自從手機配備相機開始,影像系統便成為了手機的一個重要組成部分,而拍照質量自然成為衡量手機價值的一個重要賣點。即便當時的手機攝像頭普遍只有數百萬像素,即便當時的手機影像能力基本只能圖一樂,但是大家依然熱衷於用手機記錄下生活裡的點點滴滴。沒有別的,就圖個方便。
隨著科技的發展,智慧型手機的功能變得越來越豐富,用戶對於影像功能的要求也越來越高。多攝像頭、潛望式超長焦、長焦微距鏡頭、億級像素主攝、超大底主攝...從手機廠商在手機影像規格上的不懈努力來看,影像功能儼然成為了近幾年手機廠商們最著重發展的領域之一。
今天上午,微博數碼博主@數碼閒聊站爆料,OPPO正在研發獨立圖像處理晶片(ISP),希望能在手機影像的道路上更進一步。如果消息屬實,這枚ISP晶片將會成為OPPO首顆自研晶片,這絕對是OPPO的一次歷史性突破,甚至可能成為OPPO旗艦手機再上一層樓的關鍵所在。
那麼問題來了,所謂ISP晶片究竟有什麼作用?為什麼手機廠商紛紛開始自研ISP晶片?OPPO的「造芯」裡程碑會從這顆自研ISP晶片開始嗎?借著這次機會,我們正好可以探討一下這些問題。
影像的切入點在了解手機廠商自研ISP晶片的作用前,我們需要先了解一下相關概念。所謂ISP,即Image Signal Processor(圖像信號處理器)的縮寫,一般用來處理Image Sensor(圖像傳感器)輸出的圖像信號。它是圖像處理的核心器件,在手機影像系統中佔有核心主導地位,是手機晶片系統中的重要組成部分。
根據魅族內核團隊《相機系統綜述》一文所述,用戶在拍攝景物時,景物通過Lens(鏡頭)生成光學圖像,然後投影到Image Sensor(圖像傳感器)上,經過光電轉換、A/D轉換生成Bayer格式的原始數字圖像,然後輸出到ISP(圖像信號處理器),經過算法處理,最後輸出用戶可見的圖像。
(圖源:CSDN論壇《圖像信號處理算法概述》)
換句話說,我們在拍攝相片時常說的圖片的銳化、降噪、色彩優化,還有計算攝影裡面常見的自動對焦、自動曝光、自動降噪、色彩調整、物體識別和自動白平衡等功能,乃至於早已習以為常的雙攝像頭、三攝像頭支持基本全都是在ISP中處理完成的。只有優秀的ISP晶片加上優秀的相機模組,才能帶來優秀的成像效果。
當然,鑑於ISP的重要性,現在各家處理器廠商內置的ISP也越來越強大。例如高通驍龍888處理器內置的Spectra 580 ISP,能以每秒處理27億像素的速度拍攝照片和視頻,擁有著三重並發、三重並行的能力,支持單幀逐行HDR功能,計算影像能力大幅提升,其性能足以滿足手機市場的需求。不僅如此,採用內置ISP還能降低開發難度、降低成本價格、提高產品的上市速度,有利於佔領市場。
但是,使用內置ISP當然也有相應的不足之處。首先,內置ISP是封裝在處理器內部的,基本上只有在處理器更新的時候,對應的內置ISP才能獲得迭代更新。如今,在圖像傳感器高速迭代的背景下,內置ISP卻基本保持著一年一更新的頻率,確實有點跟不上廠家的節奏。
其次,基於同樣處理器生產出來的手機,其ISP的性能自然也是一樣的,可供調教的條件也是固定的,這樣不利於實現產品的差異化。選擇自研ISP,OPPO就可以根據自己的需要設計外置ISP驅動,設計自己的對焦、降噪、曝光策略,沒準能夠得到比內置ISP更加出色的畫面質量。不僅如此,選擇外置自研ISP,那麼就可以在採用同一顆處理器的情況下,自行搭配不同型號的ISP,以此實現產品的差異化,給用戶提供更豐富和優質的產品。
綠廠的「造芯」夢對OPPO而言,自研ISP的意義遠不止這些。除了華為之外,小米和OPPO算是國內對晶片最有興趣的兩家手機品牌。根據36氪的報導,OPPO早在2019年10月成立了晶片技術委員會,囊括了OPPO、realme和一加的諸多技術人員,並將造芯項目命名為「馬裡亞納計劃」。
2020年11月,OPPO向歐盟知識產權局申請了OPPO M1的商標,這被認為是OPPO首款自研晶片。次年3月,微博數碼博主@數碼閒聊站爆料,OPPO「馬裡亞納計劃」所產出的首個項目成果即將公開,只不過並非大家最為期待的手機SOC晶片。結合目前的消息來看,OPPO M1很可能就是這枚自研ISP晶片的名字。在成立一年半後,OPPO「馬裡亞納計劃」終於有成果浮出了水面。
對於在「造芯領域」還是新人的OPPO而言,想一下子鼓搗出旗艦處理器自然不大現實。穩紮穩打,從對手機影像功能非常重要的ISP圖像信號處理器下手,不失為明智之舉。要知道ISP麻雀雖小,五臟俱全,其內部包含CPU、SUP IP、IF等設備,可以看作是一個完整的SOC,可以運行各種算法程序,實時處理圖像信號。
如果OPPO今年能夠成功推出自研ISP晶片,那對於他們來說絕對是一個不錯的開始。能夠在「馬裡亞納計劃」立項僅僅兩年後就拿出了第一個成果,這個速度確實是相當地驚人,畢竟晶片研發所需要投入的人力與物力成本是相當可觀的,而OPPO M1的快速面世與OPPO的大手筆投入也分不開。
過去一年,OPPO投資了瀚巍電子、微容科技等多家與晶片設計有關的公司,並將晶片研發中心落戶廣東東莞。據知情人士透露,OPPO的晶片團隊來自各大頂級晶片廠商,其中有不少都是來自小米澎湃和華為海思的工程師,這些資深工程師的加盟無疑讓OPPO少走了許多的彎路,也加速了項目成果的產出。
對於OPPO來說,自研ISP晶片僅僅是一個開始。作為投入了大量人力與物力的計劃,「馬裡亞納計劃」可以說關乎著OPPO的未來競爭力,通過獨有的晶片讓自己的產品擁有更穩定的性能與更獨特的功能,將讓OPPO的產品在未來的市場競爭中得到明顯的優勢。
自研ISP,會成為主流嗎?在討論這個問題之前,我們必須明白一點,那就是自研ISP晶片在手機行業其實並不罕見。在OPPO之前,小米、華為、蘋果和三星都已經推出了自研ISP晶片。以華為為例,華為從麒麟950處理器就開始集成了自研的ISP晶片,可以自己從底層深度優化照片的處理,華為也藉此躋身全球手機拍照的第一陣營。
小雷認為,在手機影像軍備競賽愈演愈烈的今天,自研ISP很可能成為移動影像的新趨勢。要知道,在移動影像上,能夠決定最終成像效果的只有傳感器素質、鏡頭素質以及ISP處理能力。既然手機廠商們能夠為了更好的成像效果,尋找專業廠商定製傳感器,那為了提升手機影像能力,自然會去研究ISP晶片。
最後,自研晶片這條路從來都不是一件容易的事情,涉及資金、技術、市場等各個方面。雖然OPPO M1可能只是一款獨立ISP晶片,但它承載著OPPO對技術的追求和夢想。要知道,華為的麒麟晶片也是經歷過十幾年的研究,才有了今天的市場地位。作為晶片新人的OPPO,更加需要堅持積累和研發,這樣才能夠一步一個腳印去實現自己的目標。
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