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“轻薄影像之王”华为P60系列背后的硬核科技

  2023年即将过半,我们也见证了手机生产厂商们近乎“神仙打架”般地带来了各自的影像旗舰。在今年用过的这么多影像旗舰当中,有一款机器可能乍一看不是最“唬人”的,但却给我留下了最深刻的印象——这就是兼具“最强影像”和“轻薄手感”的华为P60 Pro。

  相信有很多人和我一样,非常好奇华为是怎么样打造出P60 Pro这样一款“轻薄影像王者”级别的产品的。它不仅有着王者级强大的影像实力,还只有8.3mm的厚度和200g左右的重量,不管是重量还是厚度都可感知地领先于其他影像旗舰。

  刚好前几天华为在深圳举办了“华为手机创新科技媒体沟通会”,讲述了一些华为P60系列背后的技术创新和研发故事,终于让我得以了解在P60 Pro最强影像和轻薄手感共存的背后,蕴含着华为强悍的硬件实力与自研科技实力。

  事实上,作为一家“以科技持续引领创新”的手机生产厂商,华为近几年一直在引领着智能手机各细致划分领域的创新。比如双旋鹰翼铰链、双向北斗卫星消息,再比如影像领域的RYYB、可变光圈、计算光学等等。而在华为P60 Pro身上,华为则是从技术、组装、测试等多个硬件维度进行创新,最终实现了最轻薄的影像旗舰。

  我们知道,在华为P60 Pro发布之前,业内关于移动影像的下一个突破口一直有着不少争议。有些厂商认为,“底大一级压死人”,所以最终选择了走大底传感器路线。但是在华为看来,传感器只是推动移动影像发展的一部分,移动影像的真正突破点在于增加进光量,牵涉到“光机电算”全链路,大底并不是移动影像发展的唯一解。

  我们先来看一组样张,这组样张是由华为P60 Pro的长焦拍摄。能够正常的看到,不管是街边背对路灯下模特小姐姐五官,还是远处手办或者壁画的细节都能保持清晰且无涂抹的痕迹,画面看上去十分干净。

  从上面这两组照片中能够正常的看到,虽然焦段不同,但这两组照片有一个共同点,就是尽管受限于拍摄时期昏暗的光线环境,最后的成片画质并没有下降。

  这其中的奥秘,就是来自于华为P60 Pro采用的超聚光XMAGE影像系统强大的进光量保证。

  我们知道,进光量的计算,一般是用像素尺寸的平方去除以光圈的平方。所以要想提升进光量,通常能通过增大像素尺寸或者增大光圈(光圈数值减小)的方式实现。也就是说,即使像素尺寸略小,也能够最终靠增大光圈来实现进光量的“弯道超车”。

  华为P60 Pro的超聚光夜视长焦,有着F2.1的业界最大光圈;而超聚光主摄更是有着F1.4的业界最大光圈,再加上RYYB滤色排列带来的进光量提升,也就不难解释为什么华为P60 Pro在弱光环境下能有如此出色的画质表现了。

  那华为P60 Pro又是怎么样才能做到如此轻薄的呢?要知道同期的其他影像旗舰产品,即便机器本身并没有太厚,后置模组也是会凸出机身很多的。

  原因在于相比传统增加进光量的方案,一方面,华为这枚长焦首发的超聚光镜群在提升进光面积、汇聚更多光线的同时做到了整体模组更薄。具体来说,华为通过在第一片棱镜上增加聚光镜,巧妙地实现了光线汇聚,从而带来更大的进光量和更小的模组尺寸。对比来看,假如没有聚光镜,相同高度的模组进光面积会减少到 65%;假如没有聚光镜,要想达到同等的进光量,模组厚度就会增加到 120%。所以聚光镜群解决了既要进光量又不增加厚度的难题。

  虽然这个想法看上去很简单,但实际上华为开发了三年时间。因为当中涉及到第一片透光镜和棱镜之间胶合准确性的问题,所以华为自己开发了胶合工艺、检测设备、加工装备,最终花了两年预研时间,又花了一年产品研究开发时间才把该模组做了出来。

  另一方面,如果按照传统设计结构,最后的传感器需要竖起来,使模组的高度受到传感器的限制。而华为P60 Pro通过传感器横置双棱镜光学系统架构把高度压低,用面积来换取高度。这种二次潜望设计进一步通过光线折返实现了更轻薄的模组架构,相较于传统单棱镜模组能降低约20%的厚度,还可以让摄像头装饰盖上的空间融得下长焦模组的尺寸,不需要让设计师为了容下长焦模组,把镜头模组做得又大又长。

  这样既不一定要通过加大长焦模组的孔径,又不需要加大传感器尺寸或者加大棱镜尺寸,也就避免了整体模组的长度变长或厚度增加,所以能在某些特定的程度上保证手机的美观和轻薄。

  不仅如此,华为P60 Pro的长焦镜头还通过业界首创的长行程滑轴变焦镜群,提升对焦镜群倾斜精度控制的同时降低了对焦行程,最终实现了长焦微距。也就是说,这枚精巧的长焦模组既能拍的远又能拍的近,只需一颗摄像头就能实现从远距到微距的清晰成像。

  此外,在拍摄宠物等题材时,我们往往需要长焦镜头有良好的防抖能力。但是传统的长焦镜头往往采用棱镜防抖方案,在长焦拍摄时某些特定的程度上会带来成片中间清晰、四周模糊的“像旋”问题。而华为P60系列业界首发的三轴传感器位移防抖,则通过传感器的动态运动补偿代替了镜头的动态补偿,在大幅度的提高光学防抖性能的同时降低像旋,从中心到四角防抖一致性提升了58%。

  就主摄而言,传统的镜头模组在加大进光量时会采用增加sensor面积、加大光圈等方案,这就会带来模组变厚、景深变浅等问题;但华为P60 Pro的超聚光主摄在采用业界最大F1.4光圈的同时,还搭载了超精密结构的物理可变光圈,器件精度达到5μm,在带来全链路进光量升级的同时保证了机身的轻薄。

  一方面,可变的光圈带来了可控的景深,需要近距离拍摄某些静物或人像时可以启用F1.4超大光圈直接拍摄出具有虚化效果的焦外。

  另一方面,华为P60 Pro的可变光圈不仅十档可调,而且智能可变,这就非常接近于传统摄影器材的体验。因为专业摄影师常常会根据现场光线环境和对于景深的不一样的需求,去有意识地控制光圈的大小。

  在不同拍摄环境下,通过环境光强感知引擎,华为P60 Pro可识别光线强度、激光对焦传感器可识别对焦距离、Master AI场景检测算法智能识别场景、人脸识别算法识别人像,从而自动调节光圈大小。比如暗光场景自动调至F1.4、室外逆光环境调至F2.0、多人合影环境下调至F4.0。这样,我既不需要过多的担心大光圈带来的边缘画质下降,也不需要过多的担心小光圈带来的像素衍射,随手拍都能实现更清晰、更高质量的成像效果。

  坦率地说,从拿到这台机器开始到现在,当中扣除评测其他手机的时间,华为P60 Pro应该是我目前为止使用频率最高的影像旗舰(尤其是弱光下的长焦场景)。这不得不让给我对文章开头说的那句话产生共鸣,即:进光量是移动影像最需要追求的方向,追求进光量并不能单纯依靠堆大CMOS面积,而是需要全链路的推动。

  正是通过众多硬件实力带来的进光量提升,华为P60 Pro实现了业界最大进光量,所以才在强大影像实力的同时保证了机身的轻薄,让P60 Pro在轻薄的基础上也能拥有媲美和超越厚重影像旗舰的能力。

  当然了,要想成功打造这样一款“轻薄影像王者”级别的产品,除了要有对影像的深入理解和强大的技术实力外,同样离不开华为在聚光镜胶合技术、高精度激光立体焊接技术等组装方案,以及高精度镜头分群检测技术、高精度六轴激光位移检测技术等测试方案等领域的全链路创新。

  在华为P60 Pro身上,我看到的不仅是一台通过强大影像能力改变了用户习惯、用业内领先的长焦帮助用户定格更精彩的手机,还看到了一个通过对移动影像整个链路的全面发力、带来移动影像领域全新发展思路,从而引领行业创新、推动行业发展的领导者。返回搜狐,查看更加多