欢迎您访问程序员文章站本站旨在为大家提供分享程序员计算机编程知识!
您现在的位置是: 首页  >  移动技术

计算光学、原色引擎两大新科技加持!华为P50系列再攀手机影像珠穆朗玛峰

程序员文章站 2022-08-22 13:19:33
“前进的道路没有终点,这一次我们在影像领域再次超越自己。”或许是等了太久,当余承东宣布华为p50系列定档,并将发布一项业界首创的全新移动影像技术时,让人为之一振。因为大家都知道...

“前进的道路没有终点,这一次我们在影像领域再次超越自己。”

或许是等了太久,当余承东宣布华为p50系列定档,并将发布一项业界首创的全新移动影像技术时,让人为之一振。

因为大家都知道,无论困难再多,华为p50系列一定会跟大家见面。这背后是华为对提升大众影像创作力、突破移动影像边界的决心与努力,也是其对理想的坚守,对使命的担当。

发布会之前,大家都好奇,在p40系列实现超感知徕卡五摄,带来全焦段、全时段、全方位的进步之后,华为p50系列还能在影像上做出什么文章?

事实上,华为做到了,p50系列果然没有让大家失望。

7月29日晚,华为p50系列正式全球发布。和历代所有p系列一样,这一代的p50系列聚焦摄影本质,针对色彩、画质两大维度继续突破,这一次,华为带来了两项全新科技,业界首创突破光学镜头桎梏的“计算光学”,以及模拟人眼感知色彩,所见即所得的“原色引擎”,实现了前所未有的影像实力。

计算光学、原色引擎两大新科技加持!华为P50系列再攀手机影像珠穆朗玛峰

突破光学镜头物理桎梏 华为p50系列首创计算光学

计算光学(xd optics)是p50系列的一大突破,这也是手机摄影领域第一次提出,堪称移动影像画质改良和行业革新的一个新引爆点。

过去几年,大家会发现,为了获得更好的拍照效果,大家都会增加镜头数量,采用更大的镜头以及更大尺寸的cmos,主打拍照的手机都愈发厚重,难言手感。

虽然业界有“底大一级压死人”的说法,但当手机镜头和cmos堆砌到一定程度时候,摄像头模组的物理特性(包括光学设计与传感器设计)遭遇边际效应递减。从没有哪个厂家设计出来一款又小又轻量的好镜头,好的镜头一定是又大、又重、又笨,这是物理特性所致,除非出现突破性的新技术,否则难以改变。

于是,华为换了一个思路。虽然物理镜头的限制和光学衰减短时间内难以改变,但影像在算法、图像和软件上进步的空间却很大,同时结合消费者对于手机尺寸、重量、材质、美观等要求,华为推出了计算光学,再一次实现了光学领域的技术突破。

从本质上来说,任何光学镜头都有缺陷,会产生包括彗差、球差、象散等问题。但只要光路可逆,就能知道某个指定波长的光线经过这样的镜头、经过这样的方程式之后,进去是什么光线、出来什么光线,就有办法弥补光学系统本身的一些耗散,这就带来计算光学的想象空间。

计算光学、原色引擎两大新科技加持!华为P50系列再攀手机影像珠穆朗玛峰

简单来说,华为p50系列推出的计算光学就是用来解决上述问题,其原理是,得知模组镜头光学的特性后,通过算法来提前预测光路导致的像差损失,再通过后期算法还原成理想的镜头成像效果。这样一来,既解决了传统光学镜头的物理限制,又实现了手机尺寸与成像质量的完美平衡

据悉,p50系列首创了业界“全局式”图像信息复原系统,以p50 pro的潜望镜模组为例,在图像进入光学器件的过程中会损失50%的图像信息,此前智能通过“半段式”后期图像处理技术来最多只能做到60%图像原始信息的恢复,有了计算摄影之后,可以提升到81%,进步立竿见影。在不占用过多手机空间的情况下,就能获得高性能镜头模组带来的成像质量。

也就是说,通过计算光学等技术的加持,可以让华为p50系列使用更薄的模组、更薄的镜头达到比以往更强的性能。比如,清晰度、色彩、连拍的体验、稳度,p50 pro都超过p40 pro+,而且更加轻薄了。

值得一提的是,计算光学并非一套孤立的软件算法,需要模组和镜头设计的配合,它和镜头、传感器、机械结构一样成为成像系统的一部分

计算光学从真实拍摄场景出发,首先建立了从光学镜头到传感器链路的数学模型,测算标定了一系列器件的物理参数,真实刻画了拍摄的刹那间每个视场角和每个波长的光线被镜头汇聚,再被传感器感应转换成电信号全过程。

所以,以往的产品很难做出靠软件升级来达到最佳的效果,目前只能在华为p50系列上实现。

再不怕拍不准口红色号:原色引擎所见即所得 模拟人眼感知色彩

以往手机摄影的一大难点就是色彩还原,照片里色彩总是和人眼看到的有差别,很难做到“所见即所得”。为了解决这一问题,华为p50系列带来了原色引擎技术,最大程度上模拟人眼感知彩色。

计算光学、原色引擎两大新科技加持!华为P50系列再攀手机影像珠穆朗玛峰

软件上,华为独家自研“电子视网膜”色彩架构及人眼级视觉色貌映射,结合高精度色彩光谱信息进行标准色空间转换,传感器能像人眼一样去反应光,感应光的颜色,实现自然色彩真实还原。

无论是前后置镜头拍照还是拍视频,都能达到如一效果。软硬件无缝协同搭配全色域2000+种色彩自动调校,p3色域超广色彩覆盖并精准对应大自然色彩调校,更加真实地记录你眼中所看到的世界。

计算光学、原色引擎两大新科技加持!华为P50系列再攀手机影像珠穆朗玛峰

据了解,华为p50系列通过模拟人眼感知色彩的流程来实现更加精准的色彩还原,首先是“眼睛”看到,二是“大脑”处理。在模拟“眼睛”看到的环节,华为p50系列基于图像传感器和多光谱传感器,获得环境信息后,把rgb转为ciexyz;“大脑”处理环节,华为p50系列加入了色适应模型,使手机拍到的图像色彩与当时所见的环境色彩一致,目标是达到和大多数人看到的结果一样。

不仅如此,这一次华为p50系列采用了10通道的色温传感器,环境光谱的提升率比以前提升50%,再加上色适应模型,成为目前色彩还原最准确的手机。

这也就意味着,以往手机难以拍准的口红色号,华为p50系列都可以完全还原出来。据透露,华为研发人员,今年光口红就买了2000多支。

镜头在精不在多:原色双影像单元 告别摄影头单兵作战时代

如今摄像头已经做到了五摄,未来会做六摄、七摄、八摄吗?

在华为看来,对于认真做手机摄影的厂家来说,追求的不是摄像头的数量,而是摄像头协同工作的能力。三摄和四摄,绝对不是单一摄像头的叠加,而是要想办法让每个摄像头协同工作到一起来发挥它最好的效果、最佳的协同的价值。

计算光学、原色引擎两大新科技加持!华为P50系列再攀手机影像珠穆朗玛峰

这一次,华为p50系列带来了原色双影像单元,即级主摄单元及超级变焦单元,强调的是多摄协同工作的能力。原色双影像单元让华为p50系列跳出堆砌单个参数的“围城”,系统性的整合了多颗摄像头实力、数字图像处理能力、多光谱色温传感器、超清图像引擎和先进的算法,释放出强大的影像能力,体验远超单摄。

据悉,华为p50两颗原色摄像头(色彩+黑白)和多光谱色温传感器构成超级主摄单元,结合超清图像引擎创新智能融合,实现进光量和清晰度提升,画质更精细。

此外,超级变焦单元主要来自华为p50搭载的6400万潜望式长焦镜头,最高实现200倍(x0.5-x100)超大变焦范围,具备全新一代ais pro长焦防抖能力,更有全新ois加持,防抖能力实现质的飞跃。

再攀手机影像珠穆朗玛峰 华为p50系列重新改写手机摄影规则

纵观p系列的发展历史,每一步都体现了华为的独特思考,更是华为不断挑战技术高峰、打破影像边界,坚持“以客户需求为导向”技术创新最真实的写照。

2016年,全球首款配置徕卡镜头的双摄手机p9,奠定p系列影像旗舰的基础,开启多摄时代;后续p20系列超级夜景打破光线限制,p20 pro更是带来了“夜视仪”般的强悍夜间拍摄能力。p30则更进一步,50倍变焦打破距离限制加入了tof镜头,实现了逆天的5倍光学变焦、10倍混合变焦、50倍数字变焦能力,得“望远镜”之名。紧接着p40系列全新定义了手机影像“变焦”,融合科技与美学,更是带来了全焦段、全时段、全方位的进步,既是影像巅峰也是移动影像标杆之作。

在飞速进步的背后,是华为连续投入的巨大研发精力和实力。公开资料显示,2018年,华为全球申请专利超过5800项,全球第一,研发总投入连续两年保持在全球top 5的水平。

以ryyb像素感光技术为例,前后一年的研发时间,从项目规划到最终落地使用在华为p30系列上,成本投入巨大。包括四摄像头的设计,潜望式镜头模组的研发等,无一不是巨大研发成本的背后支持。

计算光学、原色引擎两大新科技加持!华为P50系列再攀手机影像珠穆朗玛峰

如今,华为p50系列以计算光学(xd optics)和原色引擎两大移动影像科技,超越物理限制,呈现超高清画质和真实色彩。原色双影像单元,突破单个参数堆砌的桎梏,多摄系统协同,告别单摄镜头单兵作战时代;同时,华为p50系列在疾速闪拍、变焦等方面带来拍摄体验的大幅提升,再一次登上手机影像珠穆朗玛峰。

正如p系列的历代前辈一样,华为p50系列实现了再一次改写手机摄像规则的历史使命。可以预见的是,未来华为将继续引领并见证手机摄影技术的飞速发展。

而p50系列,必将成为引领移动影像走向新时代的里程碑式作品。

- the end -

转载请注明出处:快科技