移動(dòng)影像時(shí)代的殺手锏

JR

早在2000年年初，夏普、諾基亞等品牌就將高清拍照功能作為手機(jī)的賣(mài)點(diǎn)之一，而進(jìn)入智能手機(jī)時(shí)代，在最初階段，國(guó)產(chǎn)手機(jī)作為供應(yīng)鏈一直在為其他品牌提供支持，國(guó)產(chǎn)手機(jī)影像系統(tǒng)真正的崛起還要從2016年開(kāi)始，而后幾年的技術(shù)發(fā)展可謂飛速。

關(guān)鍵詞：徠卡、超感知攝影、計(jì)算光學(xué)、雙影像單元

華為影像的所有技術(shù)都不是為了炫技，也不是為了創(chuàng)新而創(chuàng)新，而是為了更好地服務(wù)用戶，因?yàn)樽罱K產(chǎn)品好不好，還是要落到消費(fèi)者手里由他們來(lái)評(píng)價(jià)，消費(fèi)者認(rèn)可的技術(shù)創(chuàng)新，才是有價(jià)值的創(chuàng)新。

例如P50系列在產(chǎn)品的技術(shù)上就遵循了以用戶使用場(chǎng)景為基礎(chǔ)進(jìn)行的技術(shù)創(chuàng)新。在追求色彩真實(shí)性上，華為開(kāi)發(fā)了原色引擎;在感知明暗度上，超級(jí)濾光系統(tǒng)設(shè)計(jì)，還有超動(dòng)態(tài)范圍技術(shù)設(shè)計(jì)，也是為了幫助消費(fèi)者在亮度和對(duì)比度這兩個(gè)維度上持續(xù)提升;為了追尋更好的變焦體驗(yàn)，華為從P10開(kāi)始就針對(duì)多攝像頭切換做解決方案;解決專業(yè)人士對(duì)于RAW格式的需求，為了抓拍到?jīng)Q定性瞬間而開(kāi)發(fā)疾速閃拍模式等。這些場(chǎng)景上的問(wèn)題解決后，讓P50系列的拍攝體驗(yàn)感上升到了全新的維度。

超感知攝影

作為人工智能領(lǐng)域的探索者，華為率先將AI能力引入到移動(dòng)終端，并推動(dòng)了移動(dòng)影像技術(shù)的進(jìn)步。華為P50系列采用的XDFusionPro超清圖像引擎，在全焦段、全環(huán)境和全時(shí)段的超感知影像獲取的基礎(chǔ)上引入了超級(jí)濾光系統(tǒng)、原色引擎和超動(dòng)態(tài)范圍技術(shù)，在細(xì)節(jié)、色彩和動(dòng)態(tài)范圍上的影像能力有了全面提升，讓色彩繽紛的世界被栩栩如生地記錄下來(lái)。

雙影像單元

以華為影像旗艦手機(jī)P50系列為例，P50系列和行業(yè)單鏡頭工作常規(guī)算法不同，首推原色雙影像單元，系統(tǒng)性整合了多個(gè)鏡頭性能、10通道多光譜傳感器以及計(jì)算光學(xué)、超清圖像引擎、原色引擎等先進(jìn)算力。

雙影像單元的底層是計(jì)算光學(xué)和原色引擎兩大技術(shù)支撐，計(jì)算光學(xué)是超越物理極限的革命性技術(shù)，原色引擎則通過(guò)模擬人眼感知色彩的軟硬件流程實(shí)現(xiàn)原色影像呈現(xiàn)。華為P50系列的兩顆原色攝像頭（色彩+黑白）和多光譜色溫傳感器構(gòu)成超級(jí)主攝單元，結(jié)合超清圖像引擎創(chuàng)新智能融合，實(shí)現(xiàn)進(jìn)光量和清晰度的提升，畫(huà)質(zhì)更精細(xì)。

計(jì)算光學(xué)

在計(jì)算光學(xué)領(lǐng)域的開(kāi)拓非常重要，也是華為的發(fā)力點(diǎn)之一。很早之前華為在計(jì)算光學(xué)領(lǐng)域就做了技術(shù)原型的開(kāi)發(fā)，直到今天計(jì)算光學(xué)還是華為獨(dú)有的技術(shù)護(hù)城河。世界上沒(méi)有一個(gè)光學(xué)系統(tǒng)是完美的，這也是為什么最頂級(jí)的相機(jī)依然會(huì)有像差出現(xiàn)，需要矯正補(bǔ)償?shù)脑?。此外，手機(jī)影像存在手機(jī)有限空間與圖像質(zhì)量之間的矛盾，在這兩大因素下，計(jì)算光學(xué)在手機(jī)影像領(lǐng)域也是非常重要的研發(fā)方向。華為通過(guò)計(jì)算光學(xué)來(lái)解決這兩個(gè)問(wèn)題，在一定程度上，最終畫(huà)質(zhì)效果已經(jīng)突破了物理的極限，讓手機(jī)影像更上一層樓。

關(guān)鍵詞：哈蘇、十億色、人像視頻、馬里亞納X

OPPO一直致力于手機(jī)影像技術(shù)的創(chuàng)新，并持續(xù)在智能影像領(lǐng)域探索。而作為手機(jī)影像技術(shù)的推動(dòng)者，OPPO也通過(guò)敏銳的用戶洞察和前瞻技術(shù)的積累，不斷推出引領(lǐng)行業(yè)革新的影像技術(shù)。

這點(diǎn)從OPPO自研的馬里亞納MariSiliconX芯片上就可以看出，其實(shí)OPPO在影像技術(shù)上的積淀非常深厚，包括軟件算法以及硬件設(shè)計(jì)，幾年前在MWC大會(huì)上OPPO就率先公布了潛望式長(zhǎng)焦攝像頭的解決方案，解決了手機(jī)變焦能力不足的困境。而隨著計(jì)算攝影的進(jìn)步，OPPO又一次從根本上解決問(wèn)題，自研馬里亞納X芯片，近期新發(fā)布的OPPOFindX5Pro也啟用了這塊芯片。

全鏈路十億色

什么是全鏈路10bit？它是指手機(jī)從拍攝、編碼、存儲(chǔ)、解碼到顯示的整個(gè)過(guò)程都采用10bit色彩打通，各環(huán)節(jié)均具備處理10bit數(shù)據(jù)的能力，能解決底層系統(tǒng)對(duì)10bit圖像信息不兼容的問(wèn)題。10bit代表構(gòu)成圖片的三原色（紅、綠、藍(lán)）各有2的10次方種可能，最終能獲得超過(guò)10億種不同顏色。2021年推出的OPPOFindX3系列不是第一個(gè)使用10bit屏幕的機(jī)型，但卻是第一個(gè)實(shí)現(xiàn)全鏈路10bit的機(jī)型，它可以讓10bit的屏幕發(fā)揮出最大的效能，畢竟手機(jī)自身都能產(chǎn)出10bit的資源。不光瀏覽照片的時(shí)候顯示更加細(xì)膩，后期編輯處理色彩時(shí)也會(huì)更加精準(zhǔn)。

人像視頻

5G商用之后，視頻需求大爆發(fā)。2020年年底，OPPOReno5系列作為首款將人像視頻作為核心賣(mài)點(diǎn)的手機(jī)面市，它搭載的FDF全維人像視頻技術(shù)系統(tǒng)，利用芯片級(jí)AI能力為用戶帶來(lái)煥彩視頻美顏、AI視頻增強(qiáng)和視頻超級(jí)防抖3.0等創(chuàng)新功能，讓視頻中的人像靚麗有質(zhì)感。Reno6系列發(fā)布時(shí)又新增了煥彩光斑人像功能，在系統(tǒng)中引入三重AI模型，能夠精準(zhǔn)分離人物與背景，將背景光源虛化成更自然的光斑。此后，OPPO也逐漸明確了人像視頻賽道的三大核心要素——人美、氛圍美、創(chuàng)作門(mén)檻低。一切技術(shù)創(chuàng)新，都沿著這三個(gè)方向去實(shí)現(xiàn)。

馬里亞納X

OPPO自研的馬里亞納X是一塊NPU芯片，屬于專門(mén)處理影像的“專家”。依托馬里亞納X讓OPPO首次在計(jì)算影像領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)全鏈路垂直整合，包括芯片和自研算法整合、芯片和通用平臺(tái)整合、芯片和深度定制傳感器整合，完全服務(wù)于OPPO定制化的計(jì)算影像需求。

強(qiáng)大的算力是馬里亞納X芯片最值得稱道之處。它采用了DSA新黃金架構(gòu)理念，擁有高達(dá)18TOPS即每秒最高18萬(wàn)億次計(jì)算的超強(qiáng)算力，可以運(yùn)行像素級(jí)AI降噪模型。從能效上看，馬里亞納X芯片達(dá)到了業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的11.6TOPS/w;影像原始數(shù)據(jù)傳輸和計(jì)算位寬更是提高至20bit，大大提升了數(shù)據(jù)傳輸能力，擁有20bitUltraHDR動(dòng)態(tài)范圍能力、20bitRAW域處理和RGBWPro雙通路處理的性能表現(xiàn)。

關(guān)鍵詞：微云臺(tái)、蔡司、V1影像芯片

vivo在影像功能的研發(fā)上，有著自己的體系，并且盡量將產(chǎn)品功能實(shí)現(xiàn)最大化，影像也是vivo的產(chǎn)品基因之一。vivo將影像技術(shù)研發(fā)看做系統(tǒng)性技術(shù)工程。就像人眼，每個(gè)人看到的畫(huà)面，都是通過(guò)眼球的感光細(xì)胞將信號(hào)傳輸給視神經(jīng)，通過(guò)視神經(jīng)最終傳送到大腦視覺(jué)中心，經(jīng)由大腦處理加工后的結(jié)果。2021年，vivo首次帶來(lái)了自研影像芯片V1，通過(guò)自身算力提升和技術(shù)優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)了手機(jī)夜景成像性能的全新突破。此外在鏡頭防抖上所推出的微云臺(tái)技術(shù)，目前仍為業(yè)內(nèi)首屈一指的水平。

微云臺(tái)

傳統(tǒng)智能手機(jī)的防抖是光學(xué)防抖（OIS）+電子防抖（EIS）結(jié)合的產(chǎn)物，受制于體積，傳統(tǒng)手機(jī)的光學(xué)防抖只能實(shí)現(xiàn)在一個(gè)平面內(nèi)的光學(xué)防抖，電子防抖則是通過(guò)軟件的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)于畫(huà)面抖動(dòng)的修正。vivo針對(duì)傳統(tǒng)手機(jī)防抖只能上下左右平面運(yùn)動(dòng)的局限性，研制了特殊的雙滾珠懸架，這種結(jié)構(gòu)的加入不僅能夠讓vivoX50Pro實(shí)現(xiàn)上下左右的平面防抖運(yùn)動(dòng)，還能讓防抖運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)來(lái)自攝像頭先后的刁鉆抖動(dòng)方式，將傳統(tǒng)平面的防抖范圍擴(kuò)大到更為廣闊的立體防抖?！拔⒃婆_(tái)”的光學(xué)防抖結(jié)構(gòu)解決了傳統(tǒng)防抖因?yàn)槭侄稁?lái)的“畫(huà)面模糊”問(wèn)題，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)光學(xué)防抖的局限性。

蔡司加持

其實(shí)手機(jī)品牌與傳統(tǒng)影像廠商的合作有很多，但是像vivo這樣與蔡司深度合作的很少。例如vivo與德國(guó)光學(xué)巨頭蔡司的深度合作，除了共同研發(fā)用于X70系列的蔡司鏡頭外，雙方還建立影像實(shí)驗(yàn)室，蔡司負(fù)責(zé)光學(xué)鏡頭設(shè)計(jì)、算法優(yōu)化技術(shù)、鏡片生產(chǎn)技術(shù)等，vivo則深入研發(fā)攝影系統(tǒng)的AI算法，雙方將共同研發(fā)未來(lái)手機(jī)影像相關(guān)技術(shù)。比較直觀的感受是手機(jī)具有T*鍍膜，抗眩光能力極強(qiáng)。并且在vivo手機(jī)中，內(nèi)置了一套蔡司鏡頭包，拍攝時(shí)可以實(shí)現(xiàn)經(jīng)典鏡頭的拍攝效果，包括Biotar、Distagon、Planar及Sonnar四種鏡頭風(fēng)格，配合1200萬(wàn)像素的50mm焦段人像鏡頭，可以帶來(lái)堪比相機(jī)的人像虛化效果。

V1影像芯片

vivo自研影像芯片V1，通過(guò)自身算力提升和技術(shù)優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)手機(jī)夜景成像性能全新突破。V1作為一顆全定制的特殊規(guī)格集成電路芯片，最大優(yōu)勢(shì)在于可以搭配不同主芯片和顯示屏使用，起到擴(kuò)充ISP高速成像算力，釋放主芯片ISP負(fù)載的作用。同時(shí)由于芯片本身具備超低能耗優(yōu)勢(shì)，能夠自主優(yōu)化手機(jī)影像算力，實(shí)現(xiàn)同期處理能力最大化。比如在V1芯片的協(xié)助下，主芯片進(jìn)行低光錄像時(shí)，能夠以低功耗運(yùn)行4K30FPS的MEMC去噪和插幀，大幅加強(qiáng)了主芯片在夜景下的影像效果，配合主芯片ISP原有的降噪功能，能夠?qū)崿F(xiàn)二次提亮和二次降噪。

關(guān)鍵詞：多主攝融合計(jì)算攝影、AIISP芯片、8×8激光對(duì)焦

因尺寸限制，手機(jī)機(jī)身為相機(jī)模組預(yù)留的空間十分有限。如何在不增加傳感器尺寸（一味增加只會(huì)導(dǎo)致手機(jī)尺寸過(guò)大，或者變得特別厚）的前提下，盡可能提升主攝的成像質(zhì)量？榮耀在計(jì)算攝影領(lǐng)域調(diào)用手機(jī)的多個(gè)攝像頭進(jìn)行協(xié)同合作，從而實(shí)現(xiàn)更加精確的攝影。

多主攝融合計(jì)算攝影

融合計(jì)算攝影技術(shù)不止是榮耀手機(jī)有，蘋(píng)果iPhone以及華為旗艦手機(jī)也有使用，目前為止先后經(jīng)歷了單攝多幀融合、單一焦段多攝融合、全鏡頭參與全焦段融合三個(gè)階段。榮耀的融合計(jì)算攝影技術(shù)基于HonorImageEngine計(jì)算平臺(tái)，帶來(lái)全鏡頭參與、全焦段融合、全芯片異構(gòu)的軟件優(yōu)化影像技術(shù)解決方案。這一算法首見(jiàn)于榮耀Magic3系列，該系列產(chǎn)品使用彩色主攝記錄曝光和色彩數(shù)據(jù)，通過(guò)黑白攝像頭技術(shù)處理紋理和細(xì)節(jié)數(shù)據(jù)，再將兩個(gè)攝像頭的數(shù)據(jù)進(jìn)行融合。當(dāng)然，關(guān)于兩張照片的配準(zhǔn)對(duì)齊的融合難題，榮耀通過(guò)AI融合方案，實(shí)現(xiàn)像素級(jí)的準(zhǔn)對(duì)齊，修正雙鏡頭視差，從而提升拍攝質(zhì)量。此外還實(shí)現(xiàn)了采用彩色主攝+超廣角融合方案、彩色主攝+長(zhǎng)焦融合方案等多種融合方案。

AIISP芯片

近日新發(fā)布的榮耀Magic4至臻版成為DxO測(cè)試評(píng)分中分值最高的產(chǎn)品，排名升至第一。而這與其本身啟用的AIISP獨(dú)立影像芯片也有很大關(guān)系。AIISP擁有高性能獨(dú)立影像芯片，負(fù)責(zé)對(duì)圖像進(jìn)行處理。與其他ISP芯片對(duì)比，它的AI算力高達(dá)28.8TOPS，能效比接近13.4TOPS/W。極其強(qiáng)大的AI性能，使其擁有可以實(shí)時(shí)預(yù)覽并輸出4K夜景視頻的超強(qiáng)能力。配合榮耀Magic4至臻版的1/1.12英寸超大感光元件、8P鍍膜OIS光學(xué)鏡頭，可帶來(lái)無(wú)懼暗夜的實(shí)拍體驗(yàn)。

4K60fps10bit-log電影模式

榮耀Magic4系列提供了行業(yè)首發(fā)4K60fps10bit-log電影模式，這對(duì)于手機(jī)動(dòng)態(tài)影像而言也是非常大的進(jìn)步。榮耀的Magic-Log采用擬合人眼觀感的Log函數(shù)曲線，能夠最大限度保留更寬廣的色彩和動(dòng)態(tài)范圍，為用戶的后期處理和調(diào)色留下了更大的空間。再配合榮耀Magic4系列精心調(diào)制的多個(gè)電影級(jí)的3DLUTs，讓用戶在拍攝視頻的時(shí)候輕松表達(dá)出更豐富的色調(diào)和視頻情緒，成就更簡(jiǎn)單的大師級(jí)視頻拍攝質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：影像大腦、萬(wàn)物追焦、小米夜梟2.0算法、肌膚煥新技術(shù)

從2017年4月小米6的變焦雙攝開(kāi)始，小米手機(jī)非常強(qiáng)調(diào)拍攝參數(shù)和拍攝效果，而高質(zhì)量硬件參數(shù)、高級(jí)別色彩調(diào)校優(yōu)化等舉措就順勢(shì)而生，可以說(shuō)是將“硬件拉滿”。而在最近新發(fā)布的產(chǎn)品小米12Pro上，我們發(fā)現(xiàn)硬件參數(shù)已經(jīng)不再是小米這代產(chǎn)品的突出指標(biāo)了，另外一個(gè)新的名詞進(jìn)入到我們的眼簾——小米影像大腦。

小米影像大腦：快！

根據(jù)官方說(shuō)法，小米影像大腦的開(kāi)發(fā)歷時(shí)兩年，等于重構(gòu)了底層邏輯設(shè)計(jì)，它包括意圖識(shí)別單元、加速引擎、計(jì)算單元、生態(tài)引擎四大功能模塊。該影像大腦顛覆了傳統(tǒng)的影像架構(gòu)，使用了多種算法技術(shù)，可以有效對(duì)圖片進(jìn)行優(yōu)化，提高拍照的流暢度。比起其他普通的安卓手機(jī)，它的拍照速度、連拍速度、夜拍速度、啟動(dòng)速度等都有了極大的提升。

在傳統(tǒng)的拍照流程中，每一張照片從按下快門(mén)到算法處理，最后在相冊(cè)中生成預(yù)覽，這中間每一處都是串行計(jì)算的，而小米影像大腦則采用了全新的并行處理方式，同時(shí)并行處理多張照片，將原先的硬件HAL層通過(guò)抽象化管理轉(zhuǎn)化為小米自己的HAL層，讓硬件算法能夠所以組合變化，甚至插件化管理，再加上算法預(yù)加載優(yōu)化與算法并發(fā)優(yōu)化，使得處理多張連拍照片的能力大幅提高。異構(gòu)計(jì)算能夠減少不必要的算法庫(kù)加載，從而達(dá)到降低內(nèi)存和加快速度的效果。

萬(wàn)物追焦

抓拍也是手機(jī)攝影的一個(gè)難題，小米將此前推出的小米機(jī)器狗CyberDog的主人追蹤技術(shù)，移植到手機(jī)影像產(chǎn)品設(shè)計(jì)中。以小米12為例，通過(guò)對(duì)人體、寵物進(jìn)行高精度低功耗模型檢測(cè)，手機(jī)在開(kāi)啟人眼追焦功能后，能自動(dòng)識(shí)別被拍攝物體和不同拍攝距離，進(jìn)行人眼、人臉、人物追焦，甚至貓、狗這類寵物也能通過(guò)AI自動(dòng)識(shí)別進(jìn)行追焦，使得抓拍畫(huà)面的成功率大大提升。