三星、小米扎堆出8K 视频手机，有何用？
文/OdinAsgard
当我们的视频平台，还在纠结于高清(720p)和全高清画质(1080p)，而半专业的摄影师，也不怎么想拍4k视频时，2020年初，就一堆公司突然推出能拍8k视频的手机。
三星首先推出了能原生拍摄8k视频的GalaxyS20，而小米更推出了原生拍摄6k视频，AI增线成8k视频的小米10Pro。
难道我们连4k视频还未准备好，就要走进8k视频时代了？我们真的需要能拍8k视频的手机吗？
什么是8k视频？
要讨论8k视频拍摄功能有何用之前，我们先来回顾一下，分辨率对我们拍摄的影响究竟有多重要。
我们的照片，是由一堆方型的色块所组成，这些色块叫作“像素” (Pixels)，是影像的最小单位。所谓的分辨率(Resolution)，是把相机能拍出、或是屏幕能显示出的横向最大像素，再乘以纵向最大像素的数值。分辨率愈高，像素就会愈多，就代表记录画面的色块密度就愈多，由色块拼揍出来的图案就愈细致，包含更多的画面细节（上图）。
日常我们经常接触到的所谓全高清视频(FullHighDefinition,FHD)，就是分辨率为1920x1080的200万像素视频，而现在高级手机和相机能拍最高分辨率的4k视频，是分辨率达3840x2160的820万像素视频。
8k、4k与FHD的比例差别。图片来源：XFastest。 8k视频，是指视频分辨率达到7680 × 4320（约3,300万像素）的视频，它比我们日常接触的全高清分辨率多了16倍，比一般旗舰手机多了4倍，原理上8k视频手机能拍到的视频，比比其它4k视频手机拍出来的，要清晰和细致4倍。
拍8k视频需要高科技吗？
能拍8k视频的相机或手机，技术还是真的强。
手机影像文件里的“像素”，源于像素相机里的感光元件(CIS)里所接收到的一组组亮度数据。我们每次拍完影像，相机或手机就要在不足一秒之内再做大量计算，将数据转换为画面、再经调色和压缩，才变成我们见到的照片。所以影像的分辨率愈高，相机需要处理的数据就会愈多。
试想一下：200万像素相机，手机就要就要短时间内把200万组光影数据，通过计算转换成照片；而3,300万像相机，就要在不足一秒来处理3,300组数据。如果你觉得这样的计算量很大，那你更需要知道的是，视频需要的计算量，比一般照片大得多。
照片与视频的关系。图片来源：ResearchGate。 所谓的视频，其实是画面快速播放一连串的影像（一般是1秒24-30张影像），通过脑海留下的残像，让我们误为这些影像在动（上图）。为了要让我们感觉到影像在动，相机或手机必须在1 秒之内拍摄约30张照片，才能变成视频。
拍200万像素的照片，芯片每秒要处理200万组数据，但拍200万像素全高清视频时，芯片每秒要处理30倍于照片的数据（200万x30=6,000万组），所以对于芯片速度要求，远远比照片要高得多。而拍4k视频？就是2.4亿组数据，8k视频就是让芯片每秒要处理接近10亿组数据。而且，里面还需要进行大量的采样、压缩、校正和调色，一点也不容易。
所以，要拍高分辨率视频，必须要有极高速的芯片，但目前连专业级别相机的芯片能力不足，所以都没几台相机能拍摄8k视频。但由于手机芯片发展速度惊人，部分手机的处理速度更胜一般笔记本电脑，也拜手机芯片技术进步所赐，三星和小米手机这种消费级别的手机，居然比大部份单反相机，更早获得8k视频拍摄能力。
图片来源：微博。 此外，由于芯片需要为8k视频的时候需要进行大量计算，所以功耗也会大幅增加，芯片也会同时严重发热。所以手机公司设计能拍摄8k视频的手机，更必须要考虑手机续航力和散热的问题，十分考验工师对手机性能与体验之间的掌控能力。
拍8k视频有什么用？
虽然Odin说8k视频出来的画面异常细致清晰，也说过8k视频背后需要很强大的技术支持，但拍8k视频对我们有没有用？
实话实说：没什么用。
低分辨率屏（左）与高分辨率屏幕（右）。图片来源：GlossaryWeb。 为什么说拍8k视频没用？8k分辨率3,300万像素的画面，也需要你的屏幕有不少于3,300万像素的8k分别率，才能看出画面的清晰度。可是，我们先不要说你那台拍8k视频手机的屏幕，连4k分辨率都没有，8k分辨率的电视机，也由于逾万元的售价，而使用一般用户望而却步。既然前市面上根本没几个8k显示屏，你拍了的8k视频，根本也无用武之地。
此外，8k画质也与你屏幕大小也有幕大关系。
观赏距离与屏幕大小的关系。图片来源：RGBSpectrum。 人类的视网膜，对画面清晰度的感知有其极限，画面的清晰度，与屏幕大小及你的观赏距离也有关系，超过了这个极限，8k也好好1080p也好，在你眼中的分别也不会太大。以一般人的观赏距离为例：你在2米之外看一个46寸的电视屏幕、或是在25cm以外盯着一个5.5寸的手机屏幕，你的视膜网就连 1080p和4k分辨率的差别都无法分辨，更何况是8k屏幕下看8k视频？
此外，目前整个视频产业，根本没有为8k时代而准备。目前在电影院播影的电影，绝大部份就只是4k分辨率，8k电影屈指可数，而数码高清电视呢，目前也只有1080i全高清画质，更不要说4k了。视频平台呢？海外视频平台YouTube等尚能支持8k，但国内的不要说8k，就连支持4k也凤毛麟角，有的连1080p、1080p+、1080p蓝光，都是只有VIP才能看。
一言以蔽之，就算你拍了8k视频，也难以分享。
8k视频会改善画质吗？
尽管如此，原理上8k分辨率还是能改善画质，但首要条件是：你要刻意把视频放大来看。否则的话，8k视频在一般的环境下，不但不会对画质有明显的提升，而且更有可能会影响画质（注）。
很多玩摄影的朋友都知道，相机画质要好，往往视乎相机的感光元件大小。因为感光元件愈大，它就能获得更多、更细致、更准碓的亮度信息。所以感光元件愈大，色彩层次愈分明、夜景的表现更好，在光暗对比强烈的环境下，也不会太容易把人面拍成“大黑脸”、或是把背景拍成死白一片。
但是在感光元件尺寸不变的情况下，拍摄的分辨率愈高，那每个像素所占用的空间也愈小（上图），也会使每个像素的感光能力变得更弱。
因此，高分辨率相机虽然能拍出更细致的画面，但拍夜景或低光场景的表现更差，在光暗对比强烈的环境，也更容易把人面拍成“大黑脸”、把背景拍成死白一片。
这种矛盾，在智能手机上更为严重：由于智能手机的感光元件，远比一般相机要少，所以当智能手机的分辨率提高了，每个像素的尺寸就会小得可怕，感光能力也会太幅衰退。以往我们的手机在拍照环境下，智能手机可以通过多帧合成技术，让相机快速拍摄4-16张不同曝光的影像，然后合成为一张，藉此克服感光能不足的难题，所以我们很多时会忽略了高分辨率所带来的副作用。
但是，手机在拍视频时，需要在一秒之内拍摄最少24张影像，智能手机总不可能在这每秒24张的每一个画面，再分别拍4-16张照片进行合成。所以，我们如果用手机拍视视，感光元件尺寸不足的问题会变得明显，手机视频的分辨率愈高，问题就愈严重。
图片来源：小米。 更麻烦的是，视频质量的好坏，除了取决于分辨率之外，同时也取决于各种复杂的特性，例如帧率 (framerate)、码率 (bitrate)、色彩深度 (colourdepth)、色度采样 (Chromasubsampling) 等等。要提升每一个参数，背后也需要计算能力。但当我们把芯片的计算能力，全都花在无用功的8k分辨率之上，就会挤压其它影响视频质量的能力了。想拍出电影感？真的与8k关系不太大。
举例说，今天的智能手机在拍4k视频时，也能同时进行电子防抖和连续跟焦等计算任务，才能让你拍出来的画面不会晃来晃去、拍出焦点准确的清晰画面。但媒体发现三星的S20在拍摄8k时限制甚大，不但没有电子防抖，也没有连续跟焦功能 (Trackingauto-focus)，拍出来的画面更容易抖成大地震的样子、也更容易把画面拍糊了。
（注：我们由于还未为这两台拥有8k视频能力的手机进行详细测试，所以上述分析仅基于一般视频环境而进行，敬希注意。）
8k视频有何用？
如是者，拍摄8k视频有何用？还是有的。
目前而不少专业电影制作，也需要用到8k视频，所以不少专业级别的电影机，也拥有6k-8k的视频拍摄能力。诚然，目前大部份电影的分辨率也只有4k而已，拍8k视频又有何用？
专业影视制作需要8k视频，很多时是为了后期的需要。
很多电影工作者，在后期制作时都会进行二次构图（上图），例如用类似放大画面、然后旋转画面、或是改变画面比例，或是通过裁切进行防抖，以符合最佳的视觉效果。但绝大部份二次构图的手法，均需要通过裁剪画面来实现，裁剪画面会降低视频的分辨率，导致画质劣化。因此，大部份电影摄影师，都尽量拍摄5-8k分辨率的文件。这些画面即使在裁切后，也会保留4k水平的分辨率。
但这种专业制作流程，并不适用于以手机拍摄视频的一般消费者。首先，由于8k视频需要每秒钟处理24-30张3,300像素的数据，所以需要巨大的计算力。凤凰科技在测试小米10Pro时，在最新款的16寸MacBookPro上播放，一样卡得不要不要的，更不要说是丢进FinalCutProX进行高强度编辑的话，应该更为吃力。
普通消费者本来还可以直接通过8k，实现视频的无损数码变焦功能。只要把8k的部份画面裁切再放大，画质也只会变成4k或1080p，不会严重劣化。这种无损数码变焦功能，早就在三星、华为和OPPO等以超高放大倍数照片上十分成熟，但8k能力由于算力所限，无法提供视频防抖功能，而放大了的画面，也会同时把抖动一起放大，所以消费者也无法从8k视频上使用数码变焦效果。
8k视频里截取3,300万像功能展示，左：小米，右：三星。 8k视频对一般消费者真的没有用？无论是三星也好、小米也好，在硬推8k视频时，都在挖空心思，想给8k视频一些好的应用场景。结果他们不约而同地强调8k视频其中一个功能，就是通过8k视频，截取一张能高分辨率的影像作为照片。以往4k视频所以截出来的画面，就只有820万像素，但现在8k视频截图后，能生成3,300像素照片，比起iPhone 拍出来的1,200像素照片还要好呢。
但很可惜的是，现在大部份智能手机，拍照时都拥有多帧合成技术，通过4-16张照片合成和优化成1张照片。所以即使它们拍出来的1,200像素照片，画质也会比3,330万像素截出来的视频质量要好。
8k的实际意义在哪里？
如果8k视频真的没有用，那为什么手机厂商一窝蜂的去造8k视频？
首先，目前的手机市场激争太激烈了，当别人拥有新的技术的时候，如果你不去追赶，很容易就会在推广宣传上落后于人前，现在8k视频的竞争，其实在重复多年前相机的的像素战争 (MegapixelWars)。想拍出好的画面，需要有好的的器材，但是，如何定义好的画面，却十分主观、而且并不容易展示。
相机在像素战争期间，照片的分辨率不断攀升。图片来源：ThoughtsforFree。 但像素和分辨率就不同了。它是一组可以对比的客观数值，而且通过放大细节，就能很直观地让消费者体现相机升级的效果。因此，当年的相机公司热衷于攀比像素，使相机的分辨率在10年之间增加了数十倍。由于手机的用户对摄影更不内行，对分辨率与摄影能力之间的也不太了解，故此，在手机上的像素战争，更为激烈。所以三星和小米，就使用了连专业摄影机也自口叹不如的1亿像素相机。
但由于手机的体积所限，无法无限扩充相机的感光元件，当相机的分辨率高了，很容易影响成像，所以他们不得不另开战场。在2010年，不少专业相机还只能拍1080p影像的时候，一堆智能手机都提早进入4k时代，当时大家也觉得4k还未普及，拍了4k视频也是用不上。没想到在10年后历史重演，智能手机再次提早进入8k时代，我们也在想：8k视频对我们有何用？
中国的短视频市场随着2017年4G普及而出现并喷式增长。图片来源：KleinerPerins。 人类总是免不了要在追赶新的科技。在3G年代，我们的网速都很快，根本没有需要上4G啊，但4G兴起后，才正式进入移动多媒体时代。在10年时的3G时代，我们只会拿着手机拍照，也没几个人懂得拍视频，但4G打开了视频分享的市场，用户争相拍摄短视频、制作Vlog，视频市场才会突然井喷式增长。
同样地，要知道当年4k视频手机兴起，我们也不知道4k视频有何用，但未来总会用得上的。2010年手机公司开始推广4k视频时，数码电视也陆续以高清 1080i作为标准，而1080p也成为了目前视频平台的主流。
现在，我们也不知道8k视频有何用，但8k拍摄设备慢慢出现，也开始推动电影以 4k为标准，我们的社会也这样地一层层互相推动。
有意义的“没用”
目前手机的8k视频拍摄能力，无法称得上能满足用户在视频上的刚需，相反，它更像是一个“食之无肉、弃之有味”的鸡肋功能。厂商的手机有了它，用户不会觉得你的手机特别好用，也不会特别为了8k视频而换购新机，但如果没有它呢？又可能在激烈的竞争中落后于人。
对于厂商来说，这是有意义的“没用”。
但对于用户来说呢？你完全无需要为了8k视频拍摄能力，特意去买台新手机，但我们需要为着8k手机的出现而早着准备。8k手机视频，很可能会带来新的视频压缩技术，未来我们也许能通过人工智能技术，轻松制作精良的视频，或是找出更多视频的新作用。
这对于一般用户来说，绝对也是有意义的“没用”。
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