聊一个数码影像发展的新趋势

Hello，我是ET，欢迎大家来到我的“相机笔记”。

数码相机问世已经有四十多年的时间了。在这个过程中，我们从未停止在空间、时间与色彩上追求更高的记录精度 —— 问题来了：像素是空间上的记录精度，帧率是时间的记录精度，那色彩的记录精度又是什么呢？答案便是色深。

▲使用OPPO Find X3 Pro拍摄的彩色铅笔

色深即色彩深度，是数字影像中记录一个像素所使用的数据位数。就像用彩色铅笔画画一样，铅笔的种类越丰富，我们能够解锁的颜色就越多。而在数码影像中，高色深意味着更丰富的颜色与更细腻平滑的色彩过渡。
1975年由柯达公司研究员史蒂文·塞尚发明的第一台“手持式电子照相机”使用4位0、1数字来记录一个像素。色彩斑斓的世界，在它“眼”中就变成了从0000、0001、0010、0011一直到1111的16种灰阶图像。我们可以称其具有4bit色深，或者更直接地说它是一台16色（灰阶）记录设备。

▲第一台“手持式电子照相机”（图片来自网络）
自此之后，相机对于色彩分辨能力进入到了一个高速发展的快车道。根据ET查找到的资料，1990年前后的数码相机已经具备24位真彩色的记录能力了。这里的24位指红、绿、蓝三通道各用8位进行记录。所以24位真彩色对应的色深是8bit，而颜色总数则是2^24 = 1677万种。到这里，主流记录设备的色深就进入到了一个平台期。
专业相机很早就能输出12bit或更高的RAW格式文件了，能拍摄10bit视频的设备也正如雨后春笋般不断涌现。可直到今天，我们日常观看的照片和视频，绝大多数还基于8bit色彩。
为什么？首先是8bit色深确实可以在多数场景下提供足够细腻的色彩过渡，目前通用性较好的JPG图像与绝大多数H.264编码视频也都基于8bit色深。然后是对传统影像设备来说，采集、回放、编辑环节是相互独立的。记录设备很早就具备了更高色深的采集能力，但显示设备还有很多停留在8bit甚至“插值8bit”的水平上。最后的最后，现阶段的操作系统、图像查看、编辑处理等环节在兼容高色深文件格式方面也处于滞后状态。

▲苹果Macbook Pro也只采用了8bit色深屏幕
可能你要问了：更高的色深到底有意义么？
在过去很长时间里，高色深主要是为了给后期处理提供更大空间，同时满足出版印刷行业的色彩要求。之前ET也给大家展示过12bit RAW、14bit RAW的差异：在深度欠曝和大幅提亮时，14bit RAW确实能提供更好的暗部细节。

▲相机厂商会不断强调高色深的优势

但这样的需求，确实没办法推动产业链上的大佬们。最近20年，主流设备的像素、视频帧率都有数倍的发展，只有色深基本没有发生变化。一直到HDR显示技术逐渐普及后，事情才终于有了转机。
以前我们只能说高色深记录了更丰富的色彩信息，便于后期进行深度调色。但在HDR时代，需要展现的亮度范围和色彩范围都扩大了数倍之多。为了保持原有的色彩平滑度，必须使用更多颜色进行记录 —— 10bit色深意味着2^30 = 10.74亿种颜色！

▲HDR不仅扩大了亮度范围，同时也具有更大的色彩空间（Rec.2020）

举一个反面例子来说明的话，对8bit Log视频加载Lut文件进行还原，虽然也能获得更大的动态范围，但天空、水面都很容易出现色阶断裂的情况。

▲LOG配合10bit视频记录效果最佳

在HDR这股新趋势下，支持10bit色深的HEVC视频编码格式进入到大众视野，而基于它的HEIF图像格式也在近两年得到了越来越多设备的支持。目前，以佳能EOS R5 / R6、索尼α7SIII / α1、松下S5 / S1 / S1H为代表的新一代相机都支持10bit视频内部记录也能拍摄对应10bit的HDR照片。但就像前面所说的，现阶段想要驾驭它们，在软件层面上还需要我们多花一些心思才行。

▲WIN10需要安装图像扩展包才能显示部分HEIF文件
所以，有没有一种即买即用，简单方便，不需要太多设置和学习就能让我们体验10bit色彩的解决方案呢？铺垫了这么多，此处终于可以进入主题了。3月11日晚，OPPO全球同步推出Find X3系列色彩影像旗舰手机。它是安卓阵营内，首个在拍摄、运算、编码、存储、解码和显示各个步骤上全面支持10bit的产品。只需要开启菜单内的“10亿色”选项，就能拍摄10bit HEIF照片；切换到电影模式并开启HDR或LOG，就能录制10bit视频。配合搭载LTPO混合背板技术，支持原生10bit与100% P3色域的QHD+分辨率液晶面板，真正迈入10亿色的新世界。

▲OPPO Find X3系列在链路的各个阶段都支持10bit

▲HEIF格式不仅能存储10bit色深，同时文件尺寸比8bit JPG更小

▲Find X3系列还支持RAW和RAW+格式，后者使用多帧记录更多细节和亮度范围。使用Snapseed软件即可在手机上对RAW/RAW+进行后期处理

▲Find X3系列是为数不多分别提供P3和Display P3色彩模式的手机，自带的相册应用也能正确识别P3色域并遵从系统显示设置。

▲Find X3 Pro提供了一个功能强大的电影模式，可以输出3840×1644分辨率（2.33:1）的10bit视频

▲10bit HDR视频（上）与8bit普通视频（下）的色彩效果对比

特别强调的是：Find X3与Find X3 Pro除了SoC、内存和防水等级外，其他方面的规格参数是完全一致的。这意味着4499元的Find X3 8+128GB版本也能让我们获得全链路10bit色彩。既然这次OPPO请来了姜文为Find X3系列手机进行宣传，那ET也要套用下姜文导演作品《让子弹飞》中的台词：这就叫惊喜！

除了全链路10bit色彩外，Find X3系列手机还具有真正意义的双主摄：广角、超广角两颗摄像头都配备了约1/1.56英寸、约5000万像素的IMX766型传感器，支持全像素全向对焦与硬件级的“准同时”DOL-HDR。超广角镜头使用了包含自由曲面镜片的7P镜头，可以在无需裁切的情况下提供几乎无畸变的超广视野。

▲Find X3系列的摄像头模组示意图
Find X3系列的4颗摄像头分别是
★广角主摄★10亿色色彩采集1/1.56英寸5000万像素F1.8光圈+OIS光学防抖全像素全向对焦

▲1/1.56英寸CMOS+F1.8光圈的虚化能力

▲室内大光比场景的HDR拍摄

▲高光比夜景场景下的表现

★超广角主摄★10亿色色彩采集1/1.56英寸5000万像素F2.2光圈 110.3°视角自由曲面镜片4cm微距

▲ColorOS自带了延时拍摄功能，并且设置非常简单，调整到60x模式、使用超广角镜头进行拍摄

▲广角主摄（左）与超广角主摄（右）的视野对比

▲Find X3 Pro的超广角镜头在画面边缘也能保持接近“横平竖直”的效果。

▲和使用数码校正相比，光学校正畸变在画面边角也不会有拉伸变形和明显的图像劣化。
★长焦副摄★10亿色色彩采集1300万像素
2倍光学变焦5倍混合变焦

▲使用2x光学变焦拍摄的照片和局部放大

▲这颗长焦摄像头同样有丰富、鲜艳的色彩

▲ColorOS的夜景模式具有很大的可控性：这张就是在夜景模式下使用2x摄像头、10亿色和脚架模式拍摄的

★显微镜头★
60倍放大
自带环形补光灯

▲Find X3系列的显微镜头带有补光灯

▲实际拍摄距离只有1-3mm

▲可以用Find X3 Pro的显微镜头快速鉴别液晶屏的面板结构

作为OPPO的“十年理想之作”，Find X3系列不只在影像和色彩方面有着突出表现，在设计、性能、显示、声音、互联等方面都有自己的独到之处，并且加入了期盼许久的30W无线闪充。这里不罗列参数了，咱们就看看这次的合作大咖：影像方面有姜文电影1号、2号滤镜，铃声和音效则有为《加勒比海盗》、《盗梦空间》等电影配乐的知名音乐家Hans Zimmer定制。再加上全球品牌大使“小雀斑”Eddie Redmayne出演的宣传片。惊喜，这就叫惊喜！

▲使用姜文电影二号滤镜拍摄

需要提示大家，经过上传之后，在这篇文章里的照片和视频都会失去10bit的色彩。好消息是OPPO已经联合新浪微博、哔哩哔哩解决了10bit视频的上传和分享问题。毫无疑问的，10bit已经成为数码影像发展的新趋势。相信在未来一段时间里，在全行业的推动下，10bit也会得到进一步的普及和发展 —— 到时候再回头看看，你会认同Find X3系列是一款具有里程碑意义的产品。