"一對一家教式" 攝影教學,針對你的程度,調整課程進度、速度與內容,點我來看課程方式

Last Updated on

P30 夜拍 表現有多好? 前一篇「遠,還要更遠 – 華為 P30 帶你看見更遠更美好的彼端」,為大家介紹 P30 頭規格特色,以及 P30 Pro「潛望式鏡頭」設計,達到 5X 鏡頭變焦、10X 無損變焦,最高達 50X 數位變焦,本篇則是來為大家介紹 P30 夜拍 上的進步 – 改良後的 RYYB 色彩濾鏡,讓 P30 夜拍 更進化。

.


本篇文章目錄索引
  1. 像素與照片尺吋認識
  2. P30 系列 RYYB 感光元件新設計
  3. P30 夜拍介紹
  4. P30 獨家六級高感光度夜拍
  5. P30 長焦鏡頭介紹
  6. 總結 – 更進步與聰明的設計

.


= 像素與照片尺吋 =

在進入本文之前,我們先從最基本的「像素」開始認識,了解一張數位照片如何組成,有了基本概念後,再往下介紹這次 P30 系列,在「大光圈定焦鏡頭」的感光元件重新設計的原理,是如何有效提昇進光量,以達到更美的夜拍品質。

像素 – 照片最小組成單位

P30 系列,大光圈定焦鏡頭擁有 4000 萬像素」,這句話是什麼意思? 在了解這句話前,我們要先認識一個最重要的觀念 – 像素 Pixel,像素是一張照片組成的最小單位。

 

圖01

如果我們拍攝一張照片,將照片「一直放大、放大,直到最大為止,照片上會看到一格一格帶有顏色的格子,每一個格子我們稱之為「像素 Pixel」。

 

.照片尺吋與像素

所謂的「4000 萬像素」指的是一張照片的「照片尺吋」,也就是一張數位照片的面積,是由照片的「長 x 寬」來計算出來

 

圖02

以這張 P20 Pro 所拍攝出來的 4000 萬像素照片,長邊為 7296 個像素,高邊為 5472 個像素,相乘共有 4000 萬個像素,這就是這張照片的尺吋大小。

 

圖03

照片尺吋,我們可以在手機照片播放軟體可以找得到,找到這個資訊「7296×5472」就是這張照片的呎吋大小,旁邊也能看到檔案容量,像素越大代表照片越大張,所佔的檔案容量也會越大。

 

圖04

如果照片尺吋為 1000 萬像素,照片尺吋為 3648×2736≒ 1000 萬像素,由於照片尺吋較小,所以檔案容量為 2.81MB.

 

圖05

在拍照設定裡,就可以設定照片尺吋,而 P30 Pro 有三顆拍照主鏡頭,這三顆所能記錄的最大像素也有所不同,廣角定焦鏡最大可記錄 2000 萬像素,而大光圈定焦鏡頭則是 4000 萬像素,潛望式望遠定焦為 800 萬像素。

PS:20MP = 20 X 100000 = 20000000 = 2千萬,以此類推

 

圖06

在系統設定上,若想要使用 40M ,就無法使用變焦功能,必需設定在 10MP 才能進行多段變焦。

 

.像素與解晰度

像素是衡量照片大、小張的計算單位,解析度則是衡量一張照片的精緻程度,二個觀念雖然完全不同用途,常會有初學者誤認「畫素越高,解析度也越高」,雖然也不能說錯,但要進一步來解釋。

 

圖07

以一張照片來做說明,相同面積下所容納的像素越高,畫面越能分辨清楚,如 上圖 A ,像素僅 196 像素,難以辨識照片內容;隨著像素逐漸增加來到 圖 C,就已經約略看得出照片內容,看起來跟樂高沒有二樣,直到圖 D 來到了 33 萬像素,才能得到一張精緻的照片。

 

圖08

懂了這個概念後,接下來就更好理解,相同的一張照片影像面積,若使用越高像素拍攝,如 7296×5472 ≒ 4000 萬像素來拍攝,代表這張照片的「解析度非常高」,對比於 3648×2436≒ 1000 萬像素照片,同時我們裁切照片局部,並且放大至相同面積,可以明顯看得出來,4000 萬像素擁有更高的解析度,圖像也越清楚。 (回到文章目錄)

.


= P30 夜拍 感光元件設計 =

圖09

P30 夜拍 最讓我感到進步的一點,就是感光元件濾色片,將傳統的 RGGB 拜爾濾色片 Bayer filter,改成 RYYB 濾色片排列,在華為 P30 規格上提到,如此的改變將會有效提昇進光量約 40%。

而這一層設計真的能有助於夜拍表現嗎? 而 RGGB 拜爾濾色片與 RYYB 濾色片組何有何不同? 接著來為大家介紹 P30 系列,在「大光圈主鏡頭」的感光元件設計上的進化。

 

.感光元件與濾色片

圖10. 圖片來源:維基百科

感光元件功用,只是在記錄「光線明暗強弱」資訊,並不包含色彩資訊,所以需要在感光元件上鋪上一層帶有顏色的濾色片,如上圖所示,上方有藍、綠、紅相間的濾色片。

 

P30 夜拍

圖11. 圖片來源-維基百科

不同顏色的濾色片,能吸收對應的光線顏色,最後將光線資訊記錄在感光元件上的像素上,使得每一個感光像素,除了記錄光線強弱資訊外,同時也記錄一種顏色資訊。

 

P30 夜拍

圖12

每一個像素只能記錄一種顏色,又該如何去計算出其它各種顏色? 接著就會進行所謂的「去馬賽克 」的複雜演算,利周邊的顏色資訊 (以及亮度資訊),來計算出其它各種色彩,以得到一張「全色彩影像」。

 

.P30 色彩濾鏡的改變

P30 夜拍

圖13

這次 P30 系列,無論是 P30 Pro 或是 P30,在「大光圈定焦鏡頭」,感光元件濾色片設計上,皆採用新設計,從傳統的 RGGB 拜爾色彩濾色片,改良設計為 RYYB 色彩濾色片,官方資料表示,此改變將會有效提昇 40% 的進光量。

 

P30 夜拍

圖14

從 RGB 三原色來看,傳統的 RGGB 僅是用三原色來推演出真實世界的色彩,但如果將其中一種濾色片,自綠色 Green 改為黃色 Yellow,透過記錄黃色波長,就能同時記錄綠色、紅色二種色彩波長。

 

P30 夜拍

圖15.

P30 系列,在大光圈定焦鏡頭的感光元件,從傳統的 RGGB 濾色片,更改設計為 RYYBB 濾色片,從黃色濾色片獲得的色彩資訊,再分出紅色、綠色等色彩資訊,就能有效提昇對光線、色彩的感應,提昇整體照片表現。(回到文章目錄)

.


= P30 夜拍 介紹 =

對於 P30 系列有基本的認識後,接著我們則來看看實例幾張夜拍的實例分享,底下的照片皆採用「自動模式」為主,若有特別的操作會另外特別說明。

 

.大光圈定焦鏡夜拍分析

圖16. Flickr 原圖參考

先來看看 ISO 800 下的表現,P30 Pro 無論是在「大光圈定焦鏡」或是「望遠定焦」都有擁 O.I.S 防手震,所以 1/20s 快門下是輕鬆獲得穩定的照片,同時在大感光元件 1/1.7” 下,ISO 800 能有非常清晰的細節表現。

 

圖17.Flickr 原圖參考

來到晚上家中附近的公園,仍然是個蠻暗的場合,維持在快門速度 1/20s,而感光度略高來至 ISO 1000,放大較照處的照片細節,樹葉部分邊緣清楚,暗部的天空則維持畫面乾淨。

 

圖18.Flickr 原圖參考

在更暗一點的愛河之心,此時的感光度已略高至 ISO 1250,我刻意選擇較暗的暗部細節,雜訊的表現更容易出現在這裡,雖然雜訊已略顯提昇,但當晚天空能見度蠻高,天空的星星仍然能清晰的拍攝下來。

 

圖19.Flickr 原圖參考

這角落已是非常暗的地方,感光度已經提昇至 ISO 2500,有一點不敢相信,在感光度 ISO 2500 下,仍有保留如此細節,對於手機來說仍是件非常不簡單的事情。

而我除了留意感光度表現,也會觀察曝光數據,當感光度到達 ISO 1600 以上,快門經常會低至1/17s, 透過降低快門速度以增加進光量,最後再降低對於 ISO 值的使用。

 

圖20.Flickr 原圖參考

來到了 ISO 5000,放大看明顯雜訊出現,且邊緣也不甚清晰,「降噪處理」上也表現的勉強接受,同時晚上天空的星星也不會因雜訊而掩蓋,也不因降噪後而讓星星一同消失。

ISO 5000 這麼高的感光度,不要說是手機相機,就連市面 1 吋感光元件的類單眼、APS-C 入門單眼,都是個嚴苛的挑戰,在 P30 Pro 能有這樣表現,算是能接受的水準。

 

圖21.Flickr 原圖參考

ISO 6400 表現上,為了得到更好的細節,「消除雜訊」的處理太過強烈,細節有些喪失,呈現一種「油畫感」有些可惜,但如果不放大如此程度來看細節,直觀上仍然是會讓人感到滿意的照片。

 

圖22.Flickr 原圖參考

這次 P30 Pro 大光圈定焦鏡這顆鏡頭,光圈值 F1.6,又具備 O.I.S 防手震鏡片,在不錯的軟體演算下,使得在夜間全自動攝影,都能獲得非常出色的表現,對於一般使用者使用體驗上,也絕對是非常的簡單、容易上手。

接著來深入介紹,P30 Pro 在感光度 ISO 12800 的操作下,不但能將暗夜拍的更加清晰,同時畫質表現卻比 ISO 6400 更好,這又是怎麼一回事?(回到文章目錄)

.


= P30 Pro 高感光度介紹 =

圖23.

P30 Pro 在感光度 ISO 12800,在相同曝光值計算下,能獲得比 ISO 6400 來得更清晰的畫質表現,甚至是超過 ISO 12800,一路增加至 ISO 409,600 都能獲得非常亮眼的表現? 這中間是怎麼一回事? 底下則來特別為大家分享 P30 Pro 高感光度應用

 

.P30 系列高感光度剖析

圖24.Flickr 原圖參考 /

這二張照片使用三腳架拍攝,使用「專業模式」拍攝,才能在曝光值計算上取得相同,左邊為 ISO 6400 & 1/8s,右側是 ISO 12800 & 1/15s,在曝光值計算上是相同亮度。

 

圖25.

雖然二張照片「數學計算上」曝光值是相同的,但從色階表上來看,右邊的照片亮度稍亮一些,不算太多,我們暫時先忽略這層的落差。

 

圖26.

接著我們裁切照片局部,我們來比較一下細節

 

圖27

將照片放大、裁切後,明顯感覺出來 ISO 12800 的照片細節,遠比 ISO 6400 來的乾淨、漂亮,這一點確實是明顯的差別,但是,就傳統攝影的理解上,感光度越高,應該雜訊越高,細節越差,而這組比較卻是相反,較高的感光度細節反而越好,似乎違反我們的直覺與理解

至於什麼原因會有這現象發生? 我從「相機設定層面」以及「曝光值與色階層面」二個角度來探討這現象。

 

.相機設定層面切入

圖28.

當然我們也可以這麼認為「在 ISO 12800 下,雜訊降噪的程度更強,使得細節表現比 ISO 6400 來的優秀」,這麼推想是有可能,但從許多方向來檢視,這個說法似乎在 P30 系列上不大合理。

首先在專業模式下,一但將感光度設定在 ISO 12800 以後,就無法設定「RAW 格式記錄」,同時間專業模式下的其它參數,包含快門速度、對焦、白平衡等,也被固定無法操作。

 

圖29.

其次除了不能更動其它設定、儲存 RAW 檔外,也不能更換至其它主鏡頭,只能使用「大光圈定焦鏡頭」來拍攝,而這顆鏡頭為4000 萬像素、RYYB 濾色片排列感光元件。(P30 Pro 光圈為 F1.6、P30 則 F1.8)

 

圖30.

既然是使用「大光圈定焦鏡的頭」,這顆鏡頭感光元件最高記錄為 4000 萬像素,理應是能使用 4000 萬像素記錄,但是若設定在此格式記錄,感光度最高僅能使用 ISO 6400,無法再使用更高感光度。

也就是說,ISO 12800 ,甚至以上各級感光度,使用的限制很多「僅使用大光圈定焦鏡頭」「無法更動其它曝光參數」「無法使用其它鏡頭」,以及「無法採用 RAW 格式記錄」,我們可以將其視為「不同傳統攝影原理」來看待

 

.曝光值與色階表切入

圖31.

在不同感光度下,其曝光參數也會不同,二級之間的「增幅」也不同,如「ISO 12800 & 1/15s」與「ISO 25600 & 1/8s」相差 4 級曝光值,而 「ISO 51200 & 1/4s」與「ISO 102400 & 1/4s」只相差 2 級曝光值。

 

圖32.

我拿這二組做比對,曝光增應該增為 4 倍,但色階表現上卻變化不大,約略增加 1-2 格 EV 值的變化。

 

圖33.

而這一組曝光值差 2 倍,色階表表現上卻顯得正常許多,原本色階表現是略顯曝光不足,改為整張照片過曝,絕大多數色階分佈在「亮部細節」上。

 

圖34.

2 倍的曝光級數落差,在色階圖表現上,比 4 倍落差來得大,由此可知,顯然這並非是如同傳統攝影曝光值線性計算下所得的結果。

 

圖35.

依以上幾點推斷下,ISO 12800 以上的感光度,並非為傳統攝影曝光計算,而是基於一種「疊圖」的運算,即使到了感光度 204800,甚至是最高 409600,畫面依然乾淨,即使演算消除降噪也無法獲得如此出色的結果,在無更多資料顯示下,暫時是以「疊圖演算」的方式來達成此效果。

 

.P30 高感光度應用

雖然目前撰文至今,尚無進一步看到更多,正式的資料來解析 P30 系列,在高感光度上的運作原理,但我們可以用另一種方式,來活用 P30 系列上高感光度的應用  (事實上,早在 P20 就有這層設計)

 

圖36.

我會將感光度 ISO 12800 以上,用不同級別來命名,分別是 1-6 級夜拍你可以忽略掉裡頭的曝光參數,只要記得三個規則

  1. 越暗的地方,使用的級數就越高
  2. 僅能使用 F1.7 大光圈定焦鏡頭
  3. 無法做其它設定,僅能記錄 1000 萬像素

我會這麼分成 1-6 級夜拍,依情況選用不同的級數來拍攝,若拍攝覺得「偏亮、偏暗」,再做調整。

 

圖37.Flickr 原圖參考 /

這二張照片曝光值相同,所以亮度表現上是約略差不多,從縮圖來看,ISO 6400 細節並不理想,可以留意樹葉的部分就明顯看得出來。

 

圖38.

將照片放大比較,明顯使用 1 級夜拍後的照片細節,遠遠優於 ISO 6400,即使亮度表現相近,我會直接使用 1 級夜拍,而捨棄使用 ISO 6400。

 

圖39.Flickr 原圖參考

這張採用 1 級夜拍,ISO 12800 + F1.8 + 1/15s ,拍出比現場肉眼看到還更亮的照片,且細節比 ISO 6400 來的好。

 

圖40.Flickr 原圖參考

在非常暗的場合,直接切換至「專業模式」,依情況調整感光度 ISO 12800 – 409600,遠處的半山腰現場肉眼是依稀可見,以此例我使用了 2 級夜拍 (ISO 25600),就能拍出比肉眼所見還要更明亮的照片,暗夜微光下看的更清楚。

 

圖41.Flickr 原圖參考

這張照片則是使用了四級夜拍 (ISO 102400),讓肉眼看不到的天空星星也補捉的一覽無遺,且放大後的照片細節十分乾淨,雖然疊圖後的細節不佳,猶如高強度的降噪效果產生的油畫感,但在以用手機拍攝,可以得到如此結果,我已經非常滿意。

 

圖42.Flickr 原圖參考

採用 3 級夜拍 (ISO 51200) ,用手持隨手一拍能得到這樣子的作品,我已經對 P30 Pro 感到心滿意足,就算他是疊圖計算,我也能用最傻瓜的方式來獲得一張非常神奇的夜間拍攝照片。

但這裡要稍稍提醒一下,當使用 3 級夜拍,快門速度僅 1/4s 秒,特別是 6 級夜拍 (ISO 409,600),快門已經是 1/2s,若不留意拿握手機,即使擁有 O.I.S. 防手震的大光圈定焦鏡頭,還是很可能因震動而產生畫面模糊,使用上也得留心這一點,拍攝時可以搭配使用腳架。

 

圖43.Flickr 原圖參考

以我短暫的使用期間,絕大多數的場合,3 級夜拍 (ISO 51200) 就已經非常實用,實在不容易遇到什麼場景,是需要更高級數的夜拍等級才能應付,非常、非常的實用,在過去從來不曾想像過,一隻手機相機,能在攝影上如此滿足當下拍攝的需求。(回到文章目錄)

.


= 長焦鏡頭實用介紹 =

P30 Pro 的望遠鏡頭,是使用所謂的「潛望式鏡頭」設計,擁有更長的實體焦長 (14mm),以獲得 5 倍頭變焦、10 倍無損變焦的性能,甚至達最高 50 倍數位變焦,在前一篇文章「深入介紹 P30 Pro 4 主鏡頭實用介紹」已介紹非常多,這裡不再贅述。

這一篇來多分享7,在微光下使用這顆長焦鏡頭的實拍分享,由於這顆長焦鏡頭感光元件仍是傳統 RGGB 拜爾陣列,也無法使用前面介紹的「六級夜拍」,底下的分享則以「全自動」的方式,使用「望遠定焦頭」的實拍介紹、分享。

 

圖44. 5X & 1/20s & ISO 640 & F3.4 Flickr 原圖參考

在昏暗不明的夜間環境下,使用望遠定鏡頭要小心,由於焦段較長,同時間光圈較小,在曝光上容易計算出較低的快門速度,以減少對感光度的需求,如果這張照片快門速度為 1/20s,在 O.I.S. 防手震幫助下,穩穩的拍仍然不用太擔心。

 

圖45. 5X & 1/40s & ISO 160 & F3.4 Flickr 原圖參考

拍攝舞台表演也是需要留意,若舞台燈較為明亮也是如此,這張快門速度 1/40s,感光度也僅使用 ISO 160,更能證明一點 – 在全自動曝光下,P30 Pro 測光習慣性使用較慢速度快門,就能使用更低的 ISO 以獲得更佳畫質。

若是拍攝靜態主題,這麼測光數據是很好,但若是拍攝動態的物體,可能就要多試幾次,畢竟快門速度不夠快,表演者的動作是拍不清楚的。

 

圖46. 10X & 1/30s & ISO 200 & F3.4 Flickr 原圖參考

10X 則是「無損變焦」,夜間使用也沒問題,也能獲得穩定的畫質,而夜間光線較為不足,我個人是很少在晚上,使用超過 10X 以上的變焦來構圖。

 

圖47. 5X & 1/20s & ISO 500 & F3.4 Flickr 原圖參考

在更暗的室內空間,若拍攝會有動作的主角,若是在全自動拍攝下,是很難拍清楚的,拍攝的建議是:連拍,趁著主角動作「暫定」時多拍幾張,即使這照片快門速度為 1/20s,仍能成功的補捉。

 

圖48

等效於 125mm 的望遠定焦鏡,在 1000 萬像素照片加以裁切,輸出後的品質仍然非常出色,這點也是 P30 Pro 進步的地方。

 

圖49. 10X & 1/24s & ISO 500 & F3.4 Flickr 原圖參考

5 倍鏡頭變焦都使用了,就不妨大膽的使用 10 倍的無損變焦,10 倍無損變焦也是使用望遠定焦鏡頭的硬體性能,同樣是要留意快門速度,以及嘗試多拍幾張。

 

圖50. 10X & 1/24s & ISO 500 & F3.4

10 倍無損變焦,雖然也是數位演算後的結果,細節仍然在穩定的表現,連模特兒眼睫毛也能看得見,眼神也清晰動人,以手機相機的拍攝水準,確實是目前消費市場上表現最好。(回到文章目錄)

.


= 更進步的夜間攝影 =

圖51.

夜間攝影最大問題在於光線昏暗不足,越是能讓消費者不加思索、拿起相機就拍,並且成功拍下每一張照片,是所有相機都想達到的設計,若能做到的話,我們可以說這是一台成功的相機。

該如何做到這點? 從相機發展歷史來看 (包含手機相機設計也是) ,逐漸加大光圈、提昇感光元件尺吋、更好的演算法消除噪點等等,這些都是硬體上的進步,直到去年 HUAWEI P20 Pro 在軟硬體的搭配上,推出了「手持 4 秒夜拍」的超級夜景,透過疊圖的方式來獲得清晰、穩定的夜景照片,可說是另一種進步。

 

圖52. P20 Pro,超級夜景拍攝

P20 Pro 擁有大光圈、更大的感光元件,在拍攝軟體上提到「超級夜景」,4 秒拍攝多張照片滿計算亮暗處細節以疊合,讓一般消費者無需學習的攝影原理,以及相機操作,以及複雜的相機操作,就能快速得到一張精緻夜景照片,在這點來看,拍攝一張滿意的作品越來越簡單。

 

圖53. Flickr 原圖參考

時隔一年,P30 Pro 在夜間攝影上,除了繼承華為 P20 Pro / Mate20 Pro 攝影優勢外,還帶來什麼不一樣的創新? 這次在感光元件的色彩濾色片做了新的創新,自傳統的 RGGB 改為 RYYB,相同尺吋感光元件,獲得更高進光量,以利於後期演算下,能得到更精緻的畫質表現,使用上最大的感受是 – 生活中實在很難找到什麼場合,是 P30 Pro 克服不了的場景。

 

圖54. Flickr 原圖參考

超過 ISO 12800 ,我將這些不同級數的 ISO 值拍攝,區分為 1-6 級的夜拍等級,就我的理解上,它是透過「疊圖」的方式來達成,是否在更困難的情況下,加以克服以得到明亮的照片? 從色階表上來看確實有這效果。

到這一步,已經不是用傳統的攝影觀念,來衡量此曝光原理,撰文的今天尚無看到更具體、確實的原理說明資料,但我認為這點對一些消費者並不是太重要,對於絕大多數使用者來說,只要透過簡單的學習就能獲得出色的照片作品即可滿意,若想深入研究、活用的玩家,有興趣的可以對這一步深入去探討。

 

圖55. 1/15s & ISO 12800 & F1.8 Flickr 原圖參考

我可以這麼下個結論:HUAWEI P30 系列成功的將「夜拍」又再一次獲得更成功的進步,即使沒看過我這篇說明的文章,也不懂這些軟、硬體的設計、改變,任何人都能透過簡單的學習,以獲得出色、滿意的作品,我想這點才是對消費者最重要、也最好的產品。(回到文章目錄)