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华为被制裁后,为何手机影像还这么牛?花系旗舰主摄演化详解

2024-02-09数码

前言:

2012年发布的 Ascend P1,其后摄所搭载的具体传感器型号已不可考,可以确定的只有基于背照式技术打造之800万像素,并支持1080P/30fps录像这些特点。

2013年发布的 Ascend Mate,依然搭载了这款后摄传感器;紧接着后面发布的 Ascend P2 和2014年发布的 Ascend Mate2,则将基础规格升级为1300万像素。

在平平无奇的开头基础下,后面华为是如何探索出自身独特的影像之路呢?其间又与芬兰的诺基亚前影像团队擦出了怎样火花?被制裁后影像方面如何自救?下面将逐一展现。

(一)探索期

1,IMX134 / IMX214

华为首款搭载堆栈式技术传感器的旗舰,就是那款拯救华为手机业务于水火中,在2013年六月份发布的 Ascend P6。

其所搭载的IMX134,具体参数为1/4英寸、808万像素、1.2微米,是当时仅次于公版旗舰产品IMX135的索尼最新技术传感器。另外,与其配套的镜头还拥有F/2.0大光圈。

在索尼全新技术和大光圈的加持下,P6 得以在色彩还原、噪点控制、画面细节、夜景拍摄等方面获得明显优势。

事实证明,只要传感器技术足够先进,超薄机身对于镜头的限制,就能被极大程度地改善。于是,2014年五月份发布的 Ascend P7 更进一步,用上了当时的公版旗舰 IMX214。

  • 基础参数方面升级为1/3.06英寸、1300万像素、1.12微米,解析力大幅提升。且得益于制造工艺的进步,其还具备更高的集光效率和更佳的低光表现。

  • 同年九月份发布的 Ascend Mate7 也是搭载这款旗舰级传感器,但由于Mate系列的机身厚度较为宽裕,故这次在镜头中加入了非球面镜片( 矫正球面像差 ),从而让成像更为清晰。

    2,IMX278 / IMX298

    在影像之路上,苹果是最早与索尼合作定制传感器的手机品牌,接着的就是三星。于是华为嗅到了其中之机会,也定制了一款IMX278,并首发在2015年四月份发布的P8系列身上。

    单看基础参数的话其与IMX214完全一致,但关键就在于IMX278采用了RGBW阵列——将之前RGGB的绿色 G 通道( 只进绿光 )改为完全透光的白色 W 通道,从而提高了进光量。此外,这代镜头还首次配备了光学防抖。

    但是RGBW有明显的副作用,即由于 W 通道没有获得任何色彩信息,所以在后期猜色阶段会遇到极大的阻碍, 最终使得成像较为寡淡 。同时 W 通道也容易高光溢出,造成过曝。

    2015年十一月份发布的Mate8,首发了IMX298这款公版旗舰传感器。

  • 这次的基础参数升级为1/2.8英寸、1600万像素、1.12微米,同时还将 PDAF 技术和 RGBW 阵列进行了结合,并引入深槽隔离( DTI )技术。

  • 也就是说,在IMX278的基础上增强了解析力,并引入了先进的相位对焦技术。

    而深槽隔离技术的引入,则可以明显改善像素间的信号串扰,从而提高了动态范围、色彩还原能力、对焦性能等影响成像的关键因素。

    3,IMX286

    首次引入徕卡联名和双摄设计的P9系列发布于2016年四月份,在徕卡双摄上皆搭载了IMX286这款全新传感器,参数为1/2.9英寸、1200万像素、1.25微米。

    这两颗摄像头的区别只有一个,那就是一颗搭载的是彩色版RGGB阵列IMX286,另一颗搭载的则是完全去掉彩色滤镜层之黑白版IMX286。由此可见,RGBW阵列的效果确实不行,所以这代华为又尝试了全新的「彩色+黑白」方案。

    不过,这代主摄阉割了光学防抖,且光圈缩至F/2.2。至于相位对焦的缺失,则以主摄的反差对焦、副摄的深度对焦、新增的激光对焦组成之混合式对焦,作为补偿。

    2016年十一月份发布的 Mate9 系列,直接在主摄方面弥补了P9系列没有光学防抖的缺憾,同时这次华为还给IMX286定制了相位对焦功能,并首次支持4K/30fps视频录制。

    到了2017年二月份发布的P10系列,又在 Mate9 系列的基础上,于 Plus 版本中进入了F/1.8大光圈的徕卡主摄。

    华为最后一代搭载IMX286的旗舰,就是2017年十月份发布之Mate10系列,这代直接引入了F/1.6的主摄超大光圈——这可是当时手机端镜头最大的光圈!

    (二)定制期

    4,IMX600

    实际上,在与徕卡开始合作的2016年,华为还进行着另一条支线任务。原来在这年,微软关闭了坦佩雷的诺基亚研发基地,相机部门负责人 Eero Salmelin 离职后于九月份加入华为。

    单看这位业界大牛的名字估计没人认识,但如果说分别于2012年和2013年发布的诺基亚808和Lumia1020——这两款「拍照神器」之相机部分都是他的杰作,基本上他有多牛就不用多解释了。

    为了更好地整合芬兰坦佩雷之影像人才资源, 2016年十月份华为又在此地设立了研发中心 ,于是诺基亚的前相机部门直接被华为整编到了芬研所中,诺基亚之影像实力正在孕育新生!

    最终,在芬兰研究所、日本图像所、索尼与华为这四方的通力合作下,2018年三月份随P20 Pro发布的IMX600正式出现在世人眼前——这项耗时两年的大工程总算是顺利落地了。

    在此之前,索尼手机传感器中底最大的也就1/2.3英寸水准,结果IMX600一出来就整了个1/1.7英寸的超大底!至于4000万的像素量,则会让人不禁想起诺基亚808和Lumia1020的4100万像素传感器。

    事实证明确实是有联系。 因为IMX600通过 Quad Bayer 设计所实现的像素合成, 以及与3倍长焦衔接的数码变焦细节 ,皆与诺基亚曾引以为傲的 PureView 技术有异曲同工之妙。

    当然,Quad Bayer 并非IMX600首创,在2014年iPhone6系列和2016年vivo X9系列的前摄传感器上,皆有此像素设计( 但没有高像素模式 )。 而IMX600搞定的,则是 Quad Bayer 转 Bayer 的高像素模式算法。

    5,IMX600y / IMX700

    2019年三月份随 P30 Pro 一同发布的IMX600y,在基础参数方面没有变化,依然是1/1.7英寸、4000万像素、1微米,也同样支持像素四合一、相位对焦、双转换增益等技术。

  • 但其彩色滤镜改成了RYYB阵列,同时还升级为铜互连 DBI 的Gen3架构,也就是说在进光量和读出速度两方面皆有大幅提升。镜头光圈这代又变回了F/1.6,此外光学防抖也回来了。

  • RYYB 阵列所带来的「超感光」特性,虽然让华为在夜景方面大杀四方,但偏色问题也是从这代开始的。 同年九月份发布的Mate30 Pro,则首次支持4K/60fps的视频录制。

    2020年三月份发布的 P40 系列,用上了华为全新定制的IMX700传感器,这次的基础参数改为了1/1.28英寸、5000万像素、1.22微米, 并首发了全像素八核对焦技术。

    RYYB阵列依然还在,并新增了12bit采样,但Gen3架构没有满上。由于这次底大了太多——幅度高达86%,故镜头光圈只能缩至F/1.9。

    为了改善偏色问题,这代还新增了 XD Fusion 图像引擎和8通道色温传感器,但效果并不明显。同年十月份发布的Mate40系列,在主摄硬件上也是沿用了相同配置。

    (三)过渡期

    7,IMX766

    由于制裁影响,华为的索尼传感器定制之旅正式结束,于是2021年七月份发布的P50 Pro,无奈只能在算法领域探索解决方案。

    其中主摄用的是IMX766传感器,基础参数为1/1.56英寸、5000万像素、1微米,支持全像素全向对焦;同时镜头光圈改为F/1.8,可见在整体进光量方面较前代退步明显。

    为了弥补进光量方面的劣势,这代为主摄配了一颗搭载IMX600的黑白镜头——专门为夜景增添细节,这就是P50 Pro的超级滤光系统。

    另外,由于这代没用RYYB了,故主打一个原色影像;结合全新的 XD Fusion Pro 图像引擎和10通道色温传感器,还打造出了令色彩校准精细度提升四倍的原色引擎。

  • 最后,就是 XD Fusion Pro 图像引擎的精华部分—— XD Optics 计算光学 ;通过其「前端修正+后端增益」的作用,又衍生出了超动态范围技术。

  • 2022年九月份发布的Mate50系列,完美继承了P50 Pro的计算光学成果,从而在用回RYYB的情况下改善了偏色问题; 再结合十档可变光圈新技术 ,夜景表现喜人。

    8,IMX789

    到了2023年三月份的 P60 系列, 又开发出了全新的 XD Fusion Pro 质感引擎 ,以及由此衍生的「质感人像」。从此没有了徕卡影像,只有华为自己全新的 XMAGE 影像。

    这次的后置主摄传感器,大幅升级为了RYYB版本的IMX789,基础参数为1/1.35英寸、5200万像素、1.12微米,拍照时会按4:3比例裁切为4800万像素的画幅。

    除了依然支持全像素全向对焦之外,还支持12bit超采样、DOL-HDR、双原生ISO等技术,此外主摄的镜头还新增了十档可变光圈功能——和之前一样最大光圈值为F/1.4。

    2023年八月尾到九月份陆续发售的Mate60系列,在主摄传感器上开始了区别对待,其中仅超大杯版本搭载了IMX789,而且是RGGB阵列。不过,十档可变光圈和质感人像还在。

    这样问题就出来了,为何华为在Mate60系列这代要搞主摄传感器区别对待呢?毕竟从P30系列开始主摄传感器在旗舰端就是一视同仁的。

    另外,又为何舍弃了RYYB阵列呢?毕竟主摄偏色问题从Mate50系列开始好转,到了P60系列则明显改善了。或许,还得等P70系列和Mate70系列相继出来之后,答案才会清晰。