传统影像的完全颠覆 XD Fusion，华为影像系统的支点

这是华为年度影像旗舰P40发布之后的第二篇技术解读文章，和之前将关注重点放在硬件上不同，这一篇更偏向软件与算法机制。因为之前我也说过，在“传感器:镜头:算法”这个“1:1:1”的手机影像体系中，随着硬件能力的逐步趋同与看齐，算法已经成为手机品牌之间用来区隔影像能力的新战场，它正在催生着这个比例向“1:1:2”甚至更高权重转化。而对于华为誓要领先手机影像行业的目标来说，算法在现在与未来显得尤为重要，这也是为何“XD Fusion图像引擎”在今年横空出世的原因。

Tips：何为“XD Fusion图像引擎”？

XD Fusion其实是华为影像团队内部的一个代号，XD中的X意为Extreme（极致），D是Definition（清晰度），Fusion意为融合，合在一起的意思就是“超清图像引擎”。这是一个在华为内部已经讲了很多年的概念——把它放在业界其实就是通称的“计算摄影”。目前业界明确提出计算摄影概念的厂商有三家：谷歌，苹果以及华为。

华为影像体系的理念

在解释XD Fusion的重要性之前，我觉得有必须回顾一下华为整个影像技术体系的发展路径和理念，因为只有把这个问题弄清楚了，我们才能知道为什么到了今年，会有P40系列上的IMX700，会有P40 Pro+上的10倍光学长焦模组。

在华为的影像体系当中，是将手机影像的发展分为空间与时间两个维度来看待的，其中的空间，就是指的变焦，即让手机能看得更远；而时间，则是指让手机能在全天的条件下都能产出画质稳定的照片，因为在华为影像团队看来，随着硬件和基础算法的发展，在光线条件好的情况下，很多手机都能拍摄画质出色的照片，但光线一旦不好或变得复杂，不同手机的表现就拉开差距了——我觉得之前iPhone拍照“白天龙，晚上虫”的评价肯定是被华为看在眼里了。

按这个理念，从P9算起，我们就能看到这样的发展轨迹：

P9，加入黑白传感器，极大强化了手机的暗光拍摄能力，这一点我深以为然；

P10，两倍光学模组加入，让手机开始看得更远；

P20，三倍光学模组加入，辅以IMX600定制大底元件，夜拍能力成为华为P系列手机的标志；

P30，5倍光学模组加入，RYYB排列定制感光元件将P系列手机的成像照度扩展到0.1Lux；

P40，10倍光学模组加入，RYYB排列定制感光元件变得更大，同时向其他影像模组扩展。

将时间线拉长回看，华为整个P系列的发展路径就非常清晰了，这甚至还能在一定程度上回答很多人的疑问：“为什么华为一定要坚持RYYB这个最初看来有些吃力不讨好的技术？”

技术发展到现在，随着感光元件和镜头技术的双双进步，这些源自拍摄空间与时间的问题都在被逐步解决，但是，放在华为影像团队面前需要解决的问题也是在变化的，或者说在达成了参数上的目标之后，需要进一步做到的就是更好与更强，能保持业界第一的地位。比如长焦体验，就已经整整分化为四个优化的维度：第一，清晰度，这是排在所有客观指标第一位的，从目前我使用P40 Pro的情况看，对比P30 Pro的进步是明显的；第二，色彩，这一点之前我也有过解读，随着8通道RGB色温传感器的加入和算法的提升，这个问题比起前作改善了不少；第三，稳定性，对于我这种长期玩相机的人，感觉就是大变焦下更容易端得住相机了，但我想对大部分普通消费者来说，手持长焦的稳定性问题不仅仅是手法问题，更可能还有认知问题；第四，倍数，这里主要还是指的P40 Pro+上的10倍模组，这一点留待后边再说。

硬件负责输入，软件负责输出

P系列历经5代硬件的发展，这其中Mate系列时不时来穿插助个攻，让P40这一代机型已经获得了足够强劲的影像硬件基础，比如单像素和尺寸都足够的传感器，看得更远且协同工作的镜头，感光度够高的光线捕捉能力，更加准确的环境色温感知，ToF模组提供的光场信息，甚至还有AI加入RAW域处理，直接识别被拍摄物体的类型等。但是这对于一个完整的手机影像系统来说，只是解决了一半的问题，即这一切都是信息的输入，光有这些信息是无法输出一张令人满意的照片的，面对这一大堆输入信息的即是软件系统，即算法。

其实，刚刚说到的这一堆由影像模组硬件所捕捉到的信息，就是整个华为XD Fusion图像引擎的第一大模块：硬件的输入。如果将生成一张照片看成是做一道菜的话，华为影像团队将这一个部分就称为是食材的准备，它不仅仅需要数量和种类要够，同时还有质量的问题——“番茄炒鸡蛋是好吃，但番茄是烂的，鸡蛋是臭的，大厨再厉害也白搭”。这也就相当于再次回答了在大底与高像素的流派选择中，为什么P40的主摄确定了5000万像素与1/1.28英寸的尺寸：在华为影像团队的判断中，这是一个可以同时兼顾像素数量与质量的选择。同时，他们也希望大家在看待P40的时候，不要简单地误会华为只在硬件上下功夫，做硬件的目的不是堆硬件，而是给软件侧的运算提供好的原素材。

接下来就是XD Fusion图像引擎的第二个模块：机器视觉，中高层语义的分析、理解和分割。在这里就不得不提到在Mate 10上头一次加入的“AI摄影大师”（之前我说的是从P20 Pro开始，有误，特此道歉），它解决了过去影像拍摄中对于客观世界的识别问题。AI的加入，可以让手机的相机更加像人脑一样，去辨识客观世界，认知场景、客观物体，比如蓝天白云、草地花朵、猪牛猫狗，还有人的识别，包括皮肤、骨骼、脸部特征等。而中高层语义的识别，就是将这些识别出来的最基本的语义做理解与分割，放到神经网络系统中进行处理。比如人像拍摄时进行人与背景分离的抠像，就是为了后期进步美化人像做准备。这个过程，我们可以看做是对原素材的分类和初次加工——也就是做菜过程中的各种“备用”。

（编辑：555手机网）

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