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宅在家里漲知識(shí):揭秘手機(jī)拍照原理,原來(lái)芯片里的ISP這么重要

來(lái)源:時(shí)間:2020-08-09 09:07:35 閱讀:-

你有多久沒(méi)出門(mén)了?最近兩個(gè)月,全國(guó)人民都關(guān)上門(mén)宅在家,出門(mén)放風(fēng)、拍照凹造型成了現(xiàn)在最"奢侈"的愿望。不過(guò),宅在家里并不能阻擋一顆想要拍照的心,在可以出門(mén)之前,讓我們先來(lái)研究一下手機(jī)的拍照原理,為春暖花開(kāi)時(shí)的拍攝大片提前做好知識(shí)儲(chǔ)備。


智能手機(jī)與傳統(tǒng)膠卷相機(jī)最大的不同,就是需要將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào),我們?cè)谶x購(gòu)手機(jī)時(shí)除了要看鏡頭和Sensor,還有一個(gè)要關(guān)注的重點(diǎn),就是專(zhuān)職轉(zhuǎn)換信號(hào)的單元——ISP。一般來(lái)說(shuō),ISP是集成在手機(jī)SoC芯片中的,比如華為手機(jī)專(zhuān)用的麒麟990系列芯片,其自研ISP就非常優(yōu)秀,近日華為麒麟官方還發(fā)布了一篇科普漫畫(huà),讓我們一起來(lái)看看ISP到底有什么用。


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從眼前的風(fēng)景變成照片,ISP起到了哪些作用?

ISP即Image Signal Process,主要用來(lái)處理前端信號(hào),它能夠?qū)⒐庑盘?hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào),是手機(jī)拍照中的核心流程。一般來(lái)講,在鏡頭對(duì)準(zhǔn)景物的同時(shí),ISP已經(jīng)開(kāi)始工作了,它的任務(wù)是安排鏡頭進(jìn)行精準(zhǔn)的對(duì)焦,保證景物清晰。

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隨著快門(mén)鍵按下,圖像傳感器(Sensor)正式完成一次曝光,ISP再次登場(chǎng),這時(shí)它的作用是將光信號(hào)轉(zhuǎn)為電信號(hào),生成一張圖片。不過(guò)到這里還沒(méi)結(jié)束,想要更好的成像效果還需要AI幫忙。"

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搭載麒麟990系列的華為Mate 30系列手機(jī),就同時(shí)用到了華為自研ISP 5.0與自研架構(gòu)NPU,幫助大家完全擺脫繁瑣的后期過(guò)程,隨手一拍就能獲得大片效果。

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華為自研Kirin ISP VS普通ISP,這些差距很明顯

首先是夜景情況,當(dāng)身處繁華的外灘,是不是很想合照一張?如果是普通ISP,只能拍出比較模糊昏暗的場(chǎng)景,而華為自研ISP不但能拍攝出燈光熠熠的效果,人像也能保持清晰。比如麒麟990系列采用的麒麟ISP 5.0,擁有華為首發(fā)手機(jī)端BM3D(Block-Matching and 3D filtering)單反級(jí)圖像降噪技術(shù),暗光場(chǎng)景拍照更加明亮清晰,此外還具有華為首發(fā)雙域聯(lián)合視頻降噪技術(shù),視頻噪聲處理更精準(zhǔn),視頻拍攝也能無(wú)懼暗光。

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另外在快速運(yùn)動(dòng)的場(chǎng)景,華為自研ISP擁有更大數(shù)據(jù)吞吐量,也能夠更好的進(jìn)行抓拍。相比普通ISP的攝影水平大考,華為自研ISP省心太多。

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自研ISP+自研AI架構(gòu),能玩出哪些花樣?

在更強(qiáng)的ISP、AI處理能力下,以往只能在拍照時(shí)實(shí)現(xiàn)的實(shí)時(shí)特效,如今也能在視頻中體驗(yàn)到了。比如背景虛化,在麒麟ISP 5.0與華為自研NPU加持下,視頻場(chǎng)景具有更強(qiáng)的基于AI分割的實(shí)時(shí)視頻渲染技術(shù),視頻畫(huà)面經(jīng)過(guò)逐幀調(diào)節(jié)色彩,能夠輕松拍出大片質(zhì)感。

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AI人像留色也是同樣的道理,不但能夠在視頻拍攝過(guò)程中將人像精準(zhǔn)"扣圖",還能實(shí)時(shí)將背景黑白化,特效視頻即拍即得。


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用上麒麟990系列,修煉拍照"黑科技"

在麒麟ISP5.0與華為自研NPU加持下,搭載麒麟990系列的華為Mate 30系列還實(shí)現(xiàn)了非常有趣的玩法,其直出視頻的效果已經(jīng)堪比專(zhuān)業(yè)相機(jī)。


首先是4K超高清延時(shí)攝影,麒麟990系列ISP支持4K分辨率延時(shí)攝影,清晰度是傳統(tǒng)延時(shí)攝影分辨率(1080p)的4倍,視覺(jué)效果更加震撼。并且麒麟990 5G采用更高效的編碼技術(shù),支持H.256編碼格式,在生成相同質(zhì)量視頻的情況下,能夠有效節(jié)省手機(jī)空間。一般來(lái)講,延時(shí)攝影需要長(zhǎng)時(shí)間的拍攝,持續(xù)4K攝影對(duì)手機(jī)的存儲(chǔ)提出了更高要求,而在麒麟990 5G加持下,用戶(hù)可以更隨心地記錄生活了。

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另外在超高速攝影上,麒麟990系列支持7680幀/秒超高速攝影。麒麟ISP 5.0的更高像素吞吐率支持超高幀率的龐大計(jì)算,而強(qiáng)勁的AI算力則能夠?qū)崟r(shí)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)估計(jì),運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償以及插針?biāo)惴?,最終實(shí)現(xiàn)連子彈出膛都能清晰捕捉的超高速視頻"黑科技"。

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講到這里,你是不是更加了解手機(jī)拍照了呢?想要體驗(yàn)全面旗艦的拍照體驗(yàn),選擇一款具有旗艦ISP的手機(jī)SoC很重要,比如麒麟990 5G,不僅ISP性能出眾,強(qiáng)勁的AI算力也使手機(jī)玩法更加豐富?,F(xiàn)在,拍照知識(shí)已經(jīng)儲(chǔ)備好,春暖花開(kāi)之后,你想和誰(shuí)一起外出采風(fēng)呢?

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