2000年11月,在日本的一家橱窗店里,摆放着一台手机,格外引人注目。
搭载一块彩色的屏幕,后置一颗11万像素的摄像头,这是一款来自夏普推出的J-SH04机型,也是全球首款可拍照的手机。
拍照模糊,体验糟糕,销量不佳,这是当时诸多媒体对夏普J-SH04的评价。
手机还要拍照?开玩笑呢,手机拍照,这效果能看吗?
可谁也没想到,日后的手机摄影成为了手机产业化最大的驱动力之一,更让人想不到的是,手机摄影,将在中国的科技产业中留下浓墨重彩的一笔。
手机摄影为什么还能和中国科技产业挂钩?这个故事很长,你们慢慢听,我且慢慢道来。
手机影像的进化与替代
在这个由夏普带起来的故事中,率先出场的是诺基亚。
2002年,诺基亚7650的横空出世,真正意义上引爆了手机拍照的时代。
首次配备了30万像素摄像头,可以拍摄最高640*480分辨率的照片,对比之下,夏普J-SH04最高只能拍96*130分辨率的照片。
不过30万像素,和拍照清晰自然是没有什么关系。
诺基亚7650真正的创新之处是第一次让手机拍摄的照片和用户之间产生了联动,它是首款支持多媒体信息服务的诺基亚手机,你可以将这款手机拍的照片设置成联系人头像、手机壁纸,还可以上传到云空间以及分享给自己的朋友。
自此之后,手机照片不再只是一个存放在手机存储里冷冰冰的一串数据。
手机的影像之路依旧在继续着。
2003年,夏普发布了J-SH53,成为了全球首款搭载百万像素的手机,2004年5月,夏普又带来了全球首款搭载光学变焦的手机夏普V602SH,支持两倍光学变焦的摄像头。
既是开创了手机拍照时代,又是手机拍照时代的引领者,一时之间,夏普风光无限。
可手机摄影,从不缺少挑战者。
2005年,三星开始登上了手机摄影的历史舞台,发布了全球首款500万像素的手机M509,随后三星相继发布了700万像素的M709、800万像素SPH-V8200,2006年还推出了千万像素的SCH-B600,手机摄影时代就此来到了像素之争。
潜移默化中,大家有了一个共识:像素越高,拍照越好。
而把像素之争推向高潮的,当属索爱和诺基亚。
2009年,索爱发布了全球首款搭载1200万像素的U1手机,摄像模组十分夸张,整体外观设计和卡片机十分相似,还配有实体快门按键,这就是一款专为拍照而生的手机。
在那个普遍是几百万像素的手机时代,索爱U1的出现,给了手机摄影爱好者很大的惊喜,原来手机还能拍出好看的照片。
而最让人疯狂的是2012年诺基亚的808。
搭载了一颗史无前例的1/1.2英寸大底,像素高达4100万。
并且它不仅仅是首款摄像头像素超过4000万的手机,而且也是第一个用8个像素压成1个像素来增强高光能力的厂商,带来了更多的进光量。
这款手机,在当时的拍照到底有多强?
尤记得当时的媒体在评测808的拍照时,是直接和相机对比。
顺便一提,诺基亚808是塞班系统最后的绝唱,而4100万像素的记录,直到6年后才被打破。
手机摄影,从不缺乏天马行空的思考。
在各大手机厂商举着高像素的旗子前进的时候,也有一些手机厂商提出了质疑:高像素,真的是手机摄影的方向吗?
第一个作出反应的是苹果。
2010年iPhone 4发布了,这也是乔布斯主导的最后一部作品。
这款手机有着太多的创新之处,金属中框加玻璃的三明治机身结构、视网膜屏幕,还有那无与伦比的A4处理器,不过这不是我们今天要说的。
拍照,是iPhone 4留给后世手机最大的遗产。
彼时的iPhone 4,虽然只是搭载了一颗500万像素镜头,在像素量上不值得一提,但iPhone 4全球首发了背照式传感器。
和传统的CMOS镜头不同,背照式CMOS传感器最大的改变是优化了元件内部的结构,将影像传感器上层的部分往下移动,将彩色滤光片与镜头放置于CMOS感光元件的后面。
这样一来,影像传感器就从背面收集光,避免了传统的CMOS镜头光线容易受到微透镜和光电二极管之间的电路和晶体管的影响,从而明显提高感光器的感光性能。结构的改变,让只搭载了500万像素的iPhone 4,拍照效果遥遥领先,甚至对比两年后的808,在夜间成像上依然有优势。
此后,背照式的传感器结构被沿用至今,而苹果也用实际行动证明了,高像素不是提高拍照质量的唯一途径。
坚信这一点的还有HTC,只是命运之神,没有像眷顾苹果那般对待HTC。
2013年,HTC ONE发布了。
对于这款手机,我曾有过太多的赞许,震撼的双扬声器、与众不同的设计,还有HTC的那一份执着。
在各大竞品纷纷搭载1300万像素的时候,HTC ONE仅仅是搭载了一枚400万像素的摄像头,而即便是不以像素论的苹果,当时的iPhone 5也搭载了800万像素的摄像头。
HTC,到底有什么底气?
手机的传感器尺寸是一定的,而传感器是由许多像素组成,像素越多,就意味着每个像素的单位面积越小才能在有限的空间中容纳住这么多像素,而单位像素面积越小,传感器的进光量就越少。
HTC的本意是扩大单个像素面积以提高传感器的进光量,这也给HTC ONE带来了2微米的单位像素面积,远比同期的iPhone 5上的1.4微米的单位像素面积大。
可惜的是,实际表现情况远非HTC所想的那般。
HTC ONE发布后,由于低像素所带来的局限,ONE白天的成像解析力上不如同期竞品,而到了夜晚,本该是HTC ONE主场,但是HTC ONE却接连翻车,照片泛红,噪点偏多。
对于这款产品,在拍照上,当时饱受争议,但HTC的路子错了吗?
多年后,当看到四合一像素技术的出现,让手机在高像素的情况之下,依旧能获得大的单位像素面积之时,我越发感叹于HTC当年那惊人的魄力以及对手机摄影的探索。
HTC,是受限于时代技术限制的不得已,最大的错,可能就是理念太超前了。至此,手机摄影,在高像素和大的单位像素面积的方向中前进着。
关于手机摄影的发展史,我就暂且讲到这,而这也只是手机摄影发展史的前半段。或许你也发现了,在这前半段的手机摄影发展史中,没有出现中国大陆的手机品牌。
那时的中国大陆的手机品牌,都还在依靠着联发科的“Turn Key Solution”方案,大规模生产没有任何技术含量的手机。联发科提供了完整的手机制造方案,甚至是包括手机软件的设计,对于手机品牌来说,唯一需要做的,就是把手机组装起来。
一个从硬件再到软件都不能自主完成的品牌,要谈影像,实在有些异想天开。
只是,有时候命运的转动也颇让人有些玩味。
当年那些在手机摄影上探索的手机厂商,如今际遇大不相同,把手机带入到拍照时代的夏普,已经卖身于鸿海集团,诺基亚、HTC,久久未出现在手机市场之中,三星在中国市场风平浪静,唯有苹果依旧活跃。
而当年名不经传的国产手机,也开始登上了历史舞台,时代的交替,正在不知不觉中进行着。
国产手机的摄影之路
2011年,小米、vivo、OPPO相继发布了其第一款智能手机,2012年,华为也发布了其从运营商业务转型到消费者业务的第一款手机——Ascend P1。
国产手机开始强调品牌建设,在智能手机这条赛道上,向国际大厂发起了冲锋,只是彼时的国产手机还拘泥于性价比这条路线,依靠低价与国际大厂竞争,在手机摄影上,与国际大厂根本没有一击之力。
时间来到了2014年,vivo和华为才率先在拍照上发力,发布了自家主打拍照的vivo Xshot和荣耀6 Plus,在拍照硬件上,丝毫不吝啬。
vivo Xshot搭载了一颗1300万像素的摄像头,配备F1.8的大光圈,并且也是首款搭载双色温闪光灯的国产手机,荣耀6 Plus更是吸人眼球,搭载了两颗800万像素的摄像头,成为第一款后置双摄的国产手机。
然而事与愿违,这两款手机,在拍照上并没有掀起波澜。
反映Xshot夜间成像噪点的帖子比比皆是,而荣耀6 Plus的双摄也没有像宣传的那般,更多的作用只是辅助照片背景虚化。
归根结底,还是因为长期打价格战的国产手机,没有拍照技术上的积累。
直至2016年华为发布了P9,才让国产手机在拍照上第一和国际大厂有了交锋。
华为P9采用了黑白双摄的方案,其中一颗为1200万像素RGB传感器,另一颗为1200万像素黑白传感器,彩色镜头负责捕捉色彩信息,黑白镜头则可以加强细节表现力。
这种黑白双摄的方案,也是首次被用于手机之中。
长期以来,论拍照,国产手机永远是国际大厂的背景板,没有iPhone的软硬件一体化,没有三星的算法调教,也没有索尼那令人傲视群雄的拍照硬件,而华为P9的出现,似乎让大众看到了国产手机在拍照上追赶国际大厂的希望。
在各大论坛中,网友们为了争论华为P9和三星S9的拍照谁更强,吵得不可开交,对于此前的国产手机来说,这是不曾有过的现象。
或许不出意外的话,华为P9将是国产手机的拍照王者,只是很快,华为官方的一张照片让华为P9的拍照实力饱受争议。
华为在海外的社交账号上,分享了一组照片,号称是华为P9所拍摄。
照片本身没什么问题,无论是从构图、还是光影效果都特别出色,但最大的问题在于这张照片后续被爆料是用佳能EOS 5D Mark III拍摄的相片放到网上。
这是所有人都没能想象得到的,一个官方帐号竟然妄想偷梁换柱,而后续华为官方也给出了回应:我们意识到,我们应当在照片标注中作出更明确的说明,我们从不希望误导用户。
但裂缝已经造成,在此后的一段时间,华为一直被冷嘲热讽,直到2年后华为P20 Pro的发布,关于华为照片造假的争议才慢慢平息。
即便饱受争议,但华为P9依然被认为是国产手机摄影历史中,一款不能被回避的产品,我想更主要的一个原因是华为和徕卡之间的合作。
作为第一款和专业相机厂商联名的国产手机,华为P9带来了很浓厚的“德味”风格的照片,用户随手一拍就能拍出一张风格化的照片,这在此前的手机中都是从未有过的体验。
就这?我通过后期调一下色不也能实现同样的效果吗?这似乎不是什么大不了的合作,但没想到的是,手机摄影的变革,已经拉开了序幕。
2018年,华为P20 Pro发布,进一步深化了和徕卡的合作。
对于这款产品来说,最为引人注目的当属搭载了一颗索尼IMX600的传感器,具备1/1/7英寸的大底,放在当时那是什么概念?对比之下,iPhone 8 Plus搭载的IMX315,只是一颗1/2.91英寸的底。极大的传感器尺寸,为华为P20 Pro带来了更多的进光量,华为P20 Pro也成为了新一代的夜视仪。
不过我更想说的是许多人会忽略的场景识别。
在今天,拍照的场景识别功能并不新鲜,从千元机到高端机,都能见到它的身影,但在华为P20 Pro之前,从来没有手机搭载过这一功能。
凭借着麒麟970上的NPU AI单元,华为P20 Pro做到了拍照场景识别,可以自动识别出花草、人像、建筑等场景,并针对这些场景辅以针对性的优化。
自此,在华为P20 Pro上,有着独特的徕卡色彩风格,还有那在当时看来颇有新意的拍照场景识别,所以你发现了吗?
以往我们想得到一张好的照片,我们需要在后期修图调色,但现在即便只是随手一拍,我们也有机会得到一张好看的照片。
而这,也是手机摄影的变革,它弱化了大众对于拍照参数的感知,降低了手机拍照的门槛。或许这也是手机摄影的意义所在,能够让我们每一个人都能轻松地发现生活中的美。
华为与徕卡的成功合作,也掀起了一股国产手机厂商联名相机厂商的风潮。
2020年,vivo与蔡司达成了战略合作;2022年,OPPO与哈苏也达成了合作协议,同年小米截胡华为成功牵手徕卡。
并且也像当初的华为那般,vivo、OPPO和小米在与相机厂商的初次合作中,没有达到尽善尽美的程度,更多是在色彩影调上的学习,vivo有了蔡司自然色彩,OPPO有了哈苏自然色彩,小米有了徕卡经典和徕卡柔和两种色彩方向。
在这期间,vivo、OPPO和小米也相继发布了多款与相机厂商联名的手机产品,不断的积累拍照上的算法和技术,真正影像上的爆发,时间已经来到了2022年。
2022年第二季度,索尼发布了有史以来手机最大尺寸的传感器——IMX989,具备1英寸的大底,单像素面积为1.6μm,四像素合一的融合像素面积可以达到3.2um,硬件素质无可挑剔。
vivo、OPPO和小米也都推出了基于这颗传感器的旗舰手机——vivo X90 Pro+、OPPO Find X6 Pro以及小米12S Ultra、小米13 Pro和小米13 Ultra。
在有了足够多的算法积累之下,再配上优秀的硬件,这些搭载一英寸大底的国产旗舰,在影像实力上名副其实的站在了第一梯队。
和相机厂商的联名,也让它们有了各自独特的影调,用户能够更加轻松实现随手一拍就能有好照片的效果。
回过头来看,手机摄影已经发展了20余年,技术的进步,总是让人兴奋不已,谁能想到当初的手机拍照,如今竟然能发展得如此迅速,甚至在一定程度上取代了单反。更让人兴奋的是,手机摄影发展至今,国产品牌依旧存在并引领着手机摄影的发展。
只是有时候我也在想,国产手机摄影,拆开硬件,靠的是索尼高通联发科,和并软件,联名的是相机厂商,这其中,国产手机的技术到底占了多少?手机摄影时代,对于国产手机乃至于中国科技产业来说,到底意味着什么?
手机摄影时代与中国科技产业
在过去很长的一段时间里,中国手机品牌一直被冠以组装厂的称号,零部件都来自供应商,手机厂商和组装厂还有什么区别?
就像老罗说的那般,都是供应商的技术,装什么孙子?
只是当我看到国产品牌在手机摄影时代的发力与追求的时候,对于国产品牌仅仅是一家组装厂的观点,我持着反对的态度,我甚至认为在过去一段时间里,国产手机对推动中国产业链升级的作用被明显低估。
与之相对应的是,电动汽车作为新的消费电子品,被认为是下一个时代的风口,甚至是事关国运,备受追捧。车企们在电动平台上集成了电机、电池和电控系统以及众多的零部件,电动汽车就像是智能工业时代技术的结晶体现。
而手机,也可以被当做是一个技术研发平台。
手机厂商需要思考如何在有限的空间中,集成最先进的技术,发挥手机最佳性能,而在这个过程中,如果仅仅是靠组装,是绝对无法实现的。
这点,10多年前的山寨机就已经反复证明了,那些一时依靠组装抢占市场份额的品牌,早已经沉寂在历史的年轮之中。
而那些存活下来的头部厂商,无一例外,在核心技术,特别是影像实力上都有不俗的表现,它们在影像上的发力,正在推动中国科技产业技术的进步。
那么,国产厂商是如何发力的?
最为显著的,是把那一英寸大底的主摄塞入到有限的手机空间之中,但是如果仅仅是这样,vivo、OPPO和小米这些手机终端厂商是不可能引领手机影像。
手机摄影是一个复杂的光学影像系统,如何根据新的镜头结构设计传感器的堆叠,把最精准准的影像信号传递到传感器之中,甚至在一个镜头中实现连续的变焦?
这些都是手机厂商需要给供应商提供的设计方案,这其中的难度,也只有对比才能知晓。
同样是搭载蔡司镀膜,虽然索尼Xperia 1 V在抗眩光上相比其他手机表现要好,但对比vivo X90 Pro+就相差甚远了。
Leitz Phone是世界第一款搭载一英寸大底的手机,由徕卡自己亲自操刀,这款手机在色彩表现上十分不错,但输在了薄弱的算法之上,到了光线不足的地方,在成像上相比于其他一英寸的手机有着明显差距。
我们总是说国产手机没有什么技术含量,结果有一天,那些专业做相机的品牌做了手机,在影像上的表现却没有那么尽如人意,这时候我们才能明白,手机作为一个集复杂工业技术之大成的产品,它并没有那么好做。
而手机终端,也不仅仅是负责把供应链的元器件集合在一块,它还需要手机厂商以一个手机产业顶层设计者的身份去和合作方进行着一个技术的交流,从供应链的层面上去优化整个产品体系。
回归到手机摄影也是如此,vivo OPPO小米这样的终端厂商不断地参与到合作方的联合研发中,推动着自身以及整个手机行业影像的发展。
可是,这归根结底,不还是需要依靠国外品牌提供的技术吗?在中国科技产业的发展历程中,这种例子似乎屡见不鲜,特别是在半导体行业中。
像八九十年代的首钢、上海华虹,皆是如此,他们浩浩汤汤地进入到半导体这个行业,因为缺乏技术而不得不和外资合作。
只是这样的合作,并没有让中国半导体产业得以质变,很大一部分原因是在这些合作中,国内企业所扮演的一直是一个包工头的角色,由外资企业提供技术,国内企业则照着图纸生产就可以。
技术只是引进而没有被消化,很快,当这些外资因为自身经营原因或者一些政治原因而从华撤资的时候,技术也会被一同带走,留给中国企业的,仅仅是手足无措,首钢退出了半导体行业,上海华虹则沦落成了代工厂。
更加典型的例子还有汽车,在很长的一段时间之内,中方在合资车企中所扮演的角色也都只是功课零部件的量产,没有深入涉及到产品的设计和开发之中。
所谓的合作,如果自身基础实力不够,对于一方来说,也只是一定时间内得到技术的使用权,而没有在核心技术上得到突破。
但手机不一样。
以手机这个产品为研发平台,国产手机厂商们在和相机进行联发研发的过程之中,会深入到各项核心技术的自研创新中。
国产厂商所扮演的是一个架构师的角色,把图纸画出来,成为了影像这个复杂系统的设计者,甚至研发的方向还会拓展到光学的基础研究领域。像小米13 Ultra,为了还原出最准确的光学信号,镜片拟合京都达到纳米级,毕竟光学极限,还引入专业相机镜头的削光涂墨技术。
而在手机这个研发平台之中,依托着手机摄影,国产厂商甚至深入到了半导体的技术研究之中,vivo自研了V1、V2影像芯片,前段时间又发布了新一代的V3芯片,OPPO也拿出了马里亚纳X芯片。
或许你会说了,这只是影像芯片,也不是难度很高的SOC和基带芯片,也没什么了不起的。
但任何一个手机厂商,想从基础开始做研发平台,这期间的过程必定是坎坷的。2014年,小米曾经着手于研发手机SOC,但因低估了手机芯片难度,只发布了澎湃S1这一代就无疾而终,最终将芯片方向调整成IoT芯片。
更早之前的华为,在芯片的研发上也是困难重重。
2009年,华为发布了首款手机处理器K3,但因为工艺制成过于落后,在市场上惨败,到了2012年,华为发布的K3V2,虽然能勉强用在手机上,但体验糟糕,不仅制程落后于同期竞品,采用的小众GC4000的GPU,在游戏的兼容性上一塌糊涂,导致当时的华为手机竞争力不足,而K3V2,华为还用到了2014年,直到麒麟920的发布,海思芯片才算上跟上了大部队,达到一个可用的状态。从K3再到麒麟920,华为用了5年时间才开始走向市场化。
对于每个手机品牌来说,想要涉足自研芯片这样的战略高地,必定要经历一个漫长且艰苦的过程,这期间,能不能走下去也未可知,今年OPPO就宣布关停了哲库,停止了芯片的研发。
在今天,即便只是影像芯片,但对于中国科技产业来说,依然具有举足轻重的意义。
富士康、纬创等制造企业纷纷迁往印度、东南亚等地,中国一部分制造业外移已经是不可避免的趋势,要怎么保持着中国制造业的竞争力?这势必就需要高度的自研能力,需要企业们涉及到更多的基础研究。
对于市场份额已经名列前茅的国产厂商来说,加强研发,推动整个产业链和供应链的加速变革,走向高端,这不仅仅是出于他们自身发展的需要,也是他们义不容辞的责任和时代宿命。
而手机摄影就是国产手机走向高端不可回避的路线。
手机摄影的星辰大海
你会不会有感到困惑,为什么所有旗舰机,都往拍照发力?
为了拍照,甚至不惜把手机做得十分厚重。
vivo X90 Pro+重221g,厚度达到9.7mm,OPPO Find X6 Pro重216g,厚9.5mm,小米13 Ultra重227g,厚9.06mm,如果算上摄像头模组的凸起,甚至可以达到10多mm多厚度,加上那硕大的摄像头模组,整个手机的机身握持感受并不是很好。
摄像头模组的设计更是千奇百怪:
为什么会是这样的设计?
我们把时间再次倒回到2007年初代iPhone发布之时,答案就能明了。
这款产品由许多的不足,甚至除了系统应用外没有任何App,堪比功能机,不过初代iPhone却被称作是“上帝的手机”。
很重要的一个原因是初代iPhone奠定了智能手机发展的形态。
搭载了一块3.5英寸的屏幕,取消了机械键盘,而之后的手机,基本上就是在延续着iPhone的产品形态,把屏幕越做越大,视觉效果越来越好。
整个手机的交互以“屏幕”为基点。
这样的设计和交互,为什么能成为流行的趋势?
一个很重要的原因是移动互联网时代的兴起,相比于机械键盘的点按交互,滑动的交互设计显然更能适应移动互联网的需要。更大的屏幕,也能为App提供更多的功能显示和交互,反过来,移动互联网的发展也促使着手机朝着更大的屏幕前进。
手机设计形态的变化,从不是天马星空,这背后必然是新技术的推动,而如今旗舰手机那硕大的摄像头模组设计也是如此。
手机过了这么多年,其产品形态依然沿着iPhone设计好的框架前进着,没有重大的技术革新。
而手机的元器件就那么多,屏幕、处理器、扬声器、马达等,这其中有许多的硬件是花钱就能有好的体验,唯有拍照,不仅仅是硬件的堆叠,还考验着手机厂商的优化。
所以高端手机卷“摄影”是一件无可奈何的事,是手机厂商冲击高端为数不多可以发力和主打差异化的地方。
对此,换来了更好的影像,但也牺牲了手感,
我喜欢手机摄影,是因为手机摄影的轻便,我能够随时随地地掏出手机去记录生活中的景、人和物,但是有一天我发现,掏出手机拍照已经开始变得不那么轻松和自然了,这是否是对手机摄影另一种意义上的背离?
我不是老法师,能够为了拍一张好看的照片,可以背上十几斤甚至几十斤重的法器,但即便如此,我依然欣赏国产手机厂商对于手机摄影的不懈追求,对中国科技产业供应链升级的贡献。
回顾手机摄影发展的这二十余年的时间,也是全球消费电子进入智能化的阶段,并且下一个智能化的阶段已经随着汽车的电子化而开始,现今引领着手机摄影时代的国产手机厂商,届时又能带来什么样的体验和革新?
手机摄影的背后,是中国科技产业大升级的星辰大海。