手機影像突飛猛進,別忘了背後的動力之源

2022 年已經進入下旬,目前主流的手機廠商也都推出了自家下半年的旗艦手機。縱觀這些旗艦手機,可以發現一個共同點,就是大將影像作為核心賣點之一。

事實也是這樣,要問智慧手機行業這兩年最卷的技術方向是什麼,那一定是影像。各大廠商鉚足了勁在產品攝像頭上做文章,而手機拍照也確實在這幾年實現了巨大的飛躍。可以不誇張地說,目前除了專業攝影領域,其他的拍攝場景下,手機都是比相機更好的選擇。

手機影像突飛猛進,別忘了背後的動力之源

不信?那我們就以目前市面上的安卓旗艦手機為例,來詳細看看吧。

這些驍龍 8 + 旗艦手機,拍照不是蓋的

說起今年釋出的安卓旗艦手機,那基本上都搭載了驍龍 8 或驍龍 8 + 移動平臺,這是構成他們強大影像能力的重要因素。通常說起影響手機拍照的原因,可能很多使用者會想到感測器、光學鏡頭等,而手機搭載的 SoC 平臺,其實也是至關重要的因素,因為它為手機影畫素質提供了最基礎的能力,可以說是手機影像的“魂”。

具體以驍龍 8/8 + 移動平臺來說,它以融合一系列移動影像特性的 Snapdragon Sight 驍龍影像技術搭配第七代高通 AI 引擎,共同為手機的影像能力打底。

驍龍 8/8 + 的 Snapdragon Sight 以全新 Spectra ISP 為核心,這是首個專為移動終端打造的 18-bit ISP,可捕捉達前代平臺 4096 倍的影像資料,為照片和影片帶來動態範圍、色彩和清晰度的巨大提升。同時 Spectra ISP 可以每秒處理 32 億畫素,實現單個攝像頭以 30FPS 捕獲 1。08 億畫素的畫面,更首次在智慧手機上支援 8K HDR 影片拍攝,且能以超過 10 億色的 HDR10 + 格式進行拍攝。

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而強大的第七代高通 AI 引擎能夠支援 3A 演算法(自動曝光、自動對焦和自動白平衡),以強大的 AI 效能,將對焦、曝光、白平衡等引數自動調整至理想狀態,按下快門即出大片,更能配合 Snapdragon Sight 驍龍影像技術的超級多幀引擎,在低光環境下一次性捕獲 30 張畫面,透過多幀合成技術,大幅提升夜景亮度並藉助 AI 演算法進行降噪和色彩還原。

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說了這麼多,下面我們就透過實機表現,來看看驍龍 8 + 移動平臺能夠把旗艦手機的影像帶到怎樣的高度。

首先我們看 7 月剛釋出不久的小米 12S 系列,這裡就以最頂級的小米 12S Ultra 為例,這款新晉驍龍 8 + 影像旗艦擁有後置 5000 萬畫素主攝 + 4800 萬畫素超廣角及 4800 萬畫素潛望式長焦的組合,拍照實力相當強勁。

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在日常拍照的時候,我們經常會遇到一些光線對比比較強烈的場景,這些場景很多時候相機都 Hold 不住,需要用繁瑣的後期來調整,而使用手機一拍即可。比如下面這張用小米 12S Ultra 拍攝的高光比場景,開啟 HDR 和關閉 HDR 的效果幾乎沒什麼差別,相反直拍的照片還更自然,暗光的木梯盡頭、背光的樹枝樹葉,還有遠處的天空,都保持著準確的曝光、清晰的細節。這就是驍龍 8 + 移動平臺為基礎拍照素質帶來的最直觀增益。

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然後是抓拍場景,比如下面這張狗狗的近照,在它亂動的一瞬間按下快門,精準快速的自動對焦讓直出照片中的狗狗一點都不糊,毛髮細節清晰可見,而且狗狗身後窄巷的天空還進行了 AI 演算法下的高動態範圍處理,天空完全沒有過曝,整個畫面觀感很是舒適。這是高階相機也很難拍出的直出照片。

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如果是夜晚,相機需要架三腳架拍攝的場景,在驍龍 8 + 強大低光拍攝能力的加持下,小米 12S Ultra 也能一拍搞定,比如下面這張,直出照片亮度充足,色澤明豔,清晰純淨,同時遠處商場的燈光也沒有明顯過曝。這些顯然離不開 Spectra ISP 在和第七代 AI 引擎在夜景降噪、多幀合成等方面提供的強大算力支援。

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另外,日常攝影我們也經常會遇到拍人的場景,這可能是相機的長項,但如今手機拍人也已經可以和相機媲美。比如下面這張小米 12S Ultra 的人像照片,人物清晰銳利,背景模擬相機大光圈的虛化效果自然真實,更重要的是,手機拍照對人物面部的最佳化完全省去了傳統相機拍完需要後期修圖的步驟,簡單又好看。

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除了小米 12S Ultra,我們再以最近剛釋出的摺疊屏手機三星 Galaxy Z Fold4 為例來介紹。這款手機主打折疊屏體驗,反而更能看出驍龍 8 + 在 Galaxy Z Fold4 上能表現出的影像“硬實力”。

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比如下面這兩張在山間拍攝的大逆光照片,分別是超廣角和廣角主攝拍攝,兩張照片都有超高的動態範圍表現,近處的綠葉、遠處的樹林、山巒,天空、太陽,都曝光準確亮度充足,讓照片看起來很通透。

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還有下面這張主攝拍攝的山頂照片,最讓人印象深刻的是色彩的細膩度,近處湛藍的天空,過渡到遠處白裡泛紅的雲層,整個照片的色彩看起來明豔而有層次感,這顯然也要得益於驍龍 8+ 18-bit Spectra ISP 帶來的更豐富的色彩還原能力。

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除了照片,驍龍 8 + 對手機影像的賦能還體現在影片拍攝能力上,特別是夜景影片的拍攝能力。這裡我們還是以三星 Galaxy Z Fold4 為例,筆者選擇在暗房中用 4K 解析度拍攝花朵,拍攝時周圍環境的亮度是這樣的:

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但拍出來的影片,效果是這樣的:

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明亮的畫面已經超過肉眼所見,更重要的是明亮的同時,畫面純淨度也很高,而且花朵的色彩也準確、明豔,沒有出現色偏或暗淡的情況,令人驚歎。考慮到這是 4K 解析度的影片,拍攝時驍龍 8 + 需要實時對每一幀進行提亮、降噪、校正、色彩修復等一系列操作,瞬時處理的畫素量非常龐大,同時也需要 AI 影象演算法和算力的輔助,這充分展現了驍龍 8+Spectra ISP 強大的畫素吞吐能力以及第七代高通 AI 引擎強大的 AI 算力和先進的 AI 影像演算法。

總之,透過上面的一系列的例項介紹,相信大家已經能夠理解驍龍 8 + 移動平臺是如何透過 Snapdragon Sight 驍龍影像技術以及高通 AI 引擎來 carry 旗艦手機的影像實力的,也能更進一步理解 SoC 平臺對手機影像表現起到的關鍵作用,事實上,如果縱觀手機拍照的進步歷程,其實和 SoC 影像能力的進化過程是非常同步的。沒有 SoC 的打底,手機影像就是無根之木,無水之源。

驍龍移動平臺與手機影像,那些不得不說的助力史

回顧智慧手機影像發展的歷程,大概是由各種不同的技術風潮和趨勢構成的演進史。這裡IT之家也以不同技術潮流的演化為脈絡來說明。

比如早期的單攝時代,困擾各大手機廠商的核心問題在於夜景拍攝的效果。在當時,雖然手機廠商會透過光學防抖、增大單位畫素尺寸等方式來提升夜拍效果,但這些方法最終體現到成像環節,還是離不開手機 SoC 在底層對原始影象資訊的最佳化,所以在 2015 年的驍龍 820 移動平臺上,高通就透過全新的 Spectra ISP 為手機廠商帶來了強大的畫面降噪處理功能,使得當年手機在夜拍畫面的純淨度有明顯的提升。而且 Spectra ISP 還特別改進了 HDR 效果在夜景部分的支援,進一步增強了當時手機的夜拍水平。當年夜拍效果驚豔很多人的小米 5S 就搭載了和驍龍 820 同源的驍龍 821 移動平臺。

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單攝之後,大約在 2016 年前後,智慧手機市場在影像上開始流行雙攝像頭,而這段時間恰好也是驍龍 820/821 成為各大旗艦手機首選 SoC 的時候,而雙攝像頭的流行,恰恰離不開驍龍 820 在當時開始對雙攝、三攝的支援,多攝像頭的時代由此拉開序幕,不斷成為智慧手機的基本功能。

多攝像頭的應用方向有很多,但在當時,最普遍的、最受消費者認可的,是應用於 2 倍光學變焦以及人像模式虛化,後者在驍龍 820 時代已經有所支援,所以 2017 年高通在驍龍 835 移動平臺的 Spectra 180 雙 ISP 上,著重加強了對多攝光學變焦的支援,最高可支援 3200 萬畫素單攝像頭和雙 1600 萬畫素攝像頭。所以在當年,一枚主攝搭配一枚 2 倍光學變焦攝像頭,成為幾乎所有雙攝手機的選擇。

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這裡另外值得一提的是,光學變焦在後年智慧手機影像發展中成為一個關鍵方向,從早期的 2 倍光變,發展到後來的 3 倍光變、5 倍光變、乃至 10 倍光變,與此同時,手機搭載的攝像頭也越來越多,除了長焦鏡頭,還有超廣角鏡頭,這樣一部旗艦手機覆蓋的主要焦段可能多達 3-4 個,實際使用時,這些焦段切換的流暢度就很影響體驗。在這一點上,驍龍移動平臺透過 AI 引擎與 Spectra ISP 配合,很早就在底層支援了基於 AI 的光學變焦平滑切換,所以如今我們使用多攝像頭手機,在不同焦段切換時才能流暢自然。

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除了多攝像頭,智慧手機影像在 2018 年前後開始拓展出 AI 拍照的新賽道,在當時主要的功能應用是 AI 場景識別,就是比如當你在拍攝花朵時,相機會透過 AI 識別,對“植物”這一場景的拍照效果進行針對性最佳化。

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但其實,關於拍照時的場景識別,高通從驍龍 820 時代就已經開始支援了,當時的 Spectra ISP 已經具備識別物體和場景的能力,並能夠根據識別出來的結果,自動對拍照場景進行最佳化。這本質上是因為從驍龍 820 開始,高通就引入了第一代人工智慧引擎 Zeroth,到 2018 年的驍龍 845 移動平臺,人工智慧引擎進化到第三代。可見高通對於 AI 在手機影像中的應用從很早就做了預判,並持續發展。可以說,正是因為有了驍龍移動平臺在“AI 影像”方面的積累過程,才有 2018 年 AI 場景識別這個應用的火熱。

隨著 AI 在手機影像中的應用越來越深入,到今天有了一個更響亮的名稱:計算攝影,這正是當前手機影像最熱門的發展趨勢。而要問手機計算攝影發展的主要推動者,驍龍移動平臺一定少不了。就拿最新的驍龍 8/8 + 移動平臺來說,其搭載的第七代 AI 引擎在廣泛的 AI 模型用例中的推理時間比前代 AI 引擎快 4 倍,同時 AI 能效比前代提升 1。7 倍,同時,AI 軟體效能也提升了 2 倍,它在影像方面的應用前面已經說過。再說新一代 Spectra ISP,它與 AI 引擎結合,可以透過超級多幀引擎、更強大的人臉識別、對三攝像頭協同工作的排程等,實現諸多創新性的計算攝影應用,成為推動計算攝影前進和發展的引領者。

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最後不能忘記的是手機影像中的影片拍攝。隨著這些年影片成為越來越主要的傳播媒介,影片拍攝在手機影像中的比重越來越大。而驍龍移動平臺對影片拍攝的支援,一直以來也是頂尖的。他們從驍龍 835 時代就開始強化影片錄製的能力,引入 EIS 3 (電子影象穩定) 功能,支援 4K HDR 影片,並透過“Clear Sight”技術改善影片拍攝的色彩表現。

驍龍 845 移動平臺則引入了 Ultra HD Premium 畫質影片拍攝的支援,驍龍 855 時代開始首個支援 HDR10 + 影片拍攝,而且允許在 4K HDR@60fps 的狀態下實時進行影片拍攝、物件分類和物件分割,為手機影片拍攝提供更多的玩法。

就是這樣一路發展,最新的驍龍 8 + 移動平臺上,全新 18-bit ISP 已經能夠在智慧手機上支援 8K HDR 影片拍攝,同時 8K HDR 影片還能以 HDR10 + 格式進行拍攝,而且拍攝功耗相比前代降低達 50%。我們如今能夠用智慧手機拍攝超高畫質、超絢麗的 HDR 影片,方便快捷地進行各種影片創作,背後正是驍龍移動平臺在強力支援。

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結語

智慧手機這些年在影像方面持續突破,無疑讓人興奮,它深刻改變了我們用影像記錄生活的方式,過去外出遊玩、因公拍照,我們總得抱著沉甸甸的相機、三腳架,而現在,只需一部手機就足夠了,我們可以擺脫束縛,隨時隨地定格生活中的美好瞬間,記錄哪些重要的時刻,或者發揮自己的創意,創作好的作品。這樣的方式,放在數年或者數十年之前,是很難想象的。

而這種突破和變革背後,我們除了要感謝手機廠商的努力、感測器等影像器件的技術進步,更不應忘記想驍龍移動平臺這樣的 SoC 平臺在背後發揮的巨大作用,它們就像參天樹木的巨大根系,就像奔湧江水的廣闊水源,始終為技術的進步、產業的突破提供源源不斷的動力。而手機影像在這股動力的驅動下,必將走向更夢幻的未來。