旗舰级手机影像,是怎样做到的?
2023-01-01
如果要盘点这些年智能手机行业在哪些方面有突破性的进步,手机影像是无论如何都绕不开的。
成像能力现在是衡量一款智能手机,尤其是旗舰手机最重要、最不可或缺的一个参考维度。这两年厂商们纷纷在手机影像技术和方案上下功夫,消费者在选购一款手机时也会先看看:手机的拍照效果怎么样?手机影像技术的发展还对整个电子消费行业产生了颠覆性的影响,如今智能手机已经成为了全世界范围内使用最广泛、用户数量最多的拍摄设备。
回顾手机影像技术在这些年的发展历程,会发现其全面应用,乃至迭代升级,一直都跟一个名字息息相关,它就是:骁龙。
优秀的影像旗舰都有一个共同的特点:它们都是骁龙手机。
不知道你有没有注意到,当前安卓手机在手机影像技术上已经处于领先地位。拿2022年的手机市场来说,小米12S Ultra、vivo X90 Pro+等影像旗舰已经是目前智能手机行业最高水平影像能力的代表,其具备的诸多影像技术方案不仅仅是拉开与竞品之间的用户体验差距,而且也给行业树立了新的成像标杆,为后续的这些新技术、新方案的大范圍推广和普及奠定了基础。
在这个过程中,骁龙平台起到的是根基作用。
如果将手机影像技术的突破看作是花朵的绽放,那骁龙移动平台就是其发达根系。骁龙移动平台提供的是最底层、最核心的技术支持和性能基础能力,借助这些能力,终端厂商、应用厂商才能在此基础之上做应用和功能层面的开发。
比如当前智能手机标配的“多摄”镜头模组,骁龙早在835时代就做到对多摄镜头方案的支持。骁龙835平台使用的Spectra 180 ISP是双14位ISP,最高支持两颗1600万像素摄像头,还能大幅度提高拍照和图像处理速度,是当时行业最强的ISP能力。
最具革命性的改变还有骁龙835平台的Hexagon 682 DSP,它支持HVX向量扩展技术,能够执行图像处理应用中的计算负载。无论是工作效率还是能耗表现都要远远高于之前的纯粹依靠CPU和GPU的影像方案。显然,骁龙在手机影像技术的早期阶段就考虑到了手机影像对于设备体积、功耗的需求,这是其不同于其他影像技术关键所在。
再比如当前很多旗舰手机的超高清图像和视频拍摄能力,骁龙在这方面的前期准备堪称“激进”:骁龙865时代,借助全新的Spectra 480 ISP,骁龙就能最高支持拍摄2亿像素的静态图片,每秒处理的像素数高达20亿。视频方面,骁龙865支持单独拍摄8K视频,还支持拍摄10亿色的4K HDR视频。
即便是以现在的眼光来看,骁龙在三年前拿出的这些影像支持能力也是过硬和超前的。
当前智能影像技术还有一个典型的特点:AI与影像的结合。
事实上,当前的绝大多数智能手机的影像功能都离不开AI。借助AI我们能够在手机上获得诸如3D美颜、夜景模式、HDR、人脸识别、魔法换天这些丰富、好用的影像功能。
在AI影像技术方面,骁龙也是奠基者之一。2018年,高通发布了骁龙855移动平台。该平台支持全球首个支持计算机视觉(CV-ISP)的ISP:Spectra 380,通过集成大量支持硬件加速的计算机视觉能力,与高通AI引擎相结合,带来了手机影像能力的再一次突破。
简单来说,骁龙855能够实现对于画面的理解和处理。借助AI引擎的强大能力,手机在拍摄更高精度的图片和视频的同时能够对画面上的物体进行识别、分类,进而实现替换背景、替换主体对象等应用。
到了后来的骁龙865、骁龙888以及新的骁龙8时代,骁龙对于AI在影像技术方面的应用就更加深入和普及了,高通也在每一代的移动平台上大幅度升级AI性能。借助强大的AI影像能力,骁龙旗舰手机不仅拥有了更丰富的影像功能,还实现了画质表现的全面突破。例如借助多帧合成算法和智能HDR能力,很多手机都能够做到远超人眼视觉识别极限的夜景成像能力,这样的画质突破在之前的手机设备,甚至是专业相机上都是根本不敢想象的。
这里也能够看到,骁龙一开始就认识到了手机影像技术的独特性。出于设备尺寸、光学特性、成本考量等因素,手机影像技术的发展不可能完全依靠硬件性能的扩充,而AI影像的另辟蹊径给手机影像技术带来了新的可能,其在应用和能力上的突破还逐渐演变成为一个新的影像技术发展分支。甚至我们还可以看到,当前手机AI影像技术已经给整个影像行业的技术发展提供了更多的借鉴和参考,对整个行业都产生了赋能作用。
到了最新的第二代骁龙8移动平台上,骁龙更将手机影像技术推向了一个全新的高度:第二代骁龙8的三核18-bit ISP可同时处理三个3600万像素的摄像头30fps数据,对单个摄像头的像素支持最高可达200MP,同时支持快门滞后为零的108MP的传感器。能够以30fps 拍摄 8K HDR 画面(并同时拍摄 6400 万像素的照片),以 120fps 的拍摄 4K 画面,也支持慢动作视频(960fps 的 720P)。支持多种 HDR 格式,包括 HDR10+、HLG 和 Dolby Vision。
第二代骁龙8移动平台还搭载了全新的“认知ISP”。它大幅提升了识别和认知能力,支持实时语义分割实现照片和视频的自动增强,还可利用AI神经网络让摄像头感知人脸、面部特征、头发、衣服和天空等,并能对这些细节进行独立优化专业图像调优。
无论是影像性能还是AI能力,当前的第二代骁龙8移动平台都是整个行业最强的代表。
我们也知道,手机影像能力的提升是一个系统工程。它不仅仅需要芯片厂商的底层支持,也需要终端厂商的优化,也离不开CMOS厂商的适配,还包括应用、服务层面的更新和迭代。要真正做到手机影像技术的全面提升,这些因素缺一不可。
在这些方面,骁龙其实也做了不少的工作。
比如今年小米12S Ultra和徕卡合作的影像方案大受好评,但很多人不知道的是,去年的骁龙峰会上,高通就与徕卡的Ernst Leitz實验室进行了影像层面的合作,骁龙移动平台能够支持由高通AI引擎赋能的Leitz Looks模式,带来多款传统徕卡镜头带来的经典徕卡风格滤镜模式。
这个月刚推出的第二代骁龙 8 移动平台上,骁龙更是强调了跟CMOS厂商之间的深度合作。目前骁龙 8 Gen 2 已对支持 Digital Overla HDR(DOL-HDR)的索尼传感器和三星的 2 亿像素 HP3 传感器进行优化,可以与骁龙 ISP 协同工作。
具体来说,第二代骁龙 8 支持三星 HP3 全部拍照合并模式,包括 2 亿像素模式、5000 万像素或 1250 万像素、单帧逐行 HDR 模式和 8K 视频模式等。而高通和索尼合作开发的 IMX800 和一英寸的 IMX989 图像传感器,支持 QDOL4 四重曝光技术,拍摄视频的每一帧都进行 4 次曝光算法计算,带来更真实、更具质感的 HDR 视频效果。
回头来看,手机影像技术这些年的变革发展其实也就是整个智能手机行业发展前进的缩影。尤其是在当下,用手机镜头去创作和记录生活中的点点滴滴,已经成为了日常最常见、最普遍的操作。手机影像带给整个行业乃至世界的影响,可能是很多人一开始都始料未及的。
在这个过程中,骁龙扮演了非常重要的角色。也正是这么多年来一直专注于手机移动平台性能和技术突破,才能为手机影像的发展提供根本的原动力。从长远看,骁龙依然没有停下脚步,还在持续探索手机影像的更多可能性。影像旗舰,还得看骁龙。