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計算攝影對标iPhone,小米12 Pro底氣從何而來?

12月28日,小米12系列正式釋出。作為跨入2022年,最受關注的安卓旗艦,小米12 Pro首發索尼IMX707大底傳感器,提升暗光環境下HDR能力,更号稱安卓最快拍照速度,還有萬物追焦功能等,都緻力于帶來“快,更穏”的手機拍攝體驗。

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值得注意的是,此次小米12全系都采用了三攝系統,據研究機構Omdia報告顯示,截至2021年第三季度,三攝像頭智能手機的出貨量增加到與四攝像頭智能手機相同的水準。

多年來,智能手機從單攝發展到四攝成為主流,不過,進入2021年以來,四攝像頭的份額有所下降,三攝像頭占據了更大份額。分析認為,除了供應鍊外部因素外,為了滿足消費者對智能手機相機性能的高期望值,過去攝像頭數量主導的競争正轉變為性能改進的競争,尤其是高端旗艦手機,人工智能和計算攝影的進步正在改變移動影像格局。

顯然,小米12 Pro強大拍攝能力的背後,也離不開計算攝影及相關算力的技術突破。

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手機拍照如何更快

如何将專業裝置的影像能力裝進手機,是手機廠商近年來最專注的課題之一。但受手機體積限制,在繼續提升改造傳感器、攝像頭等硬體素質的同時,手機廠商同時走上另一條高效提升影像表現的道路。

以一直最受“關照”的手機夜景拍攝為例,随着多重曝光+多幀合成計算的不斷優化,手機夜間拍攝效果已獲得大幅優化,甚至在隻有幾Lux照度下,也可以拍攝出肉眼無法看清的場景。

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計算攝影對标iPhone,小米12 Pro底氣從何而來?

小米12 Pro暗光環境快速成像

當手機在算法優化下已逐漸解決了從拍得到到拍得更好的需求之後,如何為使用者提供更好的拍攝體驗,就成為了小米12 Pro這次探索的關鍵。

如小米所說,為力求做到更好的拍攝體驗,小米12 Pro挑戰做安卓拍照速度天花闆,大大縮短了連拍間隔,改善連拍體驗,同時顯著改善快門時滞問題。根據小米官方資料,小米12 Pro拍照速度提升53%,連續拍照速度提升209%,夜拍速度提升40%,冷啟動速度提升21%。

此次小米12 Pro之是以能夠在拍照速度上實作如此大的提升,自然也離不開其所搭載的全新一代骁龍8移動平台。

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我們知道,全新的骁龍8移動平台在影像支援方面堪稱飛躍性的提升,其配備的Qualcomm Spectra ISP是首個商用的支援18-bit ISP的智能手機ISP,捕捉的影像資料量相較于前代産品,提升幅度達到了驚人的4096倍。

同時,Qualcomm Spectra ISP的強大還展現在瘋狂的像素吞吐能力,它能夠每秒捕捉32億像素, 與前代相比速度提升19%,為移動端最快。而且它還能夠用單個攝像頭以30fps捕獲 1.08億像素的畫面,或三顆攝像頭每顆分别以30fps捕獲3600萬像素的畫面,或者按鍵一次在一秒内捕獲240張1200萬像素畫面。

可以說,正是在骁龍8的速度支援下,為小米12 Pro實作了安卓拍照速度天花闆的挑戰。

決定夜景成像好壞的關鍵

在夜拍速度獲得大幅提升的情況下,小米12 Pro也沒有停止對手機夜景拍攝效果的進一步優化。

在評測體驗中,預設模式下,小米12 Pro自動HDR算法優化的介入也是肉眼可見的,暗光環境的高光壓制效果明顯加強,帶來了更好的高光細節表現的同時,也沒有出現以往常見的偏藍問題。

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要知道18-bit ISP為影像表現帶來的,不僅是色彩豐富度的大大提升,動态範圍也顯著提高。它能夠為畫面帶來額外4個比特動态範圍,幫助在圖像最暗和最亮的部分看到更多細節。透過這一技術支撐,小米自研夜枭2.0算法,提升了暗光環境下HDR能力。

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尤其是在低光環境下,全新18-bit Qualcomm Spectra ISP還支援“超級多幀引擎”,能夠捕獲30張畫面,再将它們合成為一張照片。這一技術的意義,除了讓低光條件下拍攝的照片擁有銳麗銳麗度、超級豐富的色彩和超級的亮度之外,還在于讓手機發揮出超越硬體極限的潛能。

小米12 Pro的三顆攝像頭均支援超級夜景模式,而除了主攝IMX707之外,另兩枚傳感器都是三星JN1。後者隻有1/2.76英寸,但通過實拍可見,依靠超級多幀引擎,在小米12 Pro上,三顆後攝實作了更為一緻的功能表現。

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由此可見,随着處理器的算力不斷提升,隻要算法足夠強勁,手機有望突破硬體水準限制,拍出出色的照片。在未來,計算攝影能夠做到的事情将會變得更多,甚至可能取代硬體參數,成為決定手機成像效果好壞的關鍵因素。

計算攝影拓寬手機影像邊界

移動平台越來越多的富餘和針對性算力,以及融合更多的AI能力,都為手機廠商在後期算法優化提供了更大的可操作空間。

在視訊拍攝方面,18-bit ISP率先在智能手機上支援8K HDR視訊拍攝,同時8K HDR視訊還能以HDR10+式進行拍攝,并且與前代産品相比,在HDR10+視訊拍攝使用場景下,功耗降低達50%。

而且,18-bit ISP的超大帶寬支援用同一圖像傳感器同時拍攝8K視訊(每幀3300萬像素)和拍攝6400萬像素的照片。小米12 Pro大為提升暗光視訊能力,又是又一個典型例證。其夜枭視訊算法,通過神經網絡驅動,進行畫面智能取幀曝光合成,同時提升AI降噪能力,讓畫面亮度顯著提高。

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小米12 Pro夜景視訊截取畫面

高端移動平台的一大顯著特征,是内置專門的高算力ISP用于影像處理,骁龍8繼承并再一次強化了骁龍8系平台ISP算力同時,新一代Spectra ISP這次還融合了更多的AI能力,幫助手機使用者拍好照片,也能拍出好玩的東西。

新一代Spectra ISP的AI人臉識别能力由骁龍888的115點更新為300點,識别速度也由24ms下降到6ms,提升高達300%。小米12 Pro支援在夜景環境下使用人像模式拍攝照片,不僅能夠實作精準的人像虛化效果,同時還會對背景的光源智能處理為更漂亮的光斑。

搭載骁龍8平台,小米12 Pro首發萬物追焦技術,不僅能夠進行人眼識别,還能識别主體的全貌,就算變換多種角度,照樣識别主體,不失焦點。

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人臉識别、背景虛化、萬物追焦等,也都仰賴全新一代骁龍8內建了高通最新的第七代AI引擎技術,帶來4倍性能提升。

在此前的峰會現場,高通展示了骁龍8移動平台AI能力的加持下,在視訊拍攝中同時進行面部識别、背景虛化、手勢識别和姿态識别的AI影像方案,四種不同的技術意味着四種神經網絡運算,由此可見其第七代AI引擎提供的強大性能保證。

計算攝影對标iPhone,小米12 Pro底氣從何而來?

從小米12 Pro突破性的相機表現,我們可以斷言,影像表現強大的手機必然有着不一般的計算攝影能力。作為高通新一代旗艦移動平台的骁龍8,具備了業界領先的計算攝影能力,諸多特性幫助手機擁有更強大的影像功能,在這基礎之上,各家廠商還可利用骁龍8的算力承載各自的影像技術創新,積極拓寬手機影像邊界。

我們已經知道,除了小米12系列,realme GT2 Pro、iQOO9、一加10系列等,多款即将面世的2022年旗艦手機都會搭載骁龍8登場。屆時,依托骁龍8平台,它們又将為智能手機帶來哪些影像層面更新呢?我們拭目以待。

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