华为P70也要用，15EV高动态范围传感器真的这么香？

动态范围，近期手机发布会上常常听到的一个名词，尤其是光彩Magic6至臻版/RSR保时捷计划发布会上，光彩夸大手机采取了首发LOFIC技能定制传感器H9800，到达15EV超高动态范围，堪比索尼旗舰相机A7S3。跟相机比个高低已是手机发布会常态，动态范围这参数告急么，光彩15EV这个数字又有没有水分呢？

动态范围（Dynamic Range）即图像传感器所能捕捉并体现出的图像最大明暗范围，许多人把它与胶片期间的宽容度理念作比力，但现在都2024年，直接把动态范围等同宽容度即可。在手机、相机、影戏机上权衡动态范围常用单元是EV、Stops，每增长1EV或1Stops，图像光比增长一倍，8EV代表可以大概体现256：1光比（二八次方比一），15EV增长到32768：1，为了方便明白，各人可以直接把EV等同于Stops。

动态范围测试卡

很显然，动态范围数值越高，越能捕捉大光比场景中的细节，在十多年前相机评测中已经到场了动态范围专项测试，好比说著名评测机构Dxomark就是以Color Depth、Dynamic Range、Low-Light ISO三项指标来权衡画质的高低，在单反期间佳能也由于动态范围得分低于尼康、索尼，不停被指综合画质不如反面二者。

在Dxomark测试数据库中，我们能看到许多相机、手机的测试数据，包罗光彩对比对象索尼A7S3，不外在Dxomark的测试中A7S3最大动态只有13.91EV，比光彩给出的15EV足足低了一档有多。如果我们继承翻翻A7S3测试数据，会发现在CineD（原cinema5D）视频动态范围测试中，A7S3在ISA12800 SLOG3 UHD 25p设置下，动态范围数值以致可以到达15.5EV，视频下比静态照片还“高”。

信任看到这里各人会对A7S3动态范围感到迷惑，这相机动态范围到底是多少，动态范围测试是有猫腻么，光彩所示15EV动态范围是瞎编的么？实在细节在妖怪当中，动态范围不但要捕捉还涉及体现，此中噪点（Noise，对应中文是噪声，但是风俗称为噪点）的多少直接影响到体现效果，CineD在订定测试标准时曾体现，影戏机动态范围没有一个行业标准，因此在订定丈量方式时参考了针对数码相机噪声丈量标准ISO-15739：2003，而且给出了基于Patch range、1.0（Low）、0.5（Medium）、0.25（Med-High）、0.5（High）多个差别信噪比的动态范围值，此中Patch range相当于极限值，0.5（Medium）算是动态范围与信噪比的均衡点，着名影戏机制造商ARRI标称动态范围时大概就是以这个值作为标准的。

看到这里，信任各人都推测到光彩的15EV是怎样到达的——取极限值。大概各人会以为去极限值意义不大，尤其是玩相机的朋侪，知道相机动态范围拉到极限值下，噪点简直多到腾飞，画面难以继承，但是AI盘算智能期间，各人要改变一下想法。

在智能手机中，提拔动态范围最显着的方法是HDR拍摄，短时间内拍摄多张差别曝光量的照片，然后合成一张高动态范围照片。但是HDR拍摄标题许多，轻易出现蜡像感、画质变差，粉碎光比、照片显得很不自然，限定了连拍本事，难以拍摄高速活动的物体，照片非所见即所得，等等。

HDR导致活动物体暗昧

而采取高动态范围图像传感器后，即可办理上述标题，与此同时会引入一个新标题——噪点太锋利，手机在使用1英寸传感器后堪比砖头，难以继承增大传感器面积去镌汰噪点，这时正是AI降噪发挥作用的使用。下图分别是Magic6至臻版RAW原图（DNG）、调解曝光但不降噪的RAW、调解曝光同时举行传统降噪的RAW、调解曝光同时举行AI降噪的RAW对应的转JPG格式照片。

RAW原图（DNG），下为100%裁切

调解曝光但不降噪的RAW，下为100%裁切

调解曝光同时举行传统降噪的RAW，下为100%裁切

调解曝光同时举行AI降噪的RAW，下为100%裁切

得益于高动态范围，我们可以大概很轻易地生存高光细节的同时调亮暗部细节，但是画面中噪点非常严峻，观感非常差。如果此时采取传统降噪方法，在镌汰噪点同时会低沉画面清楚度，而且对饱和度毫无资助，手表看起来像是好坏一样。再改用了Lightroom的AI降噪后，噪点大幅度镌汰，清楚度更好，饱和度有了质的提拔——可以大概看到表盘反光带来的彩色纹理。

显而易见AI降噪是可以大概显着提拔高风致传感器的画质的，另一方面，手机硬件也做好了预备。相较于相机，手机分辨率、色深更低，在Lightroom举行AI降噪时显着大幅度少于相机照片耗时，可见所需算力更低，这对于智能手机无疑是一件功德。在硬件部分针对AI降噪优化后，AI降噪照片能做到即拍即有。

而在传感器方面，客岁索尼除了推出1/0.98英寸的LYT900外，还推出了LYT800传感器，它基于双层晶体管像素布局，把负责光电转换的光电二极管与控制信号的像素晶体管分离到差别硅片上，位于第一层硅片的光电二极管得以占据原像素晶体管空间，扩大面积，可以大概将更多光子转换成电子，画质自然有提拔，高感也更好。而第二层硅片放置了除了像素晶体管之外的像素晶体管（包罗复位晶体管、选择晶体管和放大晶体管），可以大概实现更强的ADC，用以提拔画质，按照索尼官方说法，LYT800是“采取1/1.43英寸规格的高端型号，拥有靠近1英寸传感器的高画质输出”。

光彩Magic6至臻版所用H9800同样是一块“小传感器”（1/1.3英寸），但是使用LOFIC技能，像素边上放了一个高密度电容，用来收纳由于饱和而溢出的电子，其布局有点像是园林计划中常见的多层水池，在小水池（像素）的水（电子）溢出后会自动流入的洪流桶（高密度电容），有效提拔了满阱电子容纳本事FWC（Full well capacity），进而提供动态范围。照光彩官方数据，H9800传感器的FWC电子容量由30K左右提拔至9倍的270K/Pixel，动态范围提拔了3档以上，到达15EV。听说华为P70也会使用基于LOFIC技能豪威传感器，但估计规格会与H9800差别。

结语

AI抠图，AI P路人，这是一些已经出现在智能手机上的AI应用。但是在图像传感器技能革新的当下，AI功能更该应用在底层算法中，以开释传感器画质潜力人，让单帧拍摄变得更强，让手机实现高画质的构造枪式连拍。