从自研芯片vivo V1到影像新算法 vivo再秀手机影像硬实力

文/Henry     09月06日 23:50 热点新闻

很显然,我们已经进入了一个手机计算摄影时代,而计算摄影最为倚重的两个方面就是主芯片和摄影算法,各大手机品牌均在这两方面花费大量力气进行研发。2021年8月,一个好消息传来:vivo自研的影像芯片V1问世,将搭载在新一代专业影像旗舰X70系列上。一时间,整个业界对于V1芯片充满了好奇与期待。9月6日,距离X70系列发布还有3天时,一场vivo影像技术分享会却在部分专业媒体中召开,难道vivo要提前公布V1芯片的细节?

不出所料,vivo提前公布了V1芯片的部分技术细节,更让我们高兴的是vivo同时还公布了一部分即将在X70系列上应用的影像新技术和新工艺。从自研芯片V1、到玻璃镜头,再到联合蔡司研发的算法,vivo用一整套手机影像系统的业界顶尖技术,再次显露出自己在手机影像领域里舍我其谁的王者霸气。

V1开启硬件级算法时代

如果你经常使用手机拍照或者摄像,那么肯定有这样的体验:如果长时间拍照摄影,手机就会发烫,电量急剧下降,如同正在玩手机游戏一样。造成这种情况的原因很简单,因为现阶段手机的影像处理工作都是由主芯片来完成,但主芯片本身并非为影像计算所设计,因此在处理影像,特别是面对复杂光线、暗光场景、极限夜景以及众多视频拍摄场景时计算效率相对不高。

比如手机摄像,由于CPU、DSP等部件的计算效率有限,无法对于每秒30帧或者60帧的视频进行每一帧精细处理,这样就造成了视频容易出现噪点或者掉帧情况。

这就是vivo要研发定制影像芯片的原因——专业事情交给专业芯片来做。

历时24个月、投入超300人研发,vivo与手机SoC厂商深度合作研发的全定制自研专业影像芯片V1问世。V1能够与主芯片协作,效果体验兼容兼得,拥有高算力、低时延、低功耗的特性。

在既定的业务下,V1既可以像CPU一样高速处理复杂运算,也可以像GPU和DSP一样,完成数据的并行处理。据测算,面对大量复杂运算时V1在能效比上相比DSP和CPU有指数级提升。

为实现其同期处理能力最大化,vivo优化数据在芯片内部的储存架构和高速读写电路,实现等效32MB的超大缓存,全片上储存。超越目前部分旗舰级桌面电脑处理器,做到低时延实时降噪插帧。

此外,在主芯片ISP强大成像能力的基础上,叠加专业影像芯片V1内计算成像算法,在高速处理同等计算量任务时,相比软件实现的方式,V1的专用算法使硬件电路功耗降低50%。

镜头镜片也有大学问

除了V1自研芯片外,vivo在分享会上还展现一系列最新的影像硬实力,比如镜头的镜片材质与工艺。

想要得到高质量的照片或者视频,位于摄像头最前列的镜头至关重要,因为光线首先要穿过玻璃才能进入摄影模组的CMOS传感器上,最终形成影像。相较于业内较多使用塑料镜片不同,vivo投入巨大研发成本,与蔡司团队经过多轮验证,最终克服了工艺、良品率(目前良品率仅60%)等技术限制,在手机上实现了高规格玻璃镜片,做到高透光率(中心透过率提高至最大95%)、超低色散(阿贝数值81.6,堪比专业相机镜片)、热稳定强的效果。

除此之外,针对夜景拍摄时玻璃镜片经常会出现的炫光和鬼影等行业传统难题,vivo创新引入SWC镀膜技术。基于仿生学原理,充分抑制反射光,反射率最低降低至0.1%,大幅提升纯净度。

而且,vivo还独家首发ALD原子层沉积工艺,在超高透玻璃镜片上形成纳米级镀膜,进一步降低光线反射。更厉害的是这种镀膜技术,其基础理念和比照效果就是根据蔡司提供的T*镀膜数据而来,因此最终其基本上完全复现了蔡司T*镀膜的效果,并得到了蔡司认可。

而且vivo还在镜头中采用色素旋涂技术,解决了夜景拍摄时路灯会出现的花瓣鬼影问题。可以说,不论是工艺还是材质,vivo目前已经达到了当前手机光学器件的行业翘楚。

用算法去复刻镜头

用算法是复刻镜头拍照出来的效果,这可能是很多人想都不敢想的事情,但vivo却勇敢地去尝试,而且还成功了。

比如,蔡司镜头之所以厉害,在于它能忠实还原色彩,因此vivo联合蔡司选取了80个实拍场景并通过140个色卡表现以及引入3D色彩映射矩阵算法调教262144个参数,使色相进一步准确,饱和度处理更加精细,最终使照片色相准确度ΔE提升约15.5%,从而研发成功了具有鲜明蔡司色彩风格的“蔡司自然色”成像模式。

又比如,vivo于人像模式中内置蔡司镜头风格就是以蔡司经典的Biotar和Sonnar镜头作为参照对象,通过蔡司提供的相关数据,再利用vivo算法去复刻相同镜头实现的效果。据悉,严谨的蔡司工程师甚至连小到画面上的虚化光斑都要专门与vivo算法工程师开会沟通,以达成完美的复刻效果。

让每个人都有机会成为创作者

这是一个计算摄影的时代,手机影像系统是算法重要还是硬件重要,这是分享会开始vivo就抛出来的问题。当看到这里,相比大家心头都有自己的答案。

vivo给出的答案就是计算摄像需要通过平台、器件、算法等各方面的共同协作,提升最后的成像品质。比如玻璃镜片和镀膜工艺能提供最好的素材,然后由算法提供最好影像效果,最终交由V1芯片进行计算成像。可以说,专业影像芯片V1芯片的亮相,开启了手机影像行业的下一个时代——硬件级算法时代。

在手机影像这条赛道上,vivo所表现出的研发实力,技术储备以及与蔡司之间的紧密合作都让vivo逐渐与其他对手拉开距离,vivo专业影像手机的品牌形象已经在消费者心目中日益形成。让每个人都有机会成为创作者,这个梦想正在由vivo实现。

3天以后,搭载vivo今天所有公布的影像新技术的X70系列就会发布,你是不是和我一样对这款或许是目前影像手机天花板的智能手机充满了期待呢?

如果你还有话想说
加我们的微信号吧

zhinengyujia

欢迎来撩!

你还可以在这些地方看到我们

成功