一、前言：華為Mate系列與超廣角鏡頭糾纏到底
早在上一代超大杯影像旗艦P40 Pro+的身上，華為想要打造的手機影像體系走向就已經十分明確——緊緊在圍繞時間、空間這兩個準繩尺度上。
對空間的追求使華為不斷在變焦、超廣角這些領域探索，讓手機能看得更遠、拍得更廣。而時間維度要求華為影像旗艦必須全天候都能產出沒有可指摘之處的照片，在這個維度當中夜間影像是決勝環節，所以得到了其較大的傾注。
與很多跟隨主流風向、嗅著產業鏈上遊百變不停的廠商有所不同，華為P系列與Mate系列的影像系統，從一開始就知道自己要做什麼，並一以貫之地繼續下去，而且各有分工。
P系列承擔起時間維度與縱向空間維度的突破：
如P9加入黑白傳感器提升暗光拍攝；P10系列的空間概念覺醒，納入兩倍混合變焦；P20 Pro三倍光學變焦聯合IMX600相機，縱向空間、時間的躍進同步進行；而後P30系列到P40系列都是在這兩個維度上繼續前行，讓自己成為了領風者。
而Mate系列則是踩在P系列的肩膀上於橫向空間維度進行探索：
Mate20系列則是第一次加入超廣角鏡頭的國產機型；Mate30 Pro為了提升超廣角影像畫質豪置雙主攝，讓用戶意識到原來超廣角鏡頭的畫質也可以接近主攝。自那時起，華為影像旗艦的主攝與超廣角白平衡及色彩一致性也實現了相當大的統一。
到了Mate40系列這一代，同期的新生旗艦數量創史，除了三款Mate 40中杯、大杯、超大杯之外，華為還推出了豪華杯的Mate40 RS保時捷設計版。不過這次Mate40 RS保時捷設計的影像能力介於Mate40 Pro與Mate40 Pro+之間，探索影像無人區的任務還是按照老傳統交給了超大杯旗艦Mate40 Pro+。
該機後置徠卡五攝，主攝5000萬像素、超廣角鏡頭2000萬像素不變，長焦鏡頭變為兩個，均為800萬像素(F2.4＋F4.4)，其一為多反射潛望式結構，分別支持3x、10x光學變焦，並支持20x混合變焦、100x雙目數碼變焦，另有一顆3D ToF鏡頭(漸進式景深)。
值得一提的是，Mate40 Pro+繼續與超廣角影像糾纏在一起，其2000萬像素超廣角相機使用了業界首款自由曲面鏡頭，配合華為的防畸變算法大幅改善畫面邊緣畸變和人臉矯正。
快科技已經在近日得此手機，以下是我們的詳細評測解析。
二、外觀速覽：陶瓷機身 後背與Mate40 Pro不太一樣
華為Mate40 Pro+的正面外觀與Mate40 Pro完全一致，沒有任何區別。88°曲面環幕屏加曲面玻璃機身符合華為Mate系列穩重高端的產品定位，又具藝術品味。
得益於超曲面屏幕帶來的高屏佔比，上手使用Mate40 Pro+能夠體驗到都能展現出色的沉浸感，顯示內容從屏幕的中間一直延續到屏幕邊緣。
具體到屏幕參數上，華為Mate40 Pro+這塊6.76英寸的屏幕與Mate40 Pro在紙面參數上完全一致，解析度為2772x1344，仍然是OLED材質，最大的變化在於最高支持90Hz刷新率。
屏幕左上角橢圓形的黑色區域，開孔位置、大小與Mate40 Pro完全一致，這裡同樣也有1300萬像素自拍鏡頭加3D深感攝像頭，手機橫向自拍和合影時可自動切換三檔廣角拍攝，支持畸變矯正、自拍慢動作、前後雙景錄像、4K視頻錄製、3D人臉識別、AI隔空操作。
頂部和底部各有一個揚聲器，同樣採用雙立體聲揚聲器設計。
物理音量按鍵（同時保留虛擬音量鍵）
華為Mate40 Pro+
華為Mate40 Pro
華為Mate40 Pro+
華為Mate40 Pro
在後背方面，除了攝像頭區域以及機身材質，兩者造型一致。
華為Mate40 Pro提供有亮黑色、釉白色、秘銀色，以及夏日胡楊和秋日胡楊兩個素皮版本配色。華為Mate40 Pro+只有陶瓷黑與陶瓷白這兩種配色可選。值得一提的是，華為Mate40 Pro+的後置鏡頭模組的「星環」比Mate40 Pro略微大了一圈，親測Mate40 Pro的環閃保護殼不能套在Mate40 Pro+的身上。
華為Mate40 Pro+與Mate40 Pro等長、等寬，約8.8mm的厚度甚至比後者（9.1mm-9.5mm）還要更薄一些。不過考慮到陶瓷材質的機身以及內部堆疊元器件更為複雜，Mate40 Pro+要比Mate40 Pro的任何一個版本都要重，達到了230克，比較紮實。
66W充電器與Mate40 Pro一致
三、自由曲面鏡頭詳析：要畫質還是保視場？看看華為的兩全方案
——先說說畸變這件事
在攝影當中，遭遇最終成像發生明顯或者不明顯的畸變算得上是一件尋常的事，這是鏡頭端的問題，普遍存在，它代表光學系統對物體所成的像相對於物體本身的失真程度。
出現這種現象的原因非常複雜。
簡單點來說，相機鏡頭是由多組透鏡共同組成，然而這些透鏡還要更進一步更細分為凸透鏡和凹透鏡，彼此之間的中心和邊緣厚度，以及折射光線的方式（具備中學物理常識的話會知道凸透鏡匯聚光線、凹透鏡發散光線）都存在區別。
多組透鏡組成相機鏡頭
這意味著最終得到的圖像是經過了不同中心/邊緣厚度/放大率（成像大小與實際大小的比值）/折射方式的透鏡折射而成，當放大率隨光束的入射角度增加而增大時為正畸變，畫面向中間收縮，被稱為枕形畸變；當放大率隨入射角度增加而減小則形成負畸變，會形成膨脹起來的桶狀失真。
還有一種解決起來比較棘手的透視畸變，也被稱為線性畸變，在近距離拍攝直線結構物體的時候容易出現的失真，源於透視變換，任何鏡頭在特定條件下都會產生這種畸變，需要軟體層面的矯正。
正常圖像
典型的桶狀失真
由此，廣角鏡頭拍攝的照片通常都存在一定程度的畸變，而且往往視場角越大，畸變越大，變形越大，嚴重影響最終成像觀感。這也是華為徹底解決大視場角攝影畸變問題之前，著重強調畫質，並一直為旗艦機型選擇小視場角鏡頭的原因之一。
比如iPhone11的超廣角鏡頭為13mm等效焦距，同期的Mate30 Pro超廣角鏡頭為18mm等效焦距，視場差異比較大，以至於後者主要靠畫質取勝而廣度處於劣勢。
——自由曲面鏡頭是畸變終結者
人類戰勝失真事物的欲望與動力總是相當充沛的。
為了幹掉圖像畸變失真，業界誕生了介於傳統球面與非球面之間的自由曲面光學設計，這是一種難以名狀的非軸對稱、不規則的曲面，由於所涉及的光學知識極為複雜，我們在此對其不做深入探討。
光學設備公司DynaOptics的自由曲面折射光線示例
與傳統鏡頭相比，自由曲面鏡頭有更大的設計自由，幫助實現對不同視場區域光線的單獨控制以抑制畸變。一般來說，在光學系統當中，自由曲面可以自由分配光強，能夠人為控制每根光線的角度甚至方向。
按照相關產業人士的說法，結合上圖所示，在實際應用當中使用兩個及兩個以上的自由曲面鏡片，各個鏡片之間的所有面點對點的對準目前來看幾乎是不可能的，目前推斷華為Mate40 Pro+使用的估計只有一片自由曲面鏡片，另外幾組如無意外應該還是傳統鏡片。
——華為吃下「自由曲面」在手機領域的第一個螃蟹
自由曲面鏡頭在其它領域當中早有應用，比如照明、印刷掃描、顯示器、眼科、投影、數據存儲等。尤其是低精度的自由曲面已經在光學照明系統中廣泛使用，使照明系統的照明均勻性和能量有效利用率率大大提高。
低失真視場狹窄、魚眼廣角高失真、視野寬闊的自由曲面應用效果（圖源DynaOptics示例）
在手機領域，根據現有報導，此前並沒有自由曲面鏡頭在手機上成功應用的先例，這與智慧型手機體積小、技術集成度高、內部元器件堆疊極為複雜有關。
因而在手機影像當中引入光學自由曲面一方面需要理論論證，一方面對其加工設計工藝設提出非常高的要求。
但是，現有資料顯示華為在2018年才開始自由曲面在超廣角手機鏡頭中的應用研究，一年的理論設計和仿真之後，通過引入一片自由曲面鏡片，便設計出了無畸變的超廣角鏡頭。然後就將上述成果應用在Mate40 Pro+這款手機上，並將之量產出來。
一般來說，從科技研發到產業應用總是有比較遙遠的距離，從自由曲面方案在Mate40 Pro+上落地的速度來看，華為對科技前沿領域的高度敏感和轉化效率著實令人咋舌。
接下來我們拿Mate40 Pro+，與iPhone11、Mate40 Pro（搭載傳統超廣角鏡頭但是帶有畸變矯正算法）進行一番簡單對比。
超廣角成像對比 室內開燈
這裡簡單介紹一下，華為Mate40 Pro的超廣角鏡頭為18mm焦段，Mate40 Pro+的超廣角鏡頭為14mm焦段，iPhone11的超廣角鏡頭為等效13mm焦段。
所以如上圖所示，在視場方面，iPhone11明顯還是會更具優勢，但是Mate40 Pro+在視場方面已經極為接近一直強調廣視場的iPhone11，並且它還和視場狹窄的Mate40 Pro保持了同等水平的畫質，特別是畫面細膩程度、純淨度等明顯要優於iPhone11（可點擊大圖查看）。
我們接下來放大細節。
圖像右側邊緣區域裁切對比
可以很明顯的看到，iPhone11似乎沒有做畸變矯正算法處理，圖像邊緣的門框已經顯現了桶狀失真的特徵，「向外膨脹」，而Mate40 Pro+的門框依舊直線一條，而且從細節來看，後者的畫質細膩程度以及畫面亮度、純淨度都要優於前者。Mate40 Pro的視場較小，沒有可比性。
由於引入了自由曲面，Mate40 Pro+鏡頭的成像質量確實非常高，光學畸變相當小，意味著不需要經過軟體畸變校正就可以得到無畸變的高清晰圖像。這樣一來，在攝影的時候，省去了畸變矯正的處理過程，可以更快產出無畸變圖像、無畸變視頻。
當然，大多數人對於尋常景物的微小畸變失真可能並不敏感，因此我們引入了圖像邊緣帶有人像的一組照片進行對比。
畫面邊緣帶有人像的圖像對比
接著，我們將局部人像裁切出來放大，來看進一步的對比。
通過以上對比可以看到，自由曲面以物理的方式，通過鏡頭設計中更高的自由度，來避免畸變，在糾正人在邊緣的透視畸變這方面效果尤為明顯，既不損失視場廣度，又把人臉拉長的問題矯正，目前其它機型甚至包括其它華為品牌旗艦在內沒有一款能打的。
值得一提的是，華為Mate40 Pro+在前置方面也搭載了超廣角相機模組，雖然不是自由曲面鏡頭，但是有畸變矯正算法參與人像畸變糾正，從拍攝到打開相冊，看到XD Fusion把畸變到嚴重失真的自拍廢片救回來，那種感覺相當暢爽。
超廣角自拍畸形矯正過程
四、影像系統綜合體驗：對比Mate40 Pro 光學防抖感知強不強？
在前言末尾處的參數表對比部分，大家應該已經留意到Mate40 Pro+相比較Mate40 Pro，它們的主攝部分都採用5000萬像素，1/1.28英寸的超大傳感器，只是超大杯旗艦多出了一個OIS光學防抖。
OIS光學防抖在Mate40系列的主攝上感知到底強不強？
筆者在該系列發布之初就有了這個疑問，但一直沒有得到答案，正好借著這個機會進行了一番檢驗。在實際體驗當中我們發現，OIS對最終成像的影響確實有，但主要不在1X默認模式上。
畢竟XD Fusion可以堆棧更多的採樣樣本，Mate40 Pro的主攝沒有OIS，對於日常甚至夜間的拍攝影響都微乎其微，在默認模式下XD Fusion會提升ISO並追加採樣、堆疊抵消位移，以彌補OIS光學防抖的缺失，保證畫面清晰度。
沒有OIS的Mate40 Pro夜間1X暗光拍攝不遜Mate40 Pro+
主要的影響一種是在專業模式下手持拍攝，失去了XD Fusion的協助，保持清晰的概率不如Mate40 Pro+，前者需要手動提升ISO來縮減快門速度，不太容易出片。
還有一種情況是在10X變焦的情況下，Mate40 Pro會調用主攝與帶有OIS光學防抖的潛望長焦共同成像，通過下面兩組樣張可以明顯看到Mate40 Pro的10X夜景模式下的採樣壓力陡升，細節稍有些抖動模糊，最終成像甚至不如10X下單純靠OIS長焦端工作、弱光環境下相應傳感器進光量稍小的Mate40 Pro+。
10X手持夜景模式對比
10X手持夜景模式 局部對比
華為Mate40 Pro+的影像系統當中，除了後置的自由曲面超廣角鏡頭，其它與華為Mate40 RS保時捷設計基本一致，具體包括：
5000萬像素超感知攝像頭（廣角， f/1.9光圈，支持OIS光學防抖）+ 2000萬像素電影攝像頭（自由曲面超廣角，f/2.4光圈）+ 1200萬像素長焦攝像頭（f/2.4光圈，支持OIS光學防抖）+ 800萬像素超級變焦攝像頭（10倍光學變焦，f/4.4光圈，支持OIS光學防抖）+ 3D深感攝像頭，支持自動對焦。
另外還有麒麟9000晶片的ISP、NPU結合XD Fusion，對Mate40 Pro+的全焦段優化十分顯著。特別是針對暗處細節的優化、複雜光線下的色彩糾正以及必要的HDR優化都相當出色。
接下來我們直接看看樣張。
——戶外攝影樣張展示
1X夜間拍攝
超廣角夜間拍攝
在夜間，華為Mate40 Pro+的主攝、超廣角仍能保持高度的色彩一致性。
1X夜間拍攝
1.9X夜間拍攝
5X夜間拍攝（添加濾鏡）
10X夜間微距（添加濾鏡）
10X夜間拍攝
——室內場景樣張
0.6X
1X
3X
5X
10X
五、總結：層層重壓之下 十分難得的影像新皇
以RYYB超感光主攝徵服暗夜、以潛望式超遠距長焦鏡頭徵服縱向空間之後，Mate系列徵服超廣角影像的戰鬥算是進入了白熱化階段。
雖然沒等來目前僅存在於傳說當中的液態鏡頭，但是自由曲面鏡頭在Mate40 Pro+身上的加入也足以令人瞠目。它主要解決的是廣角拍攝的光學畸變，主要表現為桶形畸變，當然通過我們之前對Mate40 Pro的體驗可以發現算法也可以矯正部分畸變，但會損失邊緣解析力。
而自由曲面則是以物理的方式，通過鏡頭設計中更高的自由度，來避免畸變。通過實際拍攝體驗可以看到，自由曲面鏡頭真正強勢之處在於糾正人在邊緣的透視畸變，既不損失fov，又把包括人臉拉長等失真問題矯正，目前在華為旗艦機型內部都沒有對手。
而且華為Mate40 Pro+還實現了前後雙廣角，算法糾正人像畸變在前置、後置超廣角影像當中均能發揮作用，那種從拍攝到打開相冊，看到XD Fusion算法把畸變失真的廢片救回來的感覺相當暢爽。
當然，如果說華為這套在手機當中引入的自由曲面方案目前還存在什麼難點的話，也就是製造這一環節了。
我們在前面說過，在華為Mate40 Pro+之前，完全沒有自由曲面鏡頭在手機上成功應用的先例，這與智慧型手機體積小、技術集成度高、內部元器件堆疊極為複雜有所關聯，對設計技術和設備性能都要求極高，必定帶來生產速度和良率的下降。
而且因為眾所周知的緣故，華為還處於產業技術要素不可持續獲得、消費者業務受到巨大壓力的艱難時刻，這些很可能都是華為Mate40 Pro+目前難以現貨銷售的因素所在。
售價方面，Mate40 Pro+僅有12G+256G這一款可選，達到了8999元。其定價目前僅次於Mate40 RS保時捷設計，算得上是一款非常昂貴的手機，並不適合所有人。這就是為什麼還有華為Mate40 Pro和華為Mate40為何存在的原因，能夠帶來旗艦體驗而又不花太多錢的原因。
換言之，Mate40 Pro+還是Mate系列立影像標杆的存在，適合那些對價格不敏感、追求最前沿影像技術體驗的用戶，而Mate40、Mate40 Pro更適合絕大多數用戶。同時，由於華為Mate40 Pro+包括性能、電池、充電等規格與此前評測過的Mate40 Pro完全一致，這裡便不再重複測試，可翻閱過去文章了解。