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[测评] 计算摄影的时代之光——华为P40Pro拍照模组详测

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知足常乐77 发表于 2020-4-12 18:14:08 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自- 保留地址
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计算摄影的时代之光——华为P40Pro拍照模组详测原创 楠爷 2020-04-08 20:00:00
循例在全球发布会的时候我应该写点啥的,当时觉得还不太理解P40系列的很多设定,索性就拖到国行发布会之后来聊一聊我对P40P的看法。我手上的样机是来自华为某地区代表处的工程机,下面所有的拍照测试结果来源于当前工程机108版本固件,不代表上市机型最终的效果评价。直接进入正题吧,这篇文章主要谈两个内容:XD Fusion计算摄影和我自己的实拍评估,我个人对P系列摄影上的变化所折射的华为产品思路变迁比较有兴趣,对整机的评测兴趣并不大,所以关于这手机的其他体验,媒体评测大同小异,我就不多说了。



Part1:XD Fusion——华为手机拍照的核心意涵



用最通俗的话来说,我们今天看到的P40系列拍的所有照片,几乎全是“算出来的”。XD Fusion,就是Xtreme Definition Fusion的缩写,直译“超清晰图像引擎”。华为的XD Fusion引擎有三大模块构成:
1. 多镜头采样,多硬件的输入融合。在P40P上,华为开始使用多颗摄像头在全焦段上进行采样融合操作。这是什么意思呢?举个例子:P40P的长焦潜望镜光学焦距是125mm,当我们切到5X变焦,也就是125mm拍摄的时候,这张照片并非是这颗潜望镜直出的照片,而是主摄和潜望镜同时工作,进行原始数据采集和后期融合的效果。我一度曾经对这件事非常费解, 比如下面这两张样片,从EXIF信息看都是135mm,但本质却完全不同:






从用户操作角度来说,都是切到5X开始拍摄,但第一张照片就是那颗F3.4的5X变焦镜头为主的出片,而第二张特写则是IMX700 F1.9的主摄为主的裁切。这种策略目前也不光只有华为才有,FindX2 Pro的5X变焦也采取同样的策略,多感光器同时采样,由SoC和算法决定最后谁来出片。经过反复比对,似乎是对焦超过一定距离的远景,P40P会以潜望镜作为主要输出,而1米以内的近距拍摄,甚至微距拍摄,则会使用IMX700主摄裁剪融合。在全球发布会的PPT上,也表达了RAW域会使用多镜头同时采样。在用户侧,对焦感知上唯一的变化就是5X焦距对焦的时候镜头有时候会出现切换停滞,这就是系统在决策使用主摄还是潜望镜的一个过程。而且不管采用哪种策略,拍完之后P40P都会有1-3秒左右的计算时间,计算结果有时候会和取景器差异较大,特别是在微距拍摄和长焦拍摄的时候。
2. 机器视觉和场景语义分析的进化。这个很好理解,就是对不同场景的AI成像理解的迭代更新。让蓝天蓝的不那么假,让美食颜色不像油画。从我个人体验来说,国产品牌阵营的AI摄影从简单粗暴的P图到精确场景AI成像落地,这需要一个过程,华为自己从P20P开始折腾场景成像和语义分析,经历了三代P系列和两代Mate系列,到P40这一代,开始有了自己的决策路线,这就是尽可能的提供从自然成像到高反差高对比成像的多种选择,而且尽可能把每一种选择做到可用和好用。再举个例子,下面这两张样片,是P40P图像处理里主摄直出和“更多”选项里HDR选项出片的对比。从Mate30P开始,华为对场景的HDR优化就开始转变风格,不在出现Mate20Pro那种用力过度的情况,而是根据实际场景调节HDR尺度。

P40系列的HDR保持了自然风格和力度的克制


在高逆光环境下,左图是按照老玩法强制开启HDR,右图是主界面AI摄影大师直出。视觉上基本没太大的区别,除了左图地砖暗处略微有点变化。高光压制,木门上的告示牌两者都很清楚。AI摄影大师和HDR模式的色彩,色温也区别不大。这表示华为在用AI摄影大师去融合掉华为摄影传统上的HDR、夜景等功能。多说一句,夜景功能可能很快也要被整合进AI选项里面去,以后鼓励用户在夜间直出照片,无需切换到专门的夜景模式。
1. 神经网络处理。这就是快门按下之后的计算过程了。这也是很多人,包括我自己费解于P系列取景器观察和最终成像差异的原因。借助NPU、DPU、ISP的计算能力,我们会得到一张颇有眼缘的照片。
总的来说,XD Fusion是系统级的资源,主要围绕主摄,但又不仅限于主摄。切合本小节的主题,目前P40系列拍摄的照片和视频,99%以上涉及到XD Fusion,因为都要涉及到多镜头同时采样、机器视觉识别、像素级图像优化。
Part2:计算摄影的时代之光——多场景实拍体验
说完XD Fusion,下面进入实拍。我手头这台工程样机并不是量产机,软件版本也是非常早期108,所以问题相对多一些。中间遇到的问题我尽可能的去和华为做了必要的沟通,属于固件问题,已经解决掉的我会在下文中特别说明。
第一组:IMX700 27mm、0.8X 23mm和5000万像素23mm实拍
P40Pro采用的是一颗定制的1/1.28英寸的索尼IMX700感光器,光圈大小为F1.9,默认输出等效焦距为27mm,用户可以切到0.8X获得AI模式下的23mm输出或者切到高像素模式获得5000万像素的23mm焦距照片。对这件事,华为的官方回复就是:“我们希望用户日常使用27mm作为主摄焦距”。那么实际来看样张对比:

关于23mm和27mm之争


同一颗主摄,在AI模式(实际就是在XD Fusion)下23mm和27mm的实拍对比。从小图看颜色、细节、色温基本没有太大的区别。从100%细节对比看因为XD Fusion的干预,所以区别小到基本不值得拿出来说。那么这颗主摄如果不加持XD Fusion会如何呢?估计你很难体验到没有XD Fusion的效果,因为在上市版上,5000万像素模式也会加入算法优化。下面这两张是5000万像素23mm焦距成像和0.8X 23mm AI模式成像在高逆光环境下的区别。客观点说,这颗大底确实需要算法和芯片的优化。


第二组:多镜头组的色彩偏好与一致性能力测试
由于P40P并不能很严格区分镜头,所以这次体验索性就不区分镜头测试了。从这几个维度的评测:色彩、解析力、边缘成像、焦外成像等,我尽可能用多组样张来综合展示一下。

18mm超广角与27mm主摄的色彩对比


首先来看看超广角与主摄的色温一致性表现和标准色表现。这里提一句,这已经是第三台大底超广角样机在DXOMark评测里没有取得超广角分数上的优势了。对此,华为的回复是:“我们希望把超广角的成像做好,18mm是我们能做到非常好成像的选项”。
这组样张的拍摄环境非常差,阴雨天,光线变化较快,云层较厚,光线不稳定。这两张样张的亮点有两个:第一是标准色越来越趋向于真实色彩。从P40系列开始,华为试图在标准模式下为用户提供尽可能准确的原生颜色,也就是以后华为手机也可以用来拍卖家秀了。第二个亮点是尽管画面还是存在一定颜色的一致性误差,但这种误差已经显著减小,这跟这次八通道色温传感器有很大的关系,这确实是一次很重要的性能提升。

P40Pro在三个主要焦段的色彩一致性上做的比较好,色温侦测较为准确


佛顶宫舍利大殿,莲花顶灯每分钟变化数次,卧佛身上的光线变化速度也比较快,这三张照片分别是18mm超广角(IMX608)、125mm潜望镜(RYYB)、27mm主摄(IMX700)的成像。如果我们仔细去看幕帘的颜色,会发现两者只有非常细微的区别。莲花灯顶的边缘部分颜色也高度一致。长焦对黄色的反馈也比较令人满意。在这种光线变化较快,卧佛又在旋转的复杂拍摄环境里,P40Pro能保持这样的色彩一致性表现,确实值得表扬。
在这里也顺便说一下防抖。P40Pro的主摄和长焦都支持OIS防抖,但我个人觉得在这种暗光环境下,如果没有XD Fusion的加持,光靠光学机构防抖很难把旋转中的卧佛拍的很清楚。不看广告看疗效,忘掉那些花里胡哨的参数,看实际成像,这颗新的潜望镜确实让我有点意外。

徕卡柔和色对比


从P40Pro开始,徕卡高反差带暗角的出片风格更多是给消费者一种选择。我个人觉得这次P40系列在色彩评估上最大的改变就是标准色以自然风格回归。理想状态下,我们希望超广角和主摄的色彩尽可能类似,但这对手机来说基本没法做到。这两张样片都是徕卡柔和模式出片,我个人可能更喜欢超广角样片的风格,配合阴沉的天气,有一种苍凉感。


P30Pro和Mate30Pro对红色和绿色的反馈都比较激进,俗称“偏色”。这次P40Pro对红绿的反馈有所改进,不过徕卡模式出的照片红色还是有点夸张,这得看个人喜好了。标准色比较接近实景,这是个明显的进步。
第三组:主摄与潜望镜的变焦性能测试
先看两组潜望镜的5X和10X室内外变焦样片:

潜望镜长焦室外10X和5X样张


潜望镜长焦室内暗光环境5X和10X样张


这确实是目前潜望镜方案里表现最好的产品没有之一。在色彩一致性、色温准确性、成像细节,10X端算法优化都是无出其右的王者,不服不行。P40Pro在室内暗光环境里的长焦端成像水准,已经达到了非常高的可用性。下面是100%细节放大展示:

潜望镜成像100%细节放大


这种暗光室内的长焦表现,限于当前的硬件技术天花板,基本可以用惊人来评价。特别是10X端的边缘成像细节,尽管出现了意料中的少许模糊,但并未出现色散,色彩保持的非常好。

IMX700主摄5X变焦(主摄裁切)样张与100%细节


说完了潜望镜,来看一下IMX700的变焦能力。这是一张IMX700 5X变焦拍摄的长焦微距照片,右图是花瓣边缘100%放大细节,尽管这只是一颗5000像素的CMOS,但让我比较意外的是没有出现细节模糊。这一点不少4000万像素的底在3X变焦细节就崩了,而IMX700在这里没有崩掉。
总结:
这篇文章我只谈了摄影的细节和背后的XD Fusion,并没谈这台手机本身怎么样,主要是因为我手上这台属于PVT工程机,非量产机,所以最近讨论的这些屏幕啊、散热啊、扬声器啊什么的我也没时间去测,本着严谨的态度,我就不多嘴了,其他人会说的。
从拍照角度总结P40Pro,有以下观点:
1. XD Fusion会成为华为手机摄影的基石,也就是所有照片都靠计算出图,但这背后还是需要强大的硬件体系做支撑。
2. 从P40系列开始,我们会发现综合评估全焦段参数和实际算法支撑,比讨论单个镜头的参数可能更有意义,我想这也是产业方向。
3. 华为对徕卡模式的应用有了重大改变,至少提供一种自然色彩给用户,这显然是非常正确的选项,没有用户愿意长期面对失真的照片。
4. 这次潜望镜的性能确实是个亮点,实拍表现很好,但通光量总归是个大问题,不知道以后潜望镜能发展成啥样。
从摄影角度,希望P40及后续版本有所改进的地方:
1. 对红绿色的反馈依然需要更加精确。
2. 主摄的从0.8X到5X(23mm~135mm)的成像品质还需要继续优化。目前看1X和5X优化的不错,3X和2X还略差一点,以IMX700的底气,这是可以做到的,就是不知道上市版本如何。
3. 计算速度还要继续提高,目前依然是拍一张照片有1-3秒的计算时间,这对抓拍和连拍并不是很有利。

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143 条评论


评论





  • 比墨还鱼啊 3天前

    从P40系列开始,我们会发现综合评估全焦段参数和实际算法支撑,比讨论单个镜头的参数可能更有意义,我想这也是产业方向。楠爷,卢总带着十吨大米跋山涉水来怼了@卢伟冰

    回复 ⋅ 1条回复26


  • luluzq 3天前

    去年12月就想换手机了,我喜欢摄影,为了这款P40pro,等了五个月。从来没用过华为手机,这款P40pro将是我第一款华为手机。






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