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“5G电影时代”,人人都是生活的导演

2019-09-10

电脑报 2019年45期
关键词:麒麟荣耀像素

一部车,两对情侣,一段阔别二十多年重返故乡的旅途……由柏林电影节金熊奖导演刁亦男监制,青年导演任永强导演的电影《巴丹吉林》是一部与众不同的电影。它的特殊之处在于整部影片完全由华为Mate30系列手机拍摄而成,没有运用任何的外接镜头。它和另外两部同样由华为Mate30系列手机拍摄而成的影片《你的样子》和《泳往春天》一起登上大银幕,成为金鸡奖全新竞赛单元的作品。

在刚刚过去的第28届中国金鸡百花电影节上,华为与官方达成了合作,设立了新影像 · 手机影片竞赛单元。将手机摄影带入电影行业,让每一个人都成为电影导演…….是“华为影业”想要借此传达的理念。而在可以预见的未来,经过创新升级以及5G赋能后的手机影像技术带给我们的想象却远不止于此。

严格意义上讲,手机电影并不是什么新的概念。

早在2011年,第一部由智能手机拍摄的长篇电影《Olive》就在美国圣塔莫妮卡的Nuart影院正式上映,这部电影由诺基亚 N8外加一个35mm镜头拍摄;而手机电影“登堂入室”进入专业电影节的典型代表则是2018年美国知名导演 Steven Soderbergh 拍摄的恐怖片《Unsane》,剧组当时是利用 iPhone 7 Plus 完成这部影片的拍摄的,这部影片最终入围了柏林电影节的主竞赛单元。

真正意义上的手机电影出现和智能手机逐渐成為市场主流的时间大致相当。这是因为功能机时代的主流手机影像水平,并不能满足电影创作的画质需求。智能手机出现之后,相机从一个点缀性质的边缘功能,逐渐成为智能手机的核心体验,其经历了由单纯的“影像记录”走向“影像创作”的过程。

这个演变过程的背后,反映出来的是整个手机影像技术变革。诞生于2000年的夏普J-SH04是世界上第一款配备摄像头的手机。当时它的摄像头像素仅有区区11W像素,连打印一寸照片的精度都不够。随后的几年时间内,主流手机在影像方面的发展是以像素提升为主的,大致跨越了30W、130W、200W、320W几个重要的节点。虽然绝对像素数提升了数十倍,但手机的画质水平并没有获得革命性的提升。虽然在此期间也有部分机型加入了自动对焦、氙气闪光灯甚至是光学变焦这样的功能,但这些机型都只是相对小众的试水产品,没能最终成为市场主流。

真正让手机进入到足以创作主流视频影像的阶段,还是要归功于智能手机的到来。智能手机成为市场主流之后,手机影像层面的体验逐渐被用户和厂商所重视。几年时间下来,手机影像技术发展已经完全脱离了“移植相机功能到手机”的做法,而是自成一派,形成了独有的迭代和发展体系。

在这个过程中,手机影像经历了一系列的技术变革:比如完成向更高像素迈进之后,暗光拍摄更有优势的“大像素”逐渐被看重,更适合智能手机的CMOS传感器取代CCD传感器成为主流,OIS光学防抖、激光/相位对焦技术、LED闪光灯等辅助功能的应用等等。究其本质,这些技术创新都是在画质技术提升的基础上,针对智能手机需要兼顾功耗、成本、体积等特点作出的优化和改进。

与此同时,手机影像技术的发展也在很大程度上改变了智能手机的形态。人们对于手机影像的更高画质和更多功能需求,让手机镜头开始由单摄向多摄演进。荣耀6 Plus是整个华为、荣耀体系下第一款采用了后置双摄方案的机型,也是业内第一批尝试“主摄+副摄”镜头配置厂商之一。其后置双800万像素摄像头的协同不仅能够合成更高像素的照片,还能完成景深信息的获取。在双摄被业界跟进之后,华为、荣耀随后推出了诸如P20/Mate 20系列、P30/Mate30系列、V20/20系列等一众旗舰机型,这些机型开始率先搭载多摄乃至阵列式的后置方案。除了传统的主摄之外,手机出现了超广角、微距、变焦、TOF等功能特性更加明显的多摄镜头。

不可忽略的是,以苹果、华为、三星为代表的厂商为了在手机影像上拉开和友商之间的差距,在关键的CMOS上开始奉行“私人订制”的策略。华为P9发布会上,伴随这款年度旗舰一起现身的还有索尼IMX286这款定制CMOS。其有效像素为1200万,单位像素尺寸1.25μm,CMOS面积1/2.9英寸并支持RGB/Monochrome(彩色+黑白)架构。彩色摄像头采用传统的RGBG拜耳阵列,用以记录画面中的彩色信息;而另一枚Monochrome摄像头取消了CMOS上面的分色滤镜,进光量是普通拜耳阵列CMOS进光量的数倍。随后,IMX286也被应用在荣耀V8上面。

独家定制的旗舰CMOS逐渐成为了华为手机的标签。之后的P10\P20\P30以及对应的Mate系列机型都无一例外地采用了定制化的图像传感器。事实上,与其说是单独定制,还不如说是华为同上游产业链之间的联合开发。拿华为Mate 30系列来说,其4000万像素电影摄像头拥有华为手机迄今最大的1/1.54英寸感光元件;4000万像素超感光摄像头采用RYYB滤色阵列,可实现ISO 409600的照相感光值。CMOS层面的独到优势,是华为Mate 30系列在手机成像领域独步天下的基础。

发展到这个阶段的智能手机,不仅能够拍出2K甚至4K级别的超高清画质视频,而且还能够满足环境更加复杂、需求更加多元的用户需求。比如前面我们提到的使用华为手机拍摄的电影《巴丹吉林》,全程就只使用了Mate30系列进行拍摄。电影中展示的许多超广角、微距、人物特写画面都是由手机完成,没有借助任何额外的辅助镜头。一部手机也能拍摄出镜头语言更加丰富、更具艺术张力的画面,真正让手机电影创作成为了可能。

相较于传统意义上依靠光学、传感器等传统影像技术的迭代和升级,AI在手机影像层面的广泛应用对于智能手机乃至整个影像行进有着更加深远的意义。

目前AI在智能手机成像方面的应用可谓无处不在,最常见的诸如场景识别、智慧防抖、超级夜景、人像光效、3D美颜等等,几乎贯穿从拍摄到成像的始终。拿视频拍摄来说,通过内置的AI场景识别功能手机能够对拍摄的环境进行精准判定,自动调整诸如快门、光圈、ISO等参数,让用户能够以傻瓜式的方式获得清晰的画面。

这些AI技术的广泛应用,是以智能手机AI性能的整体提升为基础的,具体来说就是相关的图形识别、理解、处理算法以及机器深度学习能力的提升。这其中的典型代表就是华为麒麟系列芯片近些年在NPU方面做出的尝试。

早在2017年10月,华为就推出首款AI芯片麒麟970,其最大的特点就是首次在处理器上集成了专用于AI学习的硬件模块NPU(神经网络处理器,Neural-network Processing Unit)。其对图像识别处理、自然语言理解处理速度比CPU快了25倍,能耗降低50倍。基于麒麟970所带来的强大AI性能,当年搭载了这款芯片的华为P20系列、荣耀10系列等旗舰在成像方面拥有强大的实力。拿场景识别来说,当年荣耀10系列就支持多達22类标签,500+种场景的AI场景识别能力。

作为麒麟970的继任者,麒麟980将NPU的性能提升到了双核,图像识别速度比970提升120%。应用层面,搭载了麒麟980的机型从识别轮廓升级为可以识别细节,拍摄视频时同时实时“跟踪”多个对象,甚至可以给视频“换背景”。同年推出的中端处理器麒麟810,搭载了华为自研达芬奇架构NPU。按照AI-Benchmark提供的数据,麒麟810的AI性能甚至比自家的旗舰麒麟980还要强,更是秒杀了骁龙855等一众竞品。

今年的麒麟990上,手机的AI能力再次实现了飞跃,它采用了基于华为自研达芬奇架构的全新大核+微核架构的NPU。麒麟990 5G拥有业界最强AI算力,与业界其他旗舰AI芯片相比,性能优势高达6倍,能效优势高达8倍。其在AIBenchMark上的跑分达到了麒麟980的476%。

强大的AI性能,是整个AI智慧影像的基础。借助麒麟990 5G的AI性能能够实现视频的多实例分割,简单说就是能够将视频画面中的每一个人物主体单独识别出来,实现多人物视频拍摄替换背景,甚至可以选择画面中需要保留的人物。

其实可以看出,AI在手机影像层面的广泛和深度应用背后的意义主要有三点:增强画质、丰富玩法以及功能辅助。AI影像技术有效弥补了手机在硬件层面的天然劣势,比如传统意义上成像,要获得画质提升就需要从传感器以及光学层面入手,但诸如夜景模式这类的AI软件算法却能够通过技术手段来解决暗光环境下成像的痛点,实现手机画质的全面提升。

其次就是丰富玩法,AI技术的引入让整个手机影像的玩法变得有趣和多元。拿视频来说,借助内置的AI算法实现实时美颜、人像光效甚至是超高速摄影这类之前只有专业级别的设备才能实现的趣味功能。这些功能不仅仅能够成为智能手机的独到卖点,而且也是拉开用户体验差异的核心功能点。而这些功能点的引入,离不开一颗拥有强大AI运算和图像处理能力的芯片。

功能辅助的意义同样重要,并且还更关键。AI的应用让影像创作变得简单和直观,用户无需经过专业的学习和培训就能够利用自己的手机获得传统意义上只有专业摄影师才能拍摄出来的画面。用户门槛的降低,让手机的影像创作在日常生活中得到普及。也正是因为这样的转变,我们每一个普通人都能成为影像创作者。

从传统的机器影像到AI智慧影像的转变,是未来智能手机行业的趋势。这种依靠AI技术带来的影像能力的提升,在未来拥有非常广阔的应用前景。同时AI智慧影像对于传统影像领域能够起到一定的启示作用,我们可以看到,借助AI技术不仅能够弥补硬件层面的短板,而且还能解决那些很难通过硬件升级解决的痛点。AI技术的演化与传统影像技术的变革,二者相互作用下,可能会改变整个影像行业的未来。

4G时代,以短视频为代表的新形式获得了飞速发展,而5G网络的高速率、大带宽优势,让未来视频应用的前景变得更加广阔。借助5G网络的优势,视频应用将成为接下来获得爆发式增长的行业风口,这已经是被业内普遍认可的趋势。

视频应用的广泛兴起,将促使更多的普通用户参与到视频的创作中来。即拍即传,即时观看,全民分享的新形式,让每一个普通用户都有机会成为视频内容创作者。而结合5G网络带来的高速率新特性,超高清视频也将会是未来视频应用新的发展方向。用户对于视频应用以及视频创作的需求激增,反过来也会促进整个智能手机影像行业的创新和升级。智能手机作为未来一段时间之内用户最核心的设备,其视频拍摄性能以及围绕视频应用所带来的应用场景的变革,将会是整个用户关心和在意的核心体验。

有了5G加持,AI技术也能更加广泛便捷地应用到视频创作中去。传统意义上的视频创作中繁琐的图像剪辑和后期制作将越发便捷和智能,比如更加精准的自动抠图,更加复杂多元的场景识别等,这些都能让普通用户释放其创意和才华。甚至在不远的未来,借助5G带来的无缝式云端服务的体验,未来的视频创作、分享、保存都将会在云端完成。事实上,目前很多智能手机就能够借助自身的AI功能,自动将相册中的素材生成视频。未来,这种体验将会更加无缝和及时。仅仅使用一台智能手机,就能够完成视频的“一站式”创作体验。

另一方面,未来5G更加成熟,尤其是基于SA组网的5G核心网成熟之后,5G网络相比之前的4G最大的优势:低延迟、泛在网,将会发挥更大的作用。这也将给未来的视频创作和表现形式带来更多的可能性。以AR\VR技术为基础的沉浸式视频,“万物互联”让每一个设备都有可能成为视频的创作设备。我们的手机、智能眼镜、大屏终端等等,都将参与到影像创作之中,成为5G影像创作生态中的一环。这些新的技术创新形式,对于未来整个视频行业产生的变革作用将是无法想象的。

很早开始,影像就逐渐演变成为智能手机最核心的卖点之一。在整个行业进步和成熟之后,智能手机在其他方面的体验难以拉开绝对体验差距的情况下,最能够创造差异化体验的相机就成为了智能手机的核心升级点之一。华为和荣耀很早就预见到了这种趋势。从超级夜景这类创新型影像黑科技的加入,到配备独立NPU的麒麟处理器问世,乃至最后出色的影像体验成为整个华为、荣耀手机的标签。这其中的每一步,华为和荣耀都走得很坚实。

在未来相当长的一段时间内,5G和影像将会是智能手机的核心升级点。而正如前面所言,这两者之间又是相互促进、相互依托的关系。二者在技术和功能层面的有机结合,才是接下来智能手机需要重点攻克的新高地。借助即将迎来爆发式增长的视频应用,智能手机影像将全面进入“5G电影时代”。

按照这样的标准来看,华为Mate30系列算是给接下来5G时代的旗舰手机树立了一个标杆。而“不止于快”的荣耀V30将有望引领接下来的“5G电影时代”。这款旗舰和华为Mate30系列一起是目前市面上双模5G全国通的唯二选择。而在影像领域,华为Mate30系列cine-lens电影镜头将手机摄影带到了一个全新的高度,荣耀V30系列这次搭载的Matrix Camera多维相机矩阵也將会给手机影像带来更多的探索和思考。

即将到来的“5G电影时代”,利用手机创作影像将会是我们每天的常态,每一个平凡的普通人,都将成为自己生活的导演。

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