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    秒变摄影大师 AI是如何改变手机拍照的?

      [  中关村在线 原创  ]   作者:申博博彩现金网   |  责编:周博林

    越来越多的人选择用手机通过照片与视频的方式保留记忆,而在刚过去的五一假期,出门游玩中携带一部影像系统优秀的手机就能展现出对于生活记录的优势,而对于一部拍照优秀的手机来说,除了镜头参数的耀眼外,也离不开手机SoC和AI提供的性能支持。

    如果说起安卓手机阵营中,影像性能最好的SoC,旗舰机型标配的骁龙865自然当仁不让,除内置Spectra 480 ISP外,还有Qualcomm第五代人工智能引擎AI Engine的加持。提起AI,很多人会下意识和营销手段、噱头联系在一起,但从实际的移动端影像系统来看,通过SoC内置的Spectra 480 ISP+Qualcomm AI引擎的结合,给手机拍照有着强悍的表现,下面我们结合搭载865 SoC手机的实际拍照表现来阐述第五代Qualcomm人工智能引擎 AI Engine在实际拍照中的作用。

    01 AI引擎带来是全方位画质升级

    在移动端影像飞速发展的过程中,业内也尝试通过对于移动端镜头的升级全面带动移动端影像的进步,但移动端影像系统的发展方向并不是复刻专业相机的“镜头路线”,而是借助移动端使用便捷的优势让普罗大众记录生活。而手机作为当前用户最智能的使用终端,通过AI引擎实现对于视觉能力的全方位提升才是更贴近用户的发展方向。

    可以说当前相机的影像系统和手机影像系统走上了两种不同的方向。相机追求的是保留更多细节便于留出更多后期处理空间,移动端则是更快更便捷记录与分享生活。在这一过程中,移动端通过AI引擎对于成像结果的自动调校就起到了很大的增益作用。以OPPO Find X2 Pro的影像系统为例,AI引擎对于这套影像系统的实际使用也有明显的增益作用。

    手机记录春天需要聪明大脑 骁龙865拍摄性能解析(审核)

    骁龙865的AI算力来源于第五代Qualcomm人工智能引擎AI Engine。第五代AI引擎则由 Kryo 585 CPU+Adreno 650 GPU+Hexagon 698张量加速器构成,每一部分都有各自的运算专长,系统会根据实际负载将需求分配到到CPU、GPU和张量处理器上。高通第五代AI Engine的AI算力达到了15TOPS,保证高性能与功耗低兼备,满足移动端的使用需求。

    规拍摄对于图片表现力的增强

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    OPPO Find X2 Pro常规样张

    常规场景下移动端拍摄过程经历“镜头与CMOS收集图片信息”到“Spectra 480 ISP+AI引擎增强画面表现力”再到“最终成像结果”的过程。在第二个步骤中,Spectra 480 ISP和AI引擎会根据实际的算法提升图片的细节与质感,达到增强像系统表现力的目的。

    AI场景识别是提升拍摄表现力的关键

    AI引擎提升最终拍摄表现力的原因主要是AI基于深度学习功能对移动端进行最终画质的针对性优化,保证拍摄的最终观感。当你使用移动端影像拍摄时,骁龙865内置的第五代AI引擎则会识别你当前拍摄场景是人、食物、风景还是是动物。

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    AI场景识别

    AI优化拍摄过程中最重要的是AI引擎对于场景的识别。采用骁龙865的手机会默认打开这个功能,第五代AI引擎会帮助用户自动识别当前场景并选择最佳的拍摄参数,并会根据实际场景选择“夜景模式”、“微距模式”等。同时,AI引擎还会对拍摄选择合适的曝光和色彩调节,让用户从繁琐的拍摄参数中解放,享受所见即所得的拍摄乐趣。

    弱光环境下提升拍摄降噪的处理

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    OPPO Find X2 Pro弱光拍摄

    弱光对于移动端的拍摄要求相对较高。这是因为手机CMOS受元器件体积的限制,弱光下的表现往往不尽人意。移动端解决弱光拍摄的手段是通过短时间内拍摄多张不同曝光下的照片,通过挑选与合成的方式实现对于移动端弱光拍摄增强的效果。这个过程中除了对于镜头与CMOS参数的硬件要求外,也对于ISP和AI Engine的计算性能提出了要求。

    搭载骁龙865 SoC的OPPO Find X2 Pro 上的“超级夜景 3.0”技术,一方面通过Spectra 480 ISP以每秒处理20亿像素的速度处理图片信息,另一方面利用AI引擎则通过场景识别等功能实现对于图片的噪点去除、坏点修补、曝光校正等功能,进而呈现优质的弱光拍摄效果。正式在ISP和AI Engine的联合作用下,实现了对于实际的夜景环境进行图像重建和色彩重建。

    对于高清视频支持

    视频是当前最重要的分享媒介之一,移动端的影像系统也让普通人能够通过极低的成本完成对于视频的录制与处理。用户对于视频的需求无非两点——“看得清”(更高的画质)和“拍得稳”(更好的防抖控制)。采用骁龙865 SoC的手机实现对于 4K 视频的录制,而骁龙865借力Spectra 480 ISP与第五代AI引擎最高实现了对于8K视频的录制。

    在Spectra 480 ISP和高通第五代AI Engine的算力支持下,移动端影像系统最终成像表现有了长足的进步。AI引擎在不同的环境下带来了不同的画面表现力,使移动端影像系统摆脱了传统拼镜头与参数的桎梏,带来了更多的拍摄趣味、更丰富的画面色彩表现、更优秀的成像效果。

    02 除了对影像效果升级外,AI提升了相机的智能程度

    上文我们阐述了高通骁龙第五代AI引擎在手机影像系统中的具体作用。从AI引擎在影像系统中的处理我们不难发现“不搭载AI引擎的传统智能手机”与搭载“搭载AI引擎的智能手机”的区别:

    传统智能手机只能一对一解决问题,用户如果要得到一张精致的照片,首先需要用相机拍出一张照片,然后通过App对图片进行后期处理;而搭载AI引擎的智能手机则可以在用户拍摄后就可以得到精致的照片,无需任何处理。

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    这个过程中,AI引擎根据用户的实际需求简化了拍照的流程。AI引擎对于移动端最重要的提升是实现移动设备对于人需求的理解:通过提升移动设备的感知能力,让移动设备了解消费者的需求才是移动端的未来,而高通AI引擎深入参与移动端影像系统,进而让移动端影像系统变得更好用。

    AI引擎带来平滑顺畅的变焦过程

    移动端的影像系统受制于体积无法搭载体积庞大的光学变焦镜头,因而移动端的变焦是通过后置多摄的镜头接力与算法补足实现的。目前移动端主流的变焦是通过在广角、主摄与长焦镜头中切换来实现的。但因为多个摄像头的位置不一样,所以在变焦过程中会出现变焦过程不够顺畅的问题。

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    采用骁龙865手机的变焦效果

    而采用骁龙865的手机则能够实现平滑的光学变焦和保持变焦过程中画面曝光与色彩的一致, 可以说Spectra 480 ISP和高通AI引擎正是移动端实现平滑变焦幕后功臣。移动端影像系统不借助AI引擎强大的算力能够保证用户在不同镜头的切换过程中保持拍摄画面取景框的稳定,从而使移动端变焦过程呈现更平滑流畅的使用效果。

    同时,移动端影像系统变焦面临的另外一个问题是拍摄最终样张的实际曝光与色彩呈现不一致的现象,这是移动端影像系统常见的问题。而高通第五代 AI 引擎以运算的形式修正拍摄画面的参数,实时优化变焦画面,最终将变焦拍摄得到的图片风格、色彩与曝光控制在同一风格。

    总说AI无用论? 没了骁龙芯片这些拍照功能全作废(待审不发)

    众多手机厂商在高通第五代AI Engine基础上开发属于自己的变焦技术。其中realme在高通第五代AI Engine的基础上研发出SAT平滑变焦技术,可以模拟出单反镜头变焦的感觉,多个镜头切换画面稳定不跳跃,而且可以保持曝光、色温等效果的一致。

    AI引擎实现对于4单元色彩滤镜阵列硬件加速

    高通凭借这种理解在AI引擎中实现了对于4单元色彩滤镜阵列硬件加速的支持。现在很多的移动端传感器是像素四合一,像素四合一的优势是提升实际拍摄效果,但过去在处理像素四合一的运算是1个像素1个像素进行的,而AI引擎的硬件加速则实现对一次运行处理4个像素,通过CPU、DSP与ISP的接入处理,降低功耗的同时提升运行效率。

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    4单元色彩滤镜阵列硬件加速

    AI引擎带来更聪明的对焦

    移动端影像的跃进带来的是用户对于移动端影像系统的对焦有着更高的要求。在AI引擎全面应用移动端之前,移动端已经出现了提升对焦效率的算法,但AI引擎加持下的手机对焦则有了聪敏的大脑,移动端对焦效率得到大幅度提升,经过AI场景识别的取景框会自动识别画面焦点并实时追焦,实现真正意义上的“自动对焦”。

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    NEX3s“人眼追焦”功能需要AI Engine支持

    此外,有些传感器搭载的“全对焦区域自动”功能则需要同分调用Spectra 480 ISP和第五代AI Engine性能,带来更准确的对焦效果;还有vivo NEX3s借助AI Engine的算力实现了对于“人眼追焦”功能的实现,进而实现了更好的人像拍摄效果。

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    上述这些让人惊艳的拍摄功能,如果离了AI引擎,会出现不能实现或者表现效果大打折扣的问题。而AI引擎对于影像系统的影响还体现在拍摄过程的电量消耗上:不仅可以将摄像头的功耗控制在1毫瓦以内,还可以将视频拍摄的功耗降低16%。而ISP+AI引擎在通过全方位的优化提升移动端影像系统的使用体验,重新定位移动端影像操作的前进方向。

    03 AI引擎还提升了移动端后期处理

    如果手机不具备AI算力或者AI算力不足,我们可以借助第三方App对图片进行AI处理,具体步骤为:“图片传输到云端”→“借助服务器AI算力对图片进行处理”→“从云端下载回本地”。在这个过程中不仅需要流量,还对于网络也有一定的要求,当移动端的AI算力足够强,我们可以在手机端实现对于图片的AI美化。

    实时路人消除

    在拍摄过程中,很难避免路人抢镜,而搭载高通865的vivo APEX 2020概念机借助第五代AI引擎实现了实时路人消除功能。

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    实时路人消除

    这种功能依靠移动端高通第五代AI引擎的强大算力实现了对于图片与视频的复原,消除视频与图片中的“路人甲”,进而保证移动端的拍摄主体不被抢镜。保证视频与图片的纯净度,突出主体。

    AI一键换天

    “AI一键换天”则是移动端AI技术大热的功能,这项技术借助高通第五代AI引擎的每秒15万亿次运算,在极短的时间内实现图像分割,优化图片背景,成为移动端的AI修图神器。

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    AI一键换天

    上图中不难看出,“AI一键换天”可以瞬间将图片中的背景更改为彩色或者换成完全不一样的天空。特别是当我们在某处拍摄后,可将不满意的天空背景换成其他颜色,而手机厂商搭载的“AI一键换天”则就是基于高通第五代AI引擎实现的。先通过高通第五代AI引擎实现对于图像的分割,继而根据用户需求变换天空色彩与背景,呈现效果如魔法般神奇。

    除了上述AI引擎在移动端后期的功能,还有AI智能构图、AI声音对焦等贯穿于移动端影像系统的功能。AI引擎在移动端的作用已经打通了影像信息采集、影像处理、成像与后期处理等全过程。而高通第五代AI引擎的强大算力是为了更好地满足用户对于Vlog、旅游记录、保留更清晰的记忆等越来越多、越来越严苛的需求。

    04 总结

    AI引擎给手机带来的优势是让手机越来越智能,越来越好用,越来越理解用户的心意,而移动端影像系统则是AI引擎最能体现价值与发挥作用的场景,在AI引擎的加持下,用户只需要按照AI引擎的指引实现构图与按下快门就行了。繁琐的技术细节于传统的拍摄技巧都可以放诸脑后。

    把用来调节参数、考虑技巧与后期处理的时间解放出来,交给高通第五代AI引擎去处理,这是移动端影像系统发展的必然趋势,也是移动端在不同环境下呈现最优质影像效果的核心。每一段影像都是美好回忆,每一段影像都需要被铭记,而高通第五代AI引擎身居幕后统御移动端影像,时刻候命记录用户每一段记忆。

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