如何准确地还原人眼所看到的颜色,在今天依然是一个世界性的难题,11月26日,华为Mate 70系列推出了全新红枫原色影像系统,硬件上采用了红枫原色摄像头,即一颗150万像素的多光谱摄像头,准确识别全局色彩信息,配合超聚光主摄、超聚光微距长焦、超广角摄像头,影像色彩实现质的飞跃。
大众可能会疑惑:为什么把颜色拍真实这么难?原因有很多:
这里先简单的科普一下,我们能肉眼观察到颜色,必须要有可见光的存在。而可见光是一种从380纳米到780纳米的波,在物体表面发生反射后进入人眼,视觉细胞形成刺激值,再经大脑极其复杂的处理后形成我们所能看到的图像。众所周知,万千种色彩变化都可以通过三原色组合出来,而相机为什么很难把颜色拍准?相机成像过程实则是对现实世界的一种有损采样,自然界连续的光谱信息经感光器件压缩记录成离散的三通道值,另外更难的主要是以下两点:
1、市面上还没有一个传感器能够在各个方面(FOV,信噪比,响应曲线,动态范围,感光面积)比肩人眼;
2、目前的科学研究还无法准确地建模大脑的成像过程,光学信号在大脑里的处理过程仍然是一个黑盒。
目前市面上常见的成像器件为什么很难将颜色做准?
一是因为反射的复杂光谱信息经过这些模组被压缩成了简单的三通道信息,而这三个通道又与视觉系统感知到的颜色信息截然不同,没有办法通过直接的数学模型将两种信号进行无损转换。
还有一个重要的原因是:人的视觉系统在做信号处理时的机理十分复杂,人在观察世界是带着知识与先决条件的。比如人的视觉系统能轻易区分白光下的黄纸与黄光下的白纸,而对于传统相机而言则是不可能的任务,因为二者的RGB三刺激值并无不同。这也是为何传统的三通道相机在拍摄颜色较为单调的物体时,很容易出现颜色丢失、白平衡异常变化的原因。
那华为Mate 70/X6系列又是怎么通过红枫做到更真实的色彩呢?
奥秘就藏在全新的多点多光谱器件——红枫里。
华为Mate 70和Mate X6系列新搭载的红枫镜头,有别于传统的三通道模组,红枫可以捕获九个通道的光信号,做一个最直白的比较,RGB在8bit的精度下能表达出16,581,375种颜色的变化,如果在相同的精度下红枫能表达的颜色变化高达4.55e+21种,信息量呈指数级增加。我们得以将物体与环境的光谱信息进行充分保留 ,仅三通道无法分辨的黄光白纸与白光黄纸问题,在大部分日常拍摄场景下将变为可能。
当然,有了丰富的信息输入,一定要配合一个更强大的成像大脑才能呈现一个色彩更佳准确的图像。借助麒麟平台强大的算力,我们重构了颜色系统,设计了参数量拟合能力更强的色彩还原网络,并配合红枫,仿生人眼,构造了一整套庞大的颜色数据系统,摒弃了以往靠手工调试的色彩通路,利用AI端到端实现了色彩的还原,向真实色彩迈进了一大步。
这就是红枫原色摄像头,凭借 150万多光谱通道+配合超聚光主摄、超聚光微距长焦、超广角摄像头+自身麒麟强大算力+AI云端加持,复原大脑感知颜色的流程,轻松捕捉到肉眼所见的真实色彩,打造全新的颜色还原方案,提升影像体验。