解讀華為 P20p的3攝方案,四合一像素是乘以4還是除以4?

華為P20系列發布,實實在在給中國企業長了臉,也驚艷了世界。P20pro的IMX600,IMX676,都給人留下很深刻的印象。

主鏡頭(中間凸起)

CMOS:1/1.73英寸,4000萬像素 Quad Bayer陣列

鏡頭規格:等效焦距27mm F1.8

黑白攝像頭(下,不凸起)

CMOS:1/2.78英寸約2000萬像素

鏡頭規格:等效焦距27mm F1.6

長焦攝像頭(上,凸起)

CMOS規格:1/4.4英寸約800萬像素

鏡頭規格:等效焦距80mm F2.4,帶OIS光學防抖

尤其是4000萬像素的主攝,賺足了眼球。感測器面積接近諾基亞引以為傲的1020,但美觀度比奧利奧強了太多。

但是4000萬像素,單像素尺寸會不會過小?Quad Bayer陣列又是什麼意思呢?這個四合一像素拜耳陣列,是問題的關鍵。

IMX600是華為,索尼,芬研(含諾基亞團隊)聯合打造,目標是探索手機拍照的極限能力。耗時超過2年,早就卯足了勁兒的準備P20,為了讓華為P系列成為手機拍照的頂點,清晰的細分市場,跟mate,榮耀,拉開差異點。之前的評測都給大家分析過。我們先來看看傳統的馬賽克感測器。

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傳統的馬賽克感測器是4個像素組成2x2的拜耳陣列。分別是rggb。我們之前還說過rgbw,就是把一個綠色換成白色,不影響色彩的同時,提高亮度。但是往往演算法不足,色彩偏淡。華為就是最喜歡用rgbw的。

那麼四合一像素是什麼樣的呢?

目前並沒有P20p的詳細拆解,我只找到一個chipworks的圖片,並不是P20pro的IMX600,我們只拿來說下原理。如果猜錯,一定刪除道歉。

問題來了,4個像素是一個顏色,16個組成陣列。我們知道,CMOS成像的時候,色彩濾鏡是非常重要的。按馬賽克CMOS來說,一個綠像素周圍是2紅2藍4綠,都是分開的。而四合一的裡面,一個顏色周圍有3個同色,然後組成陣列。那麼做演算法的時候,4個同色就無法完成精準的采色。因為分不清啊。

我們舉最簡單的例子,x3 CMOS

這種CMOS一個像素上面就有3個顏色,一個像素就可以完成完整的采色。而馬賽克就不行,一個像素就一個顏色,4個像素組成一個陣列,需要做猜色演算法。最終反馬賽克得到照片。具體的演算法我們就不說了,噪點專題聊到過,數學比較枯燥,這次直接說結果。

四合一像素,猜色的時候,無法準確的區分4個同色像素的顏色,要猜。但是可以區分4個同色之間不同的亮度。所以畫質達不到真正的同像素水平。

哪怕同樣像素數量,都是4000萬像素,華為的IMX600是不可能達到傳統4000萬像素的解析力的。而超採樣的1000萬像素,也達不到真正4倍感光底的感光能力。就是說IMX600即沒有4000萬的畫質水平,也沒有1000萬像素的大底。

那麼華為是不是噱頭呢?這倒不是。

我在攝影入門課說過,像素是有利有弊的。IMX600沒有做到兩個大優勢,都打折了,但是打折以後,依然是足夠強大的。達不到4000萬像素馬賽克CMOS的畫質,但是對手只有2000萬像素級別,不用達到4000萬也一樣可以贏。同時對光照的需求也沒那麼苛刻,四合一的時候,依然可以提供不錯的弱光表現。

而且,不止如此。如果華為就一個IMX600,我根本不會關注這款產品。問題的關鍵其實是在一個不起眼的鏡頭,F1.6的2000萬像素黑白鏡頭。

我在雙攝騙局的視頻中講解過幾種雙攝方案,我最看好的是日夜雙攝。就是高像素白天用,解析力好。低像素晚上用,底更大。黑白雙攝我認為是詭道,最後結尾我說詭道的勝利,又何嘗不是真正的勝利呢?那裡說的其實就是P20pro。因為我知道華為有一天會換上這種組合,黑白鏡頭更加徹底的去追求細節,不怕死黑死白。而彩色鏡頭足夠強的時候,量變就帶來質變了。

簡單一句話,IMX600做4000萬像素時候的細節,和1000萬像素時候的細節,都靠這個2000萬黑白鏡頭撐著呢。

每一個成功男人的背後,都有一個修修補補的女人。

所以合成的表現才能達到DxO的業界第一。當然還有個3倍長焦的800萬像素做變焦。80mm的等效焦距恐怕會影響一些畫質,我相機鏡頭都沒有80mm。最低對焦距離,畸變等等問題都會隨之而來。但是畢竟是做到了,打折一點也依舊可以打敗對手普遍的2倍變焦。

所以說,華為P20p,融合了我在雙攝騙局說的日夜雙攝方案跟黑白雙攝方案,同時還可以兼顧廣角長焦方案。是3大「騙局」的融合體。最終融合出來的效果,確實厲害。而且不是說華為太強,而是對手太弱。如果對手都是真的4000萬,3倍光學變焦,華為根本站不住腳的。問題是並沒有。所以華為領先了一把。

當然融合了3大騙局的優點,也必然有不能繞過的副作用。比如黑白雙攝的細節銳化問題。合成的照片細節過度,如果是看線條,比如建築物和文字輪廓,確實非常精緻。如果看自然景物,確實非常奇怪。感覺很乾很生澀,不真實。反義詞就是柔和,自然。

即便如此,這對消費者來說依然是很難用的。白天用4000萬像素,晚上用1000萬,變焦用800萬,新手估計看都不想看就蒙了。這個時候就需要AI的選擇了。還記得我在Mate10評測中說過吧,首發970就是為了搶AI的噱頭,以後每個發布會都會說,而第一個說的華為永遠會被人想起,這是最大的意義。實際意義就是有一天,AI可以做拍照前參數的選擇和拍照後修圖的針對性優化。這一天還沒有完全到,但是已經在路上了。

華為的AI確實有這兩個功能,總算不需要用戶自己選擇了。包括人像模式,接近等效焦距50mm左右,也有望靠AI來開啟。具體的效果因為我沒有拿到,空談也不好。肯定是優劣都有的。

除此之外,還有幾個小細節。激光對焦不說了,補光燈的旁邊是一個色溫感測器。

防抖是長焦OIS光學防抖,因為長焦非常容易抖。其他是電子防抖。另外還增加了手持防抖。這個是我在努比亞評測中演示過的,努比亞的是手持電子光圈。思路就是把每個快門區間的照片跟第一個瞬間做比對,拆分,融合,疊加。我在榮耀7評測說過,華為早晚會用這個技術。這一天來了,手持超級夜景模式一下子讓攝影愛好者丟掉了三腳架,變成普通消費者。高光字不過爆,暗處細節保留較好,噪點不誇張,色彩還不錯。

我這個照片是Mate10拍的,當時我用的是狙擊法,儘可能讓身體穩定,拍了12秒。這個時間是手機自動識別的,可以看到有輕微的發虛,基本可用。這個效果,是硬體水平跟不上的,單反直拍都做不到,一定是需要演算法來曲線救國。寬容度再高,也不可能在長曝光下把高光壓下來,除非犧牲暗部細節。

還有超高的ISO達到了102400,跟佳能的旗艦單反媲美。第一次看你肯定會覺得我多打了一個0。其他手機往往是6400,華為一下10萬2400,逗么?這個暫時不清楚,因為首發沒有,說後續會支持。我忘記第一個是不是佳能的單反了,但是5d3和尼康D3s這些旗艦單反才有。無反也是旗艦級的比如索尼A7s這種。實際上不太可用,可能就晚上抓老鼠,或者抓拍用的到,因為噪點太誇張了。

圖片來自尼康D3s網路搜索,侵刪。

至此,華為的3攝我們都講的差不多了。樣張上一篇就用DxO照片做了盲測。因為我拿不到評測機,買不起也沒借到,不知道有沒有機會帶來評測吧。所以儘可能把我知道的內容先帶給大家。感謝大家的收看。雖然不能給你們帶來又又又又最快的上手,好吧其實我一次也沒有。但是我能做多少,就會做多少。竭盡所能,綿薄之力,希望可以幫助到大家。

我是歐陽秋葉。葉秋評測節目本季完結,期待再次相會。


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