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拼畫素攝像頭、比演算法和晶片,手機的盡頭是拍照?

拼畫素攝像頭、比演算法和晶片,手機的盡頭是拍照?

深燃(shenrancaijing)原創

作者 | 王敏

編輯 | 金璵璠

“官網崩了”、“太難買了”,iPhone 13釋出後一系列相關話題接連衝上微博熱搜,如今一部分使用者的iPhone 13已經新鮮到手。在此之前,數碼博主們對它的測評已經先一步在各大社交平臺刷屏,而幾乎所有測評影片都會提到攝影攝像,而且分量都不小。

影像功能的提升,是iPhone 13系列的亮點之一。不只是蘋果,手機廠商們“秀肌肉”,始終離不開“拼拍照”。

以最近的新機發布潮為例,從華為P50、小米MIX 4、榮耀 Magic3到iPhone 13等,無一例外,每一家都在攝像頭上花了不少心思,對拍照功能進行重點提升。OPPO、榮耀甚至在過去一個多月內都舉辦了影像技術交流會。

在晶片效能上的差異縮小後,國產手機廠商們找到了影像這個衡量手機價值的重要賽點,同樣也是衝擊高階的重要砝碼。從硬體層面的攝像頭組合,到軟體層面的計算攝影,以及系統中承載著演算法的晶片,每個層面的競爭都不容小覷。

現如今,堆料堆引數的競爭還未落幕,各家在拍照上的競爭已經同步進入到後兩個階段。手機廠商們拼拍照的戰火越燒越烈、戰線越拉越長。

但這並不意味著使用者體驗變好了,最直接的例證就是,過高的畫素可能會造成感測器感光能力差、圖片噪點多、畫面暗等情況,反而影響拍照效果。

說到底,影像功能的比拼是一個系統工程。值得探討的是,未來手機拼影像,還能怎麼拼?手機拼拍照的終局是什麼?

拍照內卷:拼演算法、拼晶片

“各家手機廠商在拍照上的比拼,可以說是已經卷到極致了。”第一手機界研究院院長孫燕飈對深燃表示。

各廠商對鏡頭的堆料幾乎已經到了天花板,當硬體堆料給拍照體驗、圖片質量帶來的提升越來越小時,要突破“物理邊界”,做出成像的差異化,計算攝影成為了手機廠商們的競逐點:透過最佳化影像演算法,讓使用者直接一拍,不用修圖就可以獲得一張質量還不錯的照片。

職業攝影師“影葉的光色世界”(下稱“影葉”)在知乎發表觀點稱,在硬體條件差不多的情況下,演算法更重要。對此,他向深燃解釋道:“手機攝影的發展方向無非就是硬體攝像頭和軟體演算法兩方面。硬體比較容易到達天花板,因為手機不可能像單反有各種擴充套件的鏡頭或者大的感光元件。為了彌補硬體上的限制,各家一定會在演算法上繼續突破,比如暗光畫質、HDR演算法、影片防抖、長焦成像等等。”

2019年末,iPhone 11系列釋出會提到計算攝影這個概念時,使用者對此還稍顯陌生,但在接下來的時間裡,計算攝影成了手機廠商們發展的重點之一。

蘋果也是如此。最新的iPhone 13系列,在靜態照片拍攝中加入了暖冷色調等“攝影風格”功能,以及智慧HDR4技術可對同一場景中多個人物分別進行調整的技術;在影片拍攝時增加“電影效果模式”和讓使用者能以更高質量的格式錄製影片的ProRes格式,這些新功能背後都是計算攝影能力的再次升級。

拼畫素攝像頭、比演算法和晶片,手機的盡頭是拍照?


來源 / Pexels

榮耀上個月新推的Magic3系列,不僅釋出了後置環形五攝的新機型,還搭載了其全新計算攝影平臺HONOR Image Engine。不到一個月時間,榮耀又重點發布了多主攝融合計算攝影技術,聲稱能讓多個攝像頭融合在一起進行計算攝影,讓計算攝影在經歷單攝多幀、單一焦段多攝融合兩個階段後,實現全鏡頭參與全焦段融合。

在此之前,華為P50採用“計算光學”,強調還原物體真實色彩,號稱把手機攝像帶入了AI演算法時代。上半年,小米11Ultra首發搭載了自研夜景演算法“夜梟”,重點提升夜拍能力。

“現在各家已經在比拼細分場景了,利用演算法改善特定物體、夜景、虛化等場景,以滿足使用者不同場景的拍攝需要,讓使用者拍照更加簡單高效。”孫燕飈表示。

手機廠商們拼拍照的戰火,不僅限於計算攝影,還已延伸至影像晶片的競爭。

iPhone一直擁有晶片效能優勢。iPhone 13系列搭載的A15晶片對圖形效能也做了較大提升。iPhone 13機型的A15晶片搭載了4核GPU,效能較上一代提升了30%;Pro系列機型的A15晶片搭載了5核GPU,GPU效能提升了50%。

不過國產廠商在影像晶片上已經開始追趕。華為晶片受阻也刺激各大廠商加速晶片研發的程序,ISP(影像訊號處理器)成了多家廠商的起點。

先是今年上半年,小米推出了ISP晶片澎湃C1,用在了小米MIX Fold摺疊屏手機上,到9月,vivo的影像晶片V1也面世,出現在了vivo X70系列手機中。OPPO也被曝出,第一顆自研晶片是一顆ISP晶片。

為什麼各家在晶片內捲上,都瞄準了自造ISP?IDC中國研究經理王希在接受媒體採訪時表示,手機影像近年來的發展方向是“計算攝影”,未來隨著影像技術的發展,對演算法、算力的要求會更高,而把獨家的影像演算法以獨立ISP形式固定下來,將影像相關軟體計算轉為主要由獨立ISP硬體完成,可以在使用者端讓出片效率更高、讓技術路線發展可控、完成對晶片開發的技術儲備。

高畫素、多攝像頭,“堆料戰”從未停止

拼演算法、拼晶片的競爭已經打響,但手機廠商們“拼拍照”上半場的堆料戰也從未停止。

普通使用者在拍照層面最先關注的是畫素。蘋果從iPhone 6s到iPhone 13一直採用的是1200萬畫素,在國產手機廠商旗艦機平均5000萬畫素的主攝面前,顯得有些不夠用了。

而且國產廠商“堆引數”已經堆到了1億畫素。2019年率先推出了1億畫素手機的小米,在上個月釋出的MIX 4也是採用1億畫素主攝,甚至還有傳言稱,小米2億畫素手機已經在路上了。

攝像頭同樣也拼起了數量。2019年起,手機廠商的拍照競爭就已經進入了多攝時代,後置三攝成為主流,同時四攝、五攝機型越來越多。到2021年,最新的vivo X70 Pro、OPPO Find X3攝像師版都是採用後置四攝組合,“撞臉”華為Mate 40的榮耀 Magic3 Pro是採用了後置環形五攝的攝像頭組合。

在多攝像頭中,主攝、超廣角、長焦鏡頭一般為手機的必備,更成了廠商堆料的比拼方向,一些手機廠商會在此基礎上疊加廣角或長焦鏡頭,或補充人像等鏡頭。

在必備的三個鏡頭中,日常拍照主要靠主攝,重要性要遠遠高於其它攝像頭,而決定主攝效能最重要的零部件是感測器,攝影圈中有“底大一級壓死人,一寸大底一寸金”的說法,“底”便是指感測器。大尺寸的感測器可以帶來更高的感光面積,配合更大光圈的鏡頭可以獲得更高的進光量,讓手機能夠有更好的色彩和進光表現。

為了能夠配備大光圈鏡頭,國產廠商各家還都和索尼、三星等廠商合作,深度化定製感測器,並且將主攝級別的感測器用在超廣角等攝像頭上,以“雙主攝”為賣點。

至於長焦鏡頭,使用者和廠商們尤其關注變焦倍數。國內廠商們基本已經能夠達到5倍、10倍的光學變焦。其中vivo X70 Pro+搭載5倍光學變焦潛望式長焦鏡頭,最高支援60倍超級變焦。小米MIX 4搭載了800萬畫素5倍光學變焦潛望式長焦鏡頭,最高支援50倍數字變焦。榮耀 Magic3系列則配備了3.5倍光學長焦,10倍無損變焦和100倍數字變焦。

“佛系”的蘋果在硬體上也在不斷提升,這次iPhone 13 Pro系列總算是有了支援3倍光學變焦的長焦鏡頭,但還是落後國產廠商不少。有分析師預測,蘋果可能會在2023年推出搭載潛望式長焦鏡頭的iPhone。

拼畫素攝像頭、比演算法和晶片,手機的盡頭是拍照?


來源 / 蘋果官網

後置攝像頭引數提升的同時,vivo和OPPO在防抖技術上也做了一定的創新,分別推出了微雲臺和五軸防抖技術,相較主流的光學防抖,從硬體層面改善了使用者的防抖體驗。

後置鏡頭花樣多,前置鏡頭自然也不能落下。iPhone的“劉海屏”一直為使用者所詬病,而國產廠商們早已拼起了“全面屏”,屏下攝像頭儼然也成為各家主攻的技術。

小米MIX 4的最大亮點就是屏下攝像頭,是一款實現量產的全面屏手機。儘管強光下前置攝像頭依然隱現,但無疑是邁出了關鍵一步。另一個量產的手機廠商是中興,中興Axon30屏下攝像頭版本已經是第二代產品。OPPO中國區總裁劉波在微博透露,OPPO下一代屏下攝像頭技術已經成型。有訊息顯示vivo NEX5將搭載屏下鏡頭。

為了硬體引數的提升,合作相機大廠也成為了手機廠商們的爭奪點。

自2016年起,華為和徠卡達成合作之後,華為P系列和Mate系列的新機在拍照上都和徠卡合作,並使得拍照成為一大亮點。華為高階品牌的建立,可以說與此有著密不可分的關係。

在找合作伙伴上,其它手機廠商們也加快了腳步。2020年末,vivo與蔡司達成合作,到今年9月的vivo X70 Pro+釋出時,已經匹配了蔡司的真光學鏡頭、T*鍍膜工藝。而一加在今年3月也官宣和哈蘇聯手,由哈蘇提供拍照技術的最佳化和調教,並於一加9系列當中推出了哈蘇專業模式。

手機拼拍照的盡頭是什麼?

引數堆得高,並不意味著使用者體驗就好了。

以畫素為例,影葉向深燃表示,很多品牌都在追求高畫素主攝,很多消費者誤認為畫素越高拍照越厲害,事實上,畫素這個引數對畫質影響較小,甚至過高的畫素可能會導致畫質下降。因為感測器尺寸差別不大時,畫素越多每個畫素單位面積越小,感光能力越差,同時圖片噪點多、畫面暗。

至於手機拍照未來的發展方向,榮耀副總裁熊軍民曾在微博表示,手機攝影發展會經歷三個階段。第一階段為“拿來主義”階段,手機廠商將供應商的鏡頭和感測器引入到手機上,透過畫素等指標進行比拼;第二階段為關鍵技術自研階段,引入多攝光學系統,自研ISP晶片和演算法,掌握關鍵核心技術;第三階段為光學底層研究階段,構建一體化的攝影系統,開始在光學底層技術開展研究。

極光大資料釋出的《2020年中國拍照手機發展趨勢分析》指出,手機廠商們影像功能的比拼正朝著多攝像頭、全焦段和多功能方向進化,但各家有著不同的技術實力、突破方向。比如OPPO、vivo的機械防抖,小米的1億畫素等。進入5G時代,智慧手機的影像競爭進入到綜合實力與研發深度的比拼階段,是一個涉及到硬體、軟體、晶片、演算法等不同領域的綜合影像系統協同創新方案

拼畫素攝像頭、比演算法和晶片,手機的盡頭是拍照?


來源 / Pexels

在很多使用者眼中,拍照功能只是選擇手機的參考維度之一,續航時間、處理器效能以及螢幕效果等方向都會被考慮在內。根據ZDC網際網路消費調研中心的資料,2020年消費者在選擇智慧手機考慮功能和配置中,最關注攝影、螢幕重新整理率、續航、效能、機身設計五大方面。

伴隨頭部手機廠商在影像功能上的競爭越來越高階,未來需要繼續朝著使用者體驗提升的方向發展,而將感測器、鏡頭等硬體和AI演算法等軟實力相融合,依然是手機拍照未來一段時間內的比拼方向。

“今天這家能拍超級月亮,明天另一家就要能拍全景銀河;今天能這家能拍HDR影片,明天另一家就要上log模式。”影葉對深燃表示,現在主流的宣傳讓很多消費者覺得外觀和拍照功能很重要,卻很少有人能把手機上這些高階拍攝功能發揮出來。

“手機行業的競爭不是一個登頂的遊戲,而是使用者體驗的提升。”榮耀CEO趙明曾這樣說。手機廠商們的“軍備競賽”還在持續,拍照的比拼或許是當前競爭中比較重要的一環,但最終要獲得使用者的認可,必然是體積、功耗、效能等各維度全面的提升。

*題圖來源於蘋果官網。

分類: 科技
時間: 2021-09-24

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