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    188金宝博最新网址:引人瞩目的芯片背后,2021是OPPO的影像技术"大年"

      [  中关村在线 原创  ]   作者:芝士分子
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    2021年12月14日,OPPO在深圳召开了2021未来科技大会。会上,OPPO发布了自家首个自研芯片—马里亚纳 MariSilicon X。作为全球首个为影像而生的专用NPU芯片,其拥有远超传统ISP的强大AI算力,被OPPO称为“未来十年影像的开篇之作”。

    引人瞩目的芯片背后,2021是OPPO的影像技术"大年"(待审不发)

    而对于OPPO来说,2021年无疑是一个影像技术方面的“大年”,除去刚刚发布的马里亚纳 MariSilicon X芯片,前期发布的年度旗舰Find X3系列和Reno7系列上都搭载了行业首创的影像技术,而8月召开的未来影像技术发布会则公布了一系列未来影像“黑科技”。那么马里亚纳 MariSilicon X强在哪里?2021年,OPPO又在影像技术上做出了哪些突破?接下来我来带您回顾一下。

    01 马里亚纳 MariSilicon X能做到什么?

    什么是NPU?相信有不少朋友都对这个词比较陌生。NPU(Neural-network Processing Unit)中文名为嵌入式神经网络处理器,其采用“数据驱动并行计算”的架构,用于加速神经网络的运算,解决传统芯片在神经网络运算时效率低下的问题。

    从简介中我们可以看出,OPPO打算利用AI技术从芯片层面提升影像表现。不过手机SoC中有ISP芯片,新款SoC也大都集成了NPU。那么OPPO为什么还要花费大量时间去自研NPU呢?

    首先在传统的ISP的图像处理下,由于算力的不足造成夜景视频长期以来画质不佳。同时传统影像链路中的信息损耗问题,则进一步影响了手机的影像表现。

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    马里亚纳 MariSilicon X的AI能力是传统ISP所完全不具备的,用强大的AI算力提升了弱光下的视频画质,将计算影像推向了4K+20bit RAW+AI+Ultra HDR的新极限。

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    而相比于SoC内置的通用NPU来说,马里亚纳 MariSilicon X通过专芯专用大幅提升了影像处理中的效率与功耗表现。在运行OPPO AI降噪模型的速度上,马里亚纳 MariSilicon X达到了搭载骁龙888芯片的Find X3 Pro的20倍,能效方面更是达到了40倍。

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    这样的效能表现,让OPPO能够将此前仅可以用在照片上的AI算法推进到视频领域。马里亚纳 MariSilicon X让AI计算夜景视频首次达到4K规格,画面动态范围达到了惊人的20bit Ultra HDR,信噪比达到120db,让视频的每一帧都拥有和人眼一致的动态范围。通过对比可以看出,相较于Find X3 Pro,搭载马里亚纳 MariSilicon X的原型机在同样的暗光环境下可以提供噪点更少,亮度更高的画面。

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    02 技术落地带给用户更好体验

    相较于万众瞩目的自研芯片,隐藏在相机软硬件底层的新技术虽然相对低调,但对实际体验来说同样重要。说到影像领域的技术突破,OPPO在2021年初推出的年度旗舰Find X3系列和11月推出的Reno7系列都搭载了行业内首次应用的新技术。

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    在Find X3 Pro上,OPPO为其搭载了全链路色彩管理系统。这是面向未来广色域、高色深时代设计的首个Android全链路色彩管理系统。其包含全链路10bit及色彩管理两大核心技术。从拍摄到显示,Find X3 Pro的全链路10bit覆盖采集、编码、存储、解码、显示整条图像处理过程,在各环节均具备处理10bit数据能力。

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    而Find X3 Pro搭载的5000万像素10亿色双主摄模组,将广角和超广角镜头的硬件规格和实际体验提升到了一致的高度,成为行业内首款真正意义上的双主摄旗舰。同时在加持了10亿色色深采集的能力后,两颗主摄的色彩表现更加真实细腻,能够捕捉到自然世界中更多色彩的变化,输出色彩更丰富、更细节、更有层次感的图像,能够有效改善色彩偏差问题,为用户提供更加精准的图像色彩表达。

    11月发布的Reno7系列则搭载了IMX709猫眼镜头,其基于OPPO研发的新一代RGBW技术深度定制,相比传统的RGGB(1红2绿1蓝)传感器引入了白色子像素(即W),显著提升传感器的感光能力。不仅如此,传感器上还继承了OPPO自研的四合一像素算法配合DTI像素隔离技术,相比前代进光量提升60%,噪点降低至多可达35%。

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    同时,OPPO开创性地将自研影像算法写入传感器硬件内,可以让算法预先在传感器内运行和计算,进而为处理器端节省大量算力。从而有效提升影像处理效率,并大幅降低功耗。

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    采用新一代RGBW技术的传感器不仅能提升暗光拍摄表现,还可以优化人像模式下在肤色、细节、明暗等方面的表现,无论是照片或视频,都能让用户获得更优质的人像拍摄效果。

    03 未来技术从软到硬推动影像效果全方位提升

    除去这些已经实现落地量产的影像技术,OPPO在今年8月召开的未来影像技术发布会上,还向外界展示了自己对于未来影像技术的思考与答案。会上揭晓了OPPO在传感器、模组、算法三大方面进行的大幅度创新,公布了RGBW捕光传感器、连续光学变焦、五轴运动防抖技术以及搭载了智能AI影像算法集的OPPO下一代屏下摄像头解决方案等四大新技术,体现了OPPO对更好影像体验的不断追求。

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    在模组层面,OPPO基于潜望结构进行重新设计和改造推出了全新的连续变焦技术:它首次采用了G+P(2GM+5P)镜头技术,2片非球面模造玻璃的引入大幅提升了透光性能,可帮助滤除杂光、有效降低色散等;隧道磁阻传感器(TMRsensor)能支持更加稳定、精准地控制镜组运动;全新导向轴结构则大大提高了镜组大行程移动过程中的动态倾斜角度,轻松支持高倍率的连续无损光学变焦。

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    得益于这些元器件,该技术能为手机提供等效85mm-200mm焦段的连续光学变焦,无需数码裁切即可实现从人像到长焦每一个变焦点的清晰成像,带来比肩专业相机的顺滑、无裁切的光学变焦体验,同时避免传统接力式多摄变焦系统中跳变、白平衡偏移、色彩失准等问题,能够更好地拍摄出远处的无限美景。

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    OPPO还带来了行业首个五轴运动防抖技术。当开启防抖功能后,陀螺仪获得的机身抖动数据,通过算法的识别、拆解被分配到镜头和传感器两个可移动组件中,以滚珠马达与记忆金属分别驱动两个组件的位移,最高防抖角度可达±3°,相比常见的镜头OIS防抖能力提升65%,防抖精度提升至3.5倍,从而实现接近专业单反五轴光学防抖的防抖效果。

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    在夜景或运动抓拍等特殊场景下,OPPO五轴运动防抖配合自研极速抓拍算法,能够充分发挥镜头防抖和传感器防抖的最大效能。经过实验室实测,OPPO五轴运动防抖在暗光环境下将抓拍成片率提升70%。该技术预计将在明年第一季度在量产产品上正式商用。

    在十分考验厂商技术实力的屏下摄像头设计上,OPPO也展示了自研的下一代屏下摄像头解决方案,其中全新屏幕像素排列确保了屏下区域400PPI的显示像素密度;透明走线与设计工艺调整让屏幕效果更加细腻;“单像素电路驱动单个像素”配合显示算法补偿,将全屏色度差和亮度差都控制在2%以内;屏幕使用寿命则可延长50%。

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    在此基础上,去衍射、去雾、HDR、AWB等一系列OPPO自研AI算法集大幅提升了屏下摄像头的成像质量。通过屏幕技术与AI算法的融合,OPPO成功实现了屏幕显示与成像效果的兼得,在保持完整屏幕观感的前提下还保证了自拍出片的靓丽。

    值得一提的是,除去已经在Reno7系列上得到应用的RGBW技术外,本次大会所发布的其他三项技术也将于不久的将来陆续在OPPO手机上得到商用,笔者也十分期待这些未来技术实际商用后为拍摄体验带来的大幅提升。

    04 总结

    马里亚纳X自研NPU芯片的推出,代表着OPPO补齐了全链路影像技术的最后一块拼图-芯片。结合OPPO此前在传感器、模组、算法等软硬件层面的技术积累,让OPPO在计算影像领域,实现了从芯片到自研算法、通用平台、深度定制传感器的整合,让手机影像打破硬件桎梏,开启OPPO未来十年影像技术发展的新篇章。

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