9月6日,vivo召开“芯之所像”影像技术分享会,带来了自研影像芯片V1、超高透玻璃镜片、多重镀膜技术工艺以及影像算法等多个新技术展示。业内人士评论这场技术分享会的传播,彰显了vivo在手机影像方面的全新突破,未来将可能改变手机影像新体验。那么在本次分享会中,有哪些技术和功能需要重点关注?对于vivo而言,实现影像升级背后的目的究竟是什么?
自研芯片,解锁影像新硬件随着智能手机硬件配置的不断升级,手机的功能属性也在发生巨大变化,其中手机摄影逐渐向生产力工具演变,伴随消费者摄影需求逐步提升,手机的计算能力面临算量增多和能耗增大多个难题。在本次召开的“芯之所像”影像技术分享会中,vivo首次带来了自研影像芯片V1,通过自身算力提升和技术优化,实现了手机夜景成像性能全新突破。
具体来看,V1作为一颗全定制的特殊规格集成电路芯片,最大优势在于可以搭配不同主芯片和显示屏使用,起到扩充ISP高速成像算力,释放主芯片ISP负载的作用。同时由于芯片本身具备超低能耗优势,能够自主优化手机影像算力,实现同期处理能力最大化。
目前手机进行夜景拍摄或者夜景视频录制时,普遍存在的难题是如何将视频拍得更清晰。传统做法一般分为两种,一是强行提升镜头的进光量,二是拉长曝光时间,但这两种方法都存在一定缺陷,比如前者容易出现大量视频噪点,而后者的画质帧率会明显降低。
针对高速数据处理需求,V1芯片进行了针对性优化,让极其复杂的多个计算成像算法,在低功耗下并发实时处理变为了可能。比如在V1芯片的协助下,主芯片进行低光录像时,能够以低功耗运行4K 30FPS的MEMC去噪和插帧,大幅加强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,能够实现二次提亮和二次降噪。
(图片源自vivo产品经理赵典微博)
不仅如此,得益于V1芯片本身的算法优化,在高速处理同等计算成像算法时,相比软件实现的方式,其硬件电路功耗降低了50%。
因此,从某种程度上来说,V1属于一款“辅助型芯片”,通过自身性能优化强化主芯片影像性能输出,加之自身具备能耗低,算力强等特点,能够实现“1+1>2”的影像体验。
镜头升级,行业最高阿贝数对于手机影像而言,镜头相当于手机摄影的眼睛,其质量高低很大程度上决定着手机摄影的实际成像表现。
传统手机镜头在材料选取上一般选用塑胶材质,因为其重量相对较轻,成品形状自由度高,而且成本不高,生产速度快。不过这种材质也存在一定的设计缺陷,比如温度特性差,受热易发生变形,机械强度较低,抗刮能力差、材料本身种类较少,镜头折射率较低等等。
在本次影像技术分享会上,vivo带来了与蔡司共同研发的超高透玻璃镜片,具备高透光率、超低色散、热稳定强等强力效果。其中镜头0.9F以内,这颗超高透玻璃镜片的色差设计值相比上代降低了70%以上,阿贝数更是达到了目前手机行业中最高81.6(衡量色散能力的权威指标,阿贝数越高,色散越轻微,画面越纯净),能够明显改善高反差场景的紫边、伪色等效果问题。
由于工艺设计的原因,相比于塑胶材质,玻璃镜片的制作工艺难度更大,成本往往也更高。而为了得到这颗高质量的超高透玻璃镜片,vivo在原先的工艺步骤中又加入了11步新工艺步骤,通过复杂的工艺设计,将镜头的中心透过率提高至95%,同时在70℃高温下,镜头后焦变化量从上一代纯塑镜头的66um减小到6um,降低了91%,热稳定性更强。
不仅如此,为了让用户获得更加纯净的手机影像,vivo还采用了行业先进的AOA动态光学校准工艺,通过动态调整镜头里的部件,实时补偿因为调整镜片厚度误差和镜片偏心误差引起的清晰度降低问题,保证了镜头最终的光学品质。
多重镀膜工艺,影像体验升级超高透玻璃镜片的到来,让业内看见了vivo在手机摄影器件上的投入,但vivo并没有停留在器件表面,针对手机摄影经常出现的眩光鬼影问题,vivo还带来了SWC镀膜技术、ALD镀膜工艺以及色素旋涂工艺等多个影像新技术。
其中,SWC镀膜技术最低能够将镜头反射率降低至0.1%,大幅改善拍照时眩光和鬼影问题,提升影像纯净度;ALD镀膜工艺,通过特殊化学反应,让原子一层层沉积,形成每层约0.4纳米均匀分布的膜层,镜头反射率直接降低50%,均值达到0.25%;而色素旋涂工艺,具备红光波段吸收效果,并解决色素与蓝玻璃的附着力问题,对花瓣鬼影问题的解决有明显效果。
值得一提的是,为了让手机影像体验更进一步,vivo还联合蔡司带来了属于vivo专业色彩的“蔡司自然色”和具备旋转焦外成像特点氛围感的“蔡司人像风格”。
其中“蔡司自然色”是vivo对于影像色彩的全新认知,为了复刻每个人对于色彩的不同理解,vivo选取色块更丰富的140色卡进行精细化的标准定义,并选取了80个实拍场景进行实景效果验收。通过一系列算法支撑和技术调试,最终使照片的色相准确度ΔE收敛了约15.5%,向肉眼所见极度靠拢。
而关于“蔡司人像风格”的优势,摄影圈的朋友应该深有体会,那种独特的旋转焦外成像特点正是蔡司镜头独一无二的标志。vivo通过3D-POP虚化效果、建立像场分布模型和散焦滤波核生成技术,高度还原口径蚀和光斑,让手机镜头能够轻松复刻“蔡司味”!
关于手机影像的新思考无论是V1自研芯片、超高透玻璃镜片,还是蔡司自然色以及蔡司人像风格,不难看出,此次vivo从硬件、器件、算法等多个层面提升手机影像性能,致力为广大消费者带来更加丰富的影像体验。
对于vivo而言,如今的手机影像已经不再是传统意义上的手机影像,而是需要通过硬件、器件、算法等多个层面融合,以硬件奠定影像基调,器件赋予影像性能,算法反哺影像体验,形成一种协作联动,实现手机影像更多的输出空间,促使未来手机影像行业进入“影像级算法时代”。
事实上,作为一家以用户需求为导向,贯彻本分品牌理念的手机品牌,这已经不是vivo首次在影像方面展现出新的思考。
比如在自拍需求激增的当下,vivo针对用户偏爱美颜,但又追求自然成像的愿景,在S系列上带来了3D五重超质感美颜功能和自然人像美颜算法,让自拍不仅拍得简单,还能拍得更美;同时针对手机在夜景环境下的自拍不清晰的问题,vivo还带来了“柔光灯+屏幕柔光环”双重补光设计,让手机自拍无惧黑夜环境;而为了保证手机视频录制体验,vivo以云台为设计灵感,在手机内部安装“微云台”,赋予手机云台级别的防抖性能......
(vivo X60系列超稳微云台)
笔者认为,如今的手机影像已然遇到新的天花板,传统意义上的影像像素叠加已经满足不了广大消费者使用需求,未来手机影像真正的发展方向,应该是场景、人、影像三者的无界体验。
其中,“场景”意味着拍摄场景不受限制,消费者无论何时何地都能够通过手机摄影获得自己想要的照片;“人”,代表用户属性无区别,不管你是新手小白还是摄影大师,拿起手机就能拍出一张好看的照片;“影像”,则代表手机影像一种新尝试,手机影像的功能属性不仅仅聚焦于影像创造,在技术允许的前提下能够实现更多的创意和可能。
此次vivo“芯之所像”影像技术分享会,算是vivo对于未来手机影像的一次全新思考和突破。而即将到来的vivo X70系列,也将率先承载vivo在手机影像方面的新热枕,至于未来手机影像能否和vivo预期那样,打破束缚进入“影像级算法时代”,或许要交给时间来证明了。