聯結單攝“孤島”，榮耀押寶“多主攝融合”的路子走對了嗎？
文 | 曾響鈴
來源 | 科技向令說（xiangling0815）
中秋節晚上逛朋友圈，自然少不了要見識一下神州大地各個地方的月亮。借助手機， “咔嚓”一聲定格下一幀月色，分享給遠方的親朋好友，每個人都可以實現古人“海上生明月，天涯共此時”的暢想。
與手機攝影的簡單而純粹不同的是，目前手機攝影行業卻陷入了一個誤區：軟件算法的提升，跟不上硬件規格的提高。
最直觀的現象就是：手機鏡頭數量越來越多，針對多攝聯合攝影的算法，卻處于開闊蠻荒之初的狀態。這就好比，食材越來越頂級，廚師廚藝卻長進有限，這樣做出來的菜，口味真的會好嗎？
硬件規格的提升，解決不了手機攝影的“三大痛點”
“其實我也不懂，只是單純覺得攝像頭越多，拍照肯定就越厲害吧，畢竟這么多鏡頭不是吃素的。” 在和響鈴聊天時，小霖表露了她對手機攝像頭數量的看法：攝像頭越多，拍照越厲害。她的想法，也或多或少地代表了一部分消費者在選購手機時，對手機攝像頭數量的看法。
為此，響鈴統計了主流手機廠商旗艦機型攝像頭的數量，可以簡單地總結為：“三攝遍地走，四攝握在手”。
誠然，攝影技術作為每年升級的重頭戲之一，鏡頭數量的提升可以給消費者帶來相當大的視覺沖擊，但鏡頭數量越多拍照就越好，顯然是一個認知的誤區。
手機攝像頭數量增加，規格提升，確實可以提高拍攝的質量，但以下“三大痛點”，并不是單單硬件規格提升就能解決的：
1傳感器尺寸與機身大小和厚度的矛盾。
從單攝、雙攝再到多攝成為主流，手機鏡頭大小也從持平手機背面，到高高凸起，最后需要一個碩大的相機模組才能裝下。
龐大的相機模組，增加了手機的重量，導致許多半斤機（貼膜帶殼后超過250g）出現，在增加鏡頭磨損風險的同時，犧牲了手機握持的舒適度。
正如小霖感慨;大攝像模組手機在進行《王和榮耀》、《原神》等橫屏手游時，寬大的鏡頭模組硌手、難以握持，甚至到了影響游戲操作的地步。此外，有些手機布局不合理，發熱部位靠近相機模組，增加了使用背夾散熱的難度。
這是手機廠商妥協導致的，鏡頭的“底”（即感光面積）越大、焦距越長，拍攝效果自然也就越好，為了追求更高的硬件規格，只能犧牲手機的手感。
所以，如何在不擴大傳感器尺寸的情況下，提升成像效果，是目前手機攝影第一個亟待解決的痛點。
2定焦鏡頭與人像常用的中近焦段畫質損失，邊緣出現明顯鋸齒的矛盾。
由于現在智能手機使用的都是定焦鏡頭，焦距在鏡頭安裝在手機上的時候就已經固定了。
以目前主流旗艦機型搭載的1x的主攝和3.5x光學變焦的長焦鏡頭組合為例，在1x到3.5x之間的中近焦段，其實是通過主攝的放大畫面裁切和數字變焦，來實現畫面的連續變焦的。
然而，這種混合接力式的變焦過程會導致中近焦段的畫質的損失，在畫面邊緣出現明顯的鋸齒。
而這種中近焦段其實是我們常常用來拍攝人像、植物花卉、小動物等需要突出畫面主題時常用的焦段，邊緣不銳利，成像的鋸齒和細節模糊讓整張照片觀感大打折扣。
如何利用算法，實現人像等常用中近焦段的良好的變焦拍攝效果，是目前手機攝影第二個亟待解決的痛點。
3超廣角畫幅更大，但因尺寸問題傳感器卻小于主攝的矛盾。
廣角鏡頭有著更大的畫幅，由于手機的空間有限，超廣角鏡頭的傳感器尺寸通常小于主攝。
超廣角傳感器尺寸小，也就是說感光面積和像素點數量更少，畫幅卻又要比主攝大很多，這就導致相同視場范圍內的有效點數就越少，解析力和細節表現和主攝差距很大。
相同視場范圍內的有效像素點數被稱之為空間采樣率。以Magic3為例，主攝和超廣角鏡頭的空間采樣率是4.7：1，這也就是主攝比超廣角照片清晰度高的原因。
通俗來講，就是超廣角鏡頭拍攝出的照片相比主攝來說更模糊，使得在拍攝風景等需要大畫幅時，超廣角的色彩、細節等成像質量遠遠不及主攝的效果，照片質量直接下降一個等級。
如何解決超廣角鏡頭畫幅大、空間采樣率低導致的成像質量低的現狀，是目前手機攝影第三個亟待解決的痛點。
攝像頭數量越來越多，但在算法和鏡頭的實際利用上，卻呈現出各自為戰的“孤島”狀態，也就是說菜雖然更好吃，是食材品質提升了，但廚師技術依舊沒進步。
因而，手機行業目前亟需將“孤島”式的攝像頭，“聯合”起來，解決行業中的“三大痛點”。
“多主攝融合攝影”技術，是聯合“孤島”的正確方向嗎？
其實，為了解決這“三大痛點”，在手機搭載多個攝像頭之初，就有多個廠商對手機融合攝影有過探索。
融合攝影，指的是結合計算機視覺、圖形和圖像處理技術，配合手機的光學系統、傳感系統等提升拍攝能力的一種方法，顧名思義，就是用算法改善手機的攝影效果。
該技術的發展大體上經歷了以下三個階段：
1單攝多幀融合階段：此階段的代表技術為蘋果的“Deep Fusion”計算影像技術。
蘋果的“Deep Fusion”單攝多幀融合的技術細節為：采集連續多幀的畫面，再通過AI算法模型的識別增加細節與亮度，最終合成一張清晰照片。
連續拍攝9張照片后，再進行計算合成，“Deep Fusion”技術能夠一定程度上提高圖像清晰度、動態范圍、降低噪點。但是由于單攝多幀算法依舊還是只使用了一個鏡頭，所起歸根到底，對畫質的提升還是依賴鏡頭本身的素質。
該技術只能算作是對單鏡頭拍攝的修繕，并不能解決上述“三大痛點”問題，手機攝像頭之間還是“孤島”狀態。
2單一焦段多攝融合：此階段的代表為華為的“XD Fusion”技術。
單一焦段多攝融合指的是在某個焦段使用了多攝多幀融合，更進一步的提升了單一焦段的畫質。華為“XD Fusion”技術采用的便是這一方案，XD Fusion卻可以做到超廣角和主攝同時工作并進行多幀融合。
通過把主攝多幀畫面融合之后用算法裁切放大，再與長焦鏡頭相融合，實現單一場景的畫質提升、降低噪點、優化細節的效果；
但這些都是淺嘗輒止，或者說是隔靴搔癢，也有過很多相關的技術分享，此處不再贅述，沒有真正入門，達到登堂入室的地步。
3全鏡頭參與的全焦段融合技術：代表廠商為榮耀的“多主攝融合計算攝影”技術。
全鏡頭全焦段融合，指的是通過軟件融合算法，將所有攝像頭采集的信息都利用起來，讓多顆攝像頭之間彼此交流，全場景的提升圖像的拍攝質量，為用戶帶來全焦段超清拍攝體驗。
這是目前最讓人驚喜和期待的技術，原因在于該技術是唯一一個真正將各個“孤島”式的鏡頭連結起來，充分發揮不同鏡頭的優勢的技術。
而目前，朝著該方向邁出這一步的手機廠商，只有榮耀一個。
首先，針對傳感器尺寸與機身大小和厚度的矛盾問題，榮耀采取的彩色傳感器+黑白傳感器雙主攝融合方案。
以榮耀Magic3系列為例，彩色傳感器提供曝光和色彩，高清黑白傳感器提供紋理和細節，再利用算法將兩個鏡頭的成像融合在一起的方式，提升主攝的成像質量，實現1+1>2的效果。
舉個簡單的例子，把攝影比作繪畫，之前行業的普遍做法是，用一支筆完成輪廓勾勒和畫面上色兩件事。榮耀的做法則是，先用鉛筆勾出輪廓，再用上色筆上色，繪畫質量自然就有了大幅提升。
但與繪畫不同的是，該技術的最大難題在于，感光紋理和細節的是黑白傳感器，負責曝光和色彩的則是彩色傳感器，兩張不同的照片，涉及到視角差的問題，如何利用算法精準匹配？
兩個手機鏡頭就像人類的兩只眼睛，視角差指的是兩個鏡頭由于位置問題，在拍攝時同一物體時，夾角會造成拍攝到的畫面角度不同，因此兩張圖像無法直接融合。現實環境千差萬別，榮耀Magic3系列使用了經過海量大數據學習的AI智能融合的方案，才得以提高圖像的融合成功率。
其次，針對定焦鏡頭與人像常用的中近焦段畫質損失，邊緣出現明顯鋸齒的矛盾，榮耀的解決方案是彩色主攝+超廣角融合。
以榮耀Magic3系列為例，在融合算法的加持下將彩色主攝+超廣角相融合，彩色主攝拍攝的更清晰，超廣角鏡頭拍攝的畫幅更大，通過算法將兩者的感光數據融合在一起，用算力換畫質，彩色主攝的高保真細節填充到畫面中間部分，使得中心清晰度提升可高達80%，以此增強超廣角照片畫質。
該技術的難點在于：算法填充中心區域后，圖像中心的清晰度會高于邊緣，細節上的高落差使得觀感會較為生硬。為了避免這個問題，榮耀Magic3系列使用了智能平滑算法，可以將平滑區域智能調整，避免生硬過渡。讓融合后的照片看起來顯得渾然一體。
最后，針對定焦鏡頭中近焦段畫質損失問題，榮耀的解決方案是彩色主攝會與潛望式長焦鏡頭融合。
與提升超廣角照片畫質類似，在定焦鏡頭中近段畫質損失的問題上，榮耀先使用長焦鏡頭拍攝得到畫面中央部分的清晰細節。然后，利用融合算法，將清晰的細節融入到主攝拍攝的畫面中，從而大幅增加人像焦段（54~94mm焦段）圖像拍攝清晰度，最多可以提升180%。
對當前的榮耀來說，營銷噱頭和實際體驗，哪個更重要？
多主攝融合計算攝影技術，榮耀其實算是行業內第一個“吃螃蟹”的人。
之所以說是“吃螃蟹”，第一個原因在于這項技術看似很簡單，因為實現多攝融合的思路很清晰：發揮各個鏡頭的長處，利用算法進行協調優化。
但實際操作上，卻是一個復雜而海量的系統工程，算法如何介入、何時介入？如何規避算法帶來的失真問題？即便榮耀從2016年開始，在雙攝機型榮耀8上就進行了計算攝影技術的探索，但想真正實現隨心所欲的多攝融合，依舊是個工程量巨大的難題。
此時，單純的攝影算法已經很難支撐起如此規模巨大的計算量和高要求攝影的需求，必須要有影像系統的介入。
為此，榮耀打造了HONOR Image Engine計算平臺。簡單來講，該平臺的作用是：支持芯片平臺異構，不受芯片約束，跨芯片平臺統一影像風格；同時，通過RGB、灰階、光譜、深度等多維度信息綜合優化，以便真正意義上實現全鏡頭參與，全焦段融合，全芯片異構的軟件優化影像技術解決方案。
對榮耀自身來講，HONOR Image Engine平臺的意義不言而喻。首先，在戰略層面，根據榮耀總裁趙明的說法，它是一次技術的提前下放。本將用在下一代Magic產品上的，這次提前用在了榮耀Magic3上，快速落地以搶占先機，榮耀希望藉此技術，讓自己成為手機攝影行業創新性突破的前鋒。
其次，它既是一個信息采集系統，又是一個計算攝影平臺，基于這個平臺的基石作用，榮耀在未來手機攝影上可以玩出很多“新花樣”。
而對整個手機攝影行業來講，也是一件扭轉風氣的好事：唯攝像頭論的不正之風得到糾正，從堆砌硬件到重視多鏡頭優化使用，算法，特別是由榮耀發起并領導的多攝融合算法，也將越來越被重視。
第二個“吃螃蟹”的原因則是：相對于攝像頭數量，花費大力氣的算法在面向消費者的宣傳時，是相對劣勢的。
原因很簡單，攝像頭數量一目了然，人們也愿意相信鏡頭越多拍照越好的謊言，而多攝融合背后的算法和專業名詞，消費者很難聽得懂，視覺上也沒有那么直觀。
所以，營銷噱頭和實際體驗，哪個更重要？
從短期看，營銷噱頭更重要，但從長期看，消費者的實際體驗才是品牌真正的“核心競爭力”。榮耀試水吃螃蟹的“多主攝融合”是一個看似費力不討好的“冷門”方向。但方向冷門，從市場反響上看，效果卻很“熱門”。
作為硬件規格行業領先的全能科技旗艦，榮耀Magic3自上市以來在4K-8K價位段累計銷量第三，在高端市場已經站穩腳跟；而作為一匹“白馬”，榮耀市場份額V型反彈增速飆至16.2%，整體回溫、高端突破就是最好的寫照，也意味著真正去解決手機攝影行業痛點，引領技術前進的企業，才能獲得市場的青睞。
寫在最后
對大多數人來說，手機攝影內部的技術是個黑箱，不需要了解原理是什么，拿起來能拍出一張好照片就可以了。榮耀也將手機攝影未來發展方向的追求，定為在基礎畫質上對標專業設備，在場景優化上對標修圖師，在表達創作上對標攝影師，也直指攝影的本質——記錄和表達。
在這個人人都是創作者的時代，每一個拿起手機進行拍攝的人，都是穿行于客觀記錄和主觀表達這兩極間的旅行者。
*本文圖片均來源于網絡
*此內容為【科技向令說】原創，未經授權，任何人不得以任何方式使用，包括轉載、摘編、復制或建立鏡像。
【完】
曾響鈴
1鈦媒體、品途、人人都是產品經理等多家創投、科技網站年度十大作者；
2虎嘯獎評委；
3作家：【移動互聯網+ 新常態下的商業機會】等暢銷書作者；
4《中國經營報》《商界》《商界評論》《銷售與市場》等近十家報刊、雜志特約評論員；
5鈦媒體、36kr、虎嗅、界面、澎湃新聞等近80家專欄作者；
6“腦藝人”（腦力手藝人）概念提出者，現演變為“自媒體”，成為一個行業；
7騰訊全媒派榮譽導師、多家科技智能公司傳播顧問。
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