2022年3月28日,，華為發(fā)布2021年年度報(bào)告,，報(bào)告顯示，在嚴(yán)峻的外部環(huán)境中,，華為全年實(shí)現(xiàn)了營(yíng)收6368億元,，利潤(rùn)達(dá)到了1137億元。這正如郭平所言,，“當(dāng)暴風(fēng)雨來(lái)臨時(shí)，我們選擇了在雨中奔跑”,。
在“雨中奔跑”的華為,，最為艱難的是華為消費(fèi)者業(yè)務(wù)，但讓所有人驚訝的是,，在過(guò)去三年“雨中奔跑”中的華為消費(fèi)者業(yè)務(wù),，卻倔強(qiáng)地成長(zhǎng)。
于是坊間有人調(diào)侃道,，與其關(guān)心華為的營(yíng)收有多少,，我們更想知道華為在松山湖底還藏著多少麒麟芯片？
而刀客真正關(guān)心的是,，在松山湖,，華為倒底還藏著多少能帶給行業(yè)和用戶驚喜的技術(shù)儲(chǔ)備？
在2021年年報(bào)中,，華為多少透露了一些端倪,。在“研究與創(chuàng)新”方面，華為表示,，“持續(xù)完善無(wú)線基礎(chǔ)理論,，不斷逼近香農(nóng)極限。通過(guò)開(kāi)展稀疏疊加碼的原創(chuàng)性理論和算法研究,，導(dǎo)出快速變換編碼矩陣下的香農(nóng)極限,，進(jìn)而大幅簡(jiǎn)化收發(fā)機(jī)設(shè)計(jì)”，而在手機(jī)影像領(lǐng)域,，華為表示,，“持續(xù)突破計(jì)算攝影、計(jì)算光學(xué)和原色引擎等技術(shù)，引領(lǐng)手機(jī)拍照技術(shù)創(chuàng)新,，為用戶提供更好的影像體驗(yàn),。空間計(jì)算,、空間視頻,、三維重建等核心技術(shù)突破，構(gòu)建了沉浸式虛實(shí)融合的新體驗(yàn),?！?/p>
確實(shí)，回顧這幾年華為在移動(dòng)影像領(lǐng)域的發(fā)展,，我們可以相對(duì)清晰地看到,，表現(xiàn)在華為手機(jī)上出色的拍照體驗(yàn)，正是基于華為在移動(dòng)影像領(lǐng)域從基礎(chǔ)學(xué)科研究到計(jì)算光學(xué),、成像技術(shù),、圖像的AI算法處理等一系列的體系化突破，真正成為計(jì)算攝影乃至于整個(gè)移動(dòng)影像領(lǐng)域的開(kāi)拓者和推進(jìn)者,。
如果仔細(xì)研究這幾年華為在手機(jī)影像領(lǐng)域的進(jìn)步,，可以很清晰地看到，華為的創(chuàng)新并不是單一方向的突破,，更多的是基于華為影像這一系統(tǒng)的基礎(chǔ)理論體系和技術(shù)應(yīng)用體系的系統(tǒng)性創(chuàng)新,。
一、影像的數(shù)字化重構(gòu),，傳統(tǒng)影像與移動(dòng)影像的分水嶺
在影像領(lǐng)域,，自從智能手機(jī)誕生，手機(jī)拍照成為用戶特別關(guān)注的一個(gè)方向,，影像行業(yè)就時(shí)不時(shí)的有人在說(shuō),，“手機(jī)拍照的出現(xiàn)正在謀殺攝影”。事實(shí)上智能手機(jī)的出現(xiàn),，基本上“團(tuán)滅”了卡片機(jī)市場(chǎng),，從這個(gè)意義上講，手機(jī)影像確實(shí)給傳統(tǒng)攝影帶來(lái)了巨大的威脅,。
手機(jī)影像的日益興盛,，對(duì)攝影乃至于視頻創(chuàng)作，正從專業(yè)人士的獨(dú)占技術(shù)走向普及,。
當(dāng)然就目前的技術(shù)體系而言,，除了個(gè)別廠家的產(chǎn)品外，整體手機(jī)影像仍然與傳統(tǒng)影像體系無(wú)法相提并論,，兩者在色彩還原,、畫(huà)面細(xì)節(jié)及質(zhì)感等多方面仍然存在著很大的區(qū)別。
以單反和微單為代表的傳統(tǒng)影像，表面上看與膠片時(shí)代有了巨大的進(jìn)步,，但從成像的技術(shù)原理上講,，仍然還是通過(guò)鏡頭的光傳輸，再將光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)還原真實(shí)世界影像的一個(gè)過(guò)程,。與膠片時(shí)代相比,，數(shù)碼相機(jī)只是增加了一個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊（CMOS或CCD），從而實(shí)現(xiàn)了介質(zhì)的變化而已,。
早期的手機(jī)影像也基本上是延用了單反和微單的這種成像原理,，然而手機(jī)的體積卻與單反相比差別很大，手機(jī)作為隨身超高頻使用的電子消費(fèi)產(chǎn)品,，體積無(wú)法做得像單反一樣大,，這就導(dǎo)致了手機(jī)拍照系統(tǒng)中的鏡頭和成像模組無(wú)法做到與單反一樣。當(dāng)然也有廠家曾經(jīng)試圖將卡片機(jī)的鏡頭裝進(jìn)手機(jī)里,，但市場(chǎng)和用戶給了這種產(chǎn)品無(wú)情的嘲諷,。
從目前產(chǎn)業(yè)技術(shù)現(xiàn)狀來(lái)看，手機(jī)的CMOS都在1英寸以下,，即使是1英寸的傳感器,，與單反全幅相比，也只有全幅的13%左右面積,。在不到1/10的面積里擠進(jìn)去幾千萬(wàn)的像素點(diǎn)，其帶來(lái)的信號(hào)干擾是無(wú)法避免的,；同時(shí)考慮到了手機(jī)的鏡頭從光學(xué)質(zhì)量來(lái)說(shuō),，根本和傳統(tǒng)影像使用的鏡頭無(wú)法相提并論，手機(jī)影像鏡頭的光學(xué)分辨率很難達(dá)到1200萬(wàn)以上,，所以,，手機(jī)影像如果直接使用傳統(tǒng)影像的技術(shù)路線，顯然無(wú)法給用戶提供高質(zhì)量的畫(huà)面,。
手機(jī)影像領(lǐng)域的AI算法的引入,，對(duì)手機(jī)影像的提升是革命性的。相對(duì)于傳統(tǒng)影像系統(tǒng),，手機(jī)影像由于算法的介入,，不再只依靠硬件（鏡頭和CMOS）來(lái)提升畫(huà)面品質(zhì)和使用體驗(yàn)。同時(shí)也讓手機(jī)影像系統(tǒng)由傳統(tǒng)的成像流程變成了光信號(hào)傳輸,、模數(shù)轉(zhuǎn)換（CMOS）再到圖像處理的三個(gè)流程節(jié)點(diǎn),。
最早將算法引入手機(jī)攝影的是谷歌的Pixel系列手機(jī)，緊隨其后,，蘋(píng)果和華為將這一體系發(fā)揚(yáng)光大,，同時(shí)隨著谷歌的Pixel系列退出人們的視野，由谷歌引發(fā)的計(jì)算攝影技術(shù)浪潮，目前只有蘋(píng)果和華為在持續(xù)地進(jìn)行技術(shù)探索,。
事實(shí)上,，從目前華為蘋(píng)果在計(jì)算攝影的技術(shù)表現(xiàn)上看，通過(guò)手機(jī)的鏡頭的光信號(hào)傳輸,，再經(jīng)過(guò)CMOS的模數(shù)轉(zhuǎn)換,，形成基本的影像數(shù)據(jù)，再通過(guò)圖像處理算法,，重構(gòu)需要還原的影像,。簡(jiǎn)單地講，目前在華為和蘋(píng)果手機(jī)上的影像系統(tǒng),，是在傳統(tǒng)影像成像原理的基礎(chǔ)上,，通過(guò)計(jì)算光學(xué)和圖像AI算法，實(shí)現(xiàn)了影像的數(shù)字化重構(gòu),，這是對(duì)傳統(tǒng)影像技術(shù)原理的一次革命性創(chuàng)新,。
而這種變革，在華為影像體系中表現(xiàn)得尤為充分,。華為影像不僅在光傳輸技術(shù),、光電轉(zhuǎn)換及傳感器技術(shù)以及基于場(chǎng)景計(jì)算、意圖計(jì)算和情景分析方面的算法體系,，對(duì)影像進(jìn)行了全流程的數(shù)字化重構(gòu),，而華為手機(jī)呈現(xiàn)給用戶的影像，正是基于一種全新數(shù)字化重構(gòu)之后的還原影像,，同時(shí)華為影像還創(chuàng)造性地在光電轉(zhuǎn)換過(guò)程中,，通過(guò)多模組數(shù)據(jù)的融合，發(fā)揮不同模組的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),，為最終的影像重構(gòu)提供了更為豐富的數(shù)據(jù)基礎(chǔ),，實(shí)現(xiàn)了手機(jī)影像不同模組在成像過(guò)程中的協(xié)調(diào)和統(tǒng)一。
二,、突破計(jì)算攝影的三大技術(shù)深水區(qū)
在手機(jī)影像的數(shù)字化重構(gòu),，或者說(shuō)計(jì)算攝影技術(shù)突破方面，光學(xué)系統(tǒng),、成像技術(shù)和圖像處理是三大技術(shù)深水區(qū),，要完成比較完美的影像數(shù)字化還原，單一技術(shù)的突破,，并不能大幅度提升最終影像的畫(huà)質(zhì)表現(xiàn),，需要從三個(gè)技術(shù)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行系統(tǒng)化、理論化的技術(shù)創(chuàng)新,。
在提升手機(jī)影像光學(xué)系統(tǒng)方面,，華為影像最大的貢獻(xiàn)在于,，一是突破了從一個(gè)影像單元向多個(gè)影像單元成像方式的進(jìn)化，二是通過(guò)鏡頭中光信號(hào)傳輸過(guò)程的研究,，通過(guò)計(jì)算模型,，預(yù)測(cè)傳輸過(guò)程中的光信號(hào)損失，有效地改善了鏡頭模組的MTF調(diào)制傳遞函數(shù),，提升了影像的分辨率,、銳度和對(duì)比度，創(chuàng)造性地開(kāi)發(fā)了計(jì)算光學(xué)系統(tǒng),。
融合多影像模組的超級(jí)影像單元的誕生,，改變了行業(yè)長(zhǎng)期以來(lái)以某一獨(dú)立影像單元的成像模式，讓手機(jī)的多個(gè)攝像頭可以協(xié)同工作,，并利用不同攝像頭的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn),，為后期影像處理提供更好的基礎(chǔ)信息，讓手機(jī)成像模組融合成為一個(gè)系統(tǒng),。而在華為P50系列上出現(xiàn)的計(jì)算光學(xué)系統(tǒng),，則是在目前手機(jī)攝像頭模組品質(zhì)無(wú)法大幅度提升的技術(shù)現(xiàn)狀下，可以有效地提升鏡頭光信號(hào)還原的一種突破性技術(shù),。這一技術(shù)的出現(xiàn),，對(duì)手機(jī)影像未來(lái)的進(jìn)步提供了基礎(chǔ)性的技術(shù)思路。
無(wú)論是手機(jī)還是傳統(tǒng)影像系統(tǒng),，CMOS都是一個(gè)光電轉(zhuǎn)換核心,。雖然這一技術(shù)核心掌握在上游傳感器廠家，但正是受制于手機(jī)傳感器領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步緩慢,，CMOS廠家需要和手機(jī)廠家協(xié)同,，共同完成成像單元的技術(shù)進(jìn)步。
在成像技術(shù)方面,，針對(duì)傳RGB傳感器存在的光信號(hào)偏弱的現(xiàn)狀，華為與上游廠家協(xié)作,，創(chuàng)新性地通過(guò)對(duì)CFA濾光片的改造,，把傳統(tǒng)的RGB三色變成了RYB的三色超感光傳感器，提高了40%的透光量,，這對(duì)后期影像的還原提供了更多的信息,。
常規(guī)意義上的傳感器，一般只限于可見(jiàn)光的光電轉(zhuǎn)換,，在華為P50 Pocket上,，華為創(chuàng)造性地將可見(jiàn)光和不可見(jiàn)光進(jìn)行了綜合信息的處理和成像，這種利用超光譜的傳感器和光電信號(hào)處理,，最大限度地發(fā)揮了小面積成像模組的性能,，為更大幅度提升手機(jī)影像的畫(huà)質(zhì)提供新方向,。
手機(jī)影像區(qū)別于傳統(tǒng)影像最大的不同就是AI算法的加入，事實(shí)上,，在圖像處理過(guò)程中,，算法是圖像處理的核心技術(shù)，也是未來(lái)手機(jī)影像發(fā)展的一個(gè)制高點(diǎn),。
華為雖然不是第一個(gè)將算法引入手機(jī)影像的廠家,，但在手機(jī)影像領(lǐng)域，華為的產(chǎn)品之所以能比蘋(píng)果的產(chǎn)品在影像方面有更好的表現(xiàn),，AI算法的突破起到了重要的作用,。華為通過(guò)在圖像處理方面卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用，有效地提升了手機(jī)影像的主體及影像細(xì)節(jié)的識(shí)別能力,，通過(guò)語(yǔ)義分析,，可以對(duì)場(chǎng)景有了更準(zhǔn)確的還原。華為XD Fusion Pro的出現(xiàn),，通過(guò)對(duì)多模組,、多幀圖像的實(shí)時(shí)處理，極大地提升了影像的動(dòng)態(tài)范圍,、亮度,、色彩信息和清晰度。在多鏡頭不同維度的信號(hào)輸入之后,，XD Fusion Pro系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)視覺(jué)單元開(kāi)始進(jìn)行不同畫(huà)面的語(yǔ)義識(shí)別,，并通過(guò)設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行不同場(chǎng)景的識(shí)別和主要特征的識(shí)別，對(duì)背景中的物體（草原,、藍(lán)天,、樹(shù)林等）以及拍照主體的人物、動(dòng)物或靜物花卉進(jìn)行數(shù)字化識(shí)別,，并重新結(jié)構(gòu)背景信息,、主體及主體形態(tài)等一系列畫(huà)面要素。而原色引擎的引入,，解決了數(shù)字影像重構(gòu)過(guò)程中數(shù)字影像中的色彩與人眼所看到的色彩存在的差異,。華為擬合人類感知色彩的流程（人類感知色彩有兩部分：一是人眼看到，二是人腦處理）,。模擬人眼的部分做了獨(dú)特的色彩空間的轉(zhuǎn)化,，圖像傳感器和多光譜傳感器獲得環(huán)境信息后，把RGB轉(zhuǎn)為CIE-XYZ色彩空間,，再進(jìn)行人腦認(rèn)知的模擬,，使得光源色彩變化時(shí)保持感知到的物體色彩盡量恒定，從而實(shí)現(xiàn)了拍攝的圖像色彩基本上和人眼看到的一致,。
從光信號(hào)傳遞過(guò)程中的信號(hào)還原,，到傳感的技術(shù)的改進(jìn),，再到基于XD Fusion及原色引擎的開(kāi)發(fā)，華為在影像技術(shù)領(lǐng)域不僅從三個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行了深度的技術(shù)研發(fā),，而且通過(guò)三大技術(shù)環(huán)節(jié)的技術(shù)與理論研究,，形成了影響未來(lái)移動(dòng)影像領(lǐng)域基礎(chǔ)技術(shù)理論體系的構(gòu)建，從而為尋找移動(dòng)影像的革命性突破創(chuàng)造了條件,。
三,、華為影像創(chuàng)新歷程及對(duì)產(chǎn)業(yè)的影響
事實(shí)上，在華為影像體系中,，并不僅僅就技術(shù)而技術(shù)的進(jìn)行技術(shù)突破,，更重要的是基于用戶體驗(yàn)，將相對(duì)專業(yè)的影像技術(shù)普及到更為廣泛的大眾群體,，形成獨(dú)特的影像文化,，從而構(gòu)建起華為影像的文化體系和技術(shù)體系。
從業(yè)界第一款引入雙攝系統(tǒng)的華為P9,，到專注于人像攝影的P10,，再到業(yè)界首創(chuàng)的超級(jí)夜景神器P20；從第一款加入潛望式變焦架構(gòu)的的P30,，到擁有全時(shí)段,，全焦段超清影像的P40系列，再到革命性地加入計(jì)算光學(xué)和超感知影像的P50系列,，一路走來(lái),，華為在影像領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新，都是圍繞提升用戶的拍照體驗(yàn)而展開(kāi),。
通過(guò)不斷地在手機(jī)影像各個(gè)環(huán)節(jié)的技術(shù)創(chuàng)新,，構(gòu)建起了手機(jī)影像的技術(shù)體系，這個(gè)技術(shù)體系的建立,，讓手機(jī)影像或者說(shuō)移動(dòng)影像體系,，形成了與傳統(tǒng)影像體系完全不同的技術(shù)方案和用戶群體，以及由此產(chǎn)生的不同拍攝體驗(yàn),。其實(shí)與其說(shuō)“智能手機(jī)正在謀殺攝影”,，倒不如說(shuō)手機(jī)影像正在通過(guò)全新的技術(shù)體系和拍照體驗(yàn)，讓攝影成為人們生活的記錄,，成為專業(yè)普惠大眾方式,。
從影像發(fā)展和影像的社會(huì)價(jià)值來(lái)看,，從來(lái)沒(méi)有一次技術(shù)的發(fā)展能和手機(jī)影像帶給影像領(lǐng)域的變革更具有價(jià)值,。
無(wú)論是靜態(tài)影像的拍攝還是連續(xù)影像——視頻的拍攝，影像正在從原來(lái)由專業(yè)人士的職業(yè)技能,，逐漸演化為大眾生活記錄的方式,。同時(shí)也正是由手機(jī)影像技術(shù)的不斷提升,，奠定了短視頻這個(gè)萬(wàn)億規(guī)模以上產(chǎn)業(yè)的用戶基礎(chǔ)和產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。
手機(jī)影像的文化也由此誕生,，這是攝影從一個(gè)小眾群體社區(qū)走向大眾文化的開(kāi)端,，也讓影像文化走向更寬廣、更有價(jià)值的未來(lái)空間,。華為自2017年舉辦第一屆新影像大賽以來(lái),，到2021年的新影像大賽，已經(jīng)形成了自己獨(dú)特且廣泛的影像群體和文化特征,。2021年的華為新影像大賽,，共有170多個(gè)國(guó)家和地區(qū)的用戶參與，參賽作品320多萬(wàn)件,，互動(dòng)10億次以上,，歷史上，沒(méi)有任何一個(gè)影像領(lǐng)域的活動(dòng)能達(dá)到如此的規(guī)模和廣度,。
人們已經(jīng)習(xí)慣了用手機(jī)記錄生活中的點(diǎn)點(diǎn)滴滴,，記錄這個(gè)世界每時(shí)每刻的變化，記錄親人,、朋友甚至陌生人間的情感,，記錄這個(gè)世界的美和我們對(duì)世界的期望。
在手機(jī)影像文化的推動(dòng)下,，手機(jī)影像正成為人們記錄生活,，記錄歷史的一種全新的方式。
這也是華為以及手機(jī)產(chǎn)業(yè)帶給人們最大的文化資產(chǎn),。
回顧華為影像17年走過(guò)的歷程,，華為影像從單項(xiàng)技術(shù)的突破，演化到今天的整體理論體系和技術(shù)體系的構(gòu)建,，華為影像不再是簡(jiǎn)單的鏡頭,、成像模組或某個(gè)方向的算法進(jìn)步，而是基于對(duì)移動(dòng)影像未來(lái)的整體思考,，以及移動(dòng)影像對(duì)未來(lái)人們生活和文化的影響,。華為正在試圖通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新、全面提升用戶體驗(yàn)以及重構(gòu)影像文化的方式,，形成在影像領(lǐng)域基于用戶需求和體驗(yàn)的華為影像體系,。
就像當(dāng)初華為將雙攝系統(tǒng)引入手機(jī)，把AI技術(shù)引入手機(jī)一樣,，華為對(duì)于移動(dòng)影像體系的系統(tǒng)化技術(shù)體系的建立,，也很有可能成為整體手機(jī)影像行業(yè)未來(lái)共同前進(jìn)的方向。華為影像以其獨(dú)有的影像文化及理論體系,，不僅成為移動(dòng)影像領(lǐng)域的拓荒者,，也在推動(dòng)這種技術(shù)和文化的過(guò)程中,，成為移動(dòng)影像的薪火傳播者。
