正所谓“白天不懂夜的黑”。对于手机拍照而言,大白天拍照怎么能够体会到夜晚拍照的艰难呢?夜拍效果差,几乎成为多年来手机拍照始终无法打破的瓶颈。
直到今天,终于有人站了出来!继GPU Turbo后,荣耀近日又宣布另一项吓人技术--手持超级夜景拍照(AIS)将应用于荣耀10手机上,这将大大提升手机夜拍效果,让用户告别三脚架,手持就能拍出夜景大片,将手机摄影提升到了一个新的巅峰。
手机摄影“最怕黑”
世界那么大,很多人都想去看看。
无论是东京塔,还是凯旋门,亦或是伦敦塔桥,全球各地的很多著名景点都以夜景闻名世界。好不容易出趟国,大家都很想用手机记录下眼前美轮美奂的夜景。然而,就算是价格很高的手机,也未必能达到所见即所拍的夜景拍摄效果,反而美景面目全非、人物不见踪影成为很多用户吐槽手机夜拍的痛点。
确实,在暗光环境下,要拍摄一张好看的夜景照片着实不易。从技术角度来分析,首先,夜景是最挑战器材极限的拍摄场景,由于夜景整体照度较低,但零星光源丰富,因此反差比非常大,而手机拍摄器材的动态范围有限,不能将如此大范围的场景记录下来;其次,夜景照度较低导致单位时间进入镜头的光子量少,因此亮度远远不够,信噪比严重不足。
为了弥补上述缺陷,夜景常常通过加长曝光、降低增益的方式来提升拍摄质量。然而,长曝光必然要求设备需要固定于三脚架上,这些要求限制了手机的日常随手拍,导致很多普通用户对于身边的美景“望夜兴叹”。
AIS让人人都能手持拍出超级夜景针对手机晚间拍照“望夜兴叹”这一老大难问题,荣耀于2018年7月2日宣布:手持超级夜景拍照(AIS)将应用于荣耀10手机上。该项技术是基于麒麟970芯片的计算能力实现了软硬协同,通过AI手持检测、AI光线检测、AI防抖处理、AI图像合成,大大提升了手机夜拍效果,让用户告别三脚架,手持就能拍出夜景大片,人人都可以做摄影大师。
我们知道,三脚架是为了防止拍摄时抖动、支持更长曝光。但传统的手持长曝光很难做到这一点,而且必定糊片。就像曹冲称象的故事,在古代对于大象这样的庞然大物无法称重,但是聪明的曹冲借助于相同排水量的零碎石块,通过等量替换的方法称得大象的重量。
利用类似的原理,手持超级夜景将连续的长曝光切分成数十个较短的中等曝光,每一个曝光既满足成像的要求,又避免了模糊。在这些离散的图像中,有的曝光相同,有的曝光不同,较短曝光保证了高光不过曝,而较长曝光恢复暗部细节。最终,多帧曝光图像通过AIS防抖算法计算合成,既提升了图像的亮度和动态范围,又保证了噪声少、细节清晰。
这不就是HDR吗?是的,手持超级夜景拍照(AIS)利用了HDR的原理,但不止于HDR。据了解,传统的HDR算法不同帧之间的曝光差异较小、帧数少,在白天能够获取较好的HDR效果,但是一到晚上往往存在噪声大、图像模糊、对比度低等问题。而手持超级夜景在做HDR的同时还做了多帧叠加用于降噪和亮度提升,并且在各个模块都进行了很多AI的智能计算。
那些AI黑科技AI手持检测、AI光线检测、AI防抖处理、AI图像合成,手持超级夜景中的这些黑科技究竟是如何实现的呢?
AI手持检测方面,其实在用户按下快门的一瞬间,麒麟970 AI芯片已经启动检测,通过利用手机的重力传感器/陀螺仪传感器信息以及预览图像差异分析,判断当前“是否处于手持状态”。为实现准确且高效的检测结果,采集了覆盖不同用户、不同材质的三脚架总量上万条数据进行学习分析,并设计了机器学习分类逻辑,通过真实数据来拟合对应参数,最终在麒麟970芯片上实现0.2s的快速准确检测,实验数据显示检测准确率超过98%。
AI光线检测方面,正如前文所述,手持超级夜景是通过多帧曝光合成而来,那么问题来了,这么多帧如何设置他们的曝光呢?恰如人类的眼睛是一个超级强大的自动测光系统,当光线强时收紧瞳孔、减少进光量,当夜幕降临时则扩张瞳孔、让更多光线进来。手机相机系统类似,只是相机的镜头光圈一般固定,无法像人眼一样收缩自如,要想提高进光量则需要加长曝光时间。
为此,在手持超级夜景中设计了一套全自动AI测光系统,就像是手机智慧大脑的视觉皮层,控制镜头睛读取这个世界。在用户点击快门后,AI测光系统首先根据AI场景识别信息、预览图像亮度、光源的分布以及抖动情况,然后再进行自动配置曝光参数和出帧帧数。当环境较亮时,曝光更短、帧数较少;当环境较暗时,帧数更多、曝光更长。当抖动较小时,曝光更长,反之当抖动较大时曝光较短。就像大厨调味,根据菜品风味和数量撒了一些盐,但是合不合味还需要尝尝。AI测光系统测光系统也是如此,计算最终的曝光后还会进行实际的曝光验证,当实际曝光亮度符合用户需求时就结束曝光,否则继续“回锅”调整曝光直到曝光满足要求。
AI防抖处理方面,首先要保证的是单帧照片的快门速度足够快,让单帧照片保证清晰。通过AI的强大分析能力,选取每帧照片的关键特征点进行识别,然后通过对比前后两帧照片的特征点变化,完成画面的配准对齐,保证这一系列的照片能够合并成一张照片。传统OIS光学防抖,利用镜头组的机械移动抵消掉手机机身的晃动,由此获得稳定画面,但即便是使用OIS,也仍然只能通过单次曝光拍摄照片,而且防抖角度也很小,无法校正长时间手持曝光导致的抖动模糊。但手持超级夜景AIS防抖却能实现多张细节的叠加,在防抖的同时大大增强了画质。
AI图像合成方面,在图像合成时,既要考虑图像的亮暗关系、保证高光不过曝、暗部亮度提升,又要考虑亮度提升后的清晰度以及色彩。合成时,算法对高光区域提升短曝光权重,低照度区域提升累加权重,并且在合成时逐像素点检测图像的差异,对于差异较大的内容判定为对准失效边缘区域,进行边缘矫正和修补,保证合成后边缘依旧清晰锐利;还会基于多帧图像进行降噪,提升图像的信噪比,实现夜景更清晰、更干净、更亮丽;为了保证良好的视觉效果,算法还会矫正色彩,结合ISP算法处理,能够输出准确的颜色信息,用于合成图像的颜色纠偏,保证最终色彩正确。
值得关注的是,华为P20系列面世以来,其最受欢迎的黑科技之一便是手持超级夜景(AIS)的表现,彻底颠覆了“夜景长曝光拍摄时需使用三脚架才能输出画质清晰照片”的常规摄影思维,从传统的1/30秒以下曝光时间的画质不抖动,提升到手持6秒输出画质也依然清晰,除了大尺寸传感器带来的硬件能力提升,全新的黑科技--手持超级夜景功不可没。与售价近四五千元的华为P20系列搭载相同的手持超级夜景功能,荣耀10势必将在三千元档位获得明显的差异化竞争优势。
荣耀吓人的“技术年”而随着手持超级夜景(AIS)将应用于荣耀10手机上,可以看出2018年可谓是荣耀吓人的“技术年”。
在6月6日举行的荣耀新品发布会上,华为消费者BG CEO余承东亲自揭开神秘面纱--GPU Turbo,并声称此技术将让用户真正拥有“天上飞”的速度体验。发布会上,首款搭载GPU Turbo的手机荣耀Play也正式发布。
从荣耀Play将GPU Turbo带向市场后,荣耀V10作为先上市机型中首款升级GPU Turbo的旗舰机,6月14日率先开启公测,6月29日开启全网推送,仅用16天便实现全民升级GPU Turbo。作为荣耀3000元档位高端旗舰的代表作之一,升级GPU Turbo技术之后,荣耀V10的游戏性能得到进一步加强,获得了诸多手游爱好者和忠实花粉的自荐。
从实现原理上看,GPU Turbo打通了EMUI *** 作系统以及GPU和CPU之间的处理瓶颈,在系统底层对传统的图形处理框架进行了重构,实现了软硬件协同,使得GPU图形运算整体效率得到大幅提升,画质、性能提升的同时能耗下降,打破了性能与能耗的跷跷板。也就是说,在同等硬件参数下有了GPU Turbo,其发挥的性能价值更大,从而实现速度的再次突破。
作为荣耀年度数字旗舰,荣耀10自上市以来就深受用户喜爱,首销当日仅两分钟,线上全平台销售额即破4亿元;上市26天国内创下国内销量破百万的傲人战绩;618大促期间,荣耀10更是斩获京东&天猫2000-2999元档位手机品类销量三连冠。在6月28日中国移动权威发布的报告中,荣耀10被评选为热点手机综合评测排行榜2000-3000元档位冠军。
而7月2日荣耀10 GT的发布对于用户来说更是重大利好:全新升级GPU Turbo技术和手持超级夜景功能(AIS),这也意味着老用户通过升级过后就能拥有一部全新的手机,享受加量不加价的超值体验。
“荣耀10的新老用户都将逐步体验GPU Turbo技术:6月28日,荣耀10面向首批花粉开启GPU Turbo升级公测;7月15日将通过会员服务正式全网推送升级。”荣耀总裁赵明透露:“除了GPU Turbo和手持超级夜景(AIS),荣耀今年还会有很多吓人的技术不断走向市场,不断超出大家的预期。
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