當前位置: 華文世界 > 數碼

華為被制裁後,為何手機影像還這麽牛?花系旗艦主攝演化詳解

2024-02-09數碼

前言:

2012年釋出的 Ascend P1,其後攝所搭載的具體傳感器型號已不可考,可以確定的只有基於背照式技術打造之800萬像素,並支持1080P/30fps錄像這些特點。

2013年釋出的 Ascend Mate,依然搭載了這款後攝傳感器;緊接著後面釋出的 Ascend P2 和2014年釋出的 Ascend Mate2,則將基礎規格升級為1300萬像素。

在平平無奇的開頭基礎下,後面華為是如何探索出自身獨特的影像之路呢?其間又與芬蘭的諾基亞前影像團隊擦出了怎樣火花?被制裁後影像方面如何自救?下面將逐一展現。

(一)探索期

1,IMX134 / IMX214

華為首款搭載堆疊式技術傳感器的旗艦,就是那款拯救華為手機業務於水火中,在2013年六月份釋出的 Ascend P6。

其所搭載的IMX134,具體參數為1/4英寸、808萬像素、1.2微米,是當時僅次於公版旗艦產品IMX135的索尼最新技術傳感器。另外,與其配套的鏡頭還擁有F/2.0大光圈。

在索尼全新技術和大光圈的加持下,P6 得以在色彩還原、噪點控制、畫面細節、夜景拍攝等方面獲得明顯優勢。

事實證明,只要傳感器技術足夠先進,超薄機身對於鏡頭的限制,就能被極大程度地改善。於是,2014年五月份釋出的 Ascend P7 更進一步,用上了當時的公版旗艦 IMX214。

  • 基礎參數方面升級為1/3.06英寸、1300萬像素、1.12微米,解析力大幅提升。且得益於制造工藝的進步,其還具備更高的集光效率和更佳的低光表現。

  • 同年九月份釋出的 Ascend Mate7 也是搭載這款旗艦級傳感器,但由於Mate系列的機身厚度較為寬裕,故這次在鏡頭中加入了非球面鏡片( 矯正球面像差 ),從而讓成像更為清晰。

    2,IMX278 / IMX298

    在影像之路上,蘋果是最早與索尼合作客製傳感器的手機品牌,接著的就是三星。於是華為嗅到了其中之機會,也客製了一款IMX278,並正選在2015年四月份釋出的P8系列身上。

    單看基礎參數的話其與IMX214完全一致,但關鍵就在於IMX278采用了RGBW陣列——將之前RGGB的綠色 G 通道( 只進綠光 )改為完全透光的白色 W 通道,從而提高了進光量。此外,這代鏡頭還首次配備了光學防抖。

    但是RGBW有明顯的副作用,即由於 W 通道沒有獲得任何色彩資訊,所以在後期猜色階段會遇到極大的阻礙, 最終使得成像較為寡淡 。同時 W 通道也容易高光溢位,造成過曝。

    2015年十一月份釋出的Mate8,正選了IMX298這款公版旗艦傳感器。

  • 這次的基礎參數升級為1/2.8英寸、1600萬像素、1.12微米,同時還將 PDAF 技術和 RGBW 陣列進行了結合,並引入深槽隔離( DTI )技術。

  • 也就是說,在IMX278的基礎上增強了解析力,並引入了先進的相位對焦技術。

    而深槽隔離技術的引入,則可以明顯改善像素間的訊號串擾,從而提高了動態範圍、色彩還原能力、對焦效能等影響成像的關鍵因素。

    3,IMX286

    首次引入萊卡聯名和雙攝設計的P9系列釋出於2016年四月份,在萊卡雙攝上皆搭載了IMX286這款全新傳感器,參數為1/2.9英寸、1200萬像素、1.25微米。

    這兩顆網絡攝影機的區別只有一個,那就是一顆搭載的是彩色版RGGB陣列IMX286,另一顆搭載的則是完全去掉彩色濾鏡層之黑白版IMX286。由此可見,RGBW陣列的效果確實不行,所以這代華為又嘗試了全新的「彩色+黑白」方案。

    不過,這代主攝閹割了光學防抖,且光圈縮至F/2.2。至於相位對焦的缺失,則以主攝的反差對焦、副攝的深度對焦、新增的激光對焦組成之混合式對焦,作為補償。

    2016年十一月份釋出的 Mate9 系列,直接在主攝方面彌補了P9系列沒有光學防抖的缺憾,同時這次華為還給IMX286客製了相位對焦功能,並首次支持4K/30fps影片錄制。

    到了2017年二月份釋出的P10系列,又在 Mate9 系列的基礎上,於 Plus 版本中進入了F/1.8大光圈的萊卡主攝。

    華為最後一代搭載IMX286的旗艦,就是2017年十月份釋出之Mate10系列,這代直接引入了F/1.6的主攝超大光圈——這可是當時手機端鏡頭最大的光圈!

    (二)客製期

    4,IMX600

    實際上,在與萊卡開始合作的2016年,華為還進行著另一條支線任務。原來在這年,微軟關閉了坦佩雷的諾基亞研發基地,相機部門負責人 Eero Salmelin 離職後於九月份加入華為。

    單看這位業界大牛的名字估計沒人認識,但如果說分別於2012年和2013年釋出的諾基亞808和Lumia1020——這兩款「拍照神器」之相機部份都是他的傑作,基本上他有多牛就不用多解釋了。

    為了更好地整合芬蘭坦佩雷之影像人才資源, 2016年十月份華為又在此地設立了研發中心 ,於是諾基亞的前相機部門直接被華為整編到了芬研所中,諾基亞之影像實力正在孕育新生!

    最終,在芬蘭研究所、日本影像所、索尼與華為這四方的通力合作下,2018年三月份隨P20 Pro釋出的IMX600正式出現在世人眼前——這項耗時兩年的大工程總算是順利落地了。

    在此之前,索尼手機傳感器中底最大的也就1/2.3英寸水準,結果IMX600一出來就整了個1/1.7英寸的超大底!至於4000萬的像素量,則會讓人不禁想起諾基亞808和Lumia1020的4100萬像素傳感器。

    事實證明確實是有聯系。 因為IMX600透過 Quad Bayer 設計所實作的像素合成, 以及與3倍長焦銜接的數碼變焦細節 ,皆與諾基亞曾引以為傲的 PureView 技術有異曲同工之妙。

    當然,Quad Bayer 並非IMX600首創,在2014年iPhone6系列和2016年vivo X9系列的前攝傳感器上,皆有此像素設計( 但沒有高像素模式 )。 而IMX600搞定的,則是 Quad Bayer 轉 Bayer 的高像素模式演算法。

    5,IMX600y / IMX700

    2019年三月份隨 P30 Pro 一同釋出的IMX600y,在基礎參數方面沒有變化,依然是1/1.7英寸、4000萬像素、1微米,也同樣支持像素四合一、相位對焦、雙轉換增益等技術。

  • 但其彩色濾鏡改成了RYYB陣列,同時還升級為銅互連 DBI 的Gen3架構,也就是說在進光量和讀出速度兩方面皆有大幅提升。鏡頭光圈這代又變回了F/1.6,此外光學防抖也回來了。

  • RYYB 陣列所帶來的「超感光」特性,雖然讓華為在夜景方面大殺四方,但偏色問題也是從這代開始的。 同年九月份釋出的Mate30 Pro,則首次支持4K/60fps的影片錄制。

    2020年三月份釋出的 P40 系列,用上了華為全新客製的IMX700傳感器,這次的基礎參數改為了1/1.28英寸、5000萬像素、1.22微米, 並正選了全像素八核對焦技術。

    RYYB陣列依然還在,並新增了12bit采樣,但Gen3架構沒有滿上。由於這次底大了太多——振幅高達86%,故鏡頭光圈只能縮至F/1.9。

    為了改善偏色問題,這代還新增了 XD Fusion 影像引擎和8通道色溫傳感器,但效果並不明顯。同年十月份釋出的Mate40系列,在主攝硬件上也是沿用了相同配置。

    (三)過渡期

    7,IMX766

    由於制裁影響,華為的索尼傳感器客製之旅正式結束,於是2021年七月份釋出的P50 Pro,無奈只能在演算法領域探索解決方案。

    其中主攝用的是IMX766傳感器,基礎參數為1/1.56英寸、5000萬像素、1微米,支持全像素全向對焦;同時鏡頭光圈改為F/1.8,可見在整體進光量方面較前代退步明顯。

    為了彌補進光量方面的劣勢,這代為主攝配了一顆搭載IMX600的黑白鏡頭——專門為夜景增添細節,這就是P50 Pro的超級濾光系統。

    另外,由於這代沒用RYYB了,故主打一個原色影像;結合全新的 XD Fusion Pro 影像引擎和10通道色溫傳感器,還打造出了令色彩校準精細度提升四倍的原色引擎。

  • 最後,就是 XD Fusion Pro 影像引擎的精華部份—— XD Optics 計算光學 ;透過其「前端修正+後端增益」的作用,又衍生出了超動態範圍技術。

  • 2022年九月份釋出的Mate50系列,完美繼承了P50 Pro的計算光學成果,從而在用回RYYB的情況下改善了偏色問題; 再結合十檔可變光圈新技術 ,夜景表現喜人。

    8,IMX789

    到了2023年三月份的 P60 系列, 又開發出了全新的 XD Fusion Pro 質感引擎 ,以及由此衍生的「質感人像」。從此沒有了萊卡影像,只有華為自己全新的 XMAGE 影像。

    這次的後置主攝傳感器,大幅升級為了RYYB版本的IMX789,基礎參數為1/1.35英寸、5200萬像素、1.12微米,拍照時會按4:3比例裁切為4800萬像素的畫幅。

    除了依然支持全像素全向對焦之外,還支持12bit超采樣、DOL-HDR、雙原生ISO等技術,此外主攝的鏡頭還新增了十檔可變光圈功能——和之前一樣最大光圈值為F/1.4。

    2023年八月尾到九月份陸續發售的Mate60系列,在主攝傳感器上開始了區別對待,其中僅超大杯版本搭載了IMX789,而且是RGGB陣列。不過,十檔可變光圈和質感人像還在。

    這樣問題就出來了,為何華為在Mate60系列這代要搞主攝傳感器區別對待呢?畢竟從P30系列開始主攝傳感器在旗艦端就是一視同仁的。

    另外,又為何舍棄了RYYB陣列呢?畢竟主攝偏色問題從Mate50系列開始好轉,到了P60系列則明顯改善了。或許,還得等P70系列和Mate70系列相繼出來之後,答案才會清晰。