深度解析：华为P20系列如何突破硬件和算法

电子工程师 2018-04-09 515

人工智能

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2018-4-8 13:10| 查看: 48| 评论: 0

摘要: 3月27日，华为P20系列手机在巴黎发布。P20和P20 Pro的DxOMark分数双双登顶不稀奇，但是P20 Pro DxOMark分数超出了前代冠军10分，所以P20系列到底突破了什么？

3月27日，华为P20系列手机在巴黎发布。P20和P20 Pro的DxOMark分数双双登顶不稀奇，但是P20 Pro DxOMark分数超出了前代冠军10分，所以P20系列到底突破了什么？

作为华为新一代旗舰产品，P20 Pro突破传统限制，首创三摄像头系统，不仅为消费者打开了更新颖的视界，也再一次引领全球手机摄影的发展趋势，彻底颠覆了固有印象。本文就从硬件突破和算法革新两个方面详细讲述P20系列带来的革命。

一、最领先的摄影系统

1. 前所未见的4000万徕卡三镜头

相比同时代手机产品而言，华为P20 Pro最为闪耀的特性即是搭载史无前例的三摄像头模组。近年来，华为在与影像巨头徕卡的深入合作下，成功推出了一系列搭载徕卡双摄像头、具备领先摄影能力的智能手机产品，受到业界和消费者多方赞誉。此次，华为再度牵手徕卡，为全新旗舰P20 Pro配置了VARIO-SUMMILUX徕卡三镜头：独家定制采用1/1.7英寸超大感光元件的4000万像素彩色模组，搭配等效焦距约27mm的f/1.8光圈镜头，还原精致细节和真实的色彩信息;2000万像素超清黑白模组，搭配等效焦距约27mm的f/1.6光圈镜头，带来经典且风格浓郁的影调;业内首创800万像素长焦模组，搭配等效焦距约83mm的f/2.4光圈镜头，作为世界首创的第三镜头，实现约3倍光学变焦、5倍三摄变焦，呈现更远、更通透的世界(另有10倍数字变焦)。

底大一级压死人：主流手机镜头中最大尺寸的CMOS影像传感器。

目前，华为P20 Pro拥有主流手机市场上尺寸最大的CMOS影像传感器，是三星Galaxy S9+的2.25倍、iPhone X的2.7倍。更大的感光面积带来的是视觉感受上更加紧致的图像效果以及手机领域中绝少有的背景虚化效果。

由于感光元件尺寸增大，使得单位像素的尺寸也相应地得以扩大。华为P20影像传感器的单个像素尺寸为1.55μm，领先于三星Galaxy S9+的1.4μm和iPhone X的1.22μm。像素面积增大，意味着其受光面积随之增加，感光量亦相对更多，信噪比则因此而上升。

而对于P20 Pro来说，先进的像素融合技术可将4000万像素的信息超采样为1000万超级像素的画面，此时单位像素的尺寸相当于2μm，其感光表现大幅领先于同期其它产品。更大的动态范围、更高的感光度都因此而得以实现。在照度极低的环境下，华为P20 Pro的感光度最高可以使用到ISO 102400，不仅在手机领域绝无仅有，即使是在数码相机领域中也只有比较高端的型号才能达到。在光线极暗的、肉眼已经无法辨识物体环境下，依然能够拍出清晰画面。

2. 高动态范围表现优异

为了在逆光拍摄等场合中实现突破性的高宽容的、高画质表现，华为不仅为P20系列配置了大尺寸感光元件来获得底层感光性能的提升，更是通过研发全新的解决方案实现RAW域多帧降噪，令HDR拍摄可以达到前所未有的纯净质感。与以往不同的，是使用华为P20系列拍摄HDR照片时将首先由ISP对RAW档数据进行HDR处理，随后完成写入。即是说，华为P20 Pro的HDR拍摄模式实际上是直接在写入存储器之前对原始图像做了机内Dodging and Burning，着实可谓专业。而从逆光拍摄的实际效果来看，这种处理流程确实要明显好于其它型号。

P20系列新增3D人像光效功能，该功能应用3D实时建模技术，来更好地匹配用户的面部特征，并模拟影棚级多重光效：蝴蝶光、剧场光、经典光等。前后置摄像头均支持这个功能。用户可以在取景界面和图片编辑界面进行光效调整，丰富了人像拍摄的可玩性。

4.智能拍照辅助

在识别出构图水平线倾斜时，AI将智能提醒用户调整手机的角度;能识别出多张人脸的团体照场景，并且可以智能地提醒用户在拍摄团体照片时应如何构图，让这些珍贵瞬间更为出色。

5. AI对于成像相关功能的整体辅助

P20系列引入了麒麟970芯片以及AI技术，能够根据用户所处的实际环境和场景做出细分，进而向用户提供针对于拍摄场景的辅助，例如：变焦拍摄文字，AI对于最终文字成像的清晰程度具有显著的优化效果。

最后引用DxO对华为P20系列的总结陈词：我们已习惯于每一款新智能手机的摄像头都比前一代稍微好一些，但是看到华为P20 Pro的图像测试结果时，似乎华为手机一次性前进了一两代，表现非常优异。P20 Pro的三摄像头设置是我们在移动成像领域所见到的最大的创新之举，堪为名副其实的游戏规则革新者。

新的P20 Pro 能够为特定的拍摄场景选择最佳摄像头，并以计算机的算法来合并三个图像传感器的图像数据——这意味着它在几乎每个方面都能击败竞争机型，并登上照片和视频排名中的冠军宝座。它的变焦和散景模拟在低光下的表现特别出色，因此直接击败了其竞争机型。如果您正在寻找目前搭载了最好的摄像头的智能手机，请不要再犹豫了。

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