5G|从11万到数亿像素,手机拍照何以变得如此强大( 二 )


智能触屏设计的到来 , 为拍照手机开辟了新的道路
然而 , 时代的车轮总是滚滚向前的 。 2008年随着全触屏交互、触屏智能操作系统、移动互联网开始席卷手机业界 , 消费者对于“手机拍照”的需求发生了根本性的转变 , 手机也不再被看做是相机的“替代品 。 取而代之的是 , 越来越多的消费者希望手机能够拍出“亮丽、好看” , 而且最重要的是无需后期专业编辑、拍完立刻就能发送到社交网络上的“成片” 。



触屏智能时代的手机 , 相机硬件不可能再占据机身内的绝大多数空间
与此同时 , 由于高画质手机游戏也开始在这个时期兴起 , 越来越高的处理器性能、越来越大的屏幕尺寸 , 也成为智能手机行业最重要的发展主线 。 而这也进一步影响了手机的内部结构设计 , 过去那种“以相机组件为中心”的设计思路 , 彻底变得不再可行了 。 手机厂商必须使用更紧凑的相机硬件模组 , 去实现更智能、更简化 , 而且“即拍即美”的影像体验 。
在这样的背景下 , 也迎来了如今大家都很熟悉的高通骁龙移动平台的崛起 。 众所周知 , 当时的智能手机行业 , 骁龙并非是高性能AP(应用处理器)的唯一选择 , 比如德州仪器的OMAP家族、NVIDIA的Tegra产品线 , 甚至更冷门一点的Mavell PXA系列、飞思卡尔iMX系列 , 在当时均有一席之地 。 但为什么后来“骁龙”就能击败前述的所有这些竞争对手呢?
一方面 , 彼时的绝大多数手机AP都是“纯处理器”设计 , 这就意味着手机厂商需要自行去适配基带方案 。 这不仅会导致很高的研发成本 , 而且万一弄不好还容易导致信号不佳、发热巨大等问题 , 严重影响使用体验 。



另一方面 , 可能有些朋友不知道的是 , 在当时高通就已经开始在骁龙移动平台 , 进行异构计算拍照处理功能的探索了 。 比如一个很典型的例子 , 就是大名鼎鼎的诺基亚Lumia1020 , 在这款诞生的时候其实并不存在能够驱动4100万像素的移动ISP 。 但这款机型所采用的双核骁龙S4处理器能够支持同时使用CPU和GPU的算力进行异构计算 , 诺基亚的工程师也正是活用了这一点 , 才让这款机型得以工作在“常时3800万像素”的模式下 , 而不需要像前作诺基亚808Pureview那样 , 默认只输出500万像素的照片 。



此后随着经典的骁龙600、骁龙800等平台相继亮相 , 一方面高通继续确立了自身在高端智能手机市场的主导地位 , 另一方面越来越多具有开创意义的智能触屏拍照手机陆续基于这些平台诞生 。 比如具备电控翻转镜头的OPPO N3 , 比如在智能手机上首个实现对焦分离功能的努比亚Z5 , 比如业界最早支持4K视频摄录的LG G Pro2、三星Galaxy S5等等 。
AI高画质移动影像时代 , 骁龙成为了行业“主角”
2013年 , 高通发布了一款名为“Zeroth”的处理器芯片 。 它既不是CPU、也不是GPU , 而是手机行业的首款独立“NPU”方案 。 没错 , “NPU(神经网络处理单元)”这个名词 , 其实是高通早在2013年就提出 , 并且已经做成了实物的 。



紧接着到了2015年 , 则迎来了高通骁龙820的发布 。 很多朋友都知道 , 这是高通迄今为止最后一代已发布的、采用全自研CPU架构的移动平台 。 但大家可能不了解的是 , 骁龙820其实还有一重身份 , 它是业界最早集成AI处理能力的移动端SoC 。
只不过 , 骁龙820并不是直接集成了Zeroth NPU , 而是将其计算能力进行了“异构分布式”的处理 , 将不同AI格式和指令的计算功能 , 分别加在了CPU、GPU、DSP等等单元内部 。 如此一来 , SoC本身并不需要额外增加一个耗电的硬件模组 , 就能实现两年前“独立NPU”一样的功能 。 而当年诺基亚Lumia1020上的“性能秘密” , 在骁龙820上也被发扬光大了 。



有意思的是 , 也正是在这段时间离 , 智能手机开始迎来CMOS尺寸、像素规格 , 乃至镜头数量的显著进化 。 基于骁龙820的AI计算能力 , 手机厂商也实现了黑白+彩色双摄的画质增强功能、做到了广角+超广角的双摄变焦切换 , 同时也开始探索基于超多帧合成算法来提升手机拍照的细节画质和暗光表现力 。



此后的故事 , 相信大家就已经非常熟悉了 。 骁龙845率先实现了对4K HDR视频拍摄的支持 , 骁龙855带来了业内首个HDR10+逐帧10bit高动态范围摄像功能 , 而骁龙865则开启了“智能手机拍摄8K视频”的时代 , 甚至在这一点上 , 至今都没有第二家能够做到 。