失控的手机相机

巫盼 3个月前 (04-09)

进入“失控”赛道的国产手机,是被什么绑架了?

最近,风头正盛的华为推出了最新一代P系列手机,四摄镜头组合堪比哈勃望远镜,“吊打”佳能全画幅单反。

不出所料,很快数码圈、科技圈以及摄影圈就炸开了,一时之间,关于手机相机和单反孰优孰劣的辩论又开始了。

知乎上有个问题“如何看待华为发布会上P30 Pro和佳能5D两款设备做比较?”最高赞回答如下:

失控的国产手机相机

诚然,该回答充满了戏谑,但回到问题本源,现在的手机相机真实实力几何?国产手机相机是不是陷入了失控的局面?

“失控”的手机相机

直到今天,柯达的破产和重组仍然在被各个行业用作传统厂商未能及时跟上技术潮流的典型案例。

而将柯达拉下神坛的数码相机厂商,也未能料到,在几年时间内,它们就遇上了新的竞争对手——智能手机

起初,双方还是井不犯河水,索尼、尼康、佳能等并未将低像素的手机相机视作洪水猛兽。直到七年前,诺基亚扔下一剂重磅炸弹,推出拥有1/1.2英寸CMOS、搭载卡尔蔡司镜头、高达4100万像素的智能手机808 PureView,这也是第一款相机像素高达4000万的手机。

失控的国产手机相机

一石激起千层浪,单单从像素大小来看,当时的高端全画幅单反不过才3600万像素,由此可见这款手机相机对摄影圈的“冲击”。

2014年,苹果在iPhone 6上又首次实现了相位对焦,此前这种对焦技术多应用在高端数码相机或者单反上。

之后便是各家双摄镜头的尝试,从HTC One M8、LG G5到华为P9,各司其职的两个摄像头成为主流标配,力图进一步提升手机的拍照性能。再到2017年,OPPO推出潜望式双摄结构,试图再次提升手机相机的光学变焦能力。

失控的国产手机相机

渐渐地,从像素升级、光学防抖、大光圈、长焦镜头、光学变焦、多透镜设计多摄像头,手机相机逐渐取代其他环节的创新,在宣传的噱头上也越来越“飘飘然”,欲与单反试比高。

确实,从这几年传统光学厂的业务情况来看,手机相机冲击了数码相机市场。比如光学变焦曾经是卡片机吊打智能手机的王牌,智能手机通常只支持数码变焦,如今手机又很快在光学变焦方面取得了突破。

去年,日本的奥林巴斯宣布深圳工厂停产。再往前是2017年,尼康关停其在无锡工厂的运营。同时,佳能、徕卡也在寻求新的转型和产品发展路线。

徕卡在2016年牵手华为,共同设立麦克斯·别雷克创新实验室,徕卡的团队和华为共同开发设计和调校研究镜头设计、传感器、ISP和画质调校等软硬件技术。佳能则试图进入到更便捷、轻便的微单领域。相较之下大法索尼的日子倒一直悠闲,坐稳高端手机相机CMOS的第一把交椅。

失控的国产手机相机

一面是略显“失控”的手机相机,一面是在转型边缘不断试探的传统光学影像厂商,狭路相逢勇者胜。

当我们聊手机媲美单反到底在说什么?

毋庸置疑,相机作为手机最核心的一个部件,它既是手机厂商创新的代表,也成为产业链上下游众多供应商的“摇钱树”。

当大家一股脑堆叠更多的摄像头在手机上,除了受益颇丰的索尼揽下了图像传感器的半壁江山,国内的舜宇光学、欧菲光也在镜头模组上夺下全球大半市场。旭日大数据显示,2017年全球摄像头模组出货量高达52.1亿颗,其中中国地区产量占比7成,是全球最大的摄像头模组生产基地。

另一方面,当手机厂在大肆宣传三摄、四摄的相机,工业化生产需要马不停蹄地跟上商业化运作,其背后的代价诸多。最近小米产业链负责人对外透露,小米9初期产能不足,就是因为超广角微距三摄摄像头良品率过低。

失控的国产手机相机

从产业链来看,手机镜头的传感器和镜组方案已经很成熟,大多都是用索尼的CMOS,然后手机厂再加上各自的定制特性,所以横向比拼的是镜头的组合模式以及算法的优化程度等要素。

那么在越来越夸张的宣传语境下,逐渐失控的手机相机,是徒有虚名还是名副其实?

仅仅从单一的CMOS感光元件尺寸面积来看,无论是APS-C还是全画幅相机,尺寸都远超现在主流的几款手机相机,而CMOS的大小影响了相机的整体成像能力。受限于手机的空间结构,感光元件尺寸很难有进一步的增加。

失控的国产手机相机

当然,像华为这种研发RYYB传感器的也不失为一种曲线救国的方式,官方宣称其在进光量上可以比同尺寸RGGB传感器多40%。

其次在变焦能力上,即便手机相机从传统的数码变焦演进到当前通过潜望式镜头实现的5到10倍光学变焦,但和专业相机丰富的镜头群,以及专业镜头的光学变焦相比,还是差之千里。

失控的国产手机相机

在对焦能力、光圈大小等性能上,专业相机有其自有的专业模组以及量身定做的系统,这些在单一的手机相机上显然难以实现。

而手机厂商最常挂在嘴边的相机像素、ISO,与上述所提的几点特性相比,显得小巫见大巫。更何况单一数值的比拼不能代表综合实力,当年4100万像素镜头的诺基亚最后输出的只是500万像素的照片。

此前,知乎网友翔宇情总结:当我们聊手机媲美单反的时候,我们到底在说什么?

手机通过双摄像头来模拟专业相机的大光圈虚化效果;

通过缩图来提高画质,让手机和专业相机的照片画质近似;

通过短时间内拍摄多张,然后进行多帧降噪来提高画质,拉近和专业相机单张的画质差距;

通过多张拍摄合成模拟长曝来达到专业相机的M档、B档拍摄效果;

算法处理照片(徕卡色彩模式等)来模拟摄影师的后期调色过程;

美颜模式模拟摄影师的画笔、蒙版、磨皮、液化、印章流程;

从技术理论上来看,即便是拥有50倍混合变焦能力的华为P30 Pro,综合实力自然比不过一般的单反相机,但手机胜在“帮手”多。

但是这并不影响国产手机的营销宣传,50倍变焦拍月亮,拍星光点点。似乎在给大家一个错觉,单反已经是手机相机的手下败家。

手机确实革了相机的命,让一些卡片机在数码相机市场逐渐消失,然而遗憾的是,过分夸大的宣传也让手机走向了单反的对立面,引起专业搞机用户的一片吐槽。

AI能带来什么?

一名摄影师在知乎上曾写道:在我看来,限定的所有条件都是对手机有利的,只考虑大多数人都拍的人像、风光、纪实类摄影,让AI技术模拟摄影师的后期处理流程,在这些条条框框下和单反微单做对比,说手机媲美单反还是有道理的。

确实,手机在软件优化上有着专业相机不可比拟的优势。比如在人工智能技术的驱动下,手机可以对拍摄景物和光线场景进行分析计算,自动调节参数,匹配拍照模式。而且相比较专业相机,在算法以及数据处理能力上,手机的处理器也更容易实现复杂算法的图像合成,

同样在一些手机独有的硬件上,技术的更迭对手机摄影来说同样意义深远,比如CPU、图像信号处理器、以及越来越多的神经处理单元(NPU)的加入。

这也是被我们称之为“计算摄像”所涉及的硬件,从手机人像模式的“假景深”效果,到帮助驱动Google Pixel HDR+的算法,虽然AI不是计算摄像的充要条件,但其无疑是其中的一个重要组成部分。

失控的国产手机相机

以华为P30 Pro为例,将光学变焦和由算法驱动的数字变焦相结合,可根据所选放大系数切换摄像头。在3倍以下的变焦距离内,手机不会使用远摄镜头进行变焦,而是通过一种超分辨率算法实现变焦,它将几个Raw帧合并为一个高分辨率帧,然后裁剪画面以进行变焦。

从 iPhone 7 Plus开始,苹果为相机加入了“bokeh”功能,通过不同焦距镜头分别拍摄特写和全景照片,再对捕捉到图像进行像素计算调整来实现一定的景深效果。

总而言之,也正是因为手机相机的CMOS不够大,内部空间有限,所以AI很关键的一个任务就是补足相机的各种能力,但在实际运用中AI的能力又是有限的,目前的解决方案基本包括两个方向。

一种是借助不同的传感器(相机镜头)完成更丰富的物体、场景识别,诸如三维建模、扫一扫AI识别;

第二种则是在“拍人更美”上的努力,前有华为麒麟970,通过内置的独立NPU神经网络处理单元,提出AI拍照的理念,自动调节参数,匹配不同场景的拍照模式。后有各大手机厂的AI美颜相机,用算法拍出“最美”的人像。

而AI到底能为手机相机带来多少突破,现在还是未知数。

失控的国产手机相机

如此来看,在手机相机挑战专业相机这条路上,除了堆砌摄像头,以及一些AI的非深度介入之外,手机厂的招数无疑是有限的,犹如蚍蜉撼大树。

但这并不能阻碍手机相机宣传上的另一种语境,双摄、三摄到四摄,数码变焦到光学变焦,超过佳能5DMarkIV的ISO能力……现在流行的不服跑个分已经不是安兔兔,而是DxOMark。

当智能手机的创新达到了瓶颈期,千篇一律的堆砌摄像头无疑是智能手机存量竞争下最易突破创新的切入点。手机相机革的不是单反的命,或许革的是手机创新的命。

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