大底高像素的新时代,正以骁龙865为“基石”展开

2020-04-04 15:21:38 0点赞 1收藏 0评论

ZAEKE知客 

伴随着智能手机相机硬件的飞速发展,家用卡片相机逐渐开始退出历史舞台,这也就意味着如今大多数人记录生活的需求都需要依靠智能手机内置的相机实现。

这些来自用户的实际需求,客观上对智能手机的拍照表现提出了更高的要求,为此智能手机们不仅用上了像素更高、尺寸更大的感光元件,也升级了镜片数量更多或拥有特殊镜片的镜头,并且移动平台本身也通过更强的算力与更深度的智能优化,为实现更好的拍照体验提供了硬件保证。

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在这个硬件配置迭代速度飞快的时代,想要实现更好的拍照表现不仅需要依靠更好的硬件,如何通过软件提升观感与丰富功能和体验,对于一般用户而言才更加至关重要。

近期,使用大底高像素的小米10系列引发了非常广泛的讨论,但从结果来看,在相机硬件基本一致的情况下,小米10 Pro的拍照画质相较于小米CC9 Pro尊享版而言有着巨大的提升。而二者之间的区别除了相对更成熟的软件算法之外,由移动平台中的ISP部分提供的更强的算力也非常重要。

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相较于采用高通骁龙730G的小米CC9Pro尊享版,小米10 Pro换用了更新也更强的旗舰级移动平台——骁龙865。骁龙865采用了全新的Spectra480 ISP,其也被高通称之为“十亿像素级极速ISP”。Spectra 480 ISP由HiSpeed Capture、EVA视频分析引擎与压缩比更高的HEIF所组成,其作用即是完成对感光元件输出的图像数据的传输与处理。

Spectra 480依然是一款“计算机视觉ISP”(CV-ISP),最高能够拍摄2亿像素静态图片、每秒处理20亿个像素,每时钟处理像素数量提升4倍。并且在功耗降低16%的基础上,Spectra 480不仅能够为画面增加18%的细节,其降噪处理能力也提升了40%。

更强悍的处理能力也为大底高像素的发展趋势提供了充分的土壤。诸如诺基亚808Pureview这样的上古高像素机型,往往需要通过外挂独立图像处理芯片来满足庞大的数据处理需求,可这些如今看来性能孱弱的SoC即便在外挂图像处理器时,依然在处理高像素图片时显得运行缓慢。

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不只是这些老机器,即便是采用中端移动平台的小米CC9 Pro尊享版,在处理一亿像素图像照片时的用户反馈也多倾向于认为速度太慢、“转圈圈”太久。而在骁龙865中,Spectra 480 ISP所拥有的HiSpeed Capture模块能够更高速地处理来自感光元件的数据流,并显著减少高像素图像的处理时间。

因此,采用骁龙865的小米10Pro,显然在处理1亿800万像素原片时更加快速,处理图像时的“转圈圈”时间也有明显减少。

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从实际拍摄表现上来说,搭载高通骁龙865移动平台的小米10 Pro在画面细节、锐度上都有着显著的提高,与小米CC9 Pro相比进步非常明显。尤其在降噪表现上,得益于Spectra 480全新噪点过滤内核的优异降噪性能,小米10 Pro在暗部噪点控制效果可以说有着脱胎换骨的巨大进步。

对于目前的智能手机而言,降噪与画面细节之间的平衡一直是难以调和的:要么为保留画面细节容忍更多的噪点,要么牺牲画面细节进行更深度的涂抹。而骁龙865通过Spectra 480 ISP的高性能,让智能手机厂商能够降在低降噪算法上的压力。

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并且在智能手机主摄感光元件尺寸不断提升的前提下,感光元件的性能本身其实相对充分。而狭小的机内空间也限制了镜头的镜组设计。在这些物理硬件的挖掘趋近极致时,移动平台——尤其是其ISP的性能对于智能手机相机的画质与拍照表现而言也更加重要。高通也能以实际的表现告诉我们:高性能ISP搭配更好的算法,的确能够让同样的相机硬件输出画质更好的照片。

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当然,目前的旗舰级智能手机也开始在相机数量与模组整体体验上做起了文章,而多摄模组上不同焦距的相机也往往会通过数码变焦进行衔接,以定焦相机接力的方式模拟光学变焦镜头的效果。

那么问题来了,多摄模组中不同焦距的相机由于视角不同,因而在切换时会出现一定的视角差异,此外由于不同焦距下的测光结果也未必相同,而如何尽量统一白平衡也成为了对多摄模组的新要求。骁龙865所拥有的第五代Qualcomm人工智能引擎AI Engine,也能够通过AI来帮助智能手机提升多摄模组的混合变焦表现。

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一如既往,第五代Qualcomm人工智能引擎AI Engine同样也同样由CPU、GPU、DSP、ISP等硬件部分,以及神经处理SDK、TensorFlow Lite、安卓神经网络API等软件部分组成。此外还引入了全新张量加速器,Qualcomm传感器中枢,LDPPR5内存也成为了AI Engine的助力。换句话说,骁龙865与AI Engine几乎不可分割,二者之间有着高度的统一性。

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得益于第五代Qualcomm人工智能引擎AI Engine,目前搭载高通骁龙865移动平台的安卓旗舰手机能够实现更加平滑的混合变焦。例如OPPO Find X2 Pro尤其是在不同的相机之间进行切换时,其顺滑程度相当突出,相机之间的视角切换在相对平滑的过渡动画下非常平顺,远比之前的OPPO机型表现更好。

除了早就应用在智能手机上的AI智能场景之外,通过AI Engine带来的AI算力提升体验,也是高通骁龙865移动平台带来的新特性。AI不仅仅能够参与到智能场景和计算摄影中,对于如何让数码变焦衔接下的定焦相机混合变焦方案如何做到更接近真正光学变焦的观感,AI所能带来的视觉体验提升也不容小觑。

需要强调的是,目前的旗舰级智能手机在相机硬件上的差距其实并不大,那么谁能带来更好的体验谁自然就更加能受到消费者的青睐。

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并且在算法上,搭载骁龙865移动平台的机型能够支持语义分割。所谓的语义分割实际上是计算机视觉上的功能,与语音无关。通俗理解,语义分割与专业摄影后期的“分区调整”类似,会将像素分类并进行标记,只不过这个过程由人工转为由AI Engine完成。

通过语义分割,机内算法能够针对不同的画面区域进行独立调整,例如对高光与暗部进行独立控制,又或是建筑部分的细节更加丰富、天空的色彩过渡更加平滑,让相机算法变得更加专业且人性化。

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大底高像素与更深度的机内图像处理,对于智能手机机内存储空间以及图片的后期空间都提出了要求。而针对这些日趋紧迫的实际需求,骁龙865这次对HEIF格式提供了原生支持,采用该移动平台的机型均可输出、保存并浏览HEIF格式的图片。

目前,小米10系列便已经全系提供了对HEIF格式图片的支持。相信许多人已经被日益增长的像素数量和落后的相机存储空间的矛盾所困扰,拥有更高压缩比的HEIF格式显然能够有效地解决这个问题,其能够在相同的像素数量下实现更小的文件体积,从而有效降低用户的手机存储压力。并且尽管HEIF格式的图像体积更小,画质反而比JPG格式更好。

但HEIF可不仅仅拥有比JPG格式更高效的压缩算法,该格式能做到的事情还有很多:例如记录图片的深度信息、透明度信息,又或是在同一文件中储存多张图片乃至音频等等。HEIF格式可以帮助智能手机实现更好的模拟虚化,并且也能够如PNG格式那样支持透明背景。

也就是说,尽管目前手机厂商们依然将文件体积小作为HEIF格式的买点,可未来这个格式能够发挥的作用远不止于此。它不仅能够在功能上部分或全部取代JPG、GIF、PNG等传统格式,其能够记录的深度与透明度信息,无论对于机内算法还是后期修图来说,更丰富的信息量都能给实现更多大的处理空间。

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除了视频拍摄之外,骁龙865还针对视频拍摄做出了不少的努力。

首先,骁龙865增加了9倍的自动对焦区域,几乎可以在全屏幕区域实现精准快速地自动对焦,厂家可根据需求选择。自动对焦区域的增加对于静态图片拍摄而言或许提升有限,但却能够显著提升视频追焦能力,目前市面上旗舰手机在视频追焦上的表现与更多的自动对焦区域密不可分。

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此外,由于Spectra 480 ISP带来了更高的处理速度,搭载高通骁龙865移动平台的机型理论上可以获得更强的视频拍摄规格。例如最高可拍摄8K分辨率视频,并且能够在拍摄4K HDR视频的同时输出6400万像素的静态图片。

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今年三星的全新旗舰手机三星Galaxy S20 Ultra即充分利用了骁龙865的特性,提供了对8K视频拍摄的支持。目前的8K视频拍摄最大的作用,在于用户能够通过后期超采样的形式输出更高画质的4K与1080P视频。而在未来8K播放与显示设备普及之后,这些8K视频届时也将能够发挥出全部实力。

总而言之,高分辨率视频的输出能力,也更像是高通针对未来的全新布局,在配套软硬件成熟之后,8K的视频的画质优势也将成为骁龙手机的“制胜法宝。”

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而在慢动作视频上,骁龙865更是支持最高4K 120FPS慢动作视频,并且在720P分辨率下能够无限时输出960FPS慢动作视频。不过这些功能必须在厂家选用的前提下,才能在实际产品中得到支持。

无限时的960FPS带来的可用性提升不言而喻,以往拍摄慢动作视频时往往需要抓准时间,一旦错失良机那么整个视频就都成了废片,尤其是拍摄气球爆炸之类的画面时造成的麻烦显然更大。在无限时的960FPS视频下,这些棘手的问题也将不复存在。

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骁龙865这次还提供了对杜比视界技术的支持。所谓的杜比视界技术能够提升亮度与动态范围以增强影像效果,又能够保证视频信号的保真度,从而尽可能减少视频拍摄制作过程中造成的损失、尽可能让视频画面更接近人眼观感。

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面对智能手机用户对于拍照表现日益增长的需求,手机厂商们用上了大底高像素,也试图提升镜头素质与算法表现。但感光元件采集的数据始终要通过硬件进行处理与合成,骁龙865正是这个重要环节的“把关人”。

更高的处理速度、更优秀的处理效果、更丰富的功能与特性支持,让骁龙865成为了大底高像素时代的“算力保证”。这款旗舰级移动平台不仅让2020年度的旗舰手机得以快速且高质量地拍摄出高像素图片,与此同时也让用户得以享受到更高的画质与更舒适的直出观感,它正是高像素时代的重要一环。

目前的智能手机厂商其实并没有深度挖掘、发挥出骁龙865的全部潜能,这其中或许有对技术成熟性的考虑,也或许有对于产品定位的思考。不过需要知道的是,骁龙865最高能够输出2亿像素的图片,更大的惊喜也许还在后面呢。

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