四颗新镜头，四大黑科技：揭秘华为P30 Pro徕卡四摄影像系统

狂人逸文 · 发表于 2019-3-27 13:16:59

我们对这个天下永葆盼望的缘故原由在于，不管置身什么期间，总有一群人为探索而生。即使天寒地冻、路远马亡，也要逾越边界束缚，抵达最迢遥的空想。
1977年9月5日，NASA发射"旅行者1号"太空探测器。颠末超过41年的孤独飞行，它成为有史以来距离地球最远的人造飞行器，让人类第一次触遇到太阳系的边界。

在乔布斯离开后的第2729天，苹果所构建的智能手机版图，在可以触及的边界出现一道裂缝。微光透过这道裂缝，照见华为P30系列破茧而出。即便是浮滑机身，也能奇迹般地拥有超感光、超级变焦能力，以及类单反的天然景深结果。
这也意味着，从功能机进化到智能机之后，手机行业第一次完成真正意义的技术革命。

华为P30发布会让许多人重温了与多年前相似的现实扭曲力场，这种气力来源于改变天下的技术理想，将不大概变成大概，将将来带到现实。
本文将从影像系统设计理念、徕卡四摄的创新、ID设计等三个维度出发，揭秘华为P30系列背后的故事。
一、影像系统设计理念：成为你的眼，乃至超乎所见
眼睛是我们感知天下最紧张的工具，通过亿万年进化形成一套极为精密的感光系统，拥有绝大多数摄影器材梦寐以求的感光和处置惩罚能力。
· 光线通过瞳孔进入眼睛，瞳孔可自由收缩和扩张，调节"光圈"进光量和景深。
· 视网膜作为超级"感光元件"，拥有多达500万个锥状细胞感知颜色，以及1亿多个杆状细胞感知细节，呈现出超高动态范围。
· 眼球还具有物理"防抖"能力，前庭视反射通过改变眼部周围肌肉的紧张强度，维持视网膜上图像的均衡。
· 两只眼睛不但组成120°的水平视场角，而且由于左右位置差别而产生视觉差，得以洞察立体空间。
· 最后视觉信息通过视神经交由"处置惩罚器"大脑，刻画出我们所看到的天下。

在摄影诞生的180年里，我们得以将光影从记忆提取，记录在胶片和数码之中。当手机取代相机成为最盛行的拍摄器材，我们盼望在浮滑机身内也能实现专业的摄影体验。
从2017年起，环球影像评测机构DxOMark把散景（Bokeh）和变焦（Zoom）到场到新版评测基准，以为手机摄影达到了新的维度，足以让照片质量达成肯定程度的艺术结果。
华为P30 Pro想要更进一步，其影像系统的设计理念是模仿人眼所见，凡是眼睛看到的，手机均能拍摄下来。因此全新徕卡四摄不但提升镜头数量，更从底层改善成像品质，成为你的眼睛，让你用影像记录这个天下。

华为P30 Pro搭载一枚4000万像素的超感光镜头、一枚2000万像素的超广角镜头、一枚800万像素的超级变焦镜头、一枚TOF摄像头，以及基于麒麟980平台的图像信号处置惩罚器（ISP）和神经元网络单元（NPU）。
· 到场超感光镜头，达到视网膜级别感光能力，只需一点光便能发现夜的美。
· 到场超广角、超长焦镜头看到更宽、更远的场景；
· 到场TOF镜头改善对深度信息的获知，把摄影从二维天下带入到三维天下；
· 到场NPU，学习人脑更好地明白天下，更好地呈现眼睛看到的天下。
全新设计的感光元件、镜头模组、ISP和NPU精密协作，普通人也能像专业摄影师一样记录和表达看到的天下，拍出精彩的照片和视频。
二、突破性的徕卡四摄，以极致创新改写影像汗青
作为专业的拍摄器材，DSLR数码单反相机一直是智能手机学习和进化的标杆。但两者由于物理尺寸的区别，在感光元件、镜头模组等方面天然拥有不可逾越的鸿沟。
最直观的例子就是"底大一级压死人"。
全画幅单反的传感器尺寸为36mm*24 mm，而近年来最大的手机感光元件只有1/1.7英寸，尺寸为7.76mm*5.82mm，这样大的差距足以令人绝望。

单反相机的出现，预示影像行业的物理大厦已经完工，所剩好像只是一些修饰工作。如今，它的美丽而晴朗的天空却被两朵乌云包围了，第一朵乌云是影像传感器的革新，第二朵乌云镜头光学能力的跃进。
1. 超感光传感器
光线有明暗，也有色彩。空气中的小水滴可以将太阳光折射为七彩光谱，最终分解可得到红（R）、绿（G）、蓝（B）三种最根本的色光，称为三原色光。
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拜耳滤色镜，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，并拦截其他色光；绿色与蓝色像素同样只接收绿光与蓝光。于是每个像素点都得到了颜色和明暗信息。
然而拜耳滤色镜并不完美，过滤光线的过程中不可制止丧失光的强度。数字影像感光原理在40多年来一直没有很大突破，直到华为P30系列的出现，才改写了这一汗青。

华为P30系列的主摄像头配备1/1.7英寸RYYB传感器，采用差别于其他数码感光设备的设计，将绿色像素更换为黄色像素，这意味着它可以或许同时透过红光、绿光，从而在像素层面极大地提升进光效率。
颠末重构的超感光传感器令像素重生，进光量提升高达40%，比以往更明亮更灵敏。iPhone Xs Max的最高ISO值只有6400，而P30 Pro的感光度则高达ISO 409600。

在解决了感光度问题之后，曝光的三个焦点参数还剩下光圈和快门。P30 Pro主摄像头光圈从f/1.8升级到f/1.6，并到场迄今开始进的定制OIS马达，以满意镜头推力和防抖需求。三剑合璧，召唤出可骇的超级夜视能力。
华为P30系列重新诠释对于光的明白，底层像素变革驱动整个上层建筑推倒重建。从定制的徕卡镜头、超感光传感器，到麒麟980内置的ISP、NPU，再到华为自研开发的图像感光和处置惩罚算法，最终形成了一个端到端的影像系统。

当ISO达到102400，华为P30 Pro依然可以或许保持画面亮度、噪点和色彩还原的均衡，不近感光度媲美乃至逾越专业单反，画质也有出色可用性。

在长达30秒的长曝光，P30 Pro的亮度与色彩相比P20 Pro更上一层楼。

此外在AIS智慧防抖的资助下，P30 Pro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，可手持可长达3-8秒的超级夜景，以及如丝般柔美的丝绢流水。

2.超级变焦镜头
除了传感器"底大一级压死人"之外，镜头也是"一寸长一寸强"。智能手机的镜头高度比单反小一个数量级，怎样才能望得更远？

不妨换个角度，见证别有洞天。
华为P30 Pro内藏潜望式变焦镜头，通过光学三棱镜，奇妙地让光的轨迹发生90°转折。这样一来，超级变焦镜头就可以横置在机身内，实现5倍光学变焦、10倍混淆变焦、以及50倍数码变焦。超级变焦镜头还到场OIS光学防抖，手持更稳更安心

潜望式镜头的概念早在十几年前就已落地，但实现5倍变焦倍率的商用还是首次。因为三棱镜的摆放精度、两道光路的调优，几乎双倍严苛于现有的光学标准，其工艺控制难度，良品控制难度可想而知。
华为研发团队以强悍的系统集成和产业链整合能力，实现了从技术理论模型到产品原型，再到可以大规模量产的消耗电子产品。

从5倍光学变焦到10倍混淆变焦，华为P30 Pro的超级变焦镜头可以或许呈现细腻通透的画质，并且解决了高倍变焦的反差变弱和色彩丢失问题。

不打扰天然清静，远处的美亦可近在咫尺。

3.超广角镜头
华为P30 Pro全新到场一颗超广角镜头，等效焦距为16mm，可实现充满张力的图像视觉结果，呈现极具立体感和空间感的作品。

这颗超广角镜头，也是超微距拍摄利器，可实现2.5厘米最近对焦距离。波澜壮阔的天然风光，鬼斧神工的人文景观，齐聚一堂的大合影，纤毫毕现的微距之美，一个镜头全搞定。

4.TOF镜头
华为P30 Pro的第四颗镜头为TOF摄像头，可在拍摄时实现画面纵深的测距。TOF的全称为Time of Flight，通过盘算光线发射和反射时间差或相位差，来换算被拍摄景物的距离。
TOF相比"兼职"进行景深测量的RGB或MONO摄像头更为准确，可细致分离主体与背景，呈现动人的立体视觉结果

华为TOF摄像头配合人像分割算法，实现高精度的发丝级抠图，带来由近到远的渐进式虚化结果。视觉聚焦于人像主体，背景如柔滑的奶油般散开。星星点点的光晕，细腻柔和的虚化，具有出色的层次感和艺术表现力。

Erik Madigan Heck利用HUAWEI P30 Pro拍摄
三、极致ID设计，科技与美学的天作之合
强悍的四摄功能与唯美的手机形体完美融合，浑然天成。超感光镜头融入光学防抖，超长焦镜头采用创新潜望结构，在智能手机的纤薄机身内也能实现专业级的拍摄体验。

华为P30系列延续了专业摄影布局，背部摄像头的排布源于星座的灵感，将零星布局变成北斗七星一样平常的规律排布，成为整个反面设计的点睛之笔。
华为P30系列的机身由玻璃与金属构成，精湛工艺造就浑然一体的设计感。金属中框的上下两端经由以钻石切割工艺，前后双曲面玻璃划出优雅弧线，令手感倍加舒适。

华为P30 Pro是一部改写影像汗青的手机，以革命性突破，带来革命性体验。走在先驱者之前，领先于期间。科技创新从来不无趣，我们永久等待激动民气的变革。
就像2007年苹果逾越诺基亚一样，今天华为再次接过接力棒，18万人为共同的理想而积极，通过创新改变生活，让天下变得更优美一点。

来源：https://www.toutiao.com/a6672701147301544455/
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