永華证券
文丨壹观察 宿艺
长焦,看上去就两个字。在相机上做好已经很难,而在手机上要做好更是难上加难。
相机行业解决长焦难题是简单粗暴的:不同镜头对应不同焦段,用户脖子上挂一台单反,背包里再装好几个“长枪短炮”。关键把一个焦段的镜头做到极致很贵,所以我们看到很多镜头动辄上万元,甚至十万元。
而手机的长焦,需要在一台手机里装下更多的焦段,满足用户对长焦的各种需求,同时手机不能做得太厚,也不能太贵。方寸之间的创新,可以说永華证券是对现代科技的极限挑战了。
看了华为相机解决方案专家熊谌飞与先看评测,以《长焦十年之路对谈》为主题在抖音展开的直播对谈后颇为感慨:
从十年前的2X,到5X、10X,从潜望长焦到一镜双目,华为在解决“望远”的难题后,还要解决“远视眼”、“夜盲症”、“小眼睛”等等痛点。对长焦画质的极致追求,是企业用“大刀阔斧的创新+日积月累的积淀”,进行的一场军备竞赛。
创新、开拓、领先、指方向、定规则,华为的目标是登顶技术珠峰,沿路用不妥协打下了移动影像的王者之位。
破壁而生:“二郎神”的三大“不妥协”智能手机的长焦功能很多人都不陌生,在一个又一个新品发布上,可以看到参数在不断刷新,用户的感觉是“不断提升”,但依然还是“不够极致”。“二郎神”就是在这样的背景下诞生的。
“二郎神”是内部代号,其落地就是华为Pura 80 Ultra上的一镜双目。《长焦十年之路对谈》中,复盘了“二郎神”从设计永華证券到工程再到生产的艰难过程,让我们看到了华为的三个不妥协。
第一是研发理念的不妥协,从“卷参数”到“换思路”。
在当下的移动影像技术比拼中,“长焦画质优化”是各家都高度认可的核心竞争领域。但是我们也看到一个怪现象:手机镜头越来越大、越来越厚。
大家都在卷参数,这些微小的改变不能带给用户明显的体验升级,“极致”的问题得不到解决——这正是传统设计路径的局限性。华为大胆提出“光路复用”概念,让两个焦段共用同一套后端光路、对焦组和传感器——这是设计哲学的根本性转变。
作为行业领导者,华为不做参数的堆砌,而是琢磨光学的魔术。它用思维的转轨,换取了空间的舒展,在方寸之间上演了一场光路“乾坤大挪移”。
第二是工程上的不妥协,直面微米世界里的极限挑战。
有了初步的光学设计,实现的过程中则是困难重重,需要攻克太多的难题。比如,马达行程非常长,相较之前工艺要求和制造难度要翻好几倍。再比如,控制焦段变化的移动棱镜光路精度,要求都是微米级别(3-5um),这个模组有5个运动机构,这些结构的对齐和衔接也是微米级别,相对于传统2个运动结构的长焦模组,难度提升了几百倍。
这是地狱般的精度极限挑战,所有细节都要控制在微米级。结构实现同样是地狱级难度,143个精密零部件、593道工序带来的组装复杂度、误差累积、良率控制等挑战,难度同样提升数倍乃至数百倍,几乎每个移动结构的精度要求都在挑战业界的天花板。此外,还需要炼狱般的可靠性测试,只有经过充分的跌落、晃动、高温、低温等极端测试,才能确保这颗“史上最复杂手机摄像头模组”经得起现实考验。
几百位工程师用了大半年时间,分工协作,通宵达旦地思考,设计,辩论,仿真验证,局部打样验证,模组设计最终才基本敲定。
三是供应链的不妥协,携手共闯无人区的勇气。
“这玩意儿无法批量生产。”这是所有供应商的第一反应,巨大的技术难度和量产风险让他们望而却步。
怎么办?华为撸起袖子亲自下场,工程师直接入驻供应链一年时间,携手攻克技术难关,最终完成了这颗有史以来最难、最复杂的手机摄像头模组。起初不敢尝试的供应商在经历这一年磨练后,与华为一同迈入了无人区,成为行业的先行者。
更重要的是,短期看这次合作攻关成就了Pura 80 Ultra断崖式领先的影像能力,而长远的意义是推动了整个供应链精密制造能力的提升和技术升级,未来将惠及整个行业以及所有消费者。“这也是华为存在的一部分意义,向上攀登,直到抵达技术珠峰。” 熊谌飞表示。
用户体验提升的一小步,背后都是技术创新的一大步。难,真的很难。“一镜双目”的实现,是华为在研发理念、工程实现、供应链协作三个维度上“不妥协”,是在“微米不让”间做创新,最终换来的一次重大技术迭代。
十年积淀:争先不妥协成就影像王者移动影像的长焦优化是一个长期课题,也是一个综合性的开发工程,除了光学焦段的有效延长之外,还包括传感器尺寸、进光量大小、光学信号损耗率、算法优化、芯片层的ISP算力等等一系列解决方案。
从用户需求的全能体验出发,华为影像端到端开发,全盘布局,每一代产品都尽力给出当下的最优解。华为长焦十年进化中“争先”不妥协,每一代都付出了几乎200%的努力,用一个个“首次”、“首创”、“第一”,持续突破、引领了整个行业的前进方向,写下华为手机产业长焦进化的编年史。
早在十年前,华为的产品和研发人员就在思考,能否基于多摄像头战略(华为最早在华为P9确立影像技术多摄战略)为手机加入一个2倍或3倍的长焦镜头?最终这个想法在2016年的华为Mate 9手机上,实现了通过高像素进行裁剪的等效光学变焦思路,也成为后来业界提升长焦变焦效果的经典方案之一。
随后,华为P20 Pro 在业界首次搭载3X光学镜头,引入三摄、大底CMOS以及多帧合成的超级夜景,奠定了华为在拍照上的领先地位,也开启了华为的DXOMark霸榜之路。
华为P30 Pro 首次搭载潜望长焦镜头,部分解决了长焦焦距与手机厚度之间的矛盾。同时,50倍数码变焦让用户真正感受到了手机长焦的魅力,那一年,用手机拍月亮成为一个热门话题。
华为P40 Pro首家将光学变焦的极限拉到10X,并且还是业界首创多反射潜望式长焦,它至今仍然是等效焦距最长的光学长焦模组。这已经不仅是技术的引领,更体现了华为的高度前瞻性。
华为Mate50 RS保时捷设计首次实现长焦微距功能,终于让长焦镜头不仅能看清楚100m远的“文字”,甚至还能看清楚5cm远的“蚊子”了。
华为P60 Pro首创超聚光夜视长焦,大幅度提升了夜景的效果,解决了长焦“夜盲症”的问题,这也令长焦正式进入了夜视时代。
一次次领先,背后是十年如一日对长焦技术的极限专注探索,以及技术积累的厚积薄发。熊谌飞的“每一代,我们都付出了几乎200%的努力”这句话背后,让我们看到十年道路之艰难。但超出常人的付出,也会换来超出常人的回报,每一次突破都为下一次跃迁奠定了基础。当传统潜望结构潜力渐尽,华为再次选择颠覆自我,从物理结构上寻求质的飞跃。
熊谌飞在对话中说到:“如果把长焦技术的探索比作一座攀登珠峰的过程,过去10年,我们已经实现了:长焦微距、长焦人像、长焦夜视、长焦望远、长焦防抖的各项能力整合,可以说我们已经到达了一定位置,但我们的目标是登顶技术珠峰。”于是有了一镜又目。
一镜双目的原理其实比较简单,就是一个超长焦和一个中长焦合一,共用一个后端的长焦光路,通过前端的棱镜进行焦段切换。
看似原理并不复杂,但却是设计理念的一次重大突破,让手机长焦的技术路线走出思维茧房。以前手机的长焦进化,都是来自相机领域的成熟思路,但用户对于手机的需求是更小、更轻,沿着过去的思路走已经接近尽头。“共用光路”的设计,在相机史上从未出现过,可以说是为手机在方寸间创新找到了全新的突破口,自此手机产业在光学上开始了与相机差异化设计之路。
并且,思路一旦打开,未来移动影像就有了更多创新的可能。
所以,与其说这是移动影像物理结构的一次革命,不如说这是移动影像创新思路的一次革命,用不妥协再写移动影像新规则。
堆砌参数是战术上的勤奋,而重构规则才是战略上的远见。真正的引领者,不会满足于在别人画的圈子里做到最好,他们选择亲手画一个更大的圈。正如余承东给团队定下的目标:“要领先几个身位,拉开优势。”
“一镜双目”不仅领先了行业几个身位,同时华为也为移动影像画下的新边界。
终极回报:用户体验的“不妥协”创新的不停歇,都是源于对于用户体验的不妥协,这也是华为一切创新的原点。
华为对用户的洞察和思考非常深刻,绝大部分消费者都不是专业影像爱好者,他们不会为了影像力而向手感妥协,普遍是既要、又要的心态。
近两年行业在硬件堆料的道路上走向了一个极端,影像模组体积重量不断增大,影像越强,镜头越笨重。
革命性的“一镜双目”超大底双长焦则带来了三方面的好处:一是通过模组共用,节省空间,让手机更轻薄,相较于传统潜望长焦方案,一镜双目减少了1/4的占用面积,光程相比前代产品提升129%;二是CMOS共用,两个焦段的成像都是基于同一个传感器,画质一致性达到顶峰;三是腾出来的空间上大底CMOS,双长焦的画质进一步提升,每一张都更清晰。
“二郎神”加持的华为Pura 80 Ultra,在用户体验的极致性上带来非常明显的提升,在保持旗舰轻薄手感的前提下,提供全场景、全能的顶级长焦体验,可以说是六边形战士,在夜景、微距、舞台、人像、望月、望远六个场景下表现都非常优异,远超所望。
华为Pura 80 Ultra有“演唱会神器”之称。这两年演唱会火爆,每个人都有机会现场追星。在舞台拍摄爱豆时,镜头不仅要看得远,画面还要更加通透、清晰。针对舞台复杂光源的问题,有红枫原色引擎的加持,能够更加精准地还原舞台色彩。以前,用手机记录演唱会现场,几乎是不可能的,现在几乎可以精准捕捉爱豆的每一个表情,坐在后排也能拍出超清色彩氛围的照片。
长焦夜景也是一大行业难题,之前在P60 上已经得到较好的解决。这一次华为Pura 80 Ultra的防抖能力再提升2倍以上,同时提供了云增强能力,通过硬件软件双升级,能够轻松拍到高清长焦夜景照片。有用户表示:人眼看不清的,拍下来用手机看。
此外,在人像、微距、录像的能力也有很大提升。针对人像,实现了行业首次200mm以上拍人像的手机摄影能力,并且在240mm拍下的人像依然细节清晰自然,色彩和氛围都十足单反。华为Pura 80 Ultra还加入了景深扩展功能,微距拍起来更容易。支持4K HDR能力,通过AI ISP能力支撑,手机也能成为舞台录像的神器。
一镜双目是为用户的极致体验而生。当然,极致本就是一条没有终点的路程,华为Pura 80 Ultra让极致上升了一大阶,但在创新的路上,这只是过程中的一站而已。向上攀登,华为的目标是直到抵达技术珠峰。
华为的“不妥协”,本质上是对用户体验的极致尊重和对科技创新边界的不懈探索,也是对余承东所说的“把不可能变成可能”执着精神的实践。
一场直播对谈犹如看了华为长焦编年史,我们可以总结出一套华为影像的创新密码:以用户需求为灯塔(轻薄+全能画质),以深厚技术积累为基石(十年长焦演进之路),以“不妥协”的精神为引擎(挑战设计思路、死磕工程精度、赋能供应链),最终实现一次次的革命性突破。
可以说,终点也是原点。华为所有无人区的大胆探索与绝不妥协,都是为了满足用户的极致体验。
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