黑白镜头、6400万潜望式长焦镜头和1300万像素广角微距镜头。其中潜望式长焦镜头支持OIS+EIS双重防抖,3.5倍光学变焦10倍混合变焦。它还搭载8×8 dToF激光对焦系统,实现大范围地精准对焦,提升相机的整体对焦性能。

第一个测试场景:单一主摄直出和主摄+黑白镜头对比:

荣耀Magic3 Pro的5000万像素,1/1.56英寸大底主摄本身就拥有不错的成像效果。在相机界面点击更多,找到高像素模式后,就可以拍摄5000万像素照片和融合高像素照片。通过样张对比可以看到,荣耀Magic3 Pro主摄的解析力还是相当不错的,无论是墙砖缝隙还是远处玻璃幕墙内透过的围栏都能还原的非常清晰。只不过远处玻璃围栏上的字体在照片中显得有些模糊了。

而彩色主摄与黑白主摄拍摄出融合高像素照片,得益于6400万像素大底黑白主摄会在融合算法加持之下,优化灰阶数据,提升进光量弥补彩色主摄纹理和画面细节,同时可以像素级配准对齐,修正双镜头视差。通过彩色传感器+黑白传感器融合,原本在5000万像素下模糊的字体变得清晰了。

第二个测试场景:单一超广角和彩色主摄+超广角融合

如今的超广角镜头已经成为智能手机标配,但其面临着底小像素低,画质不清晰的尴尬局面。荣耀Magic3 Pro搭载1300万超广角镜头,是市面上的主流水平,当使用彩色主摄+超广角相融合方案,将5000万像素主摄拍摄的画面填充到图像后,突破了传感器限制。

如样张所示,单一超广角镜头中,放大部分的板子字体已经模糊成一片,彩色主摄+超广角融合的照片还能看清楚上面的字。同时算法还抹平了彩色主摄与超广角边缘生硬的过渡,融合后的照片浑然一体。

第三个测试场景:单一主摄三倍画面和彩色主摄+长焦融合三倍画面

荣耀Magic3 Pro的6400万潜望式长焦镜头支持3.5倍光学变焦10倍混合变焦,只不过在拍摄2倍、3倍等中近焦段拍摄时,画面都是由主摄的画面裁切和数码变焦来实现画面的连续变焦,会对画质产生一定的损失。本次升级的彩色主摄与长焦镜头融合方案,通过长焦镜头来增加主摄拍摄图片中间部分的清晰度,可以覆盖54-94mm焦段。

通过样张对比不难发现,单一主摄拍摄的三倍画面,建筑边缘的空调外机已经变得不是特别的清晰,经过彩色主摄+长焦融合处理后的画面,空调外机变得更清晰。拍摄远方景色时,有效减少画面损失,让变焦画质更清晰。

写在最后:

不难发现,荣耀Magic3 Pro本就强悍的拍照能力,因为多主摄融合技术实现影像能力再次进阶。所以,多主摄融合技术是未来吗?我想,在硬件已经到达近乎到达瓶颈的今天,计算摄影会帮助智能手机在影像系统方面走出了一条与众不同的道路。

值得一提的是,上述功能都基于荣耀自研的HONOR Image Engine图像引擎,它可以进行多维度、多模态的信息采集,之后基于荣耀强大的AI计算摄影算法,打造超越人眼感知的影像体验。更重要的是,还可以异构不同芯片平台,插件化整合芯片能力,实现软硬件的能力最大化。也就是说,未来不同芯片的荣耀手机,或许都能体验到多主摄融合和AI计算摄影对画质的提升。

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