RYYB陣列和偏色有直接關係嗎?華為為啥在p40上還堅持用它?

RYYB陣列和偏色有直接關係嗎?華為為啥在p40上還堅持用它?

  • P40系列的發佈,華為帶來了全新升級的 5000萬像素主攝(IMX700 1/1.28英寸底、像素4合1的2.44μm單位像素尺寸 , RYYB濾色陣列)和1200萬長焦(型號未知, RYYB濾色陣列)。
  • 我們可以發現,雖然部分網友一直詬病ryyb偏色,但是華為絲毫不為所動甚至把長焦也換成ryyb了。
  • 那按照部分網友那套rbby=偏色這套邏輯,p40的偏色問題豈不是偏到不能看了?

要知道用 RYYB排列是否一定偏色,先弄清楚 RYYB拜耳陣列和 RGGB拜耳陣列是什麼。

1.拜耳陣列是什麼?

  • CMOS 傳感器上的光電二極管(photodiode)只能感知光線的強弱,它是無法感知顏色的,所以它只能輸出黑白的照片。在上個世紀的時候呢,有一位在柯達工作的工程師——拜爾,提出了一個解決方案:在每一個光電二極管前加上一塊有顏色的濾鏡,然後根據每個光電二極管輸出的信號強度,以及其前面那塊濾鏡的顏色特徵,結合周圍的像素信息,來“猜”出這個像素應該有的顏色。
  • 他嘗試過各種各樣的濾鏡組合,紅、黃、藍、綠、品紅、青、白……最後他發現每四個像素為一組的話,R、G、G、B 這個組合是最合適的,也就是一個紅、兩個綠呈對角線排列,還有一個藍,這一個經典的組合被廣泛採用,也是目前絕大多數設備所使用的方案,而這個方案以其發明者拜爾的名字命名,被稱為拜爾濾鏡(Bayer Color Filter Array)。
  • 而華為採用的Ryyb排列也是拜爾濾鏡的一種。


RYYB陣列和偏色有直接關係嗎?華為為啥在p40上還堅持用它?

2.用了RYYB,那麼CMOS還是隻能記錄紅綠藍三色信息啊,怎麼才能得到其他色彩呢?

答:去馬賽克算法(結合下圖看 下面的文字)

當我們拍攝右側圖 1 的場景時,CMOS 所有像素傳回來的圖像直接組合的結果就是右側圖 2, 當我們將濾鏡顏色加到像素上會得到圖 3, 很明顯這也不應該是我們最後看到的圖像。 所以由 3 到 4 的過程,就需要插值算法(去馬賽克算法)來補足。

RYYB陣列和偏色有直接關係嗎?華為為啥在p40上還堅持用它?


看完以上的內容,你會發現無論是Ryyb拜耳陣列還是rggb拜耳陣列,都需要通過去馬賽克算法,顏色校正和伽馬校正,邊緣增強,飽和度增強,去偽色等等一系列算法才能得到最終我們看到的圖片.

Ryyb拜耳陣列和rggb拜耳陣列的不同本質上就體現在這一系列算法上.CMOS本身就是色盲,顏色都是靠色彩濾鏡配合猜色算法得來的。普通的rggb拜耳陣列猜色會遇到色彩混疊和拉鍊效應,偽彩色等等一系列的問題.

RYYB的突出問題在於猜色算法和自動白平衡算法是不是能做好。至於色彩準不準,縱觀整個手機市場,沒有哪家的手機會以色彩還原準確來作為賣點,相機要準確還原色彩都得千八百塊一張的白平衡卡伺候,手機就看直出 好不好看,準不準都是鬧著玩.

所以手機攝影其實就=計算攝影!

記住照片都是算法加工出來的!!!如果有人問你要沒用算法加工的真實圖片,你直接把上圖的圖3甩他臉上!看他喜不喜歡

3.回到最開始的問題,ryyb是否一定偏色? 答案是否定的. 偏色問題和rggb排列沒有直接關係!如果你讀懂了上面的內容,你就會發現rggb也會偏色.只不過是誰多誰少的問題.而算法的成熟度是影響偏色的一個重要原因. rggb排列是專業相機和手機相機cmos上用的最廣泛的一種.而ryyb排列在手機cmos上應用也就華為一家而已.所以算法成熟度上遠不如rggb。

4.既然ryyb算法更困難,那華為為啥堅持要用ryyb排列?

  • ryyb最大的好處也就是增加40%進光量,暗光情況能有更多信息.畢竟光線不足時,後期算法再牛逼

不可能"無中生有"吧.雖然大底和更大光圈也可以解決這個問題.但是手機cmos的尺寸是有極限的,不可能無限增長.我預計1英寸就是極限了.而手機上的大光圈受限於手機攝像頭模組體積大小等原因,手機的鏡頭幾乎都沒有光圈葉片,只有固定的光圈值,所以並不能像單反那樣自由調節光圈大小,只能用最大光圈拍攝。大的固定光圈會使畫質受到影響,會出現邊緣分辨率下降、邊角失光嚴重等問題。

  • 構造技術壁壘,甩開對手。

如果華為和對手使用相同的硬件平臺(rggb排列),那麼自己保持的技術優勢很快就會被對手追趕上.比如,cmos底大小,難道天真的認為小米,ov不可以用一樣多的錢找索尼定製一個參數和IMX700差不多的的cmos嗎?都是錢索尼憑什麼不要小米ov的一定要華為的?你們從小米,ov最近都開始定製的大底,就不難看出. 大底優勢不可能保持很久.手機相機的底很快就會進入瓶頸.到時候大家都用一樣的底,這個時代很快就會來臨. 答案很簡單了,既然硬件上華為沒辦法構造技術壁壘.那就只能在算法上努力. 而大家的算法簡單來說就是對一個名叫rggb拜耳陣列產生的色彩信息進行加工,看誰算出來的圖片更接近肉眼所見/更討喜. 說白了大家的原材料是一樣的,算法就是加工技巧. 而技巧是可以互相學習的,就跟這幾年大家學習谷歌算法一樣.所以構建在rggb排列上的算法其實也不能成為技術壁壘. 所以華為主動拋棄Rggb排列這個大家都用的原料,改用ryyb!華為在Ryyb排列上衍生的一系列算法才能稱之為"技術壁壘",對手學都學不來.這就是為什麼在被imx600吊打的時候, 小米,ov沒有盲目定製一個和imx600差不多的cmos.因為就是給對手用也調教不好。

算法能解決的問題都不是問題. 雖然ryyb排列的算法難度很大,但是從P40pro用了兩塊ryyb來看華為的相機技術團隊顯然對自己很有信心,認為'算法能解決的問題都不是問題'/找到了克服ryyb排列缺點的方向.我甚至可以大膽猜測到p50時代可能就是全員ryyb了.

RYYB陣列和偏色有直接關係嗎?華為為啥在p40上還堅持用它?

5.p40相比於上一代對偏色有了哪些改進方法?

使用了8通道色溫傳感器+AI AWB色彩算法是為了保證攝像頭之間白平衡/色彩的一致. (具體實際效果,看大家的實際測試).至於cmos和濾光片製造工藝/材料上有沒有新突破.恐怕只有華為/索尼知道了(商業機密)。 這裡推薦一位up主@請不要叫我評測君, 我就是從他的實測結果知道偏色不是ryyb的獨有問題,rggb算法如果不好也是經常出現的(比如拍燈箱也會偏色)。

6.反對的聲音(水軍的聲音)

如果我們把"華為""Ryyb"作為關鍵詞進行搜索,你會發現大部分人都持反對意見.原因有以下幾點

  • 初代ryyb實拍確實有比rggb嚴重的色彩偏離問題
  • 手機相機技術都是專業相機玩剩下的,專業相機廠商過去解決不了的問題,手機廠商肯定解決不了.拜爾濾鏡發展40多年了不是沒有廠商嘗試過ryyb排列但是都知難而退,解決不了帶來的缺點(兩個Y通道的進光量是RB的兩倍,黃色容易溢出,低感下色彩大概率翻車)如果真的能用什麼算法去解決的話,那 RGGB 早就被淘汰了
  • 搜索專業論文,你會發現RYYB 是一個非常冷門的排列,細緻深入的研究報告極少。相關的專利技術就更少了.華為如果執意ryyb一條道走到黑,早晚進入技術無人區(其實已經進入了,相機廠商在這方面的積累投入都不如華為了),突破非常艱難. 到最後可能是竹籃打水一場空.在相機技術的革新與嘗試上,相機廠商們才是真正的領頭人,沿著他們走過的路前進才是顯示可行。


RYYB陣列和偏色有直接關係嗎?華為為啥在p40上還堅持用它?

7.個人的看法

所謂''路線錯了,知識越多越反動",所以前期的技術選型非常重要. 而華為的技術部門選擇ryyb不可能比各位吃瓜群眾還不瞭解它的困難. 所以我們暫且認為他們這樣做有自己的道理(機密).

我們聊一聊華為的相機技術部門研發有沒有突破的實力;

1,算法, 這個不需要多講,從p9到p40,算法的進步是有目共睹的,包括ryyb的調教也沒有太翻車

2,相機硬件設計 從多攝發展,大底發展,潛望長焦來看,華為的硬件設計能力可以說是引領行業的. 3.CMOS製造

不久前有一篇索尼手機cmos事業部負責人的採訪. 其中不乏有對CMOS發展方向的討論 引用一段他的回答 '''當然,競爭對手正在生產1億像素,但是我們的概念是能夠在各種場景(尤其是在黑暗的場景)中產生高質量的圖像。

如果太過於拘泥高像素的話,像素間距會很小,反而是有害的。 數碼相機開始發展時,像素數也是增加到20mp或更多,但是設計好適當的像素大小的話,像素數反而減少到10或更少。

當5G來臨時,還必須提高運動圖像的拍攝性能,因此有必要在使用多鏡頭時 提高傳感器本身的性能,如果僅堅持高像素數,那將無法做到。 ''' 不難看出索尼手機cmos的發展方向和華為的不謀而合(買通了?商量好的?)我們在回過頭來看看索尼為IMX700/608配備的豪華配置,全像素8核對焦,16和1,大底大像素,高速攝影等等手機上先進的技術華為全佔了,連自己家親兒子(孤兒)索尼手機都沒有! 雖然不知道具體原因,但是可以看出索尼手機cmos部門完全和華為走在一條道上全力配合.

RYYB陣列和偏色有直接關係嗎?華為為啥在p40上還堅持用它?

最後說下我用的是第一代RYYBP30Pro,我想告訴你們,想買手機可以去實體店體驗,網上自媒體的可信度不是很高,一定要去實體店體驗。


分享到:


相關文章: