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2020年3月26日，华为在全球线上发布了全新一代的拍照旗舰华为P40系列，再一次刷新了我们对于手机摄影能力的期待值。这次的P40系列，与前代不同，一共有三款机型，分别是P40、P40 Pro和P40 Pro+，全系使用了1/1.28英寸CMOS的主摄，而新增加的华为P40 Pro+更是业界首次搭载10倍光学长焦镜头的手机。笔者在全球发布会拿到了P40 Pro的评测样机，到目前为止的两周时间里，做了全方位的试用体验，也颇有一番个人的体会。下面想抛开个体的产品，从技术和行业意义的角度，简单谈谈我对于这个全新系列的体会和感受。
只有“计算摄影”才能够为手机摄影提供更广阔的发展空间
首先，我们注意到这次随着华为P40系列的发布，华为特别提到了全系列搭载了华为自研的XD Fusion图像引擎，能够全天候，全时段的带来超清影像。那么这个首次被提到的XD Fusion到底是什么呢？笔者了解到原来XD就是字面上的意思，X是指Extreme，D是definition清晰度的意思，Fusion就是指融合。通俗来讲就是我们常说的“计算摄影”。
我们知道手机摄影从诞生之初，就是瞄准了专业相机去的。但因为受制于空间体积，在硬件方面很难与专业的相机进行PK。然而最近几年“计算摄影”的概念横空出世，手机通过后期的算法不断的突破了硬件上的限制，拍照效果也得到了显著的提升。而作为一直引领手机摄影技术发展趋势的华为，这套XD Fusion超清图像引擎，可并不只有算法这么简单。
工欲善其事必先利其器，硬件规格全面“超纲”
算法再好，也不能凭空进行计算，必须有足够多的信息、数据作为计算的支撑。所以华为这几年P系列机型的升级，往往都带来了硬件上的一次次飞跃。比如这次P40系列标配了1/1.28英寸的主摄，再一次刷新了行业内主摄的规格尺寸，单个像素面积达到了1.22μm，四合一后每个像素的等效面积达到了2.44μm。包括延续的RYYB滤镜阵列设计，比传统RGB阵列吸收更多40％的光线。还有Pro+新加入的10倍光学长焦，这些硬件上的不断升级，都将使得“计算摄影”的数据信息来源不断扩展，从而实现更好的拍照效果。所以说这次华为P40系列搭载的XD Fusion是一个硬件+软件的综合体，并且包含了大量的神经网络和AI深度学习的过程。
从这次我使用P40 Pro试拍的一些样片就能够明显的看出来，出片效果相对于前代的P30系列，又更上了一层楼。智能手机发展到几天，在硬件的空间和尺寸上已经越来越接近饱和的极限，只有“计算摄影”才能够为手机摄影提供更广阔的发展空间。
将光线利用到极致
接下来，我们谈谈华为从P30系列开始一直在用的RYYB结构，这个结构到底有什么好处，解决了哪些问题，又带来了哪些问题呢？我们知道摄影是用光的艺术，没有光就什么都拍不了了。手机摄影在硬件发展上，受制于空间体积的原因，感光元件的面积一时间很难出现指数级的放大，在这种情况下想要更多的光，就要另辟蹊径了。所以华为去年随着P30系列，推出了RYYB排列结构的感光元件，由此来进一步提升进光量。RYYB与我们常见的RGGB排列方式相比，传感器中的Y（黄色像素）在工作时同时吸收红光和绿光。因此，采用RYYB的CMOS能比传统RGB阵列吸收更多40％的光线，从而在暗光环境下获得更清晰的照片。而采用RYYB排列的CMOS有着更粗的光谱结构，这是搭载RYYB结构的P系列机型，感光度ISO可以达到409600的原因。可以说RYYB结构，在现阶段很好的解决了手机在室内、夜晚弱光环境中进光量不足的问题。然而事情往往都有两面性，RYYB结构同时也带来了更多的红色光，需要通过后期算法调整来进行弥补，这也属于XD Fusion的范畴。
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然而需要强调的是，RYYB结构在理论上确实可能会带来偏色，所以XD Fusion针对这一方面，也做了精准的匹配处理。除了一些极限的条件下，颜色还原度都非常令人满意。其实在纯色背景下，专业相机的自动白平衡也会出问题，我们往往会通过手持灰卡、白卡的方式来做校正。然而这也是XD Fusion不断迭代进步的方向。有一个词“3A”，分别是AWB自动白平衡、AF自动对焦、AE自动曝光。把3A做好，是一部优秀拍照手机的起点。
打破硬件摩尔定律 手机摄影的未来在于“融合”
再来另一个大家非常关注的问题，是华为为什么不做超高像素，或者说到底应不应该在手机上发展超高像素？其实这个问题不光是在手机领域，即便在专业相机领域依然是一个饱受争议的话题。一方面，我们当然希望拥有更高像素的拍照设备，但另一方面我们也希望高感光度下的画质，连拍、对焦的速度，宽容度能够跟的上，甚至是价格也别太贵。然而这是不现实的，对专业相机来说是，对拍照手机来说亦是。对于这个问题，首先大家都一致认为把像素做到很高并不是什么坏事，像素数、感光元件单个像素的面积、信噪比、动态范围、对焦效率这些指标都对于拍照手机来说都是非常重要的，现阶段无法做到十全十美，必须根据实际情况有所保留和取舍。在这个选择的过程中，每个品牌的选项可能不完全相同，你不能说谁选的是错的。从最新的P40系列来看，华为并没有选择超高像素，而是选了目前最大的感光元件尺寸、RYYB结构以及XD Fusion的后期处理效率。从我自己的使用体验来看，这是一种挺均衡的选择。
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最后来谈谈，还没有正式与我们见面的华为P40 Pro+，这台第一次出现在P系列的型号，要比其它两个型号晚上市两个月左右。其实这也比较好理解，毕竟这是一台代表目前最高光学性能的拍照手机旗舰，很多黑科技都是第一次在手机上正式应用，需要更长时间的调教和软件适配也是情理之中。
华为P40 Pro+这次搭载的是一套全新的超感知徕卡五摄系统，除了超广角、主摄、ToF以外，还包含中、长焦段两颗长焦镜头。其中第二代潜望式摄像头的搭载，也意味着手机正式进入十倍光学变焦时代。去年P30 Pro率先搭载了5倍光学变焦系统，我们以为这就是手机光学成像系统的极限了。对于P40 Pro+的再次突破，既兴奋又好奇，是如何在这么小的机身里实现如此大的等效焦距呢？细研究下，这颗光学长焦镜头还是有不少黑科技在里面。
首先，这颗可以实现10倍光学变焦的镜头，设计难度是非常大的，华为P40 Pro+在上一代P30 Pro潜望式镜头横置长焦镜头模组和感光器件基础之上，进一步采用全新的多反射潜望式光路折叠技术，实现5次反射光路，光程比上一代潜望式长焦提升178%。精妙的光学设计，可以消除距离限制，看得更远，并且有效平衡了手机空间设计上的难点。
其次，这么大的长焦镜头，对于对焦马达的要求也增加了，在带动具有多反射面的反射镜移动的同时，还不能干扰光路，这样的问题也是没有前车之鉴的。华为影像团队最终采用了滑槽式承载方式，搭配极强的磁力与精密杠杆结构，精巧地平衡了前端的反射镜负载。同时采用优异的润滑材料，使马达能够高稳定、高精度地移动反射镜，实现自动对焦功能，这个独特的对焦马达系统也是华为自研的专利。
在这么狭小的机身中加入这么复杂的设计，无疑对于生产和制造的工艺都是极高的。光线在镜组中发生5次反射，想要保证高成像质量，只有纳米级的高精密反射面，才能降低光路畸变，保证反射质量。在业界普遍加工组装工艺在10微米的情况下，华为最终实现了30个nm的工艺精度。
俗话说，好饭不怕晚，华为P40 Po+搭载了众多黑科技，再次刷新了我们对于拍照手机光学极限的认知，可能上市时间会晚一些，可能最终的售价也不会便宜，然而这种不断探索、不断突破极限和技术壁垒的做法，是值得称赞的，最终也会对整个手机行业产生巨大的影响，让我们继续期待一下P40 Pro+最终面市后，将带来一个怎样的感知吧！