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智能手机能拍出数码单反相机质量的照片吗?自己判断...

作者:Liran Bar时间:2017-07-27来源:电子产品世界
编者按:为了使智能手机拍照达到单反相机的效果,可以采用添加DSP的方法来改善ISP的图像处理。该方法有诸多好处,例如可以提供WRGB到RGB转换、失真校正、视频防抖和其他ISP增强功能;还可以实现许多其它功能,显著提高静态图像和视频片段的质量,如低光增强、HDR和超分辨率;另外降低了功率等。

作者/ Liran Bar CEVA 成像与视觉产品营销总监

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/201707/362267.htm

摘要:为了使智能达到的效果,可以采用添加的方法来改善ISP的图像处理。该方法有诸多好处,例如可以提供WRGB到RGB转换、失真校正、视频防抖和其他ISP增强功能;还可以实现许多其它功能,显著提高静态图像和视频片段的质量,如低光增强、HDR和超分辨率;另外降低了功率等。

  智能几乎令袖珍照相机销声匿迹。一段时间以来,它们甚至要替代专业相机。早在2012年,《时代》杂志就刊登了用iPhone 4s拍摄的封面,最近一期《体育画报》封面照片是使用Motorola Z拍摄的,《告示牌杂志》封面是使用iPhone 7 plus拍摄的。随着智能摄像头的改进,市场已经预见到类似的图像和视频质量以及类似的功能。但是到目前为止,单反相机在某些情况下仍然是不可取代的。

硬件图像信号处理器的有限潜力

  其中最突出的案例之一是在低光条件下拍摄。其主要原因是通用应用处理器(AP)的功能有限,虽然这些AP还配备了硬件图像信号处理器(ISP),但是图像处理不是AP的主要焦点,而是AP必须支持的许多其他功能之一。因此,它们都提供质量还不错的相机,但不具备最先进的摄影功能。这些解决方案为了保证长续航时间,在图像和视频质量上的能力与单反相机相比则比较有限,如低光、HDR和3A(自动曝光、自动白平衡和自动对焦)。它们也缺乏灵活性来应对不断发展的变化和对更高质量的需求,由于它们使用固定的硬件pipiline,这也使得不能即时提供bug修复的更新和高效的实时技术支持。

  为了提供更好的图像质量和区别于竞争对手的优势,OEM需要提供更多的特色。一些公司通过制造自己的芯片组来解决这个问题。例如,小米开发了自己的AP,包含内置双ISP。但是,有一个更快且风险更低的解决方案可用来解决上述所有问题,并不需要开发整个芯片组。即在现有pipiline中嵌入一个灵活而强大的带有高效矢量处理单元(VPU)的数字信号处理器 ()。

使用实现高级图像和视频质量

  添加DSP来改善ISP的图像处理打开了许多功能的大门。它可以提供WRGB到RGB的转换、失真校正、视频防抖和其他ISP增强功能。还可以实现许多其它功能,显著提高静态图像和视频片段的质量,如低光增强、HDR和超分辨率。使用DSP,所有这一切都以最小的功率实现,以便电池可以持续为所有智能手机任务供电。DSP解决方案还可以最大限度地提高灵活性,并保留满足未来需求的能力。

  DSP可以通过三种不同的配置添加到ISP中。它可以作为配套芯片置于相机模块内,以执行前ISP处理。这支持Bayer patterns、双摄像头和宽视角镜头(如 180°或 360°)。第二个选择是添加DSP用于ISP后处理的配套芯片。第三个选择是将DSP置于ISP内。

将其全部置于SoC中

  这个可能性已经在Rockchip(瑞芯微)刚刚于 MWC 2017期间推出的新视觉协处理器RK1608中实现。RK1608采用CEVA-XM4 DSP内核执行基于帧的处理,而不是像ISP那样基于行。因为它专门用于图像处理,所以性能要比标准AP快得多。它包括多帧去噪功能、预览和捕获的锯齿形HDR、多曝光图像的 HDR处理、深度图生成、超分辨率和伪光学变焦等功能。视觉协处理器的功能不依赖于ISP,因此可以适应任何平台。

  今年早些时候在CES 2017推出的ASUS ZenFone 3 Zoom智能手机是市面上已有的一款使用RK1608进行增强摄影的手机。如果有一种手机真正威胁到单反相机,就是它了。该设备被设计为一部相机,就像设计为一部手机一样。孔径、像素尺寸和传感器分别是 f/1.7、1.4µm 和 1/2.55。它使用新的SuperPixel相机技术,在夜间或低光环境下可拍摄更清晰的图像,并提供比苹果iPhone 7 Plus 高2.5倍的光敏感度(如图1和2)。

  为了演示图像质量,伦敦的城市摄影师Nicholas Goodden专门使用ASUS Zenphone 3 Zoom拍摄了一系列照片(如图3)。这些照片于MWC 2017期间在巴塞罗纳的W酒店打印并展出。正如摄影师在他的网站上所说,这些令人印象深刻的照片仅在七天内拍摄,其中包括展出的印刷品。

  但这是专业的摄影师,对吧?我们希望在受控条件下看到结果。在MWC的CEVA展位,在低光条件 (5 LUX) 下设置了Macbeth Colorchecker,测试不同智能手机(使用自动拍摄模式时)的性能。没有一部手机接近Zenfone 3 Zoom的图像质量,包括仍在开发中并尚未发布的相机模块!如图4和图5所示。

  本文来源于《电子产品世界》2017年第8期第24页,欢迎您写论文时引用,并注明出处。



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