正所謂“白天不懂夜的黑”。對于手機拍照而言,大白天拍照怎么能夠體會到夜晚拍照的艱難呢?夜拍效果差,幾乎成為多年來手機拍照始終無法打破的瓶頸。
直到今天,終于有人站了出來!繼GPU Turbo后,榮耀近日又宣布另一項嚇人技術(shù)--手持超級夜景拍照(AIS)將應(yīng)用于榮耀10手機上,這將大大提升手機夜拍效果,讓用戶告別三腳架,手持就能拍出夜景大片,將手機攝影提升到了一個新的巔峰。
手機攝影“最怕黑”
世界那么大,很多人都想去看看。
無論是東京塔,還是凱旋門,亦或是倫敦塔橋,全球各地的很多著名景點都以夜景聞名世界。好不容易出趟國,大家都很想用手機記錄下眼前美輪美奐的夜景。然而,就算是價格很高的手機,也未必能達到所見即所拍的夜景拍攝效果,反而美景面目全非、人物不見蹤影成為很多用戶吐槽手機夜拍的痛點。
確實,在暗光環(huán)境下,要拍攝一張好看的夜景照片著實不易。從技術(shù)角度來分析,首先,夜景是最挑戰(zhàn)器材極限的拍攝場景,由于夜景整體照度較低,但零星光源豐富,因此反差比非常大,而手機拍攝器材的動態(tài)范圍有限,不能將如此大范圍的場景記錄下來;其次,夜景照度較低導(dǎo)致單位時間進入鏡頭的光子量少,因此亮度遠遠不夠,信噪比嚴重不足。
為了彌補上述缺陷,夜景常常通過加長曝光、降低增益的方式來提升拍攝質(zhì)量。然而,長曝光必然要求設(shè)備需要固定于三腳架上,這些要求限制了手機的日常隨手拍,導(dǎo)致很多普通用戶對于身邊的美景“望夜興嘆”。
AIS讓人人都能手持拍出超級夜景針對手機晚間拍照“望夜興嘆”這一老大難問題,榮耀于2018年7月2日宣布:手持超級夜景拍照(AIS)將應(yīng)用于榮耀10手機上。該項技術(shù)是基于麒麟970芯片的計算能力實現(xiàn)了軟硬協(xié)同,通過AI手持檢測、AI光線檢測、AI防抖處理、AI圖像合成,大大提升了手機夜拍效果,讓用戶告別三腳架,手持就能拍出夜景大片,人人都可以做攝影大師。
我們知道,三腳架是為了防止拍攝時抖動、支持更長曝光。但傳統(tǒng)的手持長曝光很難做到這一點,而且必定糊片。就像曹沖稱象的故事,在古代對于大象這樣的龐然大物無法稱重,但是聰明的曹沖借助于相同排水量的零碎石塊,通過等量替換的方法稱得大象的重量。
利用類似的原理,手持超級夜景將連續(xù)的長曝光切分成數(shù)十個較短的中等曝光,每一個曝光既滿足成像的要求,又避免了模糊。在這些離散的圖像中,有的曝光相同,有的曝光不同,較短曝光保證了高光不過曝,而較長曝光恢復(fù)暗部細節(jié)。最終,多幀曝光圖像通過AIS防抖算法計算合成,既提升了圖像的亮度和動態(tài)范圍,又保證了噪聲少、細節(jié)清晰。
這不就是HDR嗎?是的,手持超級夜景拍照(AIS)利用了HDR的原理,但不止于HDR。據(jù)了解,傳統(tǒng)的HDR算法不同幀之間的曝光差異較小、幀數(shù)少,在白天能夠獲取較好的HDR效果,但是一到晚上往往存在噪聲大、圖像模糊、對比度低等問題。而手持超級夜景在做HDR的同時還做了多幀疊加用于降噪和亮度提升,并且在各個模塊都進行了很多AI的智能計算。
那些AI黑科技AI手持檢測、AI光線檢測、AI防抖處理、AI圖像合成,手持超級夜景中的這些黑科技究竟是如何實現(xiàn)的呢?
AI手持檢測方面,其實在用戶按下快門的一瞬間,麒麟970 AI芯片已經(jīng)啟動檢測,通過利用手機的重力傳感器/陀螺儀傳感器信息以及預(yù)覽圖像差異分析,判斷當前“是否處于手持狀態(tài)”。為實現(xiàn)準確且高效的檢測結(jié)果,采集了覆蓋不同用戶、不同材質(zhì)的三腳架總量上萬條數(shù)據(jù)進行學(xué)習(xí)分析,并設(shè)計了機器學(xué)習(xí)分類邏輯,通過真實數(shù)據(jù)來擬合對應(yīng)參數(shù),最終在麒麟970芯片上實現(xiàn)0.2s的快速準確檢測,實驗數(shù)據(jù)顯示檢測準確率超過98%。
AI光線檢測方面,正如前文所述,手持超級夜景是通過多幀曝光合成而來,那么問題來了,這么多幀如何設(shè)置他們的曝光呢?恰如人類的眼睛是一個超級強大的自動測光系統(tǒng),當光線強時收緊瞳孔、減少進光量,當夜幕降臨時則擴張瞳孔、讓更多光線進來。手機相機系統(tǒng)類似,只是相機的鏡頭光圈一般固定,無法像人眼一樣收縮自如,要想提高進光量則需要加長曝光時間。
為此,在手持超級夜景中設(shè)計了一套全自動AI測光系統(tǒng),就像是手機智慧大腦的視覺皮層,控制鏡頭睛讀取這個世界。在用戶點擊快門后,AI測光系統(tǒng)首先根據(jù)AI場景識別信息、預(yù)覽圖像亮度、光源的分布以及抖動情況,然后再進行自動配置曝光參數(shù)和出幀幀數(shù)。當環(huán)境較亮?xí)r,曝光更短、幀數(shù)較少;當環(huán)境較暗時,幀數(shù)更多、曝光更長。當抖動較小時,曝光更長,反之當抖動較大時曝光較短。就像大廚調(diào)味,根據(jù)菜品風(fēng)味和數(shù)量撒了一些鹽,但是合不合味還需要嘗嘗。AI測光系統(tǒng)測光系統(tǒng)也是如此,計算最終的曝光后還會進行實際的曝光驗證,當實際曝光亮度符合用戶需求時就結(jié)束曝光,否則繼續(xù)“回鍋”調(diào)整曝光直到曝光滿足要求。
AI防抖處理方面,首先要保證的是單幀照片的快門速度足夠快,讓單幀照片保證清晰。通過AI的強大分析能力,選取每幀照片的關(guān)鍵特征點進行識別,然后通過對比前后兩幀照片的特征點變化,完成畫面的配準對齊,保證這一系列的照片能夠合并成一張照片。傳統(tǒng)OIS光學(xué)防抖,利用鏡頭組的機械移動抵消掉手機機身的晃動,由此獲得穩(wěn)定畫面,但即便是使用OIS,也仍然只能通過單次曝光拍攝照片,而且防抖角度也很小,無法校正長時間手持曝光導(dǎo)致的抖動模糊。但手持超級夜景AIS防抖卻能實現(xiàn)多張細節(jié)的疊加,在防抖的同時大大增強了畫質(zhì)。
AI圖像合成方面,在圖像合成時,既要考慮圖像的亮暗關(guān)系、保證高光不過曝、暗部亮度提升,又要考慮亮度提升后的清晰度以及色彩。合成時,算法對高光區(qū)域提升短曝光權(quán)重,低照度區(qū)域提升累加權(quán)重,并且在合成時逐像素點檢測圖像的差異,對于差異較大的內(nèi)容判定為對準失效邊緣區(qū)域,進行邊緣矯正和修補,保證合成后邊緣依舊清晰銳利;還會基于多幀圖像進行降噪,提升圖像的信噪比,實現(xiàn)夜景更清晰、更干凈、更亮麗;為了保證良好的視覺效果,算法還會矯正色彩,結(jié)合ISP算法處理,能夠輸出準確的顏色信息,用于合成圖像的顏色糾偏,保證最終色彩正確。
值得關(guān)注的是,華為P20系列面世以來,其最受歡迎的黑科技之一便是手持超級夜景(AIS)的表現(xiàn),徹底顛覆了“夜景長曝光拍攝時需使用三腳架才能輸出畫質(zhì)清晰照片”的常規(guī)攝影思維,從傳統(tǒng)的1/30秒以下曝光時間的畫質(zhì)不抖動,提升到手持6秒輸出畫質(zhì)也依然清晰,除了大尺寸傳感器帶來的硬件能力提升,全新的黑科技--手持超級夜景功不可沒。與售價近四五千元的華為P20系列搭載相同的手持超級夜景功能,榮耀10勢必將在三千元檔位獲得明顯的差異化競爭優(yōu)勢。
榮耀嚇人的“技術(shù)年”而隨著手持超級夜景(AIS)將應(yīng)用于榮耀10手機上,可以看出2018年可謂是榮耀嚇人的“技術(shù)年”。
在6月6日舉行的榮耀新品發(fā)布會上,華為消費者BG CEO余承東親自揭開神秘面紗--GPU Turbo,并聲稱此技術(shù)將讓用戶真正擁有“天上飛”的速度體驗。發(fā)布會上,首款搭載GPU Turbo的手機榮耀Play也正式發(fā)布。
從榮耀Play將GPU Turbo帶向市場后,榮耀V10作為先上市機型中首款升級GPU Turbo的旗艦機,6月14日率先開啟公測,6月29日開啟全網(wǎng)推送,僅用16天便實現(xiàn)全民升級GPU Turbo。作為榮耀3000元檔位高端旗艦的代表作之一,升級GPU Turbo技術(shù)之后,榮耀V10的游戲性能得到進一步加強,獲得了諸多手游愛好者和忠實花粉的自薦。
從實現(xiàn)原理上看,GPU Turbo打通了EMUI操作系統(tǒng)以及GPU和CPU之間的處理瓶頸,在系統(tǒng)底層對傳統(tǒng)的圖形處理框架進行了重構(gòu),實現(xiàn)了軟硬件協(xié)同,使得GPU圖形運算整體效率得到大幅提升,畫質(zhì)、性能提升的同時能耗下降,打破了性能與能耗的蹺蹺板。也就是說,在同等硬件參數(shù)下有了GPU Turbo,其發(fā)揮的性能價值更大,從而實現(xiàn)速度的再次突破。
作為榮耀年度數(shù)字旗艦,榮耀10自上市以來就深受用戶喜愛,首銷當日僅兩分鐘,線上全平臺銷售額即破4億元;上市26天國內(nèi)創(chuàng)下國內(nèi)銷量破百萬的傲人戰(zhàn)績;618大促期間,榮耀10更是斬獲京東&天貓2000-2999元檔位手機品類銷量三連冠。在6月28日中國移動權(quán)威發(fā)布的報告中,榮耀10被評選為熱點手機綜合評測排行榜2000-3000元檔位冠軍。
而7月2日榮耀10 GT的發(fā)布對于用戶來說更是重大利好:全新升級GPU Turbo技術(shù)和手持超級夜景功能(AIS),這也意味著老用戶通過升級過后就能擁有一部全新的手機,享受加量不加價的超值體驗。
“榮耀10的新老用戶都將逐步體驗GPU Turbo技術(shù):6月28日,榮耀10面向首批花粉開啟GPU Turbo升級公測;7月15日將通過會員服務(wù)正式全網(wǎng)推送升級。”榮耀總裁趙明透露:“除了GPU Turbo和手持超級夜景(AIS),榮耀今年還會有很多嚇人的技術(shù)不斷走向市場,不斷超出大家的預(yù)期。