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OPPO:一个用10亿做好影像的样本

王云辉 2023-03-24 阅读: 4,223 次

文/王云辉

3月21日,深圳湾体育场,OPPO最新旗舰手机Find X6系列发布会现场。

当下面这张图出现在大屏幕上,满坐5000人的体育场,突然鸦雀无声,然后,如潮雷涌动,掌声不绝。

这是一层几乎所有人都或多或少有意识,道理一捅就破的“窗户纸”。

但也正是在此之前,整个行业始终没有人着手解决过的“关键痛点”。

现在,随着OPPO率先挺进无人区,整个手机行业的影像系统升级,都将进入一个全新时代。

【1】

自2000年11月,夏普发布全世界第一部拍照手机J-SH04到现在,只过了22年。

如今,移动影像已经成为整个手机行业内,厂商最重视、用户最关心、竞争最激烈,迭代最频繁的一条核心赛道。

22年来,从一张“彩信大头贴”都拍不清楚的J-SH04,到能让普通人都可以随手创作出堪比单反作品的“2023地表最强影像旗舰”OPPO Find X6系列,手机移动影像已经有过无数次的迭代与升级。

这段历史,本质上是一个不断“补短板”的过程。

一开始,最基础的问题,是像素不够。

从2000到2004,短短4年时间,手机摄像头的像素,就从11万提升到了500万。

此后,像素规模不断增长,到现在,高通骁龙处理器和三星的CMOS传感器,最大已支持2亿像素——这个数字,已经远超过很多单反相机的像素。

像素堆积到一定程度以后,大家又意识到,如果不改善画质,提升像素规模已经失去意义。

于是,扩大传感器面积,优化摄像模组,提升进光量,成为新的重心。

到如今,OPPO联合哈苏,vivo联合蔡司,华为与小米先后合作徕卡……手机厂商与光学巨头携手,共同优化影像模组,已经成为大势;而Find X6系列尺寸最大的广角传感器,面积也达到了1英寸。

接下来的问题,是不同的拍摄场景,需要不同的焦段。

以此为起点,移动影像开始走上一条与传统相机不同的发展道路:

手机不能如相机一样,通过伸缩或更换镜头来实现光学变焦。所以,手机厂商选择了同时搭载两个、三个,甚至更多的摄像头,彼此相互协作,逐渐形成了与相机截然不同的多摄像头影像体系。

2016年,iPhone7 Plus第一次同时搭载了两个摄像头,成为手机多摄的里程碑。而在短短6年内,全球多摄智能手机的出货量占比,已经于2022年超过90%。

同时,由于体积和复杂度限制,手机影像的硬件永远追不上传统相机,在暗光、逆光、高速运动等复杂场景下,拍照效果的体验非常差。

于是,手机厂商在引入微云台、电子防抖等传统相机中的影像优化技术的同时,更针对不同的场景,通过人工智能算法优化的技术手段,来弥补硬件的天然不足,甚至进一步下沉,通过自研的独立ISP芯片,来让算法优化速度更快、效果更好、能耗更低。

随着移动影像体系不断成熟,尤其是“计算摄影”时代的到来,提升手机影像质量同时,还在智慧应用、生物识别等更多领域,为用户带来了更广泛的、更好的使用体验。

但是,近几年来,也有一些新的问题开始逐渐浮现:

一方面,出于竞争需要,很多手机厂商的一些移动影像技术,已经走进“为了创新而创新”的死胡同。

最典型的就是长焦。

目前手机长焦摄像头代表性的发展方向,是追求超长焦的极限能力。然而,为了兼顾手机尺寸和更高变焦倍数,手机往往会以牺牲传感器尺寸为代价,导致进光量不足,弱光和暗光拍摄能力不佳。

于是,我们看到了一个很典型的尴尬局面:手机的超长焦能拍清楚天上的月亮,却拍不清楚月亮下的人。

另一方面,在绝大多数“短板”都已经补齐之后,手机影像赛道的突破式创新已经越来越难,如何在这样的条件下,继续做好创新,切实优化用户的影像体验,也成为手机厂商们必须直面的新挑战。

【2】

面对这些问题,Find X6系列为我们给出了OPPO的思考与答案:

以用户体验为基准,重新规划影像系统,抛弃华而不实的噱头,专心解决用户最迫切的需求。

比如,以前的手机,都是只为“主摄”堆料,长焦和超广角普遍只注重功能性,不注重成像质量。

这带来的结果,就是看上去覆盖了非常广的焦段,但实际上,绝大多数焦段的成像质量都一塌糊涂,拍出来的照片惨不忍睹。

就我个人而言,无论记录生活还是留住风景,手机拍照都会优先使用主摄,即使不得不开长焦,最多也只会开到2倍。

更高倍数度对画质的牺牲,已经超出了我的忍耐区间。

而现在,Find X6系列抛弃了“主摄”的概念。

它的广角、长焦、超广角三颗摄像头,都采用了行业领先的大底传感器技术与领先行业的光学设计,都拥有旗舰级的光线捕捉性能,从而让每一摄像头都能拍出旗舰水平的优秀画质。

这带来的改变就是,即使是在深夜,即使选择3倍甚至6倍的变焦倍数,我依然能拍到画质值得保存的作品。

手机创作的自由度,得到了巨大的提升。

OPPO Find X6 Pro 3倍长焦对比样张

另一个例子,是“计算摄影”能力的克制与回归。

过去十几年,从单张拍摄到多帧合成,从普通滤镜到算法优化,从静态图片到动态视频,“计算摄影”为手机影像突破物理极限打下了坚实基础。

但很多厂商对于“计算摄影”的运用,则过于泛滥和追求极限,从而导致了“过犹不及”。

比如,HDR技术虽然可以增加动态范围,但也会牺牲真实性和美感;比如超级夜景虽然可以提高亮度和清晰度,但也会造成噪点和失真;比如模拟大光圈虽然可以实现背景虚化效果,但也会导致边缘锯齿和轮廓模糊;比如,美颜可以优化人像,但会降低人物的真实感等等。

在此之前,业界更普遍的思路是,追求算法和数据指标的“最优”。

但在现实的创作中,算法的最优,并不一定代表作品的最优。

一个典型的例子是,在算法看来,有更大宽容度,能保留更多动态信息的算法,才是更好的HDR算法。但在实际创作中,我们反而经常会故意减少一部分信息,以此加深明暗关系对比,营造出更强烈的艺术感。

所以,OPPO回归了摄影的本质——复现人眼看到的生活之美。

OPPO Find X6 Pro 超光感长焦特写样张

正如《流浪地球2》中,人工智能MOSS最关键的跃迁,来自于对图丫丫的“人在回路”学习。

OPPO的“计算摄影”,也是用人类自身的审美和专业影像认知,反向定义算法链路和策略,来为冰冷的算法和指标数据重新锚定基点。

为了优化影像算法与人类感知评价之间的联系,OPPO向摄影史上的大师学习他们对于光线、构图、色彩等方面的运用;向哈苏等优秀相机厂学习他们对于画质、细节、氛围等方面的追求,以此为牵引,打磨影像链路上的关键算法。

OPPO甚至专门成立了“影像认知团队”,团队中除了内部员工,还有大量影像科学家、导演、专业摄影师等专家组成的“Golden Eye”专家顾问团,他们共同进行影像探讨和产品试用,从而在认知的源头形成专业、客观的科技评价,以此不断校正影像系统的认知升级。

这些努力在Find X6系列的体现就是,它拍出来的照片,更加纯净、有层次,有空间感,人物更加真实、自然。

“Find X6是一个更高阶的影像理念,它所做的,不是简单的参数修整,而是对光影的修正。就像我们去影棚里拍高级的写真一样,现场会有很多细致光源,帮助我们的面部呈现更加深刻和生动。”OPPO影像产品总监张璇表示,OPPO现在所做的,就是回到传统影像里,吸取更多对于美学的特性,再结合计算影像和工程能力,最终让一个普通用户以最低的学习成本,甚至不需要学习成本,就能得到一张好照片。

“我们相信,这也会是贯穿移动影像未来十年甚至更长时间内,一个核心的趋势。”张璇说。

【3】

从产品本身来说,Find X6系列带给我们的升级,并不仅仅是移动影像理念。

多年来,影像一直是OPPO最重要的研发领域之一,影像团队总人数超过1000人,每年研发费用超过10亿元。

作为“2023地表最强影像旗舰”,Find X6系列同样是OPPO诸多影像技术的一个集大成者。

据刘作虎透露,仅仅是Find X6系列影像算法的重构和研发,OPPO就整合了影像技术中心、OPPO研究院、马里亚纳芯片团队以及外部合作伙伴的超过400人团队,研发投入超过4亿元。

如果我们仔细观察OPPO Find X6系列的影像细节,就会发现大量的创新技术成果。

比如,超光感潜望长焦最大的传感器面积和最大的F2.6的光圈,会带来更多因为光线衍射而产生的杂光的影像。

所以,Find X6系列的超光感潜望长焦摄像头,特别为矩形镜头嵌入了一圈齿轮环“遮光罩”,并通过ALC超低反镀膜,将镜片反射率减小至0.2%左右,再叠加激光雾化消光处理,最终最大限度降低了杂光衍射的干扰。

比如,Find X6系列的超光感潜望长焦镜头,集成了悬浮棱镜防抖技术,在光学防抖的基础上,更开发了特征辅助对齐算法,实现了业界最广的42%防抖范围,并利用自研的自动对焦算法,首次实现长焦摄像头的全像素全向对焦,从而令长焦拍摄的对焦更快、成片率更高。

在“计算摄影”方面,OPPO也进行了重大的革新和颠覆。

超清画质引擎:以先进的 AI 计算方法,替换手机中存在十几年的ISP计算方式,用多帧保留原始信息的数字底片(RAW 数据)进行深度融合计算,实现了从单帧色彩重建(Demosaic)计算到多帧色彩重建(Demosaic)计算,从异步计算到同步计算的革命性升级。

自然色彩引擎:使用 OPPO 自研的自动对焦与自动白平衡算法,配合物理 13 通道光谱传感器,能够在拍摄时更准确地还原环境色彩。与哈苏联合调校的哈苏自然色彩优化,实现自然舒适的色彩过渡、准确宜人的肤色还原。

超光影图像引擎:首次记录高达1200万的光子点矩阵信息,从而更有参考性地映射出正确的光影关系,利用高动态、高亮度屏幕,呈现最真实的光影层次,从而使明暗动态范围提升了高达8倍。

更重要的是,影像能力是一个系统工程,涉及到软件、硬件、算法、芯片等一系列重要技术的有效协同,任何一环的缺失,都将削弱影像的整体表现能力。

而自2018年起,OPPO就从“软硬算芯”协同思路出发,着手软件、硬件、算法、芯片全链路协同,以不断深耕影像技术,不断加强自身的技术优势。

这一优势也在Find X6系列上得到了体现:

比如,以前从平台处理器到三方通用算法方案,所有传统技术都不支持IMX890大底传感器在长焦状态下的计算,普遍会出现清晰度下降以及错误条纹等“画面污染”。

而OPPO正是通过“软硬算芯”的协同,以自研算法的创新设计,让大底传感器技术优势得到全面释放,才得以在全行业第一次将该传感器应用于长焦摄像头,最终实现无论白天还是夜晚,都能拍摄出高质量画面和正确光影呈现的长焦表现。

【4】

与这些技术优势相比,OPPO更值得注意的,是它在产品打造理念上的坚持。

无论风口如何变化,市场如何波动,最终决定竞争力的核心还是产品,坚持做好的产品才能穿越周期,而这正是20年来,OPPO长期信奉的理念。

但怎么把Find X6系列做好,其实并不容易。

甚至在内部也曾出现过强烈的理念冲突。

从本质上来说,影像的本质是光学,所以即使有“计算影像”加持,底要多大,模组有多复杂,物理空间多大,都依然需要遵守基础的物理规律。

所以,如果要追求更好的影像体验,就必须在设计上服务于功能。

Find X6系列在刚开始研发的时候,也曾经考虑过兼顾着影像、兼顾着造型、兼顾成本、兼顾性能等各方面因素。

但OPPO高级副总裁兼首席产品官刘作虎觉得,这样的步子,迈得小了一点,不够大。

他认为,接下来,拍照依然是旗舰手机的核心体验,而在中国市场,4000元以上价格段的手机市场容量,至少有6000万台/年,而这个市场中,目前安卓品牌拿到的很少。

这是一个有巨大潜力的市场。

但首先需要回答一个问题:为什么安卓机没有拿到更大市场?

刘作虎的判断是:产品还不够创新,所以用户没有换机动力。

“我觉得,唯一的方法,是去做创新的产品,解决用户痛点。”刘作虎说,“我们只要把影像做到极致,把产品做好,就一定能拿下更多。”

最终,OPPO最终将原先的设计方案全部推倒。

新的方案只有一个目标:把Find X6系列的影像体验,做到“地表最强”。

为此,OPPO甚至成立专门的“影像核心攻坚组”,刘作虎亲自担任组长,从公司VP,部门经理到跨系统的影像专家,每周都会有一整天时间,聚在一起集中办公,指挥各部门协作发力,快速解决问题。

这个抉择,也在Find X6的产品细节中有所体现:

比如,在OPPO Find X6系列之前,没有一款手机的长焦摄像头传感器大于1/2英寸。而在Find X6系列中,OPPO将迄今为止业界最大的1/1.56英寸传感器和F/2.6大光圈潜望镜头都放置在狭小的手机空间之中。

这让Find X6系列长焦的进光量达到了3.7倍,但代价是消耗了更大的空间,在设计上作出了妥协。

比如,Find X6系列打破常规组装顺序,从最接近传感器的镜片开始,由内至外地倒序组装镜片,从而在满足高度的情况下,最大程度减小切边比例,增大透光面积,保证成像质量。

与此同时,这个工艺也导致了更高的成本。

最终,正是这样的坚持,让OPPO得以将目前最大的潜望长焦模组装进了轻薄的手机,在打造出一台惊艳世界的影像旗舰的同时,也重新定义了以用户体验为核心的“旗舰影像”。

在刘作虎看来,影像算法会经历两个阶段:

第一个阶段是不得不那样做,因为最早手机影像硬件能力有限,大部分计算影像,就是把非常暗的拍亮,把很远的事物,通过AI算法的方案呈现出来。

但在这个过程中,由于算法与人类审美的差异,会伴随非常多的争议。

“但当计算影像进入到下一个阶段的时候,还是要回到如何让一张照片变成一张作品。”他说。

这是OPPO已经迈出的第一步,也会是整个行业未来的路径和方向。

王云辉
科技杂谈创始人,资深媒体人

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