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怎么挑拍照手机?联发科提出真AI相机三大标准

手机是大家日常生活中使用最多的拍摄工具,它会帮你拍摄桌面上的美食,也们你纪录下旅程中美好的瞬间。从手机被赋予拍摄功能的时候开始,人们对其要求就越来越高。而随着AI功能的加入,让手机拍摄变得更聪明更方便。但这样成了手机厂商营销卖点,消费者却未必清楚AI拍摄有什么区别?

怎么挑拍照手机?联发科提出真AI相机三大标准

什么才是真AI相机呢?最近联发科就给出了他们的答案。联发科认为真AI相机需要由三大元素组成,分别是大像素尺寸的Sensor(传感器)、强悍的AI性能、芯片级的三核ISP,三者相辅相成,缺一不可。

大像素Sensor

在摄影圈有一句话叫做「底大一级压死人」,这里所说的「底」,指的是手机镜头里的图像传感器(Sensor),它负责接收光线信息,并且转化为电子信号形成我们想要的照片。

而对于手机这类产品来说,在「大底」的同时,人们还关注其Sensor像素尺寸。摄影的本质是对光线的捕捉,当你Sensor像素尺寸越大时,在同一时间内就能够「捕捉」到更多的光线,就可以提升进光量,哪怕在暗光环境下也能够捕捉到更多的细节,减少噪点,让照片更加纯净。

受制于传感器尺寸的限制,目前大多数的手机Sensor像素尺寸都在1.4μm或以下,虽然这个Sensor像素尺寸已经有不错的拍照效果,但“真AI相机”对Sensor像素尺寸的要求至少要1.55μm。

怎么挑拍照手机?联发科提出真AI相机三大标准

目前拥有1.55μm或以上Sensor像素尺寸的传感器并不多,主要有索尼的IMX380(1.55μm)、IMX586(像素四合一达到1.6μm)、IMX378(1.55μm)、IMX600(像素四合一达到2.0μm)和三星GM1(像素四合一达到1.6μm)。大家也可以看到在「大底」的同时通过四合一像素的技术,1.55μm以上的Sensor像素尺寸将会成为未来高端手机传感器的主流。

怎么挑拍照手机?联发科提出真AI相机三大标准

索尼IMX586的Quad Bayer彩色滤光片阵列技术(像素四合一技术)

虽然说后面将会介绍的AI性能和ISP也能提升手机拍照的表现,但如果脱离了Sensor像素尺寸来谈拍照画质,无疑是“耍流氓式”的营销。

出众的AI性能

从前年底开始,AI拍照已经成为了不少手机在传播拍照功能里的“标配”,然而AI拍照就是“真AI相机”吗?答案是否定的。

AI性能在手机拍照并不仅表现在目前常见有智能场景识别功能,还有更多是针对图像、人脸和动作的识别。举个例子,传统的美颜功能是套用模板来进行简单的美化处理,两个脸部特征不同的人可能只会采取相同的美颜方案,这样出来的人像样张就是有的人好看,有的人并不好看。

因此,目前一些旗舰手机上就可以实现因人而异的定制化美颜效果,这不仅需要手机厂商针对不同的人脸建立数据库,就像OPPO手机还为此建立了理想人像实验室,为的就是可以把美颜做得更加“不一样”。而手机在拍照时会存在各种的不同的因素,如实时的光线、角度、肤色和脸部特性,而将实时的人像数据与美颜数据库连接起来也就是考验手机AI性能的时候。

怎么挑拍照手机?联发科提出真AI相机三大标准

从针对手机CPU性能的Geekbench,到手机拍照表现的DxOMark,人们希望能够量化手机各个维度的表现,而针对AI性能,目前手机行业内比较认同的是来自于有着“欧陆第一名校”之称的苏黎世联邦理工学院(ETHZ)的AI-Benchmark榜单(也被称为苏黎世跑分),它会提升一个基准系统来评估众多神经网络架构以及AI运算能力的表现,其核心的测试包括以下8项。

1. MobileNet-V1神经网络的目标识别/分类

2. 对象识别/初始分类-V3神经网络

3. 人脸识别

4. 图像去模糊

5. 基于CPU、NPU、DSP的VG-19神经网络图像超分辨率

6. 仅在CPU上的SRGAN神经网络的图像超分辨率

7. 语义图像分割

8. 照片增强

怎么挑拍照手机?联发科提出真AI相机三大标准

基准测试中使用到的深度学习模型的特征总结(图/网络)

同时这些测试还能划分为三大类别,想要完成这些测试,对芯片的运算能力也是有相应的要求,具体如下:

AI物体识别(测试1/2/3):10-100 GMAC/s(每秒乘累加次数)运算能力

AI影像分类(测试7):50-500 GMAC/s运算能力

AI图像增强(测试4/5/6/8):200-5000 GMAC/s运算能力

如果想要实现“真AI相机”的要求,那么其AI性能自然不会低,参考AI-Benchmark综合得分超过21000的芯片才能够较好地完成视频类AI运算的任务,其中联发科新推出的Helio P90芯片得益于具有专门的APU(AI运算单元),因此在AI-Benchmark测试取得了25654的高分,而且Helio P90的运算能力也达到了1165 GMAC/s,这两项分数都说明了Helio P90在AI运算能力上均位于这一领域中的第一梯队,同样在第一梯队的产品有华为海思980和高通骁龙855。

怎么挑拍照手机?联发科提出真AI相机三大标准

芯片级的三核ISP

与大家熟悉的CPU、GPU一样,手机芯片中也有专门负责图像信号处理的单元,那就是ISP(Image Signal Processing)),它的主要任务是将Sensor捕捉的图像信号进行处理,包括画面降噪、亮度调节、色彩补偿等,然后输出为一张照片或者视频。

怎么挑拍照手机?联发科提出真AI相机三大标准

随着目前手机摄像头往高像素、多摄的方向发展,为了有更好的照片画质,目前高端的手机多会采用芯片级的三核ISP方案,可以同时一起动作,快速处理高帧率的视频,也可以分别处理不同焦段的影像,这可以为手机相机提供稳定和高质量的拍摄功能。

如前面所介绍的索尼IMX586传感器(Sensor)最大可以输出4800万像素的静态照片,以及拍摄最高4K(4096x2016像素,90帧)的动态视频,想要快速处理好这些图像信号则需要芯片的支持。如联发科Helio P90上就搭载了自研的Imagiq图像信号处理器,采用三核ISP的设计,可以同时开启运算,其强大的性能可以快速处理最高4800万像素的图像信号。

怎么挑拍照手机?联发科提出真AI相机三大标准

除此以外,目前手机拍照中的人脸侦测、HDR(多帧合成)、智能降噪、四合一像素、全像素双核对焦等技术均需要基本芯片级的ISP才能实现。

如果说传感器是汽车的引擎,那么AI性能就是变速箱,ISP则是轮胎,只有当有着充足马力的引擎、加上适当的变速箱组合以及十足抓地力的轮胎,才能让汽车在快速平顺行驶的同时保持合理的燃油经济性,其中引擎的马力是汽车行驶速度的关键,也正如大像素尺寸传感器在“真AI相机”中的作用,是核心也是基础。

大像素尺寸的传感器+出色的AI性能+芯片级的三核ISP技术才是组成“真AI相机”的三大标准,并且缺一不可。因此大家在选购手机时应该在关注处理器芯片表现的同时,还应留意主摄的像素尺寸。

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