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手机拍照内卷的背后,芯片能起多大作用?

发布日期:2022-03-12 14:16    点击次数:197

从小米 12 全新的「万物追焦」,一加 10 Pro 的「哈苏影像 2.0」,再到最近的 OPPO Find X5 的「双芯影像系统」,你有没有发现,最近的手机都在有意无意地强调它们各自影像系统的"新功能"。这些功能也确实给手机摄影增加了新的玩法,但在我翻看发布会的影像时,又发现它们似乎跟手机芯片也有着密不可分的关系,这里面到底有什么猫腻?手机拍照的好坏到底是 SoC 、镜头元器件来决定还是后期调说了算呢?这期视频就带你一探究竟。

在现在的手机影像中,只需要轻轻一点就可以得到一张还不错的照片。

这种把"瞬间"变"永恒"的"魔法"看似简单,背后有一套复杂且严密的工作流程。按下快门后,光线从镜头进入,到达传感器,传感器负责采集、记录光线,经过光电转换,把原始图像交给 ISP 图形信号处理器进行处理,最后输出 RGB 空间域的图像给后端的视频采集单元。

相信你已经抓到了问题的关键点,没错就是 ISP 。

ISP 全称是 Image Signal Processor ——图像处理器。别小看这个东西,基本上跟图像效果有关的它都有份。比如我们测试的这些指标,噪点、 shading 、畸变、曝光、色彩、亮度等等,都是它管理的范畴。

如果把镜头比喻成眼睛,传感器比喻成视网膜的话,那么 ISP 就有点类似我们的视觉神经,它负责告诉我们镜头看到的东西是什么,高端的 ISP 甚至还会有 AI 的介入,在前期就实现 AI 自动修正畸变、 AI 降噪等等,这也算是"计算摄影"的一部分。

只有经过这三个元器件的协作才能生成我们看得懂的"图片",所以这是非常重要的一道程序,可以说一定程度上决定了后面的整个基调。有了这个基础,再加上厂商们自己的审美和对用户喜好的理解,去优化图像的色彩、色调、对比度等,最终才生成我们在手机屏幕上看到的成像。

越是高端的机型,对影像的要求就会越高。没别的,用户的预期高嘛,而且用户的预期,是没有标准的。按照这套逻辑来理解的话,手机影像大体上是这 3 个模块。一是硬件生态系统,镜头模组和传感器;二是 ISP 和 AI,软硬件基础架构;三是算法。

那 SoC 有什么作用呢?它是负责提供 ISP 和 AI 的"基石",目前除了一些特殊定位的旗舰机型外,大部分手机都是使用芯片自带的集成 ISP,当然也有个别外挂影像处理芯片的机型, 但依旧是需要和主芯片也就是 SoC 上的 ISP 互相协作,才能为最终用户带来期待的惊艳表现。

在手机的影像系统中,我们很少有提到 SoC 的关键作用,它看似不起眼,其实特别影响实际体验。比如手机拍照的速度,很大程度就取决于 SoC 中 ISP 的处理速度。

而且芯片还促成了很多的硬件升级,像最早的 HDR 多帧合成到近几年的计算摄影,都跟 ISP 有直接关系。

其中我们最熟知,并且体验提升最明显的还是基于 HDR 多帧合成的「夜景模式」。最早我们体验到的初代「夜景模式」普遍都会存在「等待时长久」、「成片率不高」这样的问题。

像什么"按一下快门得等个 5 秒才能出片,出来的照片还有可能因为手抖了而成为废片"这样的糟心体验那还真是历历在目。

不过自从高通的 ISP 将 HDR 硬件化了之后,安卓手机上的「夜景模式」体验有了明显的改善。像我们去年做的拍照横评中,给我感受最深的就是在一些低光场景下,部分旗舰产品即拍即得也能提供不错的成片。

回看近十年骁龙 SoC 迭代,我发现骁龙芯片一直都在推进着整个安卓手机阵营的影像升级,最早在 2013 年发布的骁龙 805 是第一款在系统层面支持 4K 影片录制和播放的芯片,17 年发布的骁龙 845 也是率先支持拍摄 HDR 4K 60 帧视频的芯片,到最近厂商们常常提到的 HDR10/HDR10+ 和 4K 120 帧视频拍摄都是由骁龙首发。

而今年最新的旗舰芯片骁龙 8 在影像方面也有不小的升级,骁龙 8 提供了首个面向移动终端的 18-bit ISP ,大幅提升了硬件捕捉的动态范围、色彩和清晰度。

全新的 18-bit ISP 还将多帧引擎升级为了 " 超级多帧引擎 ",官方宣称骁龙 8 在低光环境下可一次捕捉 30 张画面,较前代 SoC ,画面捕捉数量提升 5 倍。

骁龙 8 在拥有强大的处理能力基础下还首发了 8K HDR 视频拍摄。在产品呈现上,具体举例而言此次小米 12 Pro 影像系统的升级和骁龙 8 有着密不可分的关系,在小米 12 系列的发布会上雷总也曾提到过这一点。

具体到功能上,小米 12 Pro 上最新的「疾速影像」无论是普通点按快门还是连拍的反应速度都有了明显的提升,尤其是在暗光环境下。「 CyberFocus 万物追焦」充分利用了骁龙 8 出色的 AI 性能,实现了从人眼、人脸到人物的运动追焦,而且还支持人、猫、狗的 AI 自动识别追焦和双击锁定追焦任何物体的功能。

这也是我个人最喜欢的小米 12 Pro 影像功能之一,平时给"猫主子"们拍照变得更方便了。

值得一提的是,在录像方面,小米 12 Pro 和 OPPO Find X5 Pro 都加入了实时的夜景模式,骁龙 8 强大的处理能力在这其中也扮演者非常重要的角色。

我们也拍摄了一些对比的视频,左边是上一代骁龙芯片的机型,右边则是最新的骁龙 8 机型,两者的主摄和超广角都是相同的镜头,拍摄的场景是一个极暗的环境,两者实拍的差距基本是一眼的事。

除了小米 12 系列和 OPPO Find X5 Pro 外,像开头提到的一加 10 Pro 全新升级的影像系统「哈苏影像 2.0 」我们也看到了骁龙 8 影像的应用,比如 4K 120FPS 和 8K HDR 视频拍摄,还有 10 亿色影像。

这期内容主要想要传达一个观点,我们在评价一款手机摄影能力,永远不要孤立地看传感器。手机摄影是一个端到端的协作系统,从镜头、模组、图像传感器、 ISP 到后端 AI 算法,是一个完整的体系。

手机拍照核心还是整个框架协同作战,芯片是基础,好的芯片可以赋能上层建筑,让厂商们更省事儿的同时,也能在这个更好的底子上,做更具风格和特色的调校。

最后我还想说,无论怎样的硬件基础,手机影像的进步同样也离不开各个厂商的影像团队默默付出的努力,他们是我们记录美好生活的"推手",帮助我们更好地把"瞬间"变成"永恒"。

好了,这期内容就讲到这里了,如果你觉得还不错,求个一键三连,这里是 WHYLAB,我是夏然,我们下期节目再见。





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