解读华为 P20 Pro 的3摄方案,四合一像素是乘以 4 还是除以 4?
- T大
华为 P20 系列发布,实实在在给中国企业长了脸,也惊艳了世界。P20 Pro 的 IMX600,IMX676,都给人留下很深刻的印象。
主镜头:
CMOS: 1/1.73英寸, 4000万像素 Quad Bayer阵列
镜头规格:等效焦距 27mm F1.8
黑白摄像头(下,不凸起)
CMOS: 1/2.78英寸约 2000万像素
镜头规格:等效焦距 27mm F1.6
长焦摄像头(上,凸起)
CMOS 规格: 1/4.4英寸约 800万像素
镜头规格:等效焦距 80mm F2.4,带 OIS光学防抖
尤其是 4000 万像素的主摄,赚足了眼球。传感器面积接近诺基亚引以为傲的 1020,但美观度比奥利奥强了太多。
但是 4000 万像素,单像素尺寸会不会过小?Quad Bayer 阵列又是什么意思呢?这个四合一像素拜耳阵列,是问题的关键。
IMX600 是华为,索尼,芬研(含诺基亚团队)联合打造,目标是探索手机拍照的极限能力。耗时超过2年,早就卯足了劲儿的准备 P20,为了让华为 P 系列成为手机拍照的顶点,清晰的细分市场,跟 Mate,荣耀,拉开差异点。之前的评测都给大家分析过。我们先来看看传统的马赛克传感器。
传统的马赛克传感器是 4 个像素组成 2x2 的拜耳阵列。分别是 rggb。我们之前还说过 rgbw,就是把一个绿色换成白色,不影响色彩的同时,提高亮度。但是往往算法不足,色彩偏淡。华为就是最喜欢用 rgbw 的。
那么四合一像素是什么样的呢?
目前并没有 P20 Pro 的详细拆解,我只找到一个 chipworks 的图片,并不是 P20 Pro 的 IMX600,我们只拿来说下原理。如果猜错,一定删除道歉。
问题来了, 4 个像素是一个颜色, 16个组成阵列。我们知道, CMOS成像的时候,色彩滤镜是非常重要的。按马赛克 CMOS来说,一个绿像素周围是 2红 2蓝 4绿,都是分开的。而四合一的里面,一个颜色周围有 3个同色,然后组成阵列。那么做算法的时候, 4个同色就无法完成精准的采色。因为分不清啊。
我们举最简单的例子, X3 CMOS。
这种 CMOS一个像素上面就有 3个颜色,一个像素就可以完成完整的采色。而马赛克就不行,一个像素就一个颜色, 4个像素组成一个阵列,需要做猜色算法。最终反马赛克得到照片。具体的算法我们就不说了,噪点专题聊到过,数学比较枯燥,这次直接说结果。
四合一像素,猜色的时候,无法准确的区分 4个同色像素的颜色,要猜。但是可以区分 4个同色之间不同的亮度。所以画质达不到真正的同像素水平,但是肯定比1000万像素要好。
哪怕同样像素数量,都是 4000万像素,华为的 IMX600是不可能达到传统 4000万像素的解析力的。而超采样的 1000万像素,也达不到真正 4倍感光底的感光能力。就是说 IMX600即没有 4000万的画质水平,也没有 1000万像素的大底水平。
那么华为是不是噱头呢?这倒不是。
我在摄影入门课说过,像素是有利有弊的。 IMX600没有做到两个大优势,都打折了,但是打折以后,依然是足够强大的。达不到 4000万像素马赛克 CMOS的画质,但是对手只有 2000万像素级别,不用达到4000万也一样可以赢。同时对光照的需求也没那么苛刻,四合一的时候,依然可以提供不错的弱光表现。达不到1000万像素的底,也一样比1600万的中档CMOS感光能力强。
而且,不止如此。如果华为就一个 IMX600,我根本不会关注这款产品。问题的关键其实是在一个不起眼的镜头,F1.6的 2000万像素黑白镜头。
我在双摄骗局的视频中讲解过几种双摄方案,我最看好的是日夜双摄。就是高像素白天用,解析力好。低像素晚上用,底更大。黑白双摄我认为是诡道,最后结尾我说诡道的胜利,又何尝不是真正的胜利呢?那里说的其实就是 P20 Pro 。因为我知道华为有一天会换上这种组合,黑白镜头更加彻底的去追求细节,不怕死黑死白。而彩色镜头足够强的时候,量变就带来质变了。IMX600就是一个够强的彩色。
简单一句话, IMX600做 4000万像素时候的细节,和 1000万像素时候的细节,都靠这个 2000万黑白镜头撑着呢。
每一个成功男人的背后,都有一个修修补补的女人。
所以合成的表现才能达到 DxO 的业界第一。当然还有个 3倍长焦的 800万像素做变焦。80mm 的等效焦距恐怕会影响一些画质,我相机镜头都没有 80mm。最低对焦距离,畸变等等问题都会随之而来。但是毕竟是做到了,打折一点也依旧可以打败对手普遍的 2倍变焦。
所以说,华为 P20 Pro ,融合了我在双摄骗局说的日夜双摄方案跟黑白双摄方案,同时还可以兼顾广角长焦方案。是 3大“骗局”的融合体。最终融合出来的效果,确实厉害。而且不是说华为太强,而是对手太弱。如果对手都是真的 4000万, 3倍光学变焦,华为根本站不住脚的。问题是并没有。所以华为领先了一把。
当然融合了 3 大骗局的优点,也必然有不能绕过的副作用。比如黑白双摄的细节锐化问题。合成的照片细节过度,如果是看线条,比如建筑物和文字轮廓,确实非常精致。如果看自然景物,确实非常奇怪。感觉很干很生涩,不真实。反义词就是柔和,自然。
即便如此,这对消费者来说依然是很难用的。白天用 4000万像素,晚上用1000万,变焦用 800万,新手估计看都不想看就蒙了。这个时候就需要 AI的选择了。还记得我在 Mate10评测中说过吧,首发 970就是为了抢 AI的噱头,以后每个发布会都会说,而第一个说的华为永远会被人想起,这是最大的意义。实际意义就是有一天, AI可以做拍照前参数的选择和拍照后修图的针对性优化。这一天还没有完全到,但是已经在路上了。
华为的 AI确实有这两个功能,总算不需要用户自己选择了。多场景自动选择,包括人像模式,接近等效焦距 50mm左右,也有望靠 AI来开启。具体的效果因为我没有拿到,空谈也不好。肯定是优劣都有的。
除此之外,还有几个小细节。激光对焦不重复了,补光灯的旁边是一个色温传感器。可以提供色温的判断。
防抖是长焦 OIS光学防抖,因为长焦非常容易抖。其他是电子防抖。另外还增加了手持防抖。这个是我在努比亚评测中演示过的,努比亚的是手持电子光圈。思路就是把每个快门区间的照片跟第一个瞬间做比对,拆分,融合,叠加。我在荣耀 7 评测说过,华为早晚会用这个技术。现在这一天来了,手持超级夜景模式一下子让摄影爱好者丢掉了三脚架,变成普通消费者。高光字不过爆,暗处细节保留较好,噪点不夸张,色彩还不错。
我这个照片是 Mate 10 拍的,当时我用的是狙击法,尽可能让身体稳定,拍了 12 秒。这个时间是手机自动识别的,可以看到有轻微的发虚,基本可用。这个效果,是硬件水平跟不上的,单反直拍都做不到,一定是需要算法来曲线救国。宽容度再高,也不可能在长曝光下把高光压下来,除非牺牲暗部细节。算法的质变时代也来了。
还有超高的 ISO 达到了 102400,跟佳能的旗舰单反媲美。第一次看你肯定会觉得我多打了一个 0。其他手机往往是 6400,华为一下 10万 2400,逗么?这个暂时不清楚,因为首发没有,说后续会支持。我忘记第一个是不是佳能的单反了,但是 5d3 和尼康 D3s这些旗舰单反才有。无反也是旗舰级的比如索尼 A7s这种。实际上不太可用,可能就晚上抓老鼠,或者抓拍用的到,因为噪点太夸张了。
图片来自尼康 D3s网络搜索,侵删。
至此,华为的 3 摄我们都讲的差不多了。总结
画质稍微打折,是像素级别的 4000万,合成 1000 万 4 倍底, 3 倍变焦, 5 倍无损,10 万 2400 的不可用破纪录ISO。别吹过了,同像素未必同画质。当然如实描述,也很厉害。
样张上一篇就用 DxO 照片做了盲测。因为我拿不到评测机,买不起也没借到,不知道有没有机会带来评测吧。所以尽可能把我知道的内容先带给大家。感谢大家的收看。虽然不能给你们带来又又又又最快的上手,好吧其实我一次也没有。。。但是我能做多少,就会做多少。竭尽所能,尽绵薄之力,希望可以帮助到大家。