這里是溢圖科技（原“相機(jī)筆記”）

最近有一條新聞刷爆朋友圈：索尼半導(dǎo)體部分高管預(yù)測(cè)2024年智能手機(jī)拍照可超越單反。剛好行業(yè)分析公司Counterpoint也發(fā)布了《智能手機(jī)影像新趨勢(shì)》白皮書，并且聯(lián)合榮耀、高通、DXOMARK高管召開(kāi)了線上討論會(huì)。借此機(jī)會(huì)，ET也想和大家分享下我是如何看待手機(jī)影像發(fā)展的。

▲ Counterpoint發(fā)布了《智能手機(jī)影像新趨勢(shì)》白皮書

昨天：手機(jī)影像23年發(fā)展速覽

早在1999年，手機(jī)上就出現(xiàn)了攝像頭。但在2005年諾基亞聯(lián)合蔡司推出N90后，人們才第一次有了“拍照手機(jī)”的概念。在這之后，諾基亞、索尼愛(ài)立信、夏普、三星等廠商都推出了不少令人印象深刻的產(chǎn)品，但手機(jī)拍照依然只能看作是相機(jī)的“下位替代”。

▲ 搭載2MP傳感器和蔡司認(rèn)證鏡頭的諾基亞N90

2010年，蘋果正式推出iPhone4，將大尺寸全觸屏、自研芯片和比較好的拍照硬件整合在一起。再加上不斷豐富的App與更快速的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，即拍、即修、即分享逐漸成了手機(jī)拍照的標(biāo)簽。這期間，iPPA等手機(jī)攝影比賽也逐漸被更多人所知曉，“手機(jī)影像”漸漸變成了一個(gè)比較清晰的概念。

▲ 具有5MP背照式傳感器的iPhone 4

2014年前后，國(guó)內(nèi)手機(jī)廠商開(kāi)始在影像端發(fā)力，并且開(kāi)始尋求與全球知名影響廠商與機(jī)構(gòu)的合作。2018年，華為推出的P20 Pro是一款頗具里程碑意義的產(chǎn)品。一方面，它標(biāo)志著主流手機(jī)的拍照能力開(kāi)始逐步超越傳統(tǒng)卡片相機(jī)；另一方面，它也標(biāo)志著手機(jī)影像“軍備競(jìng)賽”進(jìn)入到白熱化階段。

▲華為P20 Pro采用了1/1.7英寸大底傳感器

同一時(shí)間，以超級(jí)夜景為代表的多幀合成技術(shù)也開(kāi)始得到廣泛應(yīng)用?；谏疃葘W(xué)習(xí)開(kāi)發(fā)的場(chǎng)景識(shí)別算法也在識(shí)別數(shù)量和分割能力上有了顯著突破。“計(jì)算攝影”成為手機(jī)影像彎道超車的助推器。

▲ 2018年發(fā)布的榮耀10在產(chǎn)品介紹中著重強(qiáng)調(diào)了AI場(chǎng)景識(shí)別、語(yǔ)義分割、分區(qū)優(yōu)化等特性

在過(guò)去5年里，我們看到手機(jī)拍照硬件（尤其是廣角主攝）有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，也看到了在單一器件摸到“天花板”后通過(guò)算法改良實(shí)現(xiàn)再突破的可能性。在今天，消費(fèi)者會(huì)比以往更關(guān)注手機(jī)影像的整體體驗(yàn)，這不僅包括了變焦能力、視頻記錄規(guī)格、視頻與拍照的結(jié)合，也包括是否應(yīng)用了AI等新技術(shù)。

▲榮耀Magic4 至臻版具有高規(guī)格的三主攝配置和AI DSP

現(xiàn)在：手機(jī)影像競(jìng)爭(zhēng)的兩個(gè)重點(diǎn)

在我看來(lái)，當(dāng)前手機(jī)影像競(jìng)爭(zhēng)的兩個(gè)重點(diǎn)是變焦能力與獨(dú)立ISP芯片。

談到手機(jī)的變焦能力，首先要知道絕大多數(shù)手機(jī)都是通過(guò)“多個(gè)定焦相機(jī)接力成像”來(lái)實(shí)現(xiàn)變焦的。每個(gè)鏡頭都有與之對(duì)應(yīng)的傳感器，切換焦距的過(guò)程中，鏡頭的焦距/光圈，傳感器的尺寸/像素都會(huì)發(fā)生變化。

我們的終極理想是既有寬廣的變焦范圍，又能在每個(gè)焦距上都有很好的成像質(zhì)量。但受限于尺寸和成本，攝像頭的數(shù)量是有限的。攝像頭的焦距跨度小則變焦范圍窄；焦距跨度大，則“中間焦距”上的畫質(zhì)壓力就越大。

想要平衡這個(gè)矛盾，除了選用高規(guī)格硬件外，更重要的還是引入新算法。從單攝像頭多幀合成到多攝像頭成像融合，隨著手機(jī)影像計(jì)算平臺(tái)的不斷進(jìn)步，我們現(xiàn)在可以同時(shí)啟用多項(xiàng)技術(shù)來(lái)優(yōu)化“中間焦距”的成像質(zhì)量。之前試用過(guò)的榮耀Magic4至臻版就能同時(shí)啟用多幀融合與多主攝融合，這會(huì)給圖像質(zhì)量與使用體驗(yàn)帶來(lái)很大改善，也讓我們不用特別在意幾個(gè)攝像頭到底是幾倍焦距。

▲榮耀多主攝融合計(jì)算攝影的介紹

▲使用榮耀Magic4 至臻版約2.5倍焦距拍攝

可能有朋友要問(wèn)，這么麻煩為什么不使用相機(jī)上的“光學(xué)變焦”鏡頭？手機(jī)拍照的最大痛點(diǎn)是“信噪比”，因此在硬件選型上，傳感器尺寸與光圈大小具有更高優(yōu)先級(jí)，這就意味著定焦鏡頭會(huì)比變焦鏡頭更適合手機(jī)使用。另一方面，變焦鏡頭還會(huì)讓手機(jī)變得更大更重，在跌落或意外碰撞時(shí)也更容易損壞。因此，“多定焦接力成像”就是目前最理想的選擇，也是全行業(yè)的主力選擇。

數(shù)字影像的三要素是傳感器、鏡頭與圖像處理，而圖像處理既包括了CPU、ISP、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)引擎等硬件也包括了圖像優(yōu)化算法等軟件。在過(guò)去很長(zhǎng)時(shí)間里，手機(jī)廠商都是在“公版”硬件上建立自己的拍攝功能。隨著行業(yè)格局的悄然轉(zhuǎn)變，不少?gòu)S商開(kāi)始加入獨(dú)立ISP芯片。這不僅更容易實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的差異化，同時(shí)也有利于多平臺(tái)開(kāi)發(fā)與遷移。

▲集成ISP的主SoC，與不同廠商的專用ISP芯片

目前，引入獨(dú)立ISP的廠商有榮耀Magic4至臻版（AI ISP）、vivo X80系列（V1+）、OPPO Find X5 Pro（馬里亞納X）等。這些ISP的最主要功能是提升弱光視頻的拍攝效果，基于深度學(xué)習(xí)開(kāi)發(fā)的降噪算法在效率和效果上都已經(jīng)超過(guò)了主SoC內(nèi)置的ISP。

▲榮耀對(duì)AI ISP算力和功能的描述

獨(dú)立ISP開(kāi)辟了一個(gè)新戰(zhàn)場(chǎng)，也賦予手機(jī)影像更大的可能性。但將可能性變成實(shí)實(shí)在在的提升，還需要廠商們投入更多的研發(fā)精力。除了變焦能力與獨(dú)立ISP外，對(duì)于傳感器和鏡頭的不斷完善也仍在進(jìn)行中。競(jìng)爭(zhēng)從未停止，而賽道則變得更多了。

未來(lái)：手機(jī)真的能超越相機(jī)嗎？

最初，手機(jī)拍照因?yàn)楸阋恕⑤p巧而成為相機(jī)的下位替代。隨著移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)與社交平臺(tái)的發(fā)展，我們開(kāi)始習(xí)慣在面對(duì)新事物時(shí)先拿起手機(jī)進(jìn)行記錄分享。而在今天，手機(jī)不僅能在很多場(chǎng)景中提供不遜于相機(jī)的整體觀感。在手持弱光拍攝與大光比拍攝中，便捷性與整體效果都遠(yuǎn)勝于大多數(shù)相機(jī)了 —— 這就是“計(jì)算攝影”的力量。無(wú)論是多幀融合、多光譜融合還是AI降噪，這確實(shí)是突破硬件限制的最有效方法。

我看到很多朋友說(shuō)，相機(jī)如果配備手機(jī)的芯片和算法，那軟硬件強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合一定可以達(dá)成更好的畫質(zhì)。這話道理上沒(méi)錯(cuò)。但現(xiàn)實(shí)是，手機(jī)、相機(jī)的產(chǎn)品形態(tài)與主要生產(chǎn)商決定了它們肯定會(huì)走上不一樣的發(fā)展道路。援引榮耀影像部門技術(shù)專家侯偉龍博士的話，手機(jī)影像“是把簡(jiǎn)單留給用戶，讓用戶用手機(jī)輕松拍攝出色的照片”；而相機(jī)市場(chǎng)正向著專業(yè)化、高端化方向傾斜，最近兩年的新產(chǎn)品都更注重速度與專業(yè)視頻記錄（產(chǎn)品價(jià)格也在穩(wěn)步提升）。面對(duì)具有想法的專業(yè)客群，相機(jī)產(chǎn)品并不需要也不適合做出太多干預(yù)。

總之，立足于日常記錄和整體觀感，我覺(jué)得今天的手機(jī)已經(jīng)超過(guò)不少可換鏡頭相機(jī)了（尤其是只搭配套裝鏡頭的情況）。一些手機(jī)產(chǎn)品還通過(guò)深挖硬件潛能開(kāi)發(fā)出更多的實(shí)用功能，比如Magic4 至臻版上的“錄中美拍”。它并不是在錄制視頻過(guò)程中簡(jiǎn)單的截取了一幀，而是利用ISP多線程處理的特點(diǎn)將視頻錄制和照片拍攝緊密結(jié)合在一起。無(wú)論是錄制4K還是1080P視頻，同時(shí)拍攝的照片都是全寬度（16:9時(shí)為4032×2272）且有計(jì)算攝影加持的。面對(duì)孩子成長(zhǎng)重要瞬間等場(chǎng)景時(shí)，我們?cè)僖膊挥眉m結(jié)是錄視頻還是拍照片了 —— 這種體驗(yàn)顯然也要超過(guò)不少相機(jī)。

未來(lái)會(huì)怎么？我相信肯定會(huì)越來(lái)越好。說(shuō)到底，最好的相機(jī)就是每天都會(huì)帶在身上的相機(jī)。手機(jī)影像的進(jìn)步，可以讓我們隨時(shí)隨地捕捉記錄生活中的美好，留住眼前閃耀光影 —— 2022榮耀手機(jī)影像計(jì)劃也正以“留住心中的火花，用鏡頭定格Magic瞬間”為核心里面火熱進(jìn)行中。7位專業(yè)評(píng)委、10個(gè)組別、超過(guò)40個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)以及最高1萬(wàn)美元獎(jiǎng)金，關(guān)注、熱愛(ài)影像的朋友趕快了解一下吧。

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