四、變焦詳析：不止看倍數(shù) 三種變焦方式差之千里

從華為P20 Pro搭載的手機(jī)行業(yè)第一個(gè)3倍光學(xué)長焦鏡頭，到P30 Pro列5倍潛望式長焦鏡頭出世，直到今天，P40 Pro+推出“多反射潛望式”光路折疊技術(shù)，實(shí)現(xiàn)10倍光學(xué)超長焦鏡頭，最高支持100倍數(shù)碼變焦。

華為P40 Pro+是業(yè)界首個(gè)10倍光學(xué)變焦手機(jī)！

10倍光學(xué)變焦鏡頭的背后是諸多聞所未聞的創(chuàng)新：5次反射折疊光路、玻塑混合鏡片與I-CUT切割工藝、納米級(jí)鏡面平整工藝、滑軸式自動(dòng)對焦馬達(dá)、兩軸旋轉(zhuǎn)防抖馬達(dá)、多重AA制程主動(dòng)校準(zhǔn)技術(shù)。

可以說變焦，準(zhǔn)確來說是純光學(xué)變焦，已經(jīng)成為華為P系列的影像技術(shù)的護(hù)城河。

華為P40系列的三個(gè)成員分別配備三代不同的長焦方案：P40配備3x長焦：f/2.4 OIS，是覆蓋中遠(yuǎn)距離的步槍射手；P40 Pro的5x長焦：f/3.4 OIS RYYB 12MP，如佩戴夜視儀的狙擊手，斃敵于視力極限；P40 Pro+的雙目長焦：3x長焦+10x長焦，則遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出視力界限。

這里我們還需要知道一個(gè)關(guān)鍵常識(shí)——變焦不僅看倍數(shù)。

手機(jī)變焦方式主要分為三種：（1）單純物理光學(xué)鏡頭結(jié)構(gòu)的“光學(xué)變焦”；（2）通過算法把每個(gè)像素面積增大，從而實(shí)現(xiàn)圖像放大的“數(shù)字變焦”；（3）以及光學(xué)變焦+數(shù)碼變焦混合使用的“混合變焦”。

而以上三種方式，只有光學(xué)變焦可以做到真正“畫質(zhì)無損”。

雖然這次拿到的是華為P40 Pro，不是其中最為夸張的P40 Pro+，但是在光學(xué)變焦效果方面，同樣很驚喜。

接下來就通過華為P40 Pro以及iPhone 11、某國產(chǎn)旗艦機(jī)型的對比來解讀三種變焦方式的效果差異。

先來簡單介紹一下：iPhone 11沒有搭載長焦鏡頭，所以超出0.6x～1x的范圍都屬于數(shù)字變焦范疇；這次參與對比的某款國產(chǎn)旗艦支持最高2倍光學(xué)變焦，最高5倍混合變焦。所以我們接下來就以三部手機(jī)的5X樣張來直觀感受一下光學(xué)變焦、數(shù)字變焦、混合變焦的差距。

先來看一組日間樣張對比：

0.6x（紅框圈定區(qū)域即以下三部手機(jī)的5x變焦拍攝對象）

再來看一組夜間樣張對比。

0.6x（紅框圈定區(qū)域即以下三部手機(jī)的5x變焦拍攝對象）

由以上日間、夜間的樣張對比，光學(xué)變焦、數(shù)字變焦、混合變焦的成像差距不言自明。

背后的具體原因是，光學(xué)變焦能夠利用鏡頭控制場景中的光線來實(shí)現(xiàn)放大和縮小，是最真實(shí)的圖像放大方法，在理論上對畫面的清晰度和分辨率沒有損害。

數(shù)碼變焦則是對原有畫面進(jìn)行裁切，也就是單純放大照片，從表面上讓觀者覺得看起來更接近拍攝的目標(biāo)。與光學(xué)變焦不同的是，數(shù)碼變焦并不是無損效果，這就意味著在變焦過程中，場景中的一些信息會(huì)被丟棄。這就是為什么數(shù)碼變焦放大的圖像往往看起來模糊不清。

混合變焦則是把光學(xué)變焦、數(shù)碼變焦以及軟件算法結(jié)合到了一起，當(dāng)變焦需求超過鏡頭的物理極限時(shí)，就可以從光學(xué)變焦切換成數(shù)碼變焦。

就以我們這組樣張來看，同樣環(huán)境條件下，光學(xué)變焦的畫質(zhì)優(yōu)于混合變焦，混合變焦的畫質(zhì)都要優(yōu)于數(shù)碼變焦。

——RYYB首度加持潛望鏡長焦鏡頭

剛剛已經(jīng)展示過，光學(xué)變焦的范圍大固然是一件好事，但同時(shí)還要保證變焦后的成像質(zhì)量。否則，變焦范圍再大，但拍出來的照片糊成一團(tuán)、暗成一塊，也就失去了意義，所以手機(jī)在大范圍變焦之后還能否保證成像亮度、質(zhì)量，是我們應(yīng)該關(guān)心的問題。

潛望式鏡頭自華為P30 Pro率先發(fā)布之后，到一年之后的今天已經(jīng)不是十分新鮮的事物，跟隨者眾多。

華為P30 Pro成為第一款搭載潛望式鏡頭的手機(jī)

筆者在過去的使用體驗(yàn)當(dāng)中發(fā)現(xiàn)，不少同樣搭載潛望鏡結(jié)構(gòu)的機(jī)型表現(xiàn)各異。這里牽扯到一個(gè)問題，那就是潛望鏡頭雖然可以拉長鏡頭的焦距，同時(shí)也會(huì)讓鏡頭的光圈變小。而光圈變小會(huì)導(dǎo)致相機(jī)的進(jìn)光量不足，從而需要更慢的快門速度來獲取足夠的光。

可快門速度太慢，意味著你如果手抖的話，照片就很可能被你抖糊掉了，當(dāng)然了，你還可以通過提高ISO使照片的曝光變得準(zhǔn)確。但如果ISO太高的話，照片也會(huì)出現(xiàn)非常多的噪點(diǎn)。由此，在理論上潛望式鏡頭的焦距越長，對畫質(zhì)的影響越大。

華為P40 Pro對此給出的解決方案是采用RYYB排列的長焦CMOS。

RYYB陣列將綠色濾光片換成黃色

傳統(tǒng)RGGB CFA中的綠色像素替換為黃色像素，增加40%進(jìn)光量，所以這顆RYYB的CMOS能夠比普通的CMOS獲取更多的光。因此，在曝光準(zhǔn)確的前提下，這顆長焦鏡頭能夠以比普通長焦鏡頭更小的光圈，更慢的快門速度，或者更低的ISO值來獲得曝光準(zhǔn)確的畫面。

華為P40 Pro的長焦鏡頭光圈值為f/3.4。這是一個(gè)紙面參數(shù)并不是很大的光圈值（相對于大多數(shù)旗艦手機(jī)相機(jī)的主攝），但由于采用了RYYB的感光元器件，它的感光能力變強(qiáng)了，從而使得這顆長焦鏡頭擁有更好的成像質(zhì)量。

——實(shí)測解惑：P40 Pro的RYYB長焦“偏色”嗎？

自從華為P30系列讓RYYB傳感器于手機(jī)現(xiàn)世之后，對于RYYB的爭論與討論就未曾間斷。

其實(shí)，無論是RYYB還是RGGB，都沒有逃離Bayer的顏色體系，在色域方面，RYYB會(huì)略小于RGGB，但是遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于AdobeRGB和P3。據(jù)華為方面公開的消息，在顏色準(zhǔn)確度方面，P40 Pro目前不用傳統(tǒng)的demosaic算法，而是轉(zhuǎn)換到基于RAW的還原。

RGGB傳感器相機(jī)拍攝紅色燈箱也同樣會(huì)“偏色”

筆者發(fā)現(xiàn)，在夜晚拍攝紅色燈箱的時(shí)候，會(huì)出現(xiàn)成像偏黃的問題主要原因是被拍攝的紅燈中黃色分量比較高，實(shí)測可以看到，在這種場景當(dāng)中，即便是采用RGGB傳感器的手機(jī)相機(jī)也同樣會(huì)“偏色”。

所謂的“偏色”與RYYB傳感器關(guān)系確實(shí)不大。

嚴(yán)格意義上來說，P40 Pro這顆搭載RYYB的長焦鏡頭，對于紅色的還原甚至好于被對比的RGGB機(jī)型在6x數(shù)碼變焦之后的成像。

筆者從P30系列一路用過來，到了P40 Pro這代，客觀角度此作的顏色還原已經(jīng)沒有能夠挑剔指摘之處了。

純粹因RYYB傳感器而產(chǎn)生的所謂“偏色”，在華為P40系列這里是不存在的。

——樣張展示

接下來看看幾組樣張。

顛簸的公交車上拍攝不斷移動(dòng)的人像

得益于華為P40 Pro OIS光學(xué)防抖的加入，在顛簸的公交車上不斷拍攝移動(dòng)的人像，成片率依然極高。

5x變焦之后依然保有景深

5x拍攝

10x拍太陽

從0.6x到50x

以下為夜間環(huán)境拍攝，拍攝時(shí)間為午夜11點(diǎn)到凌晨1點(diǎn)。

10x夜間拍攝水面燈光倒影

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