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性能全面升级的高通骁龙888,是计算摄影新时代的第一步
2020-12-09 来源:ZAEKE知客 阅读:482

对于智能手机影像稍有常识的人都会知道,如今的智能手机本质上都是计算摄影,通俗来说些也就是最终的成像效果是通过软件与算法结合的方式计算生成的。

之所以选择计算摄影的技术路径,原因其实不难理解。同样技术水平下,往往感光元件尺寸越大画质越好,往往镜头体积越大素质也更好,尽管这个倾向未必绝对,可智能手机的机内空间一定小。相对较小的机内空间限制了感光元件和镜头的尺寸,想要实现更好的画质表现,硬件它……实在不允许。

而计算摄影就这样应运而生了。如果感光元件拍摄的单张照片动态范围不够,那么就通过多帧包围曝光合成的形式来合成HDR;如果高感噪点太多,那么也可以通过多帧合成降噪的形式来提升画面平滑度。本质很好理解:世界上没有什么事情是多帧合成解决不了的,如果有,就再多几帧(当然多帧合成也是有极限的)。

事实上计算摄影的范畴包括但不限于多帧合成,诸如色调映射、全景图合成等等都属于计算摄影的范畴。而之所以谓之为计算摄影,也就是其在计算的过程中需要对算法与算力最初要求,因而作为算力基础的处理器就成为了计算摄影的硬件基础。

如今后置相机焦段相对较全的智能手机往往拥有超广角、广角(主摄)以及相对意义上的长焦三颗相机。除了主摄采用大底高像素的感光元件之外,超广角相机与长焦相机也逐渐开始拥有像素更高的感光元件,例如出现了超广角相机与长焦相机采用4800万像素感光元件的产品。

这也就意味着:不仅仅是主摄,智能手机的整个相机模组都对ISP的算力提出了更高的要求,单一ISP的算力终究是有极限的……那么一个不行,可以用两个,两个不够可以再添成三个?

巧了,高通也是这么想的。前代骁龙865采用的Spectra 480 ISP是双ISP设计,现在高通骁龙888移动平台采用Spectra 580 ISP则采用了三ISP设计。如今搭载高通骁龙888移动平台的智能手机可以通过三ISP同时并发处理三颗相机的数据,例如同时录制三个4K HDR视频或同时拍摄三张2800万像素的照片,用一款设备同时拍摄出三种不同景别的场景已经成为了现实。

作为高通骁龙865移动平台的升级版,高通骁龙888移动平台搭载了全新的的Spectra 580 ISP。Spectra 580在速度上相较于前一代提升了35%,每秒可以处理27亿个像素,能够支持1200万像素120帧每秒捕获速度。官方举出的例子是一个6400万像素和一个2500万像素的感光元件,能够以同时实现30FPS下的运行。

当然,想要充分了解Spectra 580的特性,还得先从它最大的特色说起,也就是我们前面提到的三ISP。

可别觉得三ISP只是一件小事,要知道以往使用专业相机来拍摄时必须使用多机位的方式才能够拍摄三个不同的景别,如今搭载高通骁龙888移动平台的智能手机,仅仅通过一次拍摄就可以同时得到同机位不同景别的三个画面,这是传统相机产品所无法实现的功能。

你当然可以认为,并不是什么时候都需要拍摄同一机位不同景别的三个独立的视频或照片。可同时允许三颗相机同时工作的特性,再配合强大的三ISP算力,用户在使用搭载高通骁龙888移动平台的机型时,也能够通过顺畅变焦的方式最终生成一个完整的混合变焦视频。

正是由于在三ISP下三颗相机能够同时工作,因而在数码变焦至相应定焦镜头涵盖的焦段时,所需进行接力的相机无需冷启动,从而能提升混合变焦下的顺滑度。而切换速度的提升也直接影响着切换的顺滑度,从而能带来更好的多摄混合变焦表现,更接近传统光学变焦镜头的体验。

而针对如今越来越迫切的夜景拍摄需求,Spectra 580 ISP还支持全新的低光架构。不过目前官方并没有对低光架构进行较为丰富的说明,当被摄场景的光线太暗时,Spectra 580 ISP搭配全新AI引擎,能够近乎黑暗(0.1Lux照度)的情况下拍摄出相对清晰明亮的照片。

还记得前面提到的问题吗?智能手机有限的相机性能必须通过算力与算法进行补足。而照度较低的场景更是如此,专用的低光架构的加入也让如今高通骁龙888移动平台能够实现更好的夜景表现,并且考虑到夜景是个需求相对旺盛的场景,这对于提升使用体验而言同样重要。

并且与此前几代高通骁龙8系旗舰移动平台相同,高通骁龙888移动平台同样支持了最新一代的高通AI引擎。而AI引擎最大的作用是通过智能算法来弥补用户的技术不足,将一切操作“傻瓜化”。也就是说用户只需要按下快门,对于照片观感的优化都由机内算法完成。

如今的高通骁龙第六代AI引擎拥有26 TOPS的AI算力,相较于前代(高通骁龙865移动平台)15 TOPS的AI算力提升极大,这也是目前高通最强的端侧AI算力。如此强大的AI算力为算法的表现提供了充分的硬件基础,并且高通AI加速器也能够在进一步提升其性能。

如今高通能够使其AI引擎的性能与3A算法结合,骁龙888也是首次引入了由AI支持的3A算法,也即是通过对于自动对焦、自动曝光与自动白平衡的合理控制来提升直出表现。并且如今的AI引擎显然更加智能,甚至还能够通过AI引擎来实现自动跟踪、自动缩放,从而达到机器与算法帮助用户自动构图的效果,这点可以说进一步提升了用户体验。

换句话说,如今的AI引擎要远比以往更像是真正的人,它很多时候都能分清楚画面主次元素,并选择恰当的对焦点或其它参数。这当然是一件好事,毕竟对于绝大多数智能手机用户来说,他们并不知道在某些场景下应该用什么样的参数或什么样的白平衡去拍摄才最好。而AI场景智能之下,AI会帮你做出一切这个场景下你应该做的事情。

Spectra 580 ISP也能够支持即将上市的单帧逐行HDR(Staggered HDR)感光元件,这种感光元件能够输出独立的三张长、中、短曝光的图片,能够保留高光或暗部的不同细节。而单帧逐行HDR感光元件的HDR性能,对于视频拍摄来说至关重要。

三ISP不仅有针对静态照片拍摄场景,录制视频时也能派上用场。三ISP的并行处理能够让骁龙888终端在1帧内完成拍摄并合成三重曝光图像,从而在实现高动态范围的同时保证画面能够拥有更加丰富的细节与更少的伪影。还记得你曾经在大光比场景下拍摄的照片丢失的阴影或高光细节吗?搭载高通骁龙888移动平台的机型也许有机会避免这样的遗憾。

另一个对于HDR的好消息,则是搭载高通骁龙888移动平台的机型能够保存10-bit的HEIF格式图片。

色深的重要性不言而喻,相信有很多人都体验过8-bit照片天空部分色彩断层的问题,而10-bit色深下的HEIF格式图片能够很好的改善这些问题。并且更高的色深,对于静态图片的HDR表现来说也是一件好事。以往不得不映射为8-bit JPEG格式的文件如今能够直接通过10-bit色深来保存,从而获得更加清晰、鲜艳的照片。

如果上面的说法还是有些艰深晦涩,那么简而言之10-bit的HEIF格式文件能够储存更多的色彩,也就是图片本身的信息量。因而无论是画面本身的动态范围,还是后期的空间都会相对更大,前期通过算法与硬件实现的成像效果在10-bit色深的HEIF格式下也能得到更好的保留。

在这个高刷新率屏幕逐渐成为中高端智能手机,乃至于千元机的配置的年代,如何让高刷新率得以物尽其用,就成为了软硬件供应商都需要考虑的事情。高通骁龙888移动平台能够拍摄最高4K 120fps的视频,而这正好对应了目前常见的120Hz刷新率屏幕。

尽管目前的影视制作并未以120帧为常态,但一部分120Hz的资源以及通过智能手机拍摄的120fps视频,都能够以更完美的形式实现播放。

无论是厂商还是用户,对于智能手机性能的追求都是没有极限的,因而高通的旗舰机移动平台也始终在追求性能的道路上越走越远。而强大的性能所带来的算力,最终也成为了拍照表现进步的基础,二者可以说是相辅相成、互相促进的。

或许感光元件与镜头的物理差距,注定让智能手机在基本的画质上无法与专业相机媲美,可基于高通骁龙888移动平台的算力与算法,却能够使智能手机以相对有限的硬件,实现相对出色的直出表现。而计算摄影的魅力也正是如此,正是摄影通过算法弥补性能本身的不足,从而在小小的智能手机上实现超越硬件极限的表现。

这是好事么?当然。而高通骁龙888移动平台在影像上的能力,既是多年的技术沉淀,也或许正为未来手机摄影方向奠定着硬件基础。高通一直在以底层的硬件进步来为智能手机厂商提供技术发展的空间,这些进步得以通过骁龙8系旗舰移动平台的参数被理解与感知。

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