關於影響拍照質量的因素分析

2020-12-05 電子發燒友

關於影響拍照質量的因素分析

發表於 2019-08-26 16:10:24

ISP對手機拍照質量起重要作用

往往談及一款手機的拍照質量好壞時，稍懂一些手機常識的朋友往往首先想到的是傳感器、鏡頭質量等等，而其實還有另外一個更願意處於幕後的低調工作者，而且其也正在越來越深的對智慧型手機拍照質量產生著影響，那就是相對其他複雜的技術模塊最為大眾用戶熟悉的手機最核心——處理器。下面我們借用最新登場的驍龍820為例和大家簡單分享一下處理器對手機拍照質量產生了何種影響。

CPU也在影響拍照質量

之所以說是處理器，是因為相對而言處理器更為大眾所熟知，更容易被大家理解。其實更嚴格來說，我們這裡所說的是ISP和DSP兩個因素，而這都是集成在驍龍處理器（這裡我們習慣性的稱為「CPU」，準確說是「SoC」，CPU、GPU、IPS、DSP都整合其中）的當中的重要模塊，雖然並不像傳感器、鏡頭那麼為大眾用戶所知，但其實二者在幕後相互協作的對手機的拍照質量發揮著顯著的支持作用。

ISP即「圖像信號處理器」，英文全稱「Image Signal Processing」，在手機晶片當中主要負責拍照部分，可以認為是手機相機的「大腦」，負責處理前端圖像傳感器輸出的信號，實現降噪等效果，另外，諸如HDR、人臉識別、自動場景識別等功能也是ISP的功勞。

Spectra ISP對於手機拍照（視頻錄製）質量起著重要作用（截圖來自高通美國官網）

驍龍820處理器集成的Spectra ISP是Qualcomm Technologies迄今為止最先進的雙圖像信號處理單元，藉助14位雙ISP實現更自然的皮膚色調，同時支持三個攝像頭（例如一個前置攝像頭和兩個後置攝像頭），支持30fps零快門延遲拍攝最高2500萬像素照片；利用Spectra ISP的靈活複合自動對焦框架和支持下一代計算攝影的多傳感器融合算法改善照片質量。

Spectra ISP最明顯體現的提升在於寬容度提升和弱光拍攝降噪優化。其藉助動態的局部色調映射（LTM）技術，對色調重新映射而後疊加，從而實現高動態範圍圖像（HDR）。通過增強畫面陰影的層次，使細節更加清晰；並且改善對比度最終使照片更接近真實場景的自然色彩表現。其通過識別整體環境，在最大程度保證高光部分細節得以保留的情況下，將暗部進行適度提亮，表現出更多細節，保障照片（和視頻）整體具有更高的質量表現，這其中也有DSP的功勞。


弱光降噪優化和局部色調映射效果

2DSP和ISP協作提升手機拍照質量

DSP即「數位訊號處理器」，英文全稱「Digital Signal Processing」，是CPU和GPU之外的另一個重要模塊。驍龍820集成了Hexagon 680 DSP，可保證傳感器在超低功耗下實時在線（保持開啟狀態）並具有更先進的低能耗圖像處理進程。除了以更高的效率分擔CPU、GPU當中費電的任務，涉及到拍照質量方面通過與Spectra ISP的協作可以提亮照片（和視頻）中的暗部，使其不至於過暗（具有更快的速度和更低的功耗，速度是前幾代驍龍速度的3倍，能耗僅為之前的10%），整體寬容度更高。

Hexagon 680 DSP與Spectra ISP協作提升拍照（視頻錄製）質量（截圖來自高通美國官網）

左側為搭載驍龍810的手機拍攝|右側為搭載驍龍820的手機拍攝

下側為搭載驍龍810的手機拍攝|上側為搭載驍龍820的手機拍攝

弱光情況下ISP和DSP能夠自適應地增亮視頻和照片中較暗的區域

可以預見的是，未來搭載驍龍820晶片的智慧型手機將具有比下階段更優秀的拍照（和視頻錄製）質量，而其中並不僅僅是傳感器和鏡頭升級的功勞，驍龍820同樣會發揮不可忽略的作用。而這些並不是我們能夠簡簡單單從處理器的跑分高低上便做出優劣評判的。最大程度的提升處理器能夠帶來的綜合體驗，這是高通目前非常理智、而且明智的地方，本文所談其對拍照方面的更好支持是其中一個方面。

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