自研芯片vivo V1亮相

V1開啟硬件級(jí)算法時(shí)代

如果你經(jīng)常使用手機(jī)拍照，那么肯定有這樣的體驗(yàn)：如果長時(shí)間拍照攝影，手機(jī)就會(huì)發(fā)燙，電量急劇下降，如同正在玩手機(jī)游戲一樣。造成這種情況的原因很簡單，因?yàn)楝F(xiàn)階段手機(jī)的影像處理工作都是由主芯片來完成，但主芯片本身并非為影像計(jì)算所設(shè)計(jì)，因此在處理影像，特別是面對(duì)復(fù)雜光線、暗光場景、極限夜景以及眾多視頻拍攝場景時(shí)計(jì)算效率相對(duì)不高。比如手機(jī)攝像，由于CPU、DSP等部件的計(jì)算效率有限，無法對(duì)每秒30幀或者60幀的視頻進(jìn)行每一幀精細(xì)處理，這樣就造成了視頻容易出現(xiàn)噪點(diǎn)或者掉幀情況。

歷時(shí)24個(gè)月、投入超300人研發(fā)，vivo與手機(jī)SoC廠商深度合作研發(fā)的全定制自研專業(yè)影像芯片V1問世。V1能夠與主芯片協(xié)作，效果體驗(yàn)兼容兼得，擁有高算力、低時(shí)延和低功耗的特性。在既定的業(yè)務(wù)下，V1既可以像CPU一樣高速處理復(fù)雜運(yùn)算，也可以像GPU和DSP一樣，完成數(shù)據(jù)的并行處理。

為實(shí)現(xiàn)其同期處理能力最大化，vivo優(yōu)化數(shù)據(jù)在芯片內(nèi)部的儲(chǔ)存架構(gòu)和高速讀寫電路，實(shí)現(xiàn)等效32MB的超大緩存，全片上儲(chǔ)存，超越目前部分旗艦級(jí)桌面電腦處理器，做到低時(shí)延實(shí)時(shí)降噪插幀。此外，在主芯片ISP強(qiáng)大成像能力的基礎(chǔ)上，疊加專業(yè)影像芯片V1內(nèi)計(jì)算成像算法，在高速處理同等計(jì)算量任務(wù)時(shí)，相比軟件實(shí)現(xiàn)的方式，V1的專用算法使硬件電路功耗降低50%。

鏡頭鏡片也有大學(xué)問

要得到高質(zhì)量的影像，位于攝像頭最前列的鏡頭至關(guān)重要，因?yàn)楣饩€首先要穿過玻璃才能進(jìn)入攝影模組的CMOS傳感器上，最終形成影像。相較于業(yè)內(nèi)較多使用塑料鏡片不同，vivo投入巨大研發(fā)成本，與蔡司團(tuán)隊(duì)經(jīng)過多輪驗(yàn)證，最終克服了工藝、良品率等技術(shù)限制，在手機(jī)上實(shí)現(xiàn)了高規(guī)格玻璃鏡片，做到高透光率（中心透過率達(dá)到95%）、超低色散（阿貝數(shù)值81.6，堪比專業(yè)相機(jī)鏡片）和熱穩(wěn)定強(qiáng)的效果。

除此之外，針對(duì)夜景拍攝時(shí)玻璃鏡片經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)的炫光和鬼影等行業(yè)傳統(tǒng)難題，vivo創(chuàng)新引入SWC鍍膜技術(shù)。基于仿生學(xué)原理，充分抑制反射光，反射率最低降低至0.1%，大幅提升純凈度。此外，vivo獨(dú)家首發(fā)ALD原子層沉積工藝，在超高透玻璃鏡片上形成納米級(jí)鍍膜，進(jìn)一步降低光線反射。更厲害的是這種鍍膜技術(shù)，其基礎(chǔ)理念和比照效果就是根據(jù)蔡司提供的T*鍍膜數(shù)據(jù)而來，因此最終其基本上完全復(fù)現(xiàn)了蔡司T*鍍膜的效果，并得到了蔡司認(rèn)可。

vivo還在鏡頭中采用色素旋涂技術(shù)，解決了夜景拍攝時(shí)路燈會(huì)出現(xiàn)的花瓣鬼影問題?？梢哉f，不論是工藝還是材質(zhì)，vivo目前已經(jīng)達(dá)到了當(dāng)前手機(jī)光學(xué)器件的行業(yè)翹楚。

用算法去復(fù)刻鏡頭

用算法復(fù)刻鏡頭拍照出來的效果，這可能是很多人想都不敢想的事情，但vivo卻勇敢地去嘗試，而且還成功了。

比如，蔡司鏡頭之所以厲害，在于它能忠實(shí)還原色彩，因此vivo聯(lián)合蔡司選取了80個(gè)實(shí)拍場景并通過140個(gè)色卡表現(xiàn)以及引入3D色彩映射矩陣算法調(diào)教262144個(gè)參數(shù)，使色相進(jìn)一步準(zhǔn)確，飽和度處理更加精細(xì)，最終使照片色相準(zhǔn)確度ΔE提升約15.5%，從而研發(fā)成功了具有鮮明蔡司色彩風(fēng)格的“蔡司自然色”成像模式。

又比如，vivo于人像模式中內(nèi)置蔡司鏡頭風(fēng)格就是以蔡司經(jīng)典的Biotar和Sonnar鏡頭作為參照對(duì)象，通過蔡司提供的相關(guān)數(shù)據(jù)，再利用vivo算法去復(fù)刻相同鏡頭實(shí)現(xiàn)的效果。據(jù)悉，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牟趟竟こ處熒踔吝B小到畫面上的虛化光斑都要專門與vivo算法工程師開會(huì)溝通以達(dá)成完美的復(fù)刻效果。

讓每個(gè)人都有機(jī)會(huì)成為創(chuàng)作者

這是一個(gè)計(jì)算攝影的時(shí)代，手機(jī)影像系統(tǒng)是算法重要還是硬件重要，這是分享會(huì)開始vivo就拋出來的問題。當(dāng)看到這里，想必大家心頭都有自己的答案。vivo給出的答案就是計(jì)算攝像需要通過平臺(tái)、器件和算法等各方面的共同協(xié)作，提升最后的成像品質(zhì)。比如玻璃鏡片和鍍膜工藝能提供最好的素材，然后由算法提供最好影像效果，最終交由V1芯片進(jìn)行計(jì)算成像?？梢哉f，專業(yè)影像芯片V1芯片的亮相，開啟了手機(jī)影像行業(yè)的下一個(gè)時(shí)代——硬件級(jí)算法時(shí)代。

在手機(jī)影像這條賽道上，vivo所表現(xiàn)出的研發(fā)實(shí)力、技術(shù)儲(chǔ)備以及與蔡司之間的緊密合作都讓vivo逐漸與其他對(duì)手拉開距離，vivo專業(yè)影像手機(jī)的品牌形象已經(jīng)在消費(fèi)者心目中日益形成。讓每個(gè)人都有機(jī)會(huì)成為創(chuàng)作者，這個(gè)夢想正在由vivo實(shí)現(xiàn)。