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风流小子的奇幻人生,翰龙雅集,5310xm主题,极品酷公主

现在智能手机的亮点越来越少,八核,FHD+的全面屏,AMOLED,大容量内存,大家千篇一律。最大的亮点和变数都在拍照里了。

最强拍照手机之争

上周发布的两款手机被关注最多的焦点就在拍照上了。首先是Google最新亲儿子Google Pixel 2在DxOMark手机相机评分榜上碾压iPhone 8和Galaxy Note 8,拿下史上总分最高分:98。紧接着华为Mate 10 Pro则在这个榜单上拿下了总分97分 第二好的成绩。

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而在拍照(Photo)方面,华为Mate 10 Pro 超过了Pixel 2的99分,以100分的成绩傲视群雄。

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从上图可以看出尽管Mate 10 Pro使用了更大的光圈f/1.6,但由于单Camera的像素没有Pixel 2大,所以在曝光和对比度上差于Pixel 2。而Dual PD的快速对焦比PDAF快,使得Pixel 2在Autofocus上略占上风。只是Mate 10 Pro在去噪,变焦,和景深上下足功夫,最终在拍照的总分上超过了Pixel 2。

黑科技:Dual PD

说到上表中的Bokeh(虚化),Google Pixel 2 还用单摄像头实现了双摄才有的背景虚化功能。这是如何实现的呢?其实Google Pixel 2 的后置摄像头用的类似VIVO X20的前置摄像头,都采用的是Dual PD技术。

普通的Camera sensor每个像素点都是一个RGBG 的Bayer Pattern,而Dual PD 的每个像素点则是在Bayer Pattern的技术上,将每个像素点一分为二(如下图)

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使用Dual PD的好处就是,一方面Pixel 较大。一般的12M camera pixel 都为1.12um,最多1.25um,而为了做Dual PD 通常的做法是采用1.4um pixel,当然现在也有了1.28um pixel 的Dual PD sensor。使用大pixel 的好处就是在暗光下相关会更加的好。而另一方面,由于dual PD 每个像素点都跟双Camera一样,分左右图,很容易实现depth map(深度信息),从而实现双Camera的虚化效果。

不过一般双Camera的两个Sensor之间的baseline(间距)都是在10mm左右,Dual PD的间距非常的近,只能对距离在70cm以内的物体产生较为准确的深度信息。Pixel 2 采用了Samsung 1.28um pixel S5K2L9,所以在虚化效果上,会有一定的缺陷。从DXO Mark官网提供的对比照片来看,虽然Pixel 2做到了虚化效果,但此美女背后的柱子出现了明显的虚化不一致,景深距离判断错误的问题。

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其实最早采用Dual PD的是Samsung的Galaxy S7。而S7 仅是利用了Dual PD 大像素暗光效果好的功能,以及由于可以测距,从而实现比PDAF更快的快速对焦。并没有利用测距去实现景深效果。

而VIVO的X20 也是利用此技术,在人脸解锁时,通过Dual PD技术,计算人脸的3D信息,从而避免通过照片欺骗相机解锁的问题。

真正的黑科技:PIxel Visual Core

除了能带来更好的拍照体验外,真正让人们眼前一亮的是,Google Pixel 2 手机里居然内置了Google 自行研发PIxel Visual Core,是一颗尚未激活的图像处理和机器学习协处理器。

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如上图所示,PIxel Visual Core的核心是一个八核的IPU(Image Processing Unit 图像处理单元),而每个IPU 都有512算术逻辑单元(ALU)。除了通过用Halide来进行图像处理,用TensorFlow处理机器学习,Google还做了一个编译器,来优化硬件代码,Google使得IPU的功能一场的强大。

不过,Pixel Visual Core现在依然在休眠,要等到Android 8.1推送之后,这款处理器就能用了。之后,Google会第三方开发者开放Pixel Visual Core,开发者也可以通过Android Camera API,让自己的App用上Pixel 2的HDR+(High-Dynamic Range,高动态范围图像)技术。

HDR+技术

当然,Google 刚开始只是开放的是HDR+ 技术。而HDR+技术其实很早以前就有了。使用此技术主要是解决在高亮度差的情况下,对高亮场景不过曝,低亮场景可以清楚显示的问题。最简单的解释就是解决黑人和白人合影的问题。

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一般实现HDR有几种实现方式:

1. 普通的HDR,即一帧长曝光,一帧短曝光。长曝光可以让低亮度的图像更加清晰,而短曝光可以避免高亮度的地方过曝。但缺点是因为用了两帧图像合成,若两帧的图像有差异,容易产生鬼影(拖影)。此HDR牺牲帧率,所以不适应用于录像,主要适合拍照。