12-240四摄8焦段！小米13 Ultra影像功能深度解析

2023年4月18日，由小米 x 徕卡联合开发的小米13 Ultra正式发布。它拥有包括Type1+可变光圈主摄、双长焦在内的后置四摄，以及高分辨率、高亮度、高色准屏和USB 5Gbps接口。,,官方定价12+256GB 5999元、16+512GB 6499元、16GB+1TB 7299元，有黑色、白色、橄榄绿共3种配色可以选择（均为科技纳米皮材质后背）。同期开卖的还有定价799元的专业摄影套装。,
（我们收到的套装还包括1本杂志和2片滤镜）,主要参数（不含影像部分）：第2代骁龙8移动平台 | LPDDR5X + UFS4.0存储 | 6.73英寸3200×1440分辨率（广色域+高亮度+高色准） | 5000mAh电池 | 90W有线充电+50W无线充电 | USB-C 5Gbps | 立体声双扬声器 | 康宁大猩猩Vitus玻璃 | IP68级防水防尘 | 重量约227g,在"1英寸"上更进一步,小米12S Ultra不仅开启了小米影像的发展新篇章，也意味着国产安卓手机的又一轮军备竞赛。而在传感器尺寸摸到手机形态天花板的情况下，仍有很大改进空间的就是镜头了 。,所以在小米13 Ultra上，我们迎来了“ 移动影像领域迄今为止徕卡最完美的Summicron镜头”,,* 在与徕卡合作的手机影像产品上，Summicron代表镜头最大光圈为F2.0或稍大值；而Vario-Summicron则代表多摄组合中，具有F2.0或稍大光圈的镜头。除本次发布的小米13 Ultra外，小米12S系列、小米13/13 Pro传感器模块附近都印有Summicron字样。,在小米13 Ultra上，工程师们重新设计了这颗8片均为非球面镜片的“23mm F1.9”镜头，并且全面升级了非球面镜片的计算精度与加工精度。基于徕卡光学的严苛标准，最终实现了在整个像场范围上更均匀的成像表现（尤其是极边缘位置的解析力）。,* 小米13 Ultra超广角相机的画质也有明显提升，受限于篇幅，我会在实战篇做更详细展示。,,如此劳神费力，用算法优化下不就好了？过去几年，手机依赖算法和计算摄影大幅拉近了与相机的距离，让使用者可以更轻松地拍摄。但我们必须清醒认识到， 摄影的本质是记录光线而不是猜想。小米在镜头上的雕琢，就是为了提升原始解析力，降低锐化*和不必要的计算摄影。,* 锐度高并不代表细节一定很丰富。我们可以通过后期处理增加画面锐度，但几乎无法弥补原始细节的不足。,这一步在手机影像上是很大胆的，我也担心大众的反馈。但有小米12S Ultra树立正确的影调在前，我相信普通用户也能区分数值上的正确与主观上的好看。,,让可变光圈具有实用价值,小米13 Ultra的广角主摄内置了一个超薄的物理光圈结构，可以让镜头光圈从F1.9降低约2EV到F4.0，从而让等效景深由F5.1变成约F11。等效光圈到底有没有意义？咱们就拿出一个小节来讲一讲。,* 我在2022年8月的微博原话是“拥有1型上下传感器的手机去做可变光圈，我觉得还有点价值”。而我反对的，是对“可变光圈”的夸大与误导。,在手机上“可变光圈”的最大作用就是扩大景深。所以，小米既没有做默认收缩，也没有做多级切换。在自动光圈模式下，只有少数场景会触发光圈收缩；实际拍摄中，我认为也只有多人合影等场景有必要收缩光圈。像美食、植物、首饰等静物拍摄，建议还是使用2x变焦、稍稍增加拍摄距离与调整构图 —— 换成单反/微单，通常也不会用广角镜头拍摄静物。,,至于收缩光圈对画质的影响。我们需要知道手机影像的最大矛盾依旧是进光量。即是对拥有“1英寸”超大底的主摄来说，收缩光圈也不能给画质带来明显提升。在这次的《评测指南》中明确说了“ 主摄的最大光圈值为F1.9这也是能让一英寸CMOS实现最佳性能的光圈值在大部分情况下手机都会以F1.9进行拍摄头”,* 如果说小米12S Ultra的《评测指南》是一本徕卡味很足的画册。那么这次小米13 Ultra的《评测指南》就是一份用词严谨、内容详实，具有收藏价值的产品白皮书。实体版由雅昌承制，相信有出版印刷背景的朋友都会知道“雅昌”两个字意味着什么。,到这里，其实可变光圈的实际意义依然比较有限。但让我惊喜的是，小米13 Ultra的街拍模式 将可变光圈与焦点预设结合在一起，达成了类似“超焦距”的效果。通过高帧率录制整个拍摄过程，确认从双击音量键后到拍摄照片只需要约0.8秒！真的是无需自动对焦、（速度）胜过自动对焦。,正因为有这个小巧思，我觉得可变光圈才真的有了实用价值。这不仅让小米13 Ultra成为当下最适合人文街拍的手机，也体现了相机开发团队有听取很多摄影师的意见、真的懂摄影。* 街拍模式可以设定焦点、视角和滤镜，这些我们会放在实战篇给大家做更详细的展示。,,给IMX989找个好搭档,夸张一点说，“1英寸”就是手机影像的全画幅，是移动影像的天花板。但手机并不只有广角主摄，想要在所有焦距范围上都提供让人满意的成像质量，就要给IMX989选个好搭档。这事难度可不低：既要考虑成像质量（传感器尺寸和像素），又要兼顾拍摄场景（搭配镜头的焦距和光圈），还要考虑使用体验（比如对焦速度），最后还不能让手机整体太大太沉。,最终，小米13 Ultra选择用3块IMX858来做超广角、中长焦和长焦，与IMX989广角主摄共同组成了“四摄”方案。从12mm到120mm的原生焦距范围贯彻了从小米10Ultra开始提出的“全场景覆盖”概念，而在23mm和120mm之间加入一颗直立式中长焦镜头，也是承接小米13 Pro，增强日常及弱光场景的中长焦拍摄能力。,,但问题也随之而来：IMX858这块Type 1/2.51的“小底”，它真的行么？,首先，IMX858是一块技术先进的传感器。它不仅拥有与IMX989相同的100%全像素相位对焦、DOL-HDR*及LN2低噪声模式，还首次支持“多摄协同系统”，可以减少切换相机时的视角和色调变化，并且提升整机的续航时间 ——  实测以4K30p帧率拍摄视频， 从3.2x到10x过程中几乎没有感知到相机切换。,* DOL-HDR也称为交错HDR，可以缩短读取时间，减少运动画面伪像。,,其次，IMX858的对角线尺寸约为7.17mm，而Type 1/2的对角线尺寸也不过约8mm。两者的面积差是1-（8÷7.17）^2 ≈ 25%，而不是1-（2.51÷2）^2 ≈ 58%。关于传感器尺寸标定的历史遗留问题我也是吐槽无力，大家只要清楚实际尺寸没有看起来差别那么大就行了。再加上IMX858采用了一系列新工艺、新特性，进一步拉近与Type 1/2的画质差距 —— 再怎么说也是索尼“钦点”的IMX586接班人，基本性能体验还是有保证的。,最后，相机进光量是由传感器尺寸和镜头光圈共同决定的：小米13 Ultra上的超广、中长焦、长焦相机都拥有更大光圈。长焦进光量相比小米12S Ultra提升了约50%，中长焦也有媲美友商潜望式长焦的进光量。,官方宣称超广角进光量+14%长焦进光量+43%* 对比小米12S Ultra  中长焦进光量 +47%* 对比小米13 Pro,,总之，基于“全场景覆盖”理念，小米13 Ultra选择3颗IMX858做副摄是很合理的。在绝大多数场景下也有优于以往产品的体验。,,,退与进，舍与得,对于小米13 Ultra的四摄配置，争议比较大的两个点是中长焦相机缺少了近摄能力，以及长焦相机底变小之后能否提供很好的远摄效果。,受限于手机的尺寸，长焦相机需要在传感器大小、等效焦距、光圈、近摄之间做出权衡。潜望式长焦如此，直立式长焦更需要取舍。相比于小米13 Pro（Type1/2.76传感器 + 10mm F2 OIS镜头），小米13 Ultra的传感器尺寸和镜头光圈都有提升。全画幅等效光圈同样大于F11*，符合友商设定的“暗光长焦”标准，这肯定是一种进步。,* 需要在拍照界面选择2.6x以用满整块CMOS，此时等效焦距约60mm。,,至于这个模组没能兼顾近摄的问题，理想是要有的，相信未来我们能做到远近、明暗全都要。,而在5x长焦上，需要讲的事情就更多了。我很喜欢小米Ultra系列之前三代产品上的5x长焦（Type1/2传感器、22mm F4.1 OIS镜头），但因为手持尺寸限制了最大光圈（等效光圈只有约F22），环境亮度稍微差一点（都不能算是弱光），对焦速度和画面细节都会变得非常差。再开高像素模式裁切中心当10x用，等效光圈只有F44了，基本只能在光线非常好的时候使用 。,小米13 Ultra上的新一代5x模组（Type1/2.51传感器，19.4mm F3.0 OIS镜头），传感器尺寸小了一点、镜头光圈增大了很多。在保持120mm原生焦距的前提下，实现了比前代产品多约50%的进光量 —— 虽然和“暗光长焦”还有一些距离，但也能和Type 1/2传感器 + F3.5镜头组合掰掰手腕，大大扩展了使用5x长焦的拍摄场景。,
▲ 在亮度较差时，使用5x拍摄。,
▲ 上图100%裁切，左：小米13 Ultra，右：小米12S Ultra。,那IMX858传感器的2×2 OCL结构呢？它确实带来了更好的光电效率（提升信噪比/宽容度）与对焦性能（适合各类线条，提升弱光对焦效果），也需要我们在分辨率上作出一点妥协。绝大多数情况下，这个“妥协”是不容易察觉的。只有用高倍率拍摄具有高频细节的物体时，才会表现出一些差别。,
▲ 在亮度较好时，使用10x拍摄（12S Ultra不能显示实际等效焦距，两者为同地点拍摄）。,
▲ 上图100%裁切，左：小米13 Ultra，右：小米12S Ultra。,一直以来，我都非常重视手机远摄能力的。但我同样很清楚，受限于手机的形态，过分追求高倍率变焦画质是不切实际的。且不说大几万元的红圈、金圈、G大师，一个几百上千元的望远镜也能提供更高倍率与更好画质，这是光学与尺寸决定的。相比于在得到日常拍摄时更好的画质，全场景下更好的对焦，妥协10倍以上远摄的高频细节， 我认为小米13 Ultra在5x长焦模组上的取舍是得多于失的 —— 我为这个结论负责。,总之，小米这次选择的双长焦模组非常能打的。在保证基本焦距覆盖范围的前提下，提供了更大的拍摄可能性。结合ISZ扩展焦距*和街拍模式，小米13 Ultra其实可以算是12、23、35、46、60、75、120、240的 四摄8焦段，结合2×6种预设影调与自定义影调，为创作带来了非常大的灵活性。* ISZ即利用高像素模式取画面中心。,,,,小结,以上就是小米13 Ultra影像功能深度介绍（解析篇）的全部内容了，总结一下就是,- 四个相机都得到了提升和进化；,- 徕卡光学追求原生高解析力，降低不必要的锐化与计算摄影处理；,- 将可变光圈+焦点预设组合成街拍模式，注重人文影像；,- 三颗IMX858共同组成了IMX989超大底主摄的好搭档；,- 双长焦都很能打，对焦和弱光表现有了明显提升。

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