手机成像系统的终点是什么？
手机的影像系统逐渐成为手机厂商关注的焦点。从拍到好镜头到拍到好镜头，这些看似简单的话，需要手机厂商付出很多努力。为了满足消费者对手机成像系统日益增长的需求，各手机厂商也在努力改变。
近年来，用手机拍照方便快捷，色彩鲜艳，优化极佳。在过去的2021年，手机影像系统实现了多项突破。接下来我就带大家盘点一下这几年手机成像系统发生了哪些大事。
01形象改造逐渐放缓。
在手机影像系统发展的初期，硬件还没有成为厂商的重要力量。拍照只是满足了用户的基本需求。那时候大底、高像素、微型云台还没有真正走进我们的生活，用手机拍照简直就是笑话。
当手机的功能越来越丰富的时候，影像能力迎来了真正的改变。为了给用户带来更强的影像能力，后置多摄像头方案被推向了市场。相比单镜头，多摄像头在背景虚化、变焦、夜景成像等方面优势明显。多摄像头的出现，预示着影像能力成为手机厂商追求的下一个功能点。
随着影像系统的不断强化，堆叠硬件成为手机厂商的重要力量，但硬件总是有物理极限的。当手机的图像模块变大后，会在一定程度上影响手机的重量和手感。比如后期出现的小米11 Ultra和华为P40 Pro就是例子。虽然在图像能力方面它们广受好评，但是很难将重量控制在理想的范围内。为了获得更好的拍照体验，违背了便携的初衷。
由于内部布局限制，原手机留给摄像头模块的空间非常有限。在不增加后置图像模块尺寸的前提下，如何尽可能提高主摄像头的成像质量，成为今年的一个重要点。经过大量的市场调研和用户反馈，发现潜望镜长焦镜头的使用率并不高，作为成像系统的中期过渡产品，自然淡出了大家的视野。
02软件“卷”成第一战场
如何评价照片的质量？除了被拍出来，更多的是看细节、色彩和图像处理能力。现在很多手机厂商已经逐渐将重心从硬件领域转移到软件领域，在自研成像芯片和更多新技术的支持下，实现“一次成像”。比如华为P50使用的计算光学技术，荣耀Magic3等品牌计算摄影的多摄像头融合技术等等。其实这些名词都有一个共同点，就是计算能力更强，通过后期调教可以让照片更好看。
我们以刚刚上市的小米12系列为例。小米12 Pro采用后置50MP超清三主摄像头，分别是50MP广角摄像头、50MP人像摄像头和50MP超广角摄像头。小米11 Pro采用50MP主摄像头，8MP潜望镜长焦，13MP超广角。与小米11 Pro相比，小米12 Pro取消了8MP长焦，增加了50MP人像主摄像头，在人像创作上更加得心应手，但由于长焦的损失，其放大倍数大大缩短。不仅如此，小米11 Pro使用的GN2 1/1.12英寸大底也被IMX 707 1/1.28英寸传感器取代。
为了平衡图像能力，小米12 Pro搭载了全新的“小米图像大脑”，包括意图识别单元、加速引擎、计算单元、生态引擎四大功能模块。与老款相比，拍照速度提升53%，连续拍照速度提升209%，夜拍速度提升40%，冷启动速度提升21%。
通过小米12 Pro，不难看出小米放缓了手机影像系统的步伐。阉割成像系统以多摄像头技术为核心，保证成像质量。但是，多种语言之间仍有一些差异
多摄像头融合计算摄影的初衷是多个摄像头可以通过算法“互通”，从而达到1/12的效果。多摄像头融合计算摄影从荣耀Magic 3系列开始。简单来说，多相机融合计算摄影可以理解为全镜头参与全焦融合技术。
显然，随着大家对影像能力的不断提升，算力强大与否则显得十分重要。华为作为手机影像领域的先行者，也有着优秀的优化方案。
P50系列采用了全新的光学模组，首要目的是为了减重减体积以符合握持手感的平衡性。
简单来说，计算光学可以通过改变“调制传递函数（MTF）”，来最大程度地还原在光信号传递过程中的损耗。此前，没有计算光学时的图像处理，被称为半段式图象处理，前面的光学部分损失50%，后面想办法做还原、恢复，最多只能做到60%图像原始信息的恢复。
而在P50系列手机上，由于计算光学的加入，可以多还原25%的图像信息。从以前半段式还原60%的图像信息，可以提升到81%。在不占用过多手机空间的情况下，还能获得高性能镜头模组带来的成像质量，还是非常值得各厂商学习的。
通过对几款影像技术的盘点，相信大家对优化也有了更加深层次的认知。其实，诸如此类的画面调优方案已经出现了很多年，在华为P40系列首次推出了XD Fusion计算摄影引擎，现已升级到XD Fusion Pro。简单来说说，优化不仅是2021年手机影像系统的发力点，更是这几年手机影像的新热潮。
03 芯片将成第二战场
软件优化非常依赖CPU、GPU的算力，强悍的性能储备则变得非常重要，想要拥有更好地拍照体验，仅凭软件仍然是苍白的。为了满足大家对优化中的高要求，硬件也要跟得上。
不得不说vivo在影像硬件上的反应还是十分迅速的。随着超大广角、多主摄逐渐普及，拍摄正在突破人们对于手机摄影光学器件的想象。面对复杂光线、暗光场景、极限夜景以及众多视频拍摄场景时，手机的影像算力、芯片功耗都需要进一步升级进化。于是便诞生了vivo首款自主研发专业影像芯片vivo V1。
左：未搭载V1芯片 右：搭载V1芯片
与设计整块SoC芯片相比，自研影像芯片的门槛和成本都更适合迅速迭代，不需要特别先进的制程，也具备一定容错率。在实际体验中，采用了vivo V1芯片的机型在夜景和人像方面更加出色。
与此同时，OPPO也在21年终发布了首枚自主芯片马里亚纳 X。这枚芯片采用了6nm的全EUV工艺与当前很多主流的智能手机5G SoC处于同一梯队。在发布会中曾提到，马里亚纳 X能实现18TOPS AI峰值算力比苹果A15处理器NPU单元的15TOPS算力更强。
作为衡量手机NPU性能更重要的标准――每瓦算力，马里亚纳 X为11.6TOPS/W，换算下来整个芯片的峰值运算功耗约为1.5W，如果让其执行现实图片，即实际拍摄图片的处理，更高达12TOPS/W，性能与能效比在当前业界都处于领先水准。
不仅如此，马里亚纳 X还拥有强悍的数据吞吐量、强大AI运算能力，可以结合定制RGBW传感器，进行RGBW Pro模式增强处理。虽然马里亚纳 X还未搭载到量产机型上，但从数据与制程工艺都能看出它的真正实力。
笔者有话说：
手机影像系统发展至今已近历经了多次演变，每一次变化都能带来全新的体验。2021年手机厂商的重点已经从硬件市场逐渐转移到了软件优化上，从“拍清楚画面”到“创作好照片”；从单纯的提高像素再到画面调优，这看似简单的改变，实则是对手机影像的全链路打通。所以说在接下来的一年中，你将能看到更多以优化为基础的机型，也许在不久的将来手机也能直出大片。
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