为什么vivo X20能做好逆光拍摄？ vivo人第1期|摄影技术的设计师、工程师

“逆光也清晰，照亮你的美”，这个2017，这句话你可能已经耳熟能详了，X20丨X20Plus全面屏手机自上市以来，全面屏的外观受到大家的喜爱，优异的拍照性能也是让大家爱不释手的原因。如何在逆光下成就一张清晰好看的照片，相信拿着X20的你已经有了答案。而这背后的秘密，却很少有人知道。

今天小V潜入公司核心科研团队，并且让一位研发摄影技术的设计师、工程师陈曦给小V写了一篇满满干货关于vivoer的追求以及状态的故事。

（做摄影技术的颜值果然，捂嘴笑.jpg）

vivo人第1期—陈曦，摄影师，旅行57国。环境信息学生。目前在vivo从事研发摄影技术的设计师、工程师。

该系列除了科普手机技术知识外，会持续让大家看到一个个鲜活vivoer的故事。往往手机上0.1秒能解决的事情，需要技术小组几百个小时甚至几百天来攻克，这背后不仅仅为了达成技术指标，而是让每一个用vivo的人有更舒适的体验和归属感。你们也是vivo人。

通过这篇文章，你不仅能看到一个技术的诞生，关键圣诞节马上要来了，如果你是女生拿起耀眼的星耀红圣诞限量款，还能讲讲一些拍照技术术语，小V猜你一定会成为人群中的焦点。

男生的话，你默默的看，然后学学人家。

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话不多说，先看图

vivo X20逆光效果，单次拍摄原始照片，摄于香港

其他市面主流手机，HDR效果打开，单次拍摄原始照片，摄于香港

小V通俗翻译：看不出来图片差别没关系，小V跟着你一起画知识点。其实逆光清晰的概念是，人像和背景都一样清晰。而不是要么人脸亮了，背景曝光过度，这样的图片发朋友圈可以说算是白旅行了；要不就是景色很清晰，脸黑黑的，这时候会陷入一种到底景色重要还是我重要的哲学思考中。

vivo X20，单次拍摄全景照片，调整颜色和对比，摄于稻城亚丁

陈曦说：“作为一个摄影师，我常常说好的照片先要感动自己再来感动别人。对我和我们来说，最大的愿望就是，在用户看到照片里夕阳西下喜欢的人的身影时，看到湖边拍摄的日出时，看到当时咖啡厅的那杯咖啡时，都能回忆起生活当中那些最感动ta的时刻。”

◆理解X20的拍照效果，首先要理解什么是逆光场景。

陈曦在知乎上收到的很多邀请，问题都是关于：背光拍人物的时候拍照参数怎么调。其实逆光场景是每个人平日生活当中都会碰到的，但是相机难以表现好。

想象你拍摄一个人，背对着日出和日落，人物常常被拍成剪影，看不清面部细节。

想象一下你在咖啡厅拍摄一杯现磨咖啡，窗外的明亮景物常常亮的看不清细节。

这些场景被统称为大动态范围（HDR，High DynamicRange）场景，很亮的部分和很暗的部分差异很大。在这样的场景中拍摄，所有细节要被清晰的展现，同时又保留下眼睛看见的原始色彩并不是一件简单的事情。

vivo X20逆光效果，单次拍摄，调整颜色和对比，摄于大理

◆X20这次针对解决的就是上面场景的拍照问题。

但是要在手机上实现好的逆光照片谈何容易？这最主要和手机传感器尺寸小有关系。而传感器尺寸直接影响画面成像效果。直观来说就是手机和专业相机的传感器就像指甲盖和巴掌中心的差距。

因此，为了弥补手机传感器小动态范围低的劣势，手机的HDR效果算法要把摄影当中利用包围曝光（不同亮度的照片）合成的方法智能的放入手机当中，但是这样的方法在合成和拍摄策略上有很多难点。

◆第一个挑战：逆光很“容易”清晰，但可能无法美起来

对于手机来说，要准确识别逆光场景的整体动态范围，暗部溢出和高光溢出的比例。并且根据场景制定准确的曝光策略进行合成，还要保证用较少的张数以优化性能。策略的准确决定了算法在进行合成之前画面基础细节的丰富程度。

图像认知也是一个挑战，就算完全复原了照片细节，逆光照片还离好看相去甚远。我们要明确如何才是好看的。

这也是陈曦和他们的小组的核心工作。HDR的合成方式复杂，这种复杂体现在HDR照片的选区上，在摄影当中，摄影师会根据画面各个部分的高光阴影过渡，细节丰富程度，颜色等信息决定每个部分合成的力度。

在手机当中，算法要根据画面的特征（亮度，细节丰富程度，溢出情况）等等，来做出这样一个个“选区”，来保证画面不会变得怪异。在图像评审和效果模拟时，行业中缺乏全面，客观的方法来评价选区的产生方式是否好看，是否破坏了照片的真实性。

◆第二个挑战：HDR合成之后的虚假感。这也是为什么很多手机拍完照片感觉和看到的不一样。

在摄影当中的HDR技术最开始出现的时候，电脑上的软件和算法倾向于取出所有的画面细节合成，这样的照片因为细节一览无余带来的视觉冲击甚至流行过一段时间。然而这样的照片的整体明暗关系已经不是对现实的加强，而是不符合现实场景。在手机拍摄当中，算法需要根据基础输入张（0EV）来进行原始场景明暗关系的判断，否则合成的效果会给人一种“这张照片p过”的突兀感，这样“用力过猛”的HDR效果在目前的很多机型上还是存在，在技术上和审美上都不应该是我们追求的方向。

◆最后的挑战：在于画面当中的运动物体和用户拍摄手抖的情况。

多帧拍摄的时候，画面难免有运动物体出现，为了让最后合成的画面不出现残影，HDR算法需要监测画面的运动物体，检测到以后要做一个抠像，保证运动物体的清晰。画面抖动的时候，手机相机还要针对现有的拍摄参数，对用户在拍摄过程当中手抖动的程度做一个取舍，以告诉算法每张输入图是否可用，已经可用的程度（权重）是多少。

最后所有的这一切都要在性能，功耗和用户体验上严格评估。陈曦有时花一天时间后期处理的一张照片，在手机当中要保证在1s左右的时间完成。

vivo X20逆光模式，拍摄于香港，简单调整颜色

◆目前X20在逆光技术上也许不是最完美的，但确实取得了很大突破。

基础输入图上，X20在照片的输入端就达到了更好的动态范围，利用局部和全局的影调映射（Tone Mapping，可以理解为单张照片在输入的时候基于图像内容调整了每个像素的感光度以实现更大动态范围），以及其他针对高光部分的调试优化，让单张照片的细节更加丰富。

vivo X20逆光效果，单次拍摄原始照片，摄于香港

在X20上面为了提升这些场景的对焦准确性和对焦体验，利用传感器的所有像素进行了相位对焦（Dual PD）。相位对焦（PDAF）本身并不是新鲜事，技术上可以看作将传感器的一些单元分为左眼和右眼，再利用视觉差和物距的关系进行合焦。但是之前在PDAF的实现方式上，需要直接的牺牲一些像素点或者牺牲掉部分像素的完整性，造成相机其他算法开发和调试的困难。但X20使用的是全像素的实现方式，不用牺牲像素的完整性，在对焦速度比其他PDAF实现方式更快的基础上（对焦时间短至0.03s，快的你感觉不到相机在对焦，主体时刻处于清晰），通过良好的调试使得信号损失较小，克服了Dual PD实现方式可能造成的动态范围损失的问题。

针对输入策略和选帧合成等问题，我们进行了场景分类。针对不同场景进行了优化，做出了输入策略的动态调整。这里要特别说明的是在夜景场景当中，弱光HDR（Low Light HDR）使用了在基础曝光的基础上向左曝光的3张以上的照片进行合成，使用了不同算法，使得在夜景拍摄当中在能够在保证画面纯净的基础上，把照度高的人造光源照射环境拍的清晰。

在解决运动问题和抖动问题上，利用专业的影像评测实验室，我们优化了防抖检测的合成策略以及残影问题的识别和处理。

另外，为了让用户在手机上能体验到最好的逆光拍摄效果，针对相机的实时预览画面，屏幕显示，相册应用等等都做了优化。

vivo X20逆光效果，单次拍摄原始照片，摄于亚丁稻城

不切身的使用相机就不能发现问题，为了制定体系和改进效果。vivo技术小组单个人在X20量产前就在全国很多地方的实际场景拍摄了近1w张逆光照片，整个团队加上客观测试和对比测试的拍摄量更是天文数字。

对于其他问题，算法的优化和对相机良好的调试也是效果出彩的关键之一。V530是现在X20上的调试版本号，意味着从调试开始已经诞生了530个版本。而每一个版本在调试时，都必须经过300+个场景的验证。无数次的算法优化，编译集成，测试，素材库收集，评审，往复循环。在公司的大楼里面有很多个“战斗房间”。工程师们和其他部门的人坐在一起轮班倒，到凌晨三四点也是常事。在这样一针一线的编织之下，X20拍出了行业出彩的逆光和逆光人像照片。

好啦，好啦，你现在是不是除了“崇拜”，还有一点点不太懂？

其实就是说现在买的X20逆光拍摄也是足够“完美”了~

而且马上圣诞节了，vivo X20星耀红圣诞限量礼盒款即将上市

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