近万字,详述华为相机崛起之路

这一次我们来聊聊华为的相机~~~~呗!


近万字,详述华为相机崛起之路


虽然这个年呢过得不怎么顺利,严重的疫情影响了全中国,特别是智能手机行业,新机可能都要到2月底才能大规模出货。

理论上,华为P40和P40Pro应该会在3月28日于mwc发布,对他们的影响倒不是特别大。从目前的假想图来看,P40Pro的后背已经变成了5个摄像头,非常夸张啊。

鉴于目前披露的信息太少,而且华为的保密措施非常严格,所以我们暂时先不讨论P40和P40Pro,而是从头开始,回看一下,华为究竟是如何一步一步,从一个压根不知道该怎么做相机的厂商,逆袭成一个手机拍照的引领者。


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崛起之始

众所周知,华为真正开始发力手机,是在余承东到任消费者BG之后,为了重塑品牌,当时他们推出了两款重磅产品,也就是华为Ascend P1和D1。但是在那个时候呢,他们还没有真正的重视相机,所以实际表现也就是扫个码。


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这两款手机笔者当时都买过,P1在轻薄方面做到了极致,而D1的屏幕素质在当时绝对是领先的,但是其他的方面真的是 不堪入目,K3V2不愧是一代垃圾之王,真的是哪哪儿都不行。

旗舰机都这样,那就更别提低端的荣耀系列了。现在很多花粉吹牛逼,总喜欢吹华为第1款双摄手机——荣耀6plus。这款手机配备了麒麟925芯片,算是一款逆袭的产品。在相机上,它配备了两颗索尼imx179传感器。当时华为的宣传声势也是十分浩大,宣传用数学完全改写照相,两个800万摄像头也确实唬到了不少人。

但是这款产品的实际体验和样张,告诉我们,双摄像头毫无作用。

我们现在都知道——手机绝对不需要两个完全一样的摄像头,没有任何增益。成功的多摄系统,分工都是非常明确的,比如广角、长焦、黑白、景深...所以荣耀6plus的规划思路其实倒像是中医——管你什么科学不科学,反正「我觉得」就对了,我觉得两个就比一个好,所以先塞两个再说,万一有用呢?

结果呢?除了摄像头确实 double 之外,荣耀6plus配套的算法几乎可以说没有,甚至硬件上的模组都不够成熟, 拍照偏红的问题到退市也没纠正过来;更何况后期还换了 CMOS。

所以这款产品根本谈不上任何的技术突破,除了给竞争对手们徒增笑柄,也没有带来任何的引领作用。只能说我们要尊重科学规律,没有万一的说法。所以后面的华为机型,也灰溜溜的放弃了双摄像头的方案,老老实实做单摄像头。

接下来的几款产品,比如Mate7/P7,也跟当时的国内对手们差不多——通用的模组、镜头,实际效果也还是扫个码。至于算法这种事情,在当时整个国内的手机行业当中,都还没有引起足够的重视,而且你也招不到人才啊,最多最多也就是把高通mtk提供的算法好好调教一下。

但是芯片供应商的基础算法又能好到哪里去呢?别说那时候的骁龙800,就是今天骁龙855了,坚果Pro2s只有基础算法,不还是给我们表演了一个超级翻车?你看他拍的这都啥玩意儿。而华为的情况更复杂一些,因为坚持使用海思的芯片,ISP水平连高通骁龙乞丐版都不如,自己又没有图像方面的积累,连基础的算法都没有,只能是摸着石头过河,有一步算一步,凑合着过日子。

这种情况一直持续到了2013年末,这个时候,华为经过几次不懈的努力,终于跟徕卡勾搭上了。这就说明他们的高层还是非常有追求的,至少知道自己不行的时候要引入外援。2014年夏天双方达成了合作共识,徕卡将协助华为对相机进行调教。

最终的产品就是华为在2016年发布的P9。


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P9搭载了双摄像头系统,一颗彩色再加一颗黑白,宣传“经过徕卡的调教,再加上华为自己的优化,既能保留黑白部分的丰富细节,又有更好的彩色表现”

抛开徕卡合作的各种营销上的槽点,从那个时期的样张来看,P9远没有达到一流水准,努力当个二流阵营的排头兵就已经不容易了。更别说,黑白副摄这条路,很明显是走不通的。多出来一个摄像头,并没有构成很明显的技术优势,华为自己吹的黑白画质优势,反正我是没看出来,不信你可以翻一下当时的样张。

而且从横向来看,黑白没有成为业界发展方向,只有部分菜鸡慌不择路的上马力。从纵向来看,华为现在自己也放弃了黑白方案,转而采用业界流行的长焦、广角。一个好的技术路线必须要有足够强的生命力,你自己得长期使用;而在这个基础之上,如果友商在拼命的抄袭,那它就是一个真正牛逼的技术方案。黑白副摄显然不牛逼,从技术层面来讲,它的收益几乎为0

但这次合作意义非常深远,要远远超过P9这款产品本身。


徕卡究竟在什么地方帮助了华为呢?


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最明显的当然是营销,通过徕卡这样一家老牌相机厂商的背书,华为至少在拍照这个领域赢得了一部分的关注,首先有了音量。起码那些买得起徕卡相机、关注徕卡的人,对于华为会有种天然的关注欲望,这些人的财富和影响力是处于社会中比较上层的状态。这一招也被华为继续用在保时捷的合作上,非常有效。

然后就是所谓的徕卡味儿调色。极具富特征的徕卡色彩偏好,经过上百年人类视觉的考验,从最初胶片时代到现在数码时代,徕卡相机的德味成为它的标志;而P9 的徕卡味,作为一种可玩性相当不错的玩具,在相机圈也有广泛的讨论。

最后,我认为可能很多人都没有注意到,就是徕卡帮助华为,建立了一整套相机系统研发的正确认知,直接帮助他们完成了整个相机研发架构的搭建。长期关注手机行业的朋友肯定会知道,相机本身是一个非常复杂的光学系统,而不仅仅是一颗传感器这么简单。

你如果比较有进取心,想要做做业界的TOP3;就必须做到CMOS传感器的联合研发,拥有模组、镜头、镀膜和马达等选型、开发的能力,甚至可能还有isp硬件和算法之间的各种配合等等工作。

在搭建这个体系的过程当中,肯定华为自己付出了巨大的努力,是成功的第一要素;但假如没有莱卡,没有一家历史极其悠久的伙伴做指导,华为虽然也能成功,但必然不可能这样快速成功。


学习的速度开始提高

当华为和徕卡合作一直走到P10的时候,尽管他依然是那个跟随者,属于第二梯队,但是他已经积累了足够的经验,知道相机系统应该怎么运作,也确立了足够明确的技术路线,知道自己未来几年提升的方向是什么。

在这中间,肯定也完成了组织变革——相机部门的重要性被提升到一个极高的位置,可以在各部门的会议中,殴打 ID、功耗、乃至供应链部门,甚至芯片部门都要主动来配合你。同时相机部门自己,也肯定要吸收大量的专业人才,有足够长期的规划,获得来自上层领导坚定的承诺。

在这个时候,尽管国内其他的竞争对手,依然可以用高通的自带算法,供应商提供的传感器和模组,来达到跟华为接近的标准;但华为已经处于蜕变的前夜,下一款产品就打得他们毫无还手之力。

那就是P20 Pro


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我们回头看一下,p20Pro到底强在哪里?

首先他有打遍天下无敌手的硬件配置。主传感器为索尼IMX600——4000万像素,1/1.7的尺寸,感光性能极强,而且还支持像素4合1,合成后的单位像素面积达2μ,无论是安卓还是iPhone,在这个传感器面前都只有跪拜的份。三星和苹果挤牙膏实在是挤得太久了。

接下来华为用一个点打穿了三星和苹果的防御壁垒,那就是夜景

超级夜景是华为算法的一次爆发。


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之前手机拍夜景,大家想到的都只是简单增加曝光时间,但在夜景的细节,高光的控制,暗部的提亮方面表现都比较差,而且对稳定性要求极高,没有脚架你几乎拍不出来。而超夜算法通过多帧合成加上帧对齐,解决了夜景的拍摄难题——消费者通过手持也能拍出相当不错的夜景,还不会糊。

尽管三星和苹果在日常的白天拍照当中,依然保持一定的优势,但消费类电子本来就不是一个完全讲究理性的行业。就好像我们今天大喊AMD YES一样,锐龙3代还有很多的小毛病,但是大家对于英特尔的厌恶已经压倒了一切。

那在当时也是一样,三星和苹果拼命挤牙膏,传感器尺寸已经多年没有进化,天天盯着白天场景做优化,边际收益几乎为0;而在算法上,虽然谷歌零敲碎打搞出了一点成就,但是Pixel系列本身就是个汉献帝,象征作用而已。

在国内市场,华为的同行们依然毫无前进的动力,吃着老本儿,跟着供应链的惯性往前走,根本根本不愿意在相机系统上多花钱,更谈不上什么组织和制度的变革了,人还琢磨着怎么在湖南电视台多打点广告呢,所以即便P20 Pro确实存在非常多的问题,但也不妨碍它就是手机相机新的希望啊。

它的外观部分有非常大的牺牲,相机模组突起的太严重了。但是华为就敢于去赌一把,看看相机部分的进步,到底能不能抵消ID的牺牲,消费者到底认不认可相机的重要性。事实证明,这次大跃进的冒险,收获极其丰厚。P20系列累计销量1700万台

而且华为通过跟DXO的深度合作,把自己在研发上的力量,转化成在营销上的优势。因为评测拍照本身是一个相对比较专业的事情,但是DXO用分数这样一个很简单粗暴的办法来衡量结果。如果我们仅从市场营销的角度来看,毫无疑问跟华为的针对人群是相吻合的。

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手机行业走到今天,成功已经不是某个方面的偶然突破,而是在研发策略,战略方向,市场营销,品牌价值等多方面的共同突破才能实现。尽管我们对华为有很多意见,甚至是不同的立场,但是面对P20 Pro这样一款产品,我们应该承认它的突破性意义,和空前的启迪作用。

P20Pro 在夜景方面的强大优势,把一个极端场景,变成了随手拍,开创了一个全新的领域,这足以称得上重大突破,毫不夸张地说——它带来了手机拍照的新时代。至少在相机这个分系统上,他刺痛了当时业界疯狂挤牙膏的领头羊,没错,我说的就是苹果和三星。同时他也教育了跟僵尸一样,只知道跟着本能往前走的国内同行——原来疯狂投入研发,真的会有回报。

对手们在P20 Pro发布之后,也终于意识到算法的重要性,开始亡羊补牢,不再仅仅依赖于高通提供的基础算法。他们至少开始学着从商汤、旷世这样的第三方AI厂商,批量的采购拍照算法,整合到自己的机器里面。


华为也没有停留下来,继续挤牙膏

Mate系列我们就不多说了,本来就不以拍照见长,mate30系列增加了一颗所谓的电影镜头;专门用另外一颗大底给用户来拍视频,而不是像其他对手一样用主摄像头兼顾拍照和视频。

这颗视频模组肯定是经过了重新的设计,它的镜头镀膜和光学素质,跟拍照的主摄像头都是不一样,毕竟就算是4k,画质也只有800万像素,如果用主摄像头去拍的话,只能利用其中很小的一部分。虽然现在用户拍视频,倒不是很在意画质,伴随着全民创作时代越来越火热,华为坚持这个方向肯定会有回报。

P30Pro又带来了两个重要改进,一个是传感器换为RYYB的像素排列,可以得到比标准RGB排列更高的进光量,但是像素数量和尺寸依然还是老样子。


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另外一个就是5倍的光学变焦模块,给手机拍照提供了一个前所未有的全新视角。最高50倍数码变焦实在太夸张了,你们都在玩夜视仪?那我玩一个望远镜。从12-24,24-70,70-200的大三元焦段,华为算是凑齐了

潜望式棱镜结构,确实给手机拍照带来了一种全新的可能,那这个时候就有人要跳出来了——OPPO不是在2017年就已经展出过相关的验证机?虽然我也觉得OPPO确实展示出了他的技术前瞻性,但是没有量产就没有一切。自己的孩子不好好养,好技术就是不量产,被别人给克隆了一个,这能怪谁呢?

华为跟OPPO几乎同一时间量产了5x光学变焦模块,足以证明战略的准确性,和执行力的强悍。而从整个业界的发展史来看,友商也在纷纷跟进棱镜变焦结构,证明华为和OPPO这一步是赌对了。

不过RYYB的偏色问题一直没有解决,步子太大扯着蛋,算法部门明显高估了自己,这点是需要提出批评的,而且业界也没有进一步的跟进,说明是个不成功的探索。

那我们现在来总结一下华为在相机方面弯道超车的原因,然后我们再来讲一讲对其他竞争对手的看法。

  • 首先是母公司华为本身的企业流程和制度建设,就非常的完整,这保证了他的执行力。
  • 第二是公司高层对于拍照形成了足够准确的战略性判断,而且能够给到中层和基层以强有力的支持,能够承受这些损失,并坚持投入。

比如说跟徕卡的合作,华为手机学到的东西,并不能够立刻产生经济效果,但他们依然能够坚持。并且在整个市场和产品不断的发展过程当中,领导层愿意调整手机各部门的资源分配,加大对于相机部门的倾斜。

  • 第三是相机部门和整个研发部门拥有非常科学的研发体系,从技术方向的判断,供应链的合作,到每款产品的节奏……专业的人做专业的事。

人就奔着第一去的,不会盲目的跟随,让不专业的领导拍屁股做决定。


  • 最后就是努力地向全产业链去渗透,比如和索尼定制传感器,比如去定制新的模组马达镜头,在芯片部分坚持采用海思的麒麟系列。

同时期的「友商」是怎么做的?

苹果的技术细节我们就不多说了,iPhone全系列的相机镜头已经被解析过无数次。

苹果的各方面其实都是华为的加强版,比如他们对于影像的长期投入,高层坚定不移的支持,极其强悍的供应链控制能力,傲视群雄的各种定制硬件,比如A系列处理器,甚至它还有一个独一无二的定制化的操作系统。

而且苹果作为一个用户基数大的多的品牌,依然能够保持对于用户需求的敏锐嗅觉。比如iPhone相机系统的技术重点已经转向了视频。因为全民创作的时代已经到来,短视频已经变成人类主流的社交模式。


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但是苹果的问题在哪里呢?很简单,跟英特尔一样,挤牙膏,实在挤得太凶了。你要iPhone加大点传感器尺寸,多加个摄像头跟杀了他一样;苹果对于超额利润的过分追求,已经严重影响了它的创新。

iPhone的进步是毋庸置疑的,但我们也可以看到作为条件最好的手机厂商,拥有自己的软件系统和定制的处理器,苹果的夜景算法,却在iPhone11上市之后很长时间才推出。而且还不能手动打开。iPhone依然有领先的地方,就好像英特尔依然领先AMD一样,但问题是苹果这种态度其实是非常让人不爽的,如果没有竞争对手的刺激,他们可能单摄像头一直用到2022年。


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接下来说说三星,三星虽然已经接近退出中国市场,但依然是非常具有参考价值,毕竟还是全球第二。而且三星是真正的全产业链企业——三星电子,三星半导体和三星显示,构成了三星在手机方面最强悍的竞争力。

之前的三星在拍照方面强到什么程度?


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为了平衡政治和经济的势力,三星的旗舰系列都需要采用高通骁龙芯片。而在部分地区,比如像韩国国内采用的是exynos。那么怎么保证两个平台的手机拍出来的效果一样呢?三星直接采用一个独立的isp。

这样的话几乎是等于完全从头开发。高通在isp上下的功夫完全白费了,但是三星浪的起;靠堆研发人力,三星手机的拍照一直都保持在一个非常高的水准。

但是s8之后,我们可以很明显的发现,三星在缺乏竞争的情况之下,也开始挤牙膏,很默契的跟苹果保持着每年的节奏,甚至完全不更新,甚至出现了这种三星半导体出了新的相机传感器,结果三星电子总是姗姗来迟,落后国内厂商半年到一年的时间,才会装到自己的手机上用。

这说明他们企业的内部一定有非常严重的教条主义,官僚主义体制僵化的问题;行业巨头并非坚不可摧,当他们犯了官僚主义僵化的错误,变成一坨又懒又臭的怪物,就是超越他们的时候。

不过三星作为一家成功的跨国公司,内部的纠错力量也不容小视。就目前披露的情况来看,s20系列在相机上可谓是大跃进,基本上就是要什么有什么,跪舔消费者的速度飞快。比如广角、长焦、1亿像素、光圈防抖、TOF……就不知道这样疯狂堆料,S20Ultra的售价是不是要超过1万块钱。

当然就算这样,我也是不会买三星手机的,OneUI 还是太烂了。

我们再来看小米,实际上在小米9之前,他们对于相机的态度是——又不是不能用。


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小米全家的相机就是供应链拼凑的产物,从硬件上来说传感器一般都是当年的主流,但是从来没想过去定制或者改造,模组水平也是凑合着过日子。ODM机型估计小米管都懒得管,干儿子还不如狗。而从软件上来说,也没有特别出众的算法。基本上就是高通给啥就用啥,再稍微买点第三方的美颜整合进去。

而且因为一直在用高通和MTK的平台,也没能有啥积累。我们都知道华为坚持采用麒麟系列的芯片,虽然ISP并没有高通纸面参数那么强悍,但海思跟华为亲密无间;华为每次在相机方面取得算法的突破,都可以把成果很好的保留下来——即使换了新的芯片,算法还是可以照样跑的。

但小米这种换来换去的,就没这么好运了,积累的软件代码,高通MTK双平台很难通用;甚至用同一个牌子的芯片,供应商都可能拍拍屁股推倒重来,让你之前写的代码成废品。然后算法大量采用第三方,人家才懒得给你每个芯片都重新适配。所以光是在算法上,小米之类的厂商,就需要花费大量的时间去重复造轮子,更何况研发能力跟华为天壤之别。

但是P20 Pro的销量,以及小米在整个国内市场上的绝对劣势,给小米的高层尤其是雷军敲响了警钟。从我了解的情况来看,小米也开始效仿华为,对自己的相机部门进行大刀阔斧的改革,高层开始愿意给相机部门提供授权和资源支持,相机部门不再是从属地位,不再随波逐流。

这一系列的改进,最终的结果就是CC 9Pro。


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如果全面的衡量这一款产品,我觉得CC 9Pro挺短腿的。至少处理器和双曲面屏,就让我无法产生任何的购买欲望。但是今天我们评价的是相机,如果从CC 9Pro相机部分来倒推小米内部的改革,我觉得这个改革还是非常成功的。

首先就是小米有了自己可以去坚持的技术方向,那就是丧心病狂的超高像素和大底。不管你认不认同这个方向,起码比随波逐流的对手们强太多了,这说明小米不会满足于一个供应商方案集成者的角色。比如Oppo在2017年就和舜宇光学联合研发,展出了5x光学变焦,但实际上到2019年他们才正式量产,而且居然重新造了个轮子,是三星机电供应的模组。其他时间,OPPO的相机部分并没有太大亮点。

而vivo就更加的不用说了,虽然他们目前相机系统也达到了一定的高度。但是相比华为和小米,还是东一榔头西一棒,没有自己坚持的东西。广角流行我就加广角,长焦看起来不错我就买个OPPO大哥吃剩下的5x模组,大不了都装上。

也能理解,毕竟他们的根基还是线下渠道,而且他们脑子里依然相信——跟随也能取得胜利。

那回到CC 9Pro,有人会说了,1亿像素不是三星的东西吗?为什么这边要归于小米呢?照你这么说,IMX600不也是索尼的吗,跟华为有什么关系?

其实很简单,1亿像素为什么不是三星电子先量产?因为它的底实在是太大了,需要配合的技术远远超乎普通人想象,比如马达镜片镀膜,这些东西都需要重新开发。甚至软件算法都需要全新的思路,因为高通也从来没想过,手机上居然有这么高的像素,整个相机部分的软件都要重新调整;比如预览界面、多帧合成、夜景...

上面这些东西呢,卖传感器的三星半导体是不会做的,他们的技术支持一贯都很恶劣,管生不管养,管杀不管埋;比索尼差远了。所以只能小米自己吭哧吭哧的开发。

CC 9Pro的整个相机系统,从目前的样张看,做的还是不够好。它的整个完成度比p20Pro刚刚推出的时候还是要差一点。比如它的大底基本上只能在白天强光的环境之下释放出威力,在弱光环境之下还比不上华为,它的几个镜头的色彩一致性也比较难以令人满意,凑数的摄像头基本上没发挥什么作用,HDR目前还不够智能,经常会有翻车的情况。

所以花粉和米粉打架的时候,当然可以去各种挑刺。但是你不能否认这一款机型的历史意义,正如同你不能否认华为P20 Pro一样。小米在尝试另外一条路,这次他们不再随波逐流,而是非常坚定地用整个公司的力量去推动。

小米现在的状态,挺像华为在P9/P10的时候——有一定的技术优势,意识到了相机作为产品和公司竞争力的重要性,并且进行了组织变革,,但是还在爆发的前夜。只不过,局限于技术发展,而且内部组织变革和思想变革还未完成,这条路走的不是特别顺;CC9Pro从产品力上来说,是一款不平衡的奇葩产品,但是它至少能让我们看到了希望。

如果我们看的更深一点,就能够看到——小米有自己坚持的方向,不再仅仅停留在供应商的继承方案上,相机团队也得到了极大的扩充,并且在技术研发方面得到来自上层的保证与支持,相机不再是一个可以被随便牺牲的部分,甚至整机反而要向相机部分倾斜。

作为消费者而言,我们不应该做精神股东,我们应该非常鼓励厂商之间出现技术上的激烈竞争,这样我们才能受益。小米坚持高像素和大底,哪怕他并不能够击败华为,哪怕很多人像我一样,并不觉得这是一条完全正确的道路。

但只要实力能够接近,就能给华为足够多的压力;让他们再用ryyb这种奇葩技术之前,先要掂量掂量,而华为的进步反过来也会不断的推动三星和苹果往前走。而且必须指出的是,小米在相机方面的改进,会辐射到他的中低端,也就是红米系列上;只要平台的能力够,就会下放核心算法用心调教。

所以红米的相机部分的改进,也会逼迫荣耀,不会那么丧心病狂的砍成本,最终收益的还是消费者。

至于其他的国产厂商,说实话,我已经不抱太大的希望了,相机这个事情牵一发而动全身,高层不换思想,不做大的组织变革是根本不可能把它做好的。

空口无凭,我们就看2020年,各家拿出来的产品实际的表现力吧。

近万字,详述华为相机崛起之路


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