甩對手一條街!華為長焦技術十年不為人知的故事_風聞
懂懂笔记-懂懂笔记官方账号-18分钟前
最近看到了華為相機解決方案專家熊諶飛的直播「長焦十年之路對談」。這場直播以華為的長焦技術迭代升級展現了移動影像的技術進化史,見證了長焦十年突破如何化無數不可能為可能,更揭示了華為如何通過持續探索長焦技術之路問鼎移動影像之巔。這也讓我不由得想起華為的“北坡策略”。

華為相機解決方案專家熊諶飛(左)
登頂珠穆朗瑪峯,有兩條路徑可走:一是南坡,路徑平緩,生態相對完備,前期相對輕鬆,但最後登頂階段極難;二是北坡,地形險峻且氣候嚴酷,全程對攀登者都是極大的挑戰,一旦登頂將獲得至高的榮耀。
這就類比科技企業的兩條發展路徑:南坡策略是繞開底層技術壁壘,從用户需求或成熟技術應用去切入,快速佔領市場,再向核心技術延伸;北坡策略直面核心技術研發,構建技術壁壘,再向應用層拓展。可見,南坡路徑好走,但競爭激烈且易被取代;北坡挑戰極大,但可以構建技術護城河。
華為一直堅持“爬北坡”,選擇高研發投入、直面極限挑戰的路徑,通過持續技術突破、積蓄能量,對抗惰性和衰退。
長焦十年演進既是一場科技奮鬥史,也是“爬北坡”的生動實踐。
技術再下一城在摺疊的毫米空間打開長焦未來
用户對於“長焦”需求一直非常純粹:從“能拍遠”到“隨手拍好”。而拍好,就需要長焦畫質的無限拓展,這是一條沒有盡頭的路。對於廠商而言,更是一場無終點的技術研發漫漫長路。
熊諶飛透露,華為最早關注長焦技術始於10年前。
在2016年發佈P9時,採用了黑白加彩色雙攝架構設計,也正式確立了影像技術的多攝戰略,而在當時業內幾乎很少涉及長焦鏡頭手機的時代,華為基於多攝就有了第一個新想法,為手機加入長焦鏡頭。在隨後發佈的Mate 9上,為了保證機身厚度和手感,雖然並沒有直接使用光學長焦鏡頭,但也採用了一種相對妥協的方案,將黑白攝像頭升級到了2000萬像素,為手機加入了黑白彩色融合算法和多幀SR算法,實現了2倍光學變焦的長焦效果。雖然在當時是一種相對妥協的方案,但這種通過高像素進行裁剪的等效光學變焦思路,在後來成為提升長焦變焦效果的經典思路之一。
熊諶飛回憶,此後聚焦長焦發展主要分為兩個階段:
第一是長焦望遠階段,解決消費者關心的“望得遠”。

在華為P20 Pro上首次落地創新性的3倍光學變焦手機。到華為P30 Pro上,搭載了具有開創意義的潛望式長焦鏡頭,其等效焦距達到了120mm。再到P40 Pro+上,落地了達到10倍光學變焦的長焦鏡頭,等效焦距約240mm。長焦能力持續突破,至此,長焦望遠能力已經初步形成。
第二是長焦拓展階段,攻克用户三大痛點:“遠視眼”,“夜盲症”,“小眼睛”。
在華為Mate 50 RS上首發超微距長焦攝像頭,讓長焦不僅能看清楚100m遠的“文字”,同時也能看清楚5cm遠的“蚊子”,不再是“遠視眼”。
在華為P60 Pro上通過“聚光鏡”的設計,解決了無法拍暗光環境“夜盲症”的問題,將行業的長焦夜景能力大大提升。同時光圈小導致虛化效果差“小眼睛”的問題,也得到了很好的虛化效果。
手機長焦技術發展十年,一個又一個技術堡壘被攻克,每一代都付出了幾乎200%的努力。
但華為團隊並沒有停下腳步,從P30 Pro開始就一直踐行着餘總常説的“把不可能變成可能“的精神,不斷攻克各種困難。當整個業界因為長焦傳感器的尺寸限制,整體長焦能力還是比較中庸的時候,華為他們開始思考把長焦技術的各項能力,再提升一個等級,即使過去10年,長焦微距、長焦人像、長焦夜視、長焦望遠、長焦防抖的各項能力整合,可以説華為已經到達了一定位置,但華為的目標是要登頂技術珠峯,要做一個集大成者的長焦系統。
華為再次闖入了技術無人區。“我們的目標是登頂技術珠峯。所以這次我們有了一個更大膽的想法:把多個模組整合在一起。”這個項目的內部代號是“二郎神”,後來正式命名為“一鏡雙目”長焦技術,其通過可移動稜鏡實現光路精妙切換,讓3.7X中長焦與9.4X超長焦鏡頭共用大底CMOS傳感器與防抖模塊。在保持機身輕薄的同時,極大提升了長焦畫質與拍攝穩定性,一舉突破傳統長焦鏡頭受限於焦段增長、傳感器尺寸與畫質難以兼顧的困境。

技術原理並不複雜,但實現起來極其困難。“就跟P30 Pro一樣,我們又進入了一片技術鹽鹼地去拓荒。” 熊諶飛説。華為動用了幾百位工程師分工協作,經過大半年通宵達旦的思考、設計、辯論、仿真、驗證、局部打樣等等環節,才最終敲定模組設計,解決了從設計思路到技術推演再到量產落地的所有問題。
一鏡雙目通過遠小於兩顆潛望長焦的空間,實現了遠超兩顆潛望長焦的畫質,改變了行業內“鏡組越大,畫質越好”的基本定律,讓空間與長焦不再是一對矛盾體,輕薄與畫質可以兼得。一鏡雙目提出了全新思路,也是全新的光學解決方案,這種思路在相機史上從未發生過,可以説自此手機光學影像走上了與相機差異化設計的道路。
“二郎神”在業界是斷代式領先的超強技術,不過放在華為影像的技術規劃路徑圖上,也只是北坡登頂路程中的一座里程碑。長焦的望遠能力,還要繼續攀登。不過,餘承東提出的“甩對手一條街,拉開優勢”的目標,在這一次的技術突破中實現了。
供應鏈突圍:在無人區建設技術村落
北坡真正的險峻在於:華為不僅要自己攀登,還要帶着供應鏈穿越無人區,逐級向上鋪設“基建工程”。也就是説,每一次技術突破,都需要在無人區建設起一座技術村落。而這個村落,將會對下一步攀登帶來更有力的支撐。
做移動影像這件事,華為從入局之初就想得很清楚,要把所有核心的技術掌握在自己手裏。
通過“爬北坡”,與供應鏈一同創新、一步一個台階上升、用時間換領先,最終是可以實現的。這與南坡的同行們做供應鏈技術整合、解決方案外包的“靈活”打法完全不同。
在長焦發展的十年中,供應鏈在華為的帶動下,已經逐級向上建好了無數個村落,這才讓一鏡雙目成為可能。這就好比爬北坡時,如果想憑着一己之力直衝頂峯,是必死無疑。如果沿途邊走邊搭村落、建生態,相當於在北坡建起一個又一個氧氣工廠,為下一程的攀登持續輸氧,一級一級走得更穩,技術壁壘也更高。
比如在P30 Pro上落地的業界首個商用潛望長焦中,玻璃材質的潛望稜鏡原本在行業內沒有成熟供應商,稜鏡的OIS防抖技術也是行業首次在量產機上搭載,潛望模組製造更需要重建一整套模組組裝產線,但是當這個潛望長焦落地後,供應鏈也具備了全新的能力,讓整個行業開啓了潛望長焦時代;Mate 50 RS 直接催熟了整個馬達和模組產業鏈,賦予了整個產業鏈開拓長焦微距的能力。
即使有了近十年的沉澱,可當華為將一鏡雙目長焦二郎神雛形方案拿給供應商準備量產時,其製造的高難度也仍無人敢接。原因很簡單,就是在這個佈滿了143個零部件的設計圖紙上,幾乎每個移動結構的精度要求都在挑戰業界的天花板,光組裝的線體就無比的複雜。還需要經過嚴苛的可靠性實驗:最關鍵的是需要1年內實現量產,供應商都認為“不可能”。
沒辦法,華為親自下場,邀請有一些意向的供應商共同攻關,華為工程師直接入駐供應商整整一年,幫助其一起完成這顆有史以來最難、最複雜的手機攝像頭模組。最終實現了模組的落地,使得供應商的技術水平再上一個台階,同時帶動了行業的整體向上。
華為長焦研發之路,是持續引領行業技術方向、並持續賦能產業鏈的歷程,間接帶動了國產手機影像技術的整體崛起。今天“超大底雙長焦”在業界是代際領先,令人驚歎,但放在華為影像的技術規劃路徑圖上,卻只是北坡登頂路上的一個階段,遠未到達終點。
爬北坡的邏輯:十年沉澱技術複利
在説到華為的時候,業界總會説到一個詞:無人區。
南坡有路,別人會告訴你該怎麼走。北坡沒有路,是你自己決定如何爬上去。北坡的路,都是華為在無人區趟出來的。
因為移動影像最終呈現的效果,不是單點技術,而是光、機、電、算全鏈路系統協同的結果,靠組裝實現不了用户對極致的要求。移動影像的長焦優化,是一個綜合且複雜的系統性開發工程,表面看是光學焦段的變化,背後則要包括傳感器尺寸、進光量大小、光學信號損耗率、算法優化、芯片層的ISP算力等一系列軟硬件技術的整合。
長焦從2X、3X到5X、10X,看上去只是線性增長,而背後則是複雜的幾何工程。
華為十年長焦發展歷程中,為了解決拍得遠且拍得好,攻克了一個又一個消費者的痛點。
在硬件上,通過TOF和多通道光譜等多模態傳感器,實現全時段、全焦段、全場景的精確拍攝;在軟件上,使用計算光學的方式,將影像質量提升至天花板。華為憑藉對影像技術的深刻洞察與持續創新,一次次開拓行業邊界,正如餘承東所説:“將不可能變為可能。”當昨天的不可能,成為今天的可能,那麼今天的不可能,也很快會成為明天的可能。
一鏡雙目已經堪稱集大成者,但要在Pura 80 Ultra 上實現極致的影像,還需要一系列的優化。比如華為通過多年逐步建立起了防抖馬達的力學和運動模型,能夠在算法上更加輕鬆地駕馭防抖馬達,達成更好的效果。這一代通過優化又有了較大提升,在20倍、50倍變焦時,也能讓預覽畫面足夠穩定。
舞台是關鍵場景之一,從曝光,白平衡、對焦到清晰度上再次大幅提升,讓舞台場景的拍攝畫質能夠更加通透、清晰,並且針對舞台的複雜光源,結合紅楓原色引擎,能更加準確地還原舞台色彩。微距能力更是沒有落下,加入了景深擴展功能,拍花、拍水滴、拍昆蟲都更加容易。
可以説這一代產品的體驗效果堪稱六邊形戰士,長焦在夜景、微距、舞台、人像、望月、望遠六個場景下表現都非常優異。
“望遠神器”、“人像大師”、“演唱會神器”每一個名字背後都是華為“爬北坡”的初衷,是為了更好的滿足用户需求。技術服務於用户需求,研發投入保證技術迭代,最終使得用户體驗達成超預期滿足。十年的長征,終將化作用户指尖的從容。
這十年一路走下來,華為也建立起長坡厚雪,技術鏈的“滾雪球效應”讓華為可以通過技術複利,建立起更高的競爭壁壘。當一個個望遠的堡壘被攻克,這些磨難也將成為華為被同行在身後遠望的資本。
於行業而言,華為的每一次突圍都給行業指出新的方向,跳出低效的參數內卷,打開格局,無人區的探索才是真創新。
於中國製造而言,華為帶動供應鏈創新,實現了從“供應鏈”到“價值鏈”的蜕變。中國製造不再是處於產業鏈的最低端,他們也擁有了“技術話語權”。
長焦技術奮鬥長路,於用户、於華為、於行業、於中國製造,帶來源源不斷的發展動力。所有選擇捷徑的繁榮都是幻象,所有穿越無人區的跋涉必有迴響。