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手机拍照拼什么?图像处理引擎见真章

2019-12-14 23:00:25来源:励志吧0次阅读

2000年,夏普联合当时的日本运营商J-Phone发布了世界上第一款拍照 J-SH04,它使用细长条状的机身设计,并内置了11万像素CCD摄像头,开启了全新手机拍照时代。15年后的今天,手机摄像头像素已经普遍达到了千万级水准,并且伴随社交网络的发展,拍照并分享成为人们使用智能手机最主要的应用场景。

【未来重点 图像引擎】

也许15年前夏普发布J-SH04更多的只是科技发展上的象征而已,在当时并没有引起多大的轰动效应,但现在手机拍照已经成为生活中的一部分,大多数人都不会想象到手机拍照能如此快的发展。回头看,拍照手机的发展大概经历了 个阶段。第一个阶段2000年 2009年,主要是像素升级,提升基础配置;第二个阶段是2010年 2015年,重点攻克传感器,并且应用为王;对于将来我们可以大胆的猜测,从2015年开始,手机拍照将向第三个阶段过渡。这个阶段,软硬件结合的图像处理引擎或成为发展的重点,结果是手机拍照的画质有显著变化,甚至直追微单。

说起图像处理引擎,人们普遍熟知的是 佳能的DIGIC、尼康的EXPEED、索尼的Bionz、松下的Venus和奥林巴斯的TruePic 图像处理引擎。佳能、尼康、索尼等也正是因为其独有的图像处理引擎而驰骋相机市场。而手机拍照随着技术条件的发展,也开始关注相关技术领域,HTC和OPPO相继提出手机图像处理引擎的概念,比如HTC的 ImageSense和OPPO的PureImage图像处理引擎。

各大相机品牌旗下图像处理引擎

手机图像处理引擎到底是什么?它是怎样决定拍照效果好坏与否呢?简单而言之,手机图像处理引擎是一个软硬件结合的成像系统,基于硬件ISP图像处理芯片配套相应的成像算法。而成像算法由特征库和算法库两部分组成。

先来说说HTC ImageSense。ImageSense功能指的是HTC One系列手机改进了包括镜头、感应器、软件等元件性能,整合了独有的HTC ImageChip图像芯片,让影像抓拍更快速、画质更好。早期拥有ImageSense技术的HTC One系列设备配备了最大光圈为F/2.0的28mm镜头和BSI传感器,,支持仅仅0.7秒的超高速拍摄准备时间和0.2秒超快自动对焦功能,反应极为迅速。HTC One X大名鼎鼎的关枪式地连续拍照,在短短20秒内连拍99张照片,就全拜ImageSense所赐。

HTC ImageSense 图像处理引擎

OPPO PureImage图像处理引擎

又比如OPPO的PI原画引擎,其主要由场景特征库和图像算法库组两部分组成。场景特征库容是一个巨大的、包含了尽可能多的摄影场景数据,比如阴天下的花朵、晴天下的花朵、阳光下的建筑、室内暖光下的人像、快速运动的物体等等,基本涵盖了你能想象的所有拍摄场景特征。每一个场景特征下,代表着不同的色彩、光线环境和白平衡等。对应不同的场景特征,自动从数据库中选择最适应的曝光数据和成像算法,以获得最正确的曝光和成像效果。而正是这一个个对应的算法组成了图像处理引擎的算法库。

OPPO PureImage图像处理引擎原理图

【画质保证 倒逼相机】

手机图像处理引擎说起来似乎是一个蛮简单的东西,但实际 起来却非常复杂。现实生活中一点点光线的变化,都会是一个单独的场景。图像处理引擎要保证每一个场景都能找到合适的成像效果,只能不断的丰富特征库及对应的算法。那么芯片上的算法并不是一个个互不影响的抽屉,实际上A场景非常好效果的情况下,B场景可能受影响。所以不断增加数据库的情况下,还要平衡各个场景取到相对优秀的成像。影像工程师不但要做好勤劳的蜜蜂,还要做一名平衡大师。

说了这么多,或许有人要问了,手机图像处理引擎这么重要。我们能从中得到什么好处?手机图像处理引擎带来的最大好处是优秀的画质。其次基于图像处理引擎会延伸出很多实用的拍照功能。基于PI原画引擎,OPPO研发了很多实用的拍照功能,比如有超清画质、绚彩夜拍、慢速快门、极致美颜、追踪趣拍、双重曝光等功能。比如OPPO N 可以拍摄出6400万像素的大照片。到现在为止,PI原画引擎里的 超清画质 功能仍然是手机拍摄界独有的技术。有意思的是奥林巴斯E-M5II微单相机也使用类似的技术,手机图像处理引擎已经影响到相机技术的发展了吗?

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