Всем привет! Меня зовут Александр, и я уже лет 10 занимаюсь изучением смартфонов, их железа и камер. Коллеги с Хабра попросили меня изучить Huawei Pura 70 Ultra. Отказываться не хотелось — в смартфонах Huawei традиционно одни из самых продвинутых нейросетей на рынке, а в линейке Pura они применяют на всех этапах съёмки. В этом обзоре я посмотрю, что может линейка Pura, в чём её сильные стороны и как на практике ощущаются новые технологии Huawei: собственные закалённые стёкла Kulun Glass, новые камеры, алгоритмы обработки изображений и собственный процессор Kirin 9010.

Pura — это продолжение линейки P и новая флагманская линейка Huawei

Раньше у Huawei было две линейки флагманских устройств. P-серия (P20, P30, P40) — это флагманы с упором на фотовозможности, а Mate-серия — демонстрировали будущие технологий, которые появятся в массовых устройствах позже. Huawei Pura 70 — это идейный наследник P-серии: топовые устройства по качеству сборки и оснащению. В линейке сразу три смартфона: Pura 70, 70 Pro и 70 Ultra. Железо (процессор, накопитель, оперативка) во всех трёх моделях идентичные.

Младший Pura 70 несколько меньше двух старших братьев (экран 6.6 дюйма против 6.8). Старшие отличаются от младшего дизайном боковых граней, батареей и оснащением по части камер. Дизайн всей серии задаёт блок камер: производитель заложил в треугольной окантовке объективов своеобразную отсылку к символу Play — начать воспроизведение. Многие говорят, что подразумевается «новый старт» или «чистый лист» (что вполне имеет значение, учитывая, что для Huawei это во многом так и есть). 

Флагманской Pura 70 Ultra досталась задняя панель в трёх оттенках: чёрном, тёмно-коричневом, светло-зелёном (как у нас). Боковые грани выполнены из металла, а подложка камерного блока — из стекла.

Выдвигающийся из корпуса объектив основной камеры с дюймовым сенсором не повлиял на влагозащиту: производитель заявляет честные IP68 (защита от погружения на глубину до метра). Сам механизм перемещения объектива достаточно надёжный, Huawei гарантирует до 300 000 открытий-закрытий (примерно по 200 раз в день на протяжении 4 лет). Мотор установлен достаточно мощный, легко поднимает 200-граммовый смартфон над поверхностью стола, а при принудительном закрытии объектива пальцем повторно выдвигает его через пару секунд. 

Экран накрыт закалённым стеклом собственной разработки Kunlun Glass: в базовой Pura 70 и Pro-версии — материал второго поколения (в Mate 60 таким забивали гвозди), в Pura 70 Ultra используется самая последняя разработка — закалённое по особой технологии Kunlun Glass Crystal Armour, выдерживающее конкуренцию с сапфиром по части твёрдости поверхности. 

Кастомный сенсор Huawei с RYYB-паттерном обладает большей светочувствительностью, чем RGGB

Одна из причин, по которой Huawei так развивает софт в смартфоне — уникальная светочувствительная матрица, в которой вместо привычного всем RGGB-сенсора применяется RYYB-паттерн. Цветофильтры зелёного оттенка заменены на жёлто-зелёные, что увеличивает светочувствительность примерно на четверть или даже треть, но требует значительных вычислительных ресурсов по восстановлению оттенков. 

Само по себе красно-зелёно-синее сочетание для матриц фотоаппаратов и экранов выбрано неслучайно. Основные цветочувствительные органы внутри глаза опираются как раз на длины волн красного, зелёного и синего спектров. Остальные же оттенки мы видим в виде смеси стимулов различной интенсивности. Когда разрабатывались первые стандарты цветового кодирования, за основу взяли именно возможности человеческого глаза, а телевидение и камеры выбрали основными цветофильтрами именно те оттенки, которые лучше всего видит человек. 

Увеличение ширины чувствительного диапазона внутри сенсора позволяет захватывать больше света за единицу времени, но создаёт ряд сопутствующих проблем: воспроизведение красных и насыщенных зелёных оттенков затрудняется. 

Именно поэтому Huawei занимался не только кастомными сенсорами, но ещё и собственными процессорами Kirin, сигнальный процессор которых был оптимизирован для работы с нестандартной матрицей камеры. 

Три разных сенсора обеспечивают нейросети необходимым объёмом данных

Алгоритмам вычислительной фотографии нужны данные, и чем этих данных больше — тем лучше. Так что производители, и Huawei в том числе, продолжают наращивать размеры сенсоров, конструируют сложные объективы и микроскопические системы стабилизации изображения. 

Huawei Pura 70 Ultra оснащён тремя разными сенсорами: с 13, 23 и 90 мм эквивалентного фокусного расстояния на 40, 50 и 50 МП соответственно. 

Основной интерес вызывает главная камера смартфона: 50-мегапиксельный RYYB-сенсор с выдвижным объективом. Помимо экзотического устройства с подвижным блоком линз здесь реализована достаточно редкая для смартфонов подвижная диафрагма, причём не прыгающая между двумя фиксированными значениями, а регулирующая светопропускание в широком диапазоне значений (от f/1.6 до f/4), что позволяет более гибко реагировать на различные условия съёмки. 

Чем больше матрица камеры, тем дальше нужно отодвинуть заднюю линзу объектива для проекции картинки без сильных искажений. Решить эту инженерную задачу можно тремя способами: использовать не всю площадь сенсора при съёмке (отрезать около 10% изображения по краям и использовать эту площадь как пространство для работы цифровой стабилизации картинки), поставить линзу с большей кривизной и исправить искажения на этапе проявки данных с сенсора (чревато снижением резкости по краям кадра) или же отодвинуть объектив от матрицы. Что и сделали в Huawei. 

По той же причине в телеобъективе используется достаточно крупный 50-мегапиксельный сенсор с повёрнутой на бок перископической оптикой, обеспечивающей достаточно расстояние между объективом и матрицей и позволяющей получить приличный уровень приближения (Х3.5) без применения линз большого диаметра и увеличения толщины гаджета. 

В линейке Pura 70 софт обрабатывает изображения на каждом этапе съёмки 

Обработка фотографий ведётся на всех этапах съёмки, начиная с определения сцены и заканчивая постпродакшеном готовых кадров. К работе первой половине автоматики придраться очень тяжело, почти невозможно. Смартфон молниеносно определяет сценарии съёмки и активирует соответствующие режимы. Баланс белого и работа автофокуса выверены до идеала, промахи случаются считанные разы на сотню-другую отснятых кадров. 

Причём данные с сенсора обрабатываются постоянно, даже до того, как вы успеете нажать кнопку спуска. Это позволяет настроить комбо из системы стабилизации, автофокуса, софта, определяющего векторы движений объектов и сложных нейросетей, умеющих бороться со смазами и размытием изображений в движении. В результате получаются штуки как на том нашумевшем видео со съёмкой крутящейся таблички с изображением, где глазами картинку не разглядеть, а Pura 70 Ultra «замораживает» картинку так, что образ становится легко различим и считывается без каких-либо проблем. 

Достойно работают и алгоритмы, которые восстанавливают разрешение и детали картинки при использовании двукратного зума с основной камеры и десятикратного с телевика. Сегодня использование десятикратного приближения позволяет получить настоящие русские буквы там, где на фотографии с 3,5-кратным приближением откровенно ничего не разобрать. 

Возможность получать и обрабатывать данные с сенсора в большом количестве, на лету, до того как пользователь нажал на спуск, — прекрасный способ добрать недостающий контекст для работы сложных алгоритмов по восстановлению деталей в сложных условиях съёмки. И в данном случае Huawei Pura 70 Ultra наглядно демонстрирует, чего позволяет достичь столь тесная интеграция софта и железа. 

Huawei Pura 70 Ultra — наглядный пример флагманского смартфона 2024 года 

В нём собрали лучшие технологии, доступные производителю, дополнили кастомным софтом, который тесно интегрирован с железом, а также позаботились о том, чтобы устройство обеспечивало передовой опыт фото- и видеосъёмки: сенсор с высокой светочувствительностью, сложная оптика и продвинутые алгоритмы позволяют получать хорошие кадры на лету.