年7月29日，华为P50系列终于到来，比起过往的正常发布时间已经晚了差不多4个月，姗姗来迟。但不管怎么说，华为在现在的艰难情况下，还依旧坚持更新旗舰手机系列，实属不易，首先要给华为叫声好。而本文的内容，则是解读作为手机影像领域的领导品牌，华为这次在P50系列上提出的“计算光学”和“原色引擎”又是什么样的全新概念。
回归本质的思考
在文章的最前边，是我个人一个小小的炫耀时间。在这次发布会之前，我受凤凰网的邀请，出镜录制了关于华为P系列回顾和展望的视频。
视频最后是关于即将发布会的华为P50的畅想环节，我的观点：
“在手机影像领域，我并不看好以大底为代表的硬件路线的可持续性和前景，因为其带来的正向边际效应已经减弱了很多，而给手机带来的负面效应在进一步增强——P40Pro+在1/1.28英寸和10倍长焦模组加持下，其重量与厚度带来的体验已经不算好了，可能我们真的不需要这么大的硬件”，
“相比硬件提升，手机影像更多的发展突破口还是在应该在计算摄影方向，当年GooglePixel上IMX/的单摄系统，在算力加持下的出色发挥，让我印象太深刻了。”
是的，手机影像的发展，始终不应该脱离手机这个基本属性，随着平台算力的不断提升，计算摄影的边界和高度，还应该有超越我们想象空间的发展。而正是在这种回归本质的思考，让P50系列在如此轻薄的机身下，却有着赶超前作的影像体验与画质表现，在此之前，我们又何曾想到呢？
XDOptics，光线的真相
XDOptics，计算光学，是本次P50系列上的核心概念之一。其实这方面的研究，华为已经做了很多年，用华为影像工程师自己的话说就是：“华为现在有自己的镜头设计能力，我们知道每一枚光学镜头的优点和缺点，知道在捕捉光线的时候，它会有哪些方面的缺失。只要知道这些可以往回追溯的信息，我们就有可能通过算法的补偿，将这些缺失的光学信息找回来。”
虽然他们并没有明确表示计算光学研究启动的时间点，但通过“徕卡与华为的合作，带给了我们光学的标准，从而在这个领域牵引我们的设计”这句话的字里行间，我们也能大致推算出这项研究的启动时间，而P50系列，就是商用这项研究的首批机型。
即使是一款设计得非常出色的镜头，也会存在彗差、球差、象散、色差、畸变等一系列光学方面的问题。比如在单反相机上，镜头暗角就是一个很常见的现象，想要解决这个问题，我们可以通过在相机上开启“周边光量校正功能”来减轻暗角。计算光学就与这个思路很像，但它要复杂得多。
华为认为一个模组的镜头在设计、生产过程中，可以通过设计上提前预测和后期测量，得知该镜头光学的特性，只要光路可逆，知道某个指定波长的光线经过镜头前后，会发生什么样的变化，之后将这样的变化公式化，通过算法来提前预测光路导致的像差损失，并在后期通过算法还原成理想的镜头应该成像的效果。
通过这项技术，P50Pro上的长焦模组在MTF10分辨率测试中，取得了比前一代得分翻倍的成绩。
在计算光学出现之前，即使传感器、ISP和算法再出色，这一体系处理的光学信息，都是经过镜头之后有损耗的信号，以这次发布的P50Pro的长焦潜望模组为例，通过它之后，原始的光线信息会出现50%的损耗，就算是通过XDFusion算法后处理，最多也只能达到60%的原始图像信息的恢复——华为将这种处理叫做“半段式图像处理”。
而在计算光学技术的加入之后，可以多还原25%的光线信息，从而让最终图像保留信息提升到81%的高水平。这一系列的图像处理方式被统称为“全局式图像信息复原系统”。
需要说明的是，计算光学（XDOptics）与计算摄影（XDFusion）分处两个不同的体系，前者用来解决光学设计上限的问题，主要解决清晰度和原始光学信息的问题，后者则解决清晰度、动态范围（多帧）、色彩、清晰度（比如锐化）等一系列通过ISP+算法组合来解决的问题。计算光学在整个影像体系中比计算摄像的位置更前置，两者相互结合，共同解决影像清晰度的问题，以提升基础画质中这一重要的指标。
我们平时在使用手机拍照时，会看到这样的情况：在拍风光这样的题材时，要是画面中出现大量树叶时，最后的照片上本来片片分明的树叶就有可能糊成一团，因为这样的高频场景，对镜头的解析力会有比较高的要求，但如果手机镜头的分辨率不够，无法给传感器提供足够的细节，传感器和ISP就会因此将这些地方简单粗暴地进行涂抹处理，影响照片最后的画质。而在计算光学加入之后，会让整张照片的锐度得到明显的提升——这种提升并非传统算法做的过度锐化，而是更加自然、更符合光学特性的锐度增强。
但我觉得，计算光学技术另一个重要意义能让消费者的感知更加明显：在它对手机外观设计能带来更大的帮助，即在更轻薄的机身下，影像能力还能做到不降反增。
由于这次P50系列主摄模组体积更小，且在计算光学技术的帮助下，P50Pro的长焦拍摄通过单独的一枚长焦镜头模组就能完成，不需要像之前那样用10倍+3倍两个模组接力的方式。少了一个模组，让机身的厚度比上一代足足小了0.45mm。同时，P50Pro在进行10倍长焦拍照时，防抖和画质表现，都要优于P40Pro+，这就是计算光学的威力所在。
想想也有意思，由华为P30Pro挑起的手机变焦大战走到年，有些手机品牌因为模组重量与机身ID设计冲突严重考虑放弃长焦功能，而华为的计算光学带来了两全其美的解决方案，应该又会让长焦功能继续发展下去吧，毕竟外出旅游，手机长焦的好处是显而易见的。
原色引擎，迎合感知
“所见即所得”，这是很多用户对于影像的基本要求，此话看似简单，却足以让所有影像相关的工程师们绞尽脑汁。刚开始学摄影的时候，老师对我说过这样的话：“一张好的照片，它首先应该是一张准确的照片”。放在数码影像上，就是3A准确（自动曝光、自动白平衡、自动对焦）的照片。
但是，这也并非完全正确，因为“所得超越所见”，这样的照片会带给我们更大的惊喜，比如碧空如洗，比如红烧云，比如超级月亮——于是，这次华为P50系列带来了全新升级的计算摄影技术XDFusionPro新引入超级滤光系统、原色引擎和超动态范围等技术，原色引擎就是其中重要一环。
白平衡是数码摄影中非常重要的概念之一，因为传感器并没有白色的概念，我们想要得到一张颜色正常的照片，就需要通过白点来进行色彩校正，这就是白平衡。如果我们的拍照对象是纯色，找不到用来参考的白点，就很有可能得到一张色彩怪异的照片——在这样的情况下，还需要用手动白平衡来解决，但对于普通用户来说，这是非常麻烦的事情。
而且，传统的白平衡只是做到标准的光谱意义上白色还原，而在不同的拍摄环境下，人眼看到的白色却又是主观的，千变万化的：在下午的阳光下，白衬衣是白色的；在朝晚霞的光线下，白衬衣则可能是黄色的；在霓虹灯照明下，白衬衣又可能变得五彩斑斓……所以，XDFusionPro中的原色引擎就为了解决这个问题应运而生。
在P40系列上，搭载了一枚8通道色温传感器，用来检测拍照时的环境光色温。到这次的P50系列上，这枚传感器升级到了10通道，环境光谱探测率提升了50%。同时，P50还做了拟合人类感知色彩的流程。人类感知色彩分为两部分：一是人眼看到，二是人脑处理。
模拟人眼的部分，华为工程师基于图像传感器和多光谱传感器获得的环境信息后，做了RGB-CIEXYZ的色彩空间转化——这是一项华为独有的技术；人脑模拟环节，P50加入了色适应模型来达成。色适应是指人类完全地或者部分地适应照明光源的色品，使得光源色品变化时，保持感知到的物体色貌尽量恒定的能力。人脑模拟解决的是把传统的RGB信息转成人眼视神经的模型，再加上色彩增强，来使手机拍到的图像色彩与当时所见的环境色彩一致。
调校相机色彩的传统方式，比较简单的方式是用24色标准色卡，在各种环境下调成一样。P40系列上，华为用大概种颜色的色卡在各种各样复杂或简单的光线环境中调校。P50则使用了种颜色的色卡进行色彩调校，精细地覆盖了P3广色域的大部分面积，也覆盖了日常生活中的大部分拍摄场景。
传统色彩处理是先做白平衡再做色彩校正，P50则直接把传感器原始的RAW图像信息，通过模拟人眼的色适应过程并增强色彩，还原成人对所“见“的样子，这样色彩的信息会丢失更少，更加准确。但华为工程师也坦言，就算通过这样的方式，也只能做到与大多数看到的结果一样，很难做到能满足每个人的喜好。
华为工程师相信，P50系列可能是目前色彩还原最准确的手机，而且还会在未来，继续投入基于人因实验的色彩科学领域。在研发过程中，他们定了一个“小”目标：要做到把每种口红的颜色都能识别准确，还因此特别购买了两千多支口红来进行色彩校准。
需要提到的是，原色引擎对于色彩的判断并不像之前那样依赖AI能力的训练，完全依靠来自全新10通道色温传感器的数据综合处理。
这一点再结合前边提到的计算光学技术可以看出，这次华为用于P50系列影像调校的两个关键因素，全部来自传统摄影领域，但又更顺应手机影像的消费者习惯——遵循传统摄影的基本要素，针对手机影像的特点，利用算力算法进行优化，忠于“所见即所得”，又力争以最直接的方式达成“所得超越所见”。
一些其他关键信息
关于这次发布的P50系列，除了前边提到的两项关键影像技术，还有一些比较有趣且重要的零散信息，也整理一下。
今天发布会上，老余的这句话算是记录了1.这次P50系列的色彩饱和度调校方向顺应现在的大环境，会变淡，色彩表现更优雅。
2.拍照后处理速度比以前有大幅度的改进，从年到现在，华为一直重点解决成像速度比较慢的这个问题，到P50关于拍照速度的各项指标都提升了30%~%。
3.为了能让P50系列更好地适配高通骁龙平台，华为与高通双方做了深入沟通，互相开放了很多API，把麒麟上的算法移植到高通平台上，消费者在使用过程中不会有明显的感知，总体来看，麒麟的ISP6.0性能还是要更强一些。P50系列也会在全球市场上市。
4.因为麒麟和骁龙平台不同，有硬件规格上的差异，所以鸿蒙系统运行在骁龙平台上会有一些功能上的差别，但总体没有问题。
5.计算光学技术暂时还不会用在视频功能上。
6.华为和BOE的屏幕技术合作，还有很多不能透露的细节，但到了年，显示效果和三星钻排相比，应该不会有非常明显的显示效果差别了。（最近我也在与BOE沟通，看是否能拿到更多技术细节）
7.后续我们还会看到华为Mate50系列的。
写在最后
作为手机影像大底与长焦两场战争的发起者，华为这次在P50系列上有明显回归的思路。单从硬件规格上来看，P50系列算不上特别极致，但是在“计算光学”和“原色引擎”两项新技术的加持下，P50系列在同样遵循传统摄影规则的前提下，给手机影像领域的突破带来了新的方向：软硬件一体结合得更加紧密，基于人因工程，让照片带来更多惊喜，更符合并取悦人性。在与传统相机的竞争中，手机影像已经取得了毋庸置疑的胜利，它还会走向何方，也许限制只会来自我们的想象吧。