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极限追光,1000多名工程师的三年逆袭

2023年4月28日 文/ 金钟 编辑/ 李栗

这是一个跨度三年的故事,从大反思到弯道超车,中国的影像工程师们完成了一场完美逆袭。

文 |金钟

编辑 |李栗

运营 |刘璇

一张好照片,自有千钧之力

2022年7月,广州的一位摄影爱好者,准备出门退掉自己刚买的手机。

一天前,他下单了小米新出的12S Ultra手机,这是小米和徕卡合作后的第一款产品,也是他心动的原因。但第二天他又觉得,自己好像是冲动消费了,不是真的需要它。退货前,他想先拍点照片试试看,于是拍下了宝宝站在窗前,脸肉嘟嘟的,拍下了妻子黛色的裙摆,又走上街头,拍到了广州骑楼的光影。

▲小米手机拍出的照片。

看到照片,他有点惊讶,还有一点感动——跟很多手机拍出来的效果不同,这些照片,没有锐化过度,颜色很自然,影像很真实,但也很漂亮。看到这么多温柔的时刻,退货的念头消失了。

这是许多用户的真实体验。在小米关于12S Ultra手机的一份用户研究报告里,调研者写了这么一段话:他们使用之后,在某个瞬间,质疑会在他们脑海中消失。这些瞬间,就是他们拍出来好照片的时刻。

如何才能拍出一张好照片?

我们探索这个问题已太久。相机发明之后的一百多年里,人类对此孜孜以求。曾经它考验的是相机制造商、摄影师,但现在,摄影已经是对所有普通人的赋权,是我们的日常。对最广大的用户来说,一款真正好的、没有门槛的影像设备,比任何时候都更稀缺。

就像百年影像巨头公司徕卡在自己的LFI 特刊《100 Years》写到的:“更好”首先意味着“让每个人都觉得更简单”,但是要做到这一点,不但需要在所有功能之间实现毫无压力的精密交互,还需要有品质无可挑剔的镜头,这些都是至关重要的先决条件。

过去几年里,小米公司的工程师们一直在为这个问题工作。为此,他们还专程飞到了德国。

▲2023年2月,小米团队造访徕卡德国总部。

德国北部黑森州的韦兹拉尔(Wetzlar)小城,面积不大,人口不过十多万,两百多年前,歌德在这里写下了《少年维特之烦恼》,他在书里描述这个小城,“群山从山脚到峰顶都长满高大茂密的树木,迂回曲折的峡谷都覆盖着可爱的绿荫”。时至今日,小城仍保留了当年的格局,街道和建筑面貌不改。

更重要的是,在世界摄影史上,小城有着不可磨灭的地位。1913年,在小城铁器市场的路口,徕卡相机的创始人奥斯卡·巴纳克,拿着刚生产出来的35mm式便携相机,按下了第一次快门。

这张照片的诞生,是当代摄影史中的一个决定性瞬间——这是世界上第一台可以放进上衣口袋的相机,它的出现,终结了“大三角架”配“大木箱”的室内摄影。从此,相机告别笨重,走向轻盈,成为普通人记录生活的工具。

小米的工程师们在这里看到的,也是这样一个百年影像品牌,对人文摄影、对审美的坚持与沉淀。

费代敏是小米手机相机部的产品经理,她和徕卡相机的项目负责人Florian Weiler接触的次数比较多,对方一直在强调审美,徕卡工程师眼中的“好照片”,是色彩自然、对比度真实、细节丰富、没有伪像的,强调照片的渐变、过渡和延伸,强调有些照片应该有中心,而天空应该有延伸感。

到了韦兹拉尔,她发现,这里可能才是徕卡审美的源头。在笔记里,她这样描述当时的感受:

“细雨蒙蒙后,雨水洗去灰尘,还原本色,天光透亮,小镇、原野和森林被雨水浸透,古老的小镇中,错落的红色尖屋顶掩映,外墙裸露着灰白浅黄浅绿的褪色灰调,这种色彩、雨水、天光和阴云,就会出现这种独特迷人的德味,在下雨后油润静谧鲜亮,暗部细节丰富。我猜也是因为这样的环境和人文,形成了独具一格的影调。”

▲小米12S PRO手机拍出的照片。

在人类还无法长途旅行的年代,正是因为这样的环境和人文,徕卡形成了独特的影调。画面有很好的通透度,有大光圈,有独特的镀膜,画面之美不是由计算摄影带来的强烈刺激感,而是有一种独特的“德味”。是温润的,油亮的。

而好的照片,就是如此,capture the moment,捕捉你眼前这个瞬间,还原真实。“每个城市每个地区,有独特的个性和色彩,它属于真实生活在全球各地的人们眼中,他们的城市和家乡。就像我们在阴天的北京,拍不出韦兹拉尔鱼肚白天空的渐变蓝,也无法在雨天的成都,拍出马德里的艳阳的明亮和对比。我们也很难再次复刻某地某时,所以才希望照片保留住最大的真实。”费代敏说。

理解了这些,小米的工程师们转身投入新的战斗,他们正肩负一个艰难的任务——继续和徕卡的合作,全面升级小米手机的影像。他们心中有一个梦想,要让专业摄影走向大众,让每个人都能随手拍出好照片。

这一年,某种颠覆性的改变正在发生。

一场大反思,以及一束橄榄枝

小米和徕卡的这场合作,不是突然而来,而是已经酝酿了相当长的时间。

它首先源于小米内部的一场大反思。2021年3月,小米11 Ultra上市,这是一款评价两极的产品——在手机行业的专业评测榜单DXOMARK上,它斩获了总分第一名,拍照、广角和视频,拿到了三冠王,霸榜122天。但同时,用户对这款硬件堪称“天花板”的产品,体验上却颇有微词。DXOMARK榜单总分第一名的成绩,也没有带来摄影爱好者对其影像能力的认可,更谈不上影像风格。

手机上市五个月后,雷军在一次发布会上公布了一个决定,小米将停止送测DXO,并向用户坦承,“我们有一些细节没有达到用户的预期,被用户骂惨了……我们要继续像小米10一样打磨每一个细节。”此时的小米,在影像能力上就像一个偏科生,在堆料跑分的路线上狂奔太久。雷军觉得,是时候做出调整了。

在小米内部,这场大反思也进行了很长时间,从手机部、相机部、到质量部,组织过很多次专题复盘会。一位小米相机部的工程师说,他们被批评了长达半年,大家会提到,虽然小米11 Ultra霸榜了一百多天,但它的使用体验有点丢分,和硬件配置的“极致”并不匹配。

小米相机部产品总监郭翀是相机部最早的员工之一。在他看来,小米11 Ultra的这一次“弯路”,也是当时整个行业困境的体现。当时整个手机行业都在发展影像,但大家也没有树立一个权威标准,而DXO,刚好是一个相对权威的评测机构。各大手机厂商都开始去打榜,把它视作兵家必争之地,拿到DXO第一名,就能证明自己的相机最好。

但万事都是过犹不及,这样一个重视数据的榜单,让大家朝一个方向狂飙,追求把信噪比提升到最高,把HDR的动态范围提升到最高,叠加很多的算法。举个最极端的例子,比如有人就想去追求极致的噪点,即使放大到200%甚至400%,噪点看起来也非常小,这在技术上也是可以做到的。

但是,这又有什么用呢?“在这个过程中,我们忽略了大众审美,其实用户更关注你的照片清不清晰,色彩好不好,影调是什么样。”

就在这时,徕卡又一次找到了小米。

实际上,小米此前就曾收到过徕卡的橄榄枝,徕卡当时询问,双方是不是可以在手机影像上展开合作?但当时,小米的重点在硬件与AI的快速迭代,无暇他顾。但这次徕卡再来联系,正逢小米酝酿重整旗鼓。正是最好的时间,双方开始了合作。

手机厂商和传统相机厂商合作,这不是头一遭,之前徕卡和其他手机厂商也有过合作。这种合作往往会面临质疑:是真合作还是假合作?是不是贴牌?因此在合作开始前,双方就定下明确基调,合作一定要深入,绝不能做成贴牌。

他们对合作都有真诚的诉求——对徕卡这样一个百年相机品牌来说,他们在移动互联网时代的浪潮中,感受到了危机,大众已经习惯用手机摄影记录一切,他们需要一个合作伙伴,而之前与其他手机厂商的合作,有的失败,有的在计算摄影的道路上狂奔,并非他们真正想要的。而对小米来说,他们决定选择一条正确但艰难的道路,徕卡有一百多年的沉淀,他们能学的很多,需要这样一个同行者。

“不止第一眼的好看,你可以一看再看”

合作刚开始,大家要解决的第一个问题很简单,那就是:小米和徕卡合作,到底应该是什么样的影像风格?目标定了,才能一起往前走。

他们需要先确定画质目标,但很多人都没想到的是,第一个问题其实就是最难的问题,继而变成了一项耗时十个月之久的庞大工程。

它的难点在于,这不仅是两家公司的合作,还是传统影像与移动影像的合作。审美风格鲜明的徕卡,必须要与最广大的智能手机用户接轨。

首先是徕卡犯了难,他们认为所谓的“徕卡风格”,无法定义和总结,不同的徕卡相机、镜头甚至摄影师,都会影响照片的风格。但这个问题在反复的沟通中解决了。

下一个有顾虑的成了小米。尤其从2016年开始,手机厂商广泛地使用计算摄影,无论用户用什么手机,照片都是锐化的,HDR都是往上提的,用户没得选,已经习惯高饱和度的照片。那么现在,他们还能接受饱和度没那么高、HDR不过度、锐化往下降的照片吗?

小米内部展开了激烈的讨论,一些人认为,应该选更接近手机摄影的“徕卡生动”风格,另一些人则觉得,应该完全复制原汁原味的“徕卡经典”风格,甚至还有人觉得,应该选择二者兼顾的中间风格。

最终能决定这一切的,还是用户——2021年底,小米耗时两个月做了一次深度的用户研究,调研了大量用户,每人访谈3个多小时,他们给了用户多种不同风格的目标图,其中就包括了徕卡生动、徕卡经典,让用户来说自己的喜爱偏好,以及观察用户拍照的痛点。

调研结果显示,不同用户对不同画质风格的偏好呈现出了明显差异,对徕卡经典和徕卡生动的偏好程度尤为突出。根据这个结果,小米最终决定,那就做双风格,给用户多一种选择。

▲徕卡双画质。

这是一个石破天惊的决定,行业内还没人敢这么做——这意味着两倍甚至三倍的工作量,原生双画质,也意味着,团队要挑战此前从未遇到的技术难题。

这个决定背后,有小米憋着的“一股心气”,他们走过了小米11 Ultra的弯路,痛定思痛,知道自己必须要做出一个好东西。一位工程师说,“既然和徕卡合作,我们要证明自己不是贴牌,一定是深度合作。我们的风格,要受到徕卡用户的喜欢,至少不能是排斥,但同时,我们也要获得规模更大的非徕卡用户的接受和喜欢。”

这个决定里,同样有徕卡给的底气。一百多年里,无论时代如何流变,经历战争和革命,它始终坚持自己的审美标准。费代敏始终记得一个细节,当时决定做双风格,她发邮件给徕卡的工程师,对方回复非常赞同小米大胆正确的决定。尤其针对调研报告中对徕卡照片“耐看”的评价,对方语气中有一种笃定,“徕卡远不止第一眼的好看,它很耐看,你可以一看再看”。

从争吵和崩溃,到感动和确信

两家公司的合作、沟通、磨合,尤其还相隔千里,并非开始就一帆风顺。

前几个月,大家隔着六个小时的时差,不断开会,看彼此拍的天空、夕阳、脸庞和城市。但因为身处的环境不同,双方经常出现的对话是,“看看你那边的天空是什么颜色”,对方会回答,“我不知道,因为我不在那片蓝天下”,“我没有办法选,因为我不在那片阳光里”。

为了改变这种处境,2022年5月,徕卡的工程师们到了北京。后来,小米的工程师又到了韦兹拉尔(Wetzlar)小城。大家终于走在了同一片天空下。

▲徕卡工程师在小米。

德国专家的认真程度,让小米的工程师惊讶。合作初期,他们曾给徕卡相机专家Florian寄送了小米11 Ultra手机,刚好遇上Florian休假,大家想的是,那好,就等他休完假再讨论手机的效果吧。但没想到的是,他休假回来的第一周,就发来了一份有128页的画质评测报告PPT——这是他假期带着手机出门测试的结果,厚厚的体验报告足见诚意。

但同样,沟通中也有毛刺的一面。在一部叫《麻辣真心话》的小米记录片里面,双方的工程师都回忆了初印象。徕卡的Florian说,他对小米相机能力的印象很好,但也一眼看出了它的弱点。而小米工程师们开玩笑说,徕卡工程师 “毒舌”、“有点儿较真了”……

他们的较真、交锋,其实是传统摄影和经典摄影要融合的必经之路。

为了呈现好双画质,小米相机部1000多位工程师,工作了接近两年的时间,这比以往的大多数产品耗时都长。小米在影像上已经有了多年经验,但为什么还需要耗费如此多的人力和时间?一位工程师向我们解释:想要完美还原出徕卡风格,必须雕琢手机影像的整个链条:从光学设计、硬件模组、传感器、软件算法、调校……任何一个环节出现瑕疵,都可能会对最终的效果呈现带来无法估量的影响。

举大家最熟悉的例子,天空和太阳,这两个场景非常典型,因为它们很高频,但也非常难。

有了太阳,才有了光,才会看到色彩,看到光影,看到对比度。但是太阳在一天中的任何时刻都不一样,午后的烈日,被拍摄者们称为“恶魔太阳”,极难拍照。一些专业摄影师会在黄昏时分出门拍摄,因为那时候光线最美。但对于普通人来说,他们随时都有拍照的需求,如果遇到“恶魔太阳”,怎么能让他们拍好?

天空同样如此,一位专业摄影师告诉我们,天空的蓝色随时都在变,而且每个纬度的天空都是不一样的颜色,费代敏来自成都,她说,即使成都很少有蓝天,常常是阴天,但是“地上有多少种火锅的红色,天上就有多少种灰色”。而且天空中还有太阳,还有云朵,如何恰当地还原看到的太阳,太阳的形状、大小、颜色、晕染、渐变等,如何使用正确的HDR,如何使用准确的色彩还原,如何控制饱和度,这里面有无穷无尽的调整空间。

从第一束光进入镜头的镜片开始,光线就开始发生变化。于是,工程师们就从第一束光射进镜头开始,设计镜头的材质、镀膜,软件,算法……

这其中有非常困难的工作。比如他们在小米12 S Ultra上装下了一英寸大底相机,内含八枚镜片,硬件部门要在体积如此小的手机上实现技术构想,但ID(工业设计)部门会考虑手机的厚度和美观,双方都会寸土必争。

更难的是,如何在一千人的部门贯彻这种审美。李湜文来自画质评测部门,他提到团队要做关键的翻译工作——把抽象的审美标准,翻译成机器可以听懂的语言,其中包括曝光、对比度、白平衡、颜色还原、锐化表现等等无数的维度,将徕卡双风格画质的数据量化,为此他们需要框定一个合理的阈值,教会机器判断,并结合大量数据对风格定义制定不同的测试标准。

这之后,是工作量巨大的调校工作,有点像作画,他们要在一个草图上丰富细节和像素。工程师们每天要对面无数微小但关键的选择——手上这张照片,怎么调才能“更徕卡”?每一个参数,每一行代码,如果方向有偏差,都会影响最后的结果。这背后是一千人无限趋近标准的努力。

到了2022年春末,大概五月份,工程师们觉得,心里有底了。虽然之前每个阶段都会看到提升,但到了五月,费代敏看到了一张图,“我第一次在手机拍摄出来的照片上感受到了油画的质感。你可以看到阳光是那么均匀地打在左脸上,并过渡到右脸上。”那个瞬间她明白,循此苦旅,他们到达了目标。

▲小米13Ultra手机拍出的照片。

2022年7月,小米12S Ultra上市,反响似乎是在大家意料之中——这是小米史上用户满意度和好评度最高的产品之一。小米在做用户研究的时候发现,他们在访问用户的时候,几乎很难找到差评,米粉会觉得,切实感受到了影像的提升,而因为小米和徕卡合作而来购买的新用户,也会从将信将疑,变成确信。

背水一战,驶入无人之境

如果说小米12S Ultra是选定了一条正确的道路,打赢了漂亮的一仗,让大家振奋信心,“长舒了一口气”。那么接下来才是故事更耐人寻味的部分:成功之后,人要怎么选择?

小米的选择是,继续往前走,登上移动影像最高的山峰,走入无人涉足的地带。

对手机影像来说,最本源之处是光学,按照小米手机相机部总经理汪轩然的说法,一套好的光学系统,是影像的基础和起点。但这同样是全行业的痛点。小米工程师郭翀在这个行业工作了十多年,他最深的感受是,整个手机行业都在进步,技术都在革新,如果只是这一代超越上一代,明年超过今年,这不难做到。

但到了小米12S Ultra,已经挑战了行业的天花板,就像一个人已经拿到了95分,现在要去拿剩下的5分。

如何拿到这5分,行业有共识,那就是金字塔尖的光学。这同样是徕卡最骄傲、沉淀最深的领域之一。在过去一年时间里,小米公司的1000多位工程师,都在为了冲击这个目标工作。

在小米刚刚发布的13 Ultra上,已经看到了他们探索的成果。

这种探索遍布了移动光学的全链路。从光进入镜头的第一刻开始,他们为之探索更好的纳米级镜头设计,把徕卡的光学技术,移植到了小米的手机上,就像在一英寸里创造一个复杂宇宙,这无论从光学设计、结构堆叠还是可靠性来说,都是巨大的挑战。

硬件工程师徐龙举了一个例子,他们在小米12S Ultra的一英寸大底的基础上,加了一个可变光圈,“我从事这个行业11年,开发的项目十几个,这是困难最大的项目,业界的无人区。”他们要解决空间的利用效率问题、稳定性、抗冲击性,问题不解决,产品无法交付,真是生死难题。他开玩笑说,跟他们合作的马达专家快被逼疯了,他是前一年穿着短袖到小米来的,过完了一个冬天,到了第二年穿短袖的时候才走,但大半年熬下来,他们成了第一个把一英寸可变光圈模组实现量产交付的团队,“我们很自豪”。

这种挑战,还包括镜头的小型化。工程师们,重新设计了光学镜片的架构,使用了8片徕卡最具特色的非曲面镜头,每片镜片的拟合度都达到了纳米级别,镜片的高稳定态镀膜,让手机无论是在极热或极寒情况下,都能有稳定的表现。这一切,最终带来了移动影像领域最完美的徕卡Summicron镜头,也是徕卡光学镜头小型化的重大突破。

▲小米 x 徕卡 联合研发新一代 Summicron 镜头。

这些技术探索的最关键点在于,大家完全是背水一战——这是移动影像行业的“第一步”,是无人区,没有可供借鉴的先例,也不保证必然的成功。这一切,都只来源于决心和努力。

13 Ultra倾注了小米工程师夜以继日的探索努力,它甚至是小米历史上调校过最多天气情况的一款产品。团队在北京和德国测试,一直在等,等天亮,等夕阳,也等雨、等风、等雪、等天晴。所以在上市之前,大家可以很踏实地说,这款产品,能够经受住一年四季、风霜雨雪的考验,没有它没有测试和调校过的天气。

手机的拍摄完成后,小米还提供专业影像印制服务。他们的合作方艺术印刷机构雅昌,它被誉为“全球印刷天花板”,用小米13 Ultra拍到的照片可以原色直出打印,其中32寸典藏款用到了博物馆级的微喷技术,以及哈内姆勒无酸影像艺术纸,可以百年不变色。这意味着,任何一个摄影师、摄影爱好者,只需手机拍照、点选打印,就能够办一场自己的专业影展。

所有的努力,终于有了回报。

著名的英国街拍摄影师Matt Stuart,在使用过13 Ultra之后说,“这是专业影像设备,而不止是一台拍照手机”。

更珍贵的反馈来自用户。市场的最新消息是,小米13 Ultra发布当天,电商平台的预售迅速售罄,首销日销量也远超预期。专业摄影师、摄影爱好者对它更是推崇备至,资深影像编辑王江说,“全方位的沉浸式徕卡体验,仿佛让人拥有了一台可以随身携带的徕卡相机”。知名战地摄影记者韩冲说,“它让我进行街头摄影创作变得更简单”。

那场大反思,直到这一刻,才成为了一个振奋人心的故事——1000多位影像工程师,大家心中怀揣着“一团火”,在技术上挑战极限,弯道超车,最终驶入无人之境。它最大的意义在于,如果说胶片和数码的时代,是属于欧美和日本品牌的,那在移动影像的今天,中国品牌已经走到了最前沿,正在眺望某种日渐明晰、且激动人心的未来。

▲小米13Ultra手机拍出的照片。

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