十倍光变？计算摄影？ P40系列揭开华为不断领先的深厚底蕴
最后更新：2020-03-30 13:50:17 手机定位技术交流文章
今年上半年，最值得用户期待的旗舰机型终于登陆。
华为P40系列于3月26日正式发布。P40系列分为三个版本:P40、P40专业版和P40专业版+。过去，华为的P系列通常分为普通版和专业版。这一次，华为增加了另一个版本——P40pro+，也被称为“皇帝版”。从P40和P40专业版的价格来看，华为虽然提供了更好的技术和更高的配置，但并没有提高价格。在P40 Pro+上，华为赋予了当前5G手机的“奢华”配置，让一些喜欢品尝新鲜事物的用户能够更好地感受5G高端手机的非凡体验。
如今，拍照是手机的核心功能之一，也是用户选择手机的重要标准。特别是随着5G的到来，用户对图像(照片和视频)的需求越来越强烈。P40大会开始时，华为消费者CEO俞成东花了很长时间讲解P40系列手机在摄影技术方面的创新。这正是华为P系列的最大特点，也是当前用户的最大需求。
十次换光:再次设定手机拍摄基准
作为华为每年上半年的旗舰机型，每一代P系列都将带来其摄影功能的重大升级。近年来，P系列有一个标签:最强的拍照手机。它一直是手机行业摄影的基准。今年的P40系列在拍摄功能方面仍有非常出色的表现。
三款P40系列均配有华为开发的麒麟990 5G SoC芯片。他们在外表上基本相同。它们都是前双孔全屏和后矩阵阵列相机。后置摄像头分别配有三个摄像头、四个摄像头和五个摄像头。值得特别注意的是P40专业版，它将五张照片结合成一个整体，再现了机器皇帝的气质。其中，P40专业+独家实现的10倍光学变焦值得强调。
我们知道，在传统的单反相机中，变焦与镜头的物理特性直接相关，即焦距越长，模块越长。我们通常在相机前看到不同长度的镜头，我们可以知道这个镜头的变焦因子。然而，传统单反相机的这种逻辑显然不适用于手机。
在手机上，用户要求越来越多的照片，同时，他们也需要追求轻薄的手机设计。放大倍数为10倍的光学变焦意味着等效焦距大于200毫米，物理焦距约为28毫米，这显然是传统思维所不能实现的。华为P40专业+基于水平长焦镜头模块和上一代P30专业长焦镜头的光敏器件，进一步采用全新的多反射长焦光路折叠技术，实现五次反射光路。也就是说，我们通常看到相机上的长枪通过创新的想法“压”进薄手机机身。这是目前智能手机中焦距最长、放大率最大的长焦镜头。说实话，与机身相比，华为P40专业+的后镜头还是有些突出，但与10倍放大的光学变焦相比，你会发现它真的很神奇。
这一创新的想法解决了透镜的长度问题，但光在多次反射后肯定会影响成像质量。因此，这不仅是一种简单的反射，而且对模块中反射镜装配面的精度控制也有很高的要求——只有纳米级的高精度反射面才能减少光路失真，保证反射质量。
芯片是所有硬件制造中要求最高生产技术的部件。通过技术对芯片变形的控制在10微米的数量级。然而，华为的摄像团队根据光学设计模拟分析了最基本的光学规格。这一次，要求是发丝的1/2000(发丝的直径一般不超过100微米)。也就是说，它比芯片精细一百倍。困难无疑是在针尖上跳舞。通过自学和反复测试和比较，摄像团队达到了高达30纳米的精确度。
除了10倍光学变焦，P40系列手机传感器的尺寸为1/1.28英寸，这也是迄今为止安装在智能手机上最大的图像传感器。传感器标度也意味着光输入量，这是照片清晰度中最直接的因素。
从一项又一项的“独家”技术来看，P系列在很多方面都取得了突破，再次展示了其在摄影领域的领先优势，可以说是为5G时代的手机摄影树立了标杆。
漫不经心地拍摄大片:为体验而生的技术
从去年底到今年年初，小米和三星先后推出了1亿像素镜头，吸引了众多用户的关注。但事实上，真正了解相机性能的人都知道像素是决定成像效果的基本因素之一，但不是唯一重要的因素。特别是在手机上，像素的“硬指数”必须与镜头的整体设计和人工智能算法等“软实力”完美结合，才能达到最佳成像效果。
手机是与人关系最密切的产品。现在，普通人使用手机的时间是六七个小时。因此，所有技术创新都应该基于用户体验，而不是用来炒作或愚弄消费者的噱头。华为P40 Pro+实现了在手机中“安装”10倍光学变焦，不是为了炫耀其技术，而是从用户体验设计一个整体解决方案，让用户真正体验单反和多镜头的专业感。
例如，长焦镜头最令人头痛的问题是抖动，因为远处的场景被放大，所以手的轻微不稳定会导致图像模糊。以前的解决方案使用三脚架或三脚架头，但这会给用户增加不必要的负担。华为专门针对这一痛点开发了一种双重防抖系统。超灵敏远摄远摄远摄远摄远摄远摄远摄远摄远摄远摄远摄
从用户体验的角度来看，手机摄影和单反的最大区别在于专业性和通用性。对于专业摄影师，单反相机将配备几个不同的镜头，这些镜头将根据拍摄场景的需要而改变。对于普通用户来说，希望手机不仅能在微距离下拍摄雄蕊，还能拍摄清晰的肖像甚至天空中的月亮。这种需求对于单反相机来说是一个“寓言”，完全可以通过手机上的多镜头组合和算法优化来实现。
P40专业版+配有一台10倍光学远摄相机和一台3倍光学远摄相机。因此，P40 Pro+有4个重要的等效焦段，分别为18毫米、27毫米、80毫米和240毫米，可以完全覆盖常见的摄影场景，如风景、肖像、静物等。用户可以随时随地拍照，无需更换镜头。
背光和夜景是对摄影技术的挑战。专业人士需要调整光圈和曝光时间，以应对各种复杂的环境。华为P40自带的人工智能算法库采用基于语义的颜色恢复算法，使得复杂光源和背景下的肤色更加准确。同时，通过人工智能深度学习算法矩阵，可以实现精确的人像分割和优化，并且可以保留面部的光和光泽头发。在背光下进行人工智能识别后，通过增加人像的亮度可以得到清晰的人脸，在昏暗的光线下也可以恢复物体的真实层次感和颜色。
华为手机中的人工智能算法实际上给我们带来了很多神奇的体验。甚至专业摄影师以前遇到的问题都可以通过手机轻松解决。例如，当透过玻璃拍摄时，玻璃的反射问题一直没有解决。现在华为P40系列已经通过人工智能算法帮助解决了这个问题，还可以通过玻璃拍摄完全不受干扰的图像。另一个例子是，路人在拍照时进入照片，打破了照片的整体感觉。在P40系列中，“人工智能消除路人”是可以实现的。通过多张图片的叠加，可以获得主题突出、干净突出的大型影片。
当华为P30时，你可以用你的手机拍一张清晰的月亮照片，而当华为P40时，你可以拍一张月亮的视频。从用户的体验来看，站在月球上拍摄地球几乎是不可能的，而站在地球上拍摄月球可以提高幸福指数。
在P40系列新闻发布会上，有许多神奇的功能非常吸引人，过去一些看似无法解决的问题也有了新的方法。从理解的角度来看，只有在用户体验中真正实现，所有的技术突破才是有价值的技术。华为P40系列在摄影方面的软硬件突破，确实给用户带来了完全不同的体验，并以极其简单的操作取得了极其专业的效果。这难道不是我们普通用户需要的吗？
一代又一代人都有惊喜:研发积累的潜能
从模仿和追赶到超越和领先，华为近年来每一代旗舰机型的发布都会给用户带来惊喜。用户今天感到的惊讶是华为30年来不断投资研发的结果。
不久前，在接受《华尔街日报》采访时，任正非首次谈到了华为2020年的研发预算目标:比原来增加58亿美元，总成本将超过200亿美元。华为自2008年以来一直披露其研发支出，自2011年以来一直保持在10%以上，近年来甚至超过14%。这是世界上高科技企业中最高的研发投资比率之一。
有人将华为在R&D的投资与小米和苹果进行了比较。小米在此前的公告中透露，2019年的研发成本约为70亿元，2020年研发成本计划超过100亿元。从小米的收入来看，研发投资低于5%。苹果在R&D的总投资相当于华为，但苹果的收入规模更大，因此R&D比率也低于华为。这一对比显示了华为对研发的重视和继续投资的决心。然而，从每一代产品带来的惊喜中，用户也能感受到多年来对研发的重视所积累的潜在能量。
今天，华为带给我们的不仅仅是一代又一代产品的创新体验，还有一股由技术力量逐渐释放出来的光环。
在每一代苹果新产品发布之前，用户都会充满期待和猜测。如今，华为的每一代旗舰都吸引了更多的关注。看看华为新产品发布的亮点，你似乎可以知道行业的下一个趋势。过去，所有的制造商会议都是苹果公司的。现在所有厂商的会议都在PK华为，就连苹果也不例外。
因此，对于用户来说，选择华为旗舰机型绝对是当前时间点的最佳选择。这有点像几年前苹果的光环。
研发积累的潜在能量转化为用户的期望，用户的期望转化为华为销量的上升。2019年，在国际环境的压力下，华为仍然取得了胜利，出货量达到2.41亿台，份额增长了近3个百分点，达到17.6%，稳步超过苹果，缩小了与三星的差距。我相信P40系列的惊人功能可能会刷新华为在旗舰机型上的销售上限。
疫情尚未结束，今年第一季度突如其来的黑天鹅事件对全球手机市场产生了一定的影响，但也让每个人看到了更多的机会。在疫情期间，陪伴用户时间最长的是手机，这成为一种必需品。然而，如此长时间和高频率的生活必需品的质量和体验要求也相应提高。
华为P40系列的发布正值消费者开始报复性消费。产品惊人的功能满足了用户强大的消费能力。我们理解并相信P40系列将在今年上半年成为明星机器。
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