华为P40系列：极致理念下的“软硬件双向结合”影像技术突破

手机影像是一个，完整的技术解决方案。...

作者 | 宿艺

编辑 | 子淇

3月26日晚，华为p40系列面向全球市场，正式发布，售价分别为799欧元（华为P40）、999欧元（华为P40 Pro）与1399欧元（P40 Pro +）。

华为消费者业务ceo余承东在，发布会中表示："P系列创立之初的理想，就是把美学和摄影带给，大众消费者，既是艺术高地，也是科技巅峰。从光学品质优越，的徕卡镜头、感光元件，到引领未来的芯片、XD Fusion图像引擎，p40系列以全时段全焦段，超清影像，创时代先机。"手机影像性能与体验，从来是一个完整的，技术解决方案。

一张手机照片，或者视频影像，包含着光学镜头、感光元件、算法、芯片的复杂协同。

因此业界的一句老话就是“硬件决定下限，软件决定上限”，前者是手机成像质量，的基础，而后者的调教决定，了成像品质提升的幅度。

以华为P40系列“全时超清”为例，其可以划分为“全时段”、“全焦段”、“全场景”三大维度定义，每一个都聚合了诸多业界，顶级的“软硬件双向结合”技术。

全焦段：业界首个10倍光学变焦

手机光学变焦方式，主要分为三种：单纯物理光学镜头结构的“光学变焦”；通过算法把每个像素，面积增大，从而实现图像放大的“数字变焦”；以及光学变焦+数码变焦混合使用的“混合变焦”。

以上三种方式，只有光学变焦可以做到，真正“画质无损”，后两种变焦方式都会，影响画质，程度取决于算法优劣。

智能手机市场，长焦这个“技术流”始于2019年一季度发布，的华为p30系列，其实现了全球首个5倍，光学变焦，最高支持50倍数码变焦。其他手机品牌陆续，跟随推出了“50倍”、“60倍”、“100倍”等长焦方案。但这些跟随产品大都，存在一个共同特点：突出长焦数值，同时刻意弱化真实，光学变焦数值。

原因在于，5g智能手机高效堆叠的，内部结构，很难放置物理体积较大，的长焦光学镜头模组，而通过算法的“增益”方式，无疑可以在控制，成本的情况下，更容易得到更好的长焦表面，数字宣传效果。

但是，这种刻意强化数码或，混合变焦数值的做法，带来的结果是手机用户，支付了堪比长焦模组元器件的钱，但在体验端却带来了“长焦不稳”、“成像质量差”、“噪点太明显”等问题，最终沦为“鸡肋”配置，这实际上对于手机品牌和用户，来说都是一个“双输”的结果。

新发布的华为P40 Pro+搭载了全新的“徕卡五摄”手机影像模组，包含一枚5000万像素，超感知主摄、一枚4000万像素，电影摄像头、一枚3D深感摄像头，一枚3倍光学变焦镜头，以及一枚10倍潜望式长焦，摄像头。

由两枚变焦摄像头组成，业界首个超远距光学变焦系统，支持10倍光学变焦、20倍混合变焦，以及最高100倍数字，变焦。

业界和用户关注度最高的是，10倍光学变焦，也是华为在全球业界首创。5g机身内部堆叠已经，非常紧凑，再往里放置如此多，的镜头与影像模组方案，特别是结构极其复杂的，大光学变焦元器件，无疑是“螺蛳壳里做道场”，这是前所未有的挑战。

从华为p40系列较薄的机身与四曲，满溢屏设计方案来看，华为研发人员显然解决了，上述难关，背后则肯定是新材料、新工艺、新技术的一系列突破。这也是之后的华为p40系列国内发布会高管对话，环节的一大关注重点。

3倍长焦镜头的加入是，一大亮点，可以在广角和10倍，光学变焦间完成接力，实现中距向远焦平滑过渡，消除了很多“混合变焦”长焦模组的“跳变”和“白平衡畸变”的难题。

另外一大亮点，是华为p40 Pro+搭载的潜望长焦镜头模组，通过5次反射延长光路，光程比上一代提升178%，这也是华为P40 Pro+得以控制机身设计，厚度的重要原因。为了解决50倍以上的手机，长焦的“鸡肋”体验，华为P40 Pro+为超感知主摄和双目长焦加入，ois光学防抖，实现双重OIS+AIS智慧防抖。华为特有的AIS 2.0智慧防抖功能，通过算法实现软，硬件之间精密契合，提升长焦拍摄防抖性能。

当然，还有非常关键的新加入，(新加入)了xd Fusion图像引擎。可以通过Face SR、Text sr等超分辨率算法增强，对人脸、文字细节识别，增强对人脸、文字细节的识别，解决了传统手机长焦影像的画质，和清晰度难题。最终，OIS防抖+AIS2.0智慧防抖+华为XD Fusion图像引擎的“软硬件双向结合”技术整合方案，造就了华为P40 Pro+成为目前业界性能最强、体验最好的手机，变焦影像方案，堪称新一代手持“千里眼”。

全时段：2020年最大影像，传感器+超高清夜摄

智能手机时代，大众用户对影像传感器“底大一级压死人”这一专业术语的认知，最早来自华为P20 pro那颗开创性的，定制1/1.7英寸传感器。

其超强的影像效果与，超高用户认可度，也成为华为P系列“标签式”的影像基因之一，并在此后两年带动，了整个手机行业的“大底”技术升级之风。

此次华为p40系列主摄再次向索尼，定制了一颗1/1.28英寸“大底”。从供应链的反馈来看，这也是目前全球手机，产品中面积最大的传感器。数据显示，其感光面积相比苹果，iphone 11 Pro Max大 297%、比华为上一代，旗舰华为p30 Pro大 76%，也比三星最新，的旗舰galaxy S20 Ultra大 8%。带给用户的直观体验就是，进光量更大，暗光环境下的成像效果，再次提升，并且兼顾了对焦速度、信噪比等用户强影像体验。

在超强感光领域，华为p40系列还具备，诸多“独门秘籍”：

1）华为独创的ryyb滤色，阵列，将传统RGGB cfa中的绿色像素替换，为黄色像素，增加40%进光量；2）华为p40系列的主摄单像素(单像素，)尺寸达到1.22μm，通过Quad bayer四合一可聚，合成2.44μm大像素，是业界最大的单像素(单像素，)尺寸之一。结合华为自研的，感光和处理算法，可以实现在两种像素模式，的智能切换，实现在暗光、逆光、大光比等不同时段的复杂光线，场景下依旧保持稳定的优质成像能力。3）全新加入4000万像素，电影摄像头，拥有1/1.54英寸的超大感光尺寸，视频感光度高达ISO 51200，并支持16合1像素，融合技术，形成超大的单位像素面积，提升进光量，带来了出色的高清/暗光夜拍体验。

除此之外，华为麒麟990 5G处理器，具备的第五代ISP、达芬奇架构NPU，共同组成了硬件+软件+芯片的“软硬件双向结合”方案，组成全链路、端到端的影像系统，给用户带来了全时段、各种光线场景下的顶级拍照与，视频拍摄体验。

全场景：全球最强全像素8核对焦+7680fps超高速，摄影

精准对焦，是拍摄超清画质与，良好用户体验的前提。

华为p40系列拥有，业界最多对焦像素，最强对焦能力。其5000万像素超感知主摄全部，支持双核对焦。在默认拍照模型下，4个像素合并成1个，大像素，每个大像素拥有，8核对焦能力。既可提升暗光环境、拍摄较小物体的对焦速度，和精度，还可在街拍、体育摄影中抓拍运动物体，实现连续追焦。这也是智能手机向“类单反抓拍”能力的重要体验突破。

针对用户常用的，人像拍照场景，3倍长焦镜头的加入，再次成为一大亮点，可以最大限度地减少透视，畸变带来的人像扭曲，因此也被很多专业摄影师，称之为“人像镜头”。

同时，华为P40 Pro+“徕卡五摄”模组中的3D深感摄像头，可以完成人像与背景的，精准分割，达到类似单反的，背景自然虚化效果，比如单纯算法无法实现的“发丝级抠图”。

软件方面，华为p40系列采用的ai深度，学习算法矩阵在用户美颜的同时，可以保留肌肤纹理、发丝、睫毛等丰富细节。采用基于语义的，色彩还原算法，在大逆光场景下既，提升人像亮度，并保证背景不过曝，面部光线和背景更加真实，和自然。

视频影像方面，全新4000万像素电影，摄像头的加入，拥有1/1.54英寸的超大感光尺寸。在麒麟990 5g芯片的强大边缘算力与ai，算力支持下，可以实现最高7680fps超高速，摄影拍摄。

与此同时，充沛的AI算力，也为用户带来了，更多智能影像玩法。通过AI运算、姿态模板对比、表情模板对比，挑出用户最想要的，最符合审美的照片。除此之外，还有" AI消除路人"、“ AI去反光”等用户拍照场景中常见的“烦恼”，现在不用等人流、不用考虑玻璃等反光，也不用P图，抬手就可拍出自己的“C位”大片。

由此可以看到，华为影像技术的每一次，重要突破，背后都是一个非常，复杂的光学镜头+感光元件+算法+芯片的精密协同技术方案，涉及到全方位的“软硬件双向结合”。

因此，此次华为p40系列在，影像力的再次越级，背后并非是，一两个关键元器件、几个单独影像技术的突破，而是华为综合能力的，大幅提升，是一代完整手机影像，理念的真正升维。从外界来看，用户和业界经常会发现，一个现象，P系列作为华为定位的“影像与科技”旗舰，从p20开始就启动了，强悍的“代代p系列新品，甩竞争对手一条街”模式。

在影像技术被全球，手机企业都视为“核心创新”领域的今天，华为p系列能做到持续，领跑优势，背后的原因是多方面的：

首先，是持续而巨大的研发投入。

早在2016年，华为创始人任正非就在内部，高级技术人员讲话中明确强调“华为必须抢占下一个高地：图像时代”。华为消费者业务手机产品线总裁何刚在，2018年一次与《壹观察》的对话中，也明确透露“华为在影像技术上是长期，重点投入，不断打破影像的边界”。

华为巨大的研发投入，也印证了这一点，2018年华为研发投入高达，1015亿元，位列欧盟发布全球企业，研发投资排名第五位。2019年华为研发投入，预计超过1200亿元。任正非近期在接受媒体采访时，也透露称，“2020年华为研发投入将，增加到200亿美元（约合1400亿元人民币）”。在全球经济下行、疫情带来的增长不确定大，背景下，足可以看到华为对包括，影像在内的研发投入决心。

因此，华为p系列持续领跑，能力背后，是华为多年来向，手机影像这个“城墙口”长期重点投入、“千军万马持续冲锋”的必然结果。

第二，是对引领性技术趋势，的准确预判。

华为p30系列中国市场，发布会，我曾向何刚打听过，与索尼定制独家“大底”的周期，何刚的回答是“18个月”。

华为消费者业务第一手机产品线总裁李小龙曾在，接受媒体专访时，也透露过华为mate30系列，的研发成本：3亿美金、3000人、36个月。其中“36个月”背后，包括了华为影像技术与麒麟芯片的初始，定义和深度协同。

这意味着，华为每一代旗舰，特别是强调“影像与科技”引领创新的P系列旗舰，从一开始立项就必须准确预判手机影像的，未来趋势和创新方向。 从从3x到5x到，10x提升长焦能力；坚持大尺寸感光元件，从1/1.7英寸到1/1.54英寸到1/1.28英寸；从Quad Bayer像素排列、到计算摄影、AI摄影等，无不体现华为对未来方向的准确，预判和引领。

这一方面基于华为长期以来重，技术投入带来的趋势敏感性，另一方面则是基于对用户需求的深度，洞察与趋势思考。

第三、手机影像技术跨越背后，不存在单点突破，唯参数论源于技术“不自信”。

在手机影像领域，综合“软硬件双向结合”技术能力，实际上是一个技术“降维”打击概念。

一方面，安卓手机企业往往可以，借助第三方供应链创新，获得某一类型的强，参数硬件，但会受制于算法的投入，与积累不足。这也是一些安卓手机企业，明明使用了不错的镜头，和传感器，却会直接被，苹果iphone影像“吊打”的重要原因。

另一方面，苹果的算法可以说在业界，绝对领先，但其影像硬件，近两年却创新缓慢，这也是华为等中国手机品牌在影像能力上可以做到，领先最新iphone的一大原因。

因此可以说目前在，全球手机企业，可以做到行业顶级“软硬件双向结合”这种1+1>2能力的只有华为。

以华为P40系列为例，其影像技术研发聚合，了华为在中国、芬兰、德国、日本、俄罗斯等全球各大研究所的工程师，与研发资源。

这些金钱、人力与时间的投入，共同最终汇集出了华为，一代又一代的旗舰系列，打造出了“代代p系列新品，甩竞争对手一条街”的实力。

如上文所说，每一张手机照片背后，都是光学镜片、感光元件、算法、芯片的复杂协同，是一个整体工程。

就如中国suv用户如今，都喜欢“大轮毂大轮胎”，很多汽车厂商为此将汽车轮胎从，过去的165/60 r14一直加大，到了285/40 R22。但汽车行驶速度、越野性能、驾驶体验，背后是同样是一个非常，复杂的系统工程。过分强调单一的“大轮毂大轮胎”，只能是汽车或者汽配，企业的营销噱头，甚至会给用户带来，驾驶风险。

因此，手机行业影像技术的每，一代突破，不可能存在“影像技术单点突破”。就像变焦不能只看备，数一样，拍照也肯定不能只看，镜头参数。“唯参数论”背后，往往是借第三方供应链，创新来进行噱头营销，是技术“不自信”的表现。



伴随华为P40系列发布，“全球影像旗舰”的标准再次向前提升，了一大步，也从用户认识层面印证了“软硬件双向结合”的意义和重要性。

按照华为的惯例，更多的产品信息，针对中国用户的本土化，创新，以及中国市场定价策略，也会将在随后的，中国市场发布会上进行公布。

当然，作为目前最好的手机影像，系统，我们也期待dxomark评测，再次上演“屠榜”一幕。

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