¿El procesador afectará la toma de fotografías? Comparación de imágenes de la plataforma de CPU insignia
“¿Qué es un ISP de imágenes?
▲El ISP de imágenes es el “cerebro” de la fotografía con teléfonos inteligentes.
El ISP es una función de uso frecuente en muchos teléfonos móviles. conferencias en los últimos dos años. El llamado ISP es la abreviatura de Image Signal Processing, que significa procesamiento de señal de imagen. ¿Por qué los teléfonos móviles necesitan integrar ISP? La razón es simple: mejores módulos de cámara solo pueden ser mejores. identificar la luz que ingresa a la cámara. Se necesita un ISP para presentar la imagen en la pantalla. Actualmente existen dos tipos principales de ISP para teléfonos inteligentes: el ISP integrado y el SOC independiente. utilizados en la industria. Cada vez hay menos fabricantes de ISP.
Si no tienes idea sobre el ISP móvil, el autor te dará un ejemplo aquí. Muchas cámaras SLR profesionales, como los procesadores de impacto de la serie DIGIC integrados en Canon EOS, son en realidad ISP mejores y más completos. Por lo tanto, muchos fabricantes de imágenes profesionales también confían en su propia experiencia para involucrarse en el campo de los chips ISP independientes para teléfonos inteligentes. Los representantes de los fabricantes de chips ISP independientes incluyen Fujitsu, Altek, etc. Entre ellos, Meizu, Smartisan y otros fabricantes utilizan chips ISP independientes de Fujitsu. El Huawei P8 actual equipado con la plataforma Huawei Kirin 935 también está equipado con un chip ISP independiente Altek 6010.
"ISP integrado
En comparación con los chips ISP independientes, el ISP integrado, como su nombre lo indica, está integrado en el chip SOC. Por ejemplo, la serie actual Qualcomm Snapdragon, la serie Samsung Exynos , La serie MediaTek y otros chips tienen chips ISP integrados. Los procesadores Kirin también han integrado chips ISP antes, y hay rumores de que los chips ISP integrados SOC se volverán a habilitar en el futuro.
Tanto los ISP como los independientes. Los ISP integrados tienen sus propias ventajas y desventajas. Tomemos como ejemplo los chips de ISP independientes: los fabricantes de chips de ISP independientes son generalmente fabricantes con muchos años de experiencia en el campo óptico. La calidad de los chips de ISP independientes producidos no es mala, pero también tienen una alta. El consumo de energía, la desventaja del alto costo del ISP integrado reduce los costos de I + D y fabricación, y reduce el consumo de energía. Dado que los principales fabricantes de SOC afectarán la competitividad diferenciada central de sus productos, la brecha en la calidad de imagen entre el ISP integrado y el ISP independiente es cada vez mayor. Cuanto más grande y más pequeño, y debido a que el ISP integrado puede llamar mejor a la interfaz de software preestablecida, el ISP integrado puede completar muchas tareas de la cámara que un ISP independiente no puede completar, como la grabación de videos 4K, la visualización de realidad aumentada, etc. Para completar, el autor también cree que los teléfonos inteligentes también se desarrollarán hacia ISP integrados, y los fabricantes de ópticas más profesionales continuarán desempeñando un papel importante en el campo de los ISP de teléfonos inteligentes a través de una cooperación profunda con los fabricantes de SOC. >
Aquí utilizamos una tabla para observar los parámetros de rendimiento del ISP de las tres plataformas que probamos hoy:
Snapdragon 810
Samsung Exynos7420
Kirin 935
Número máximo de píxeles admitidos
55 millones de píxeles
50 millones de píxeles
20 millones de píxeles
Maximiza la compatibilidad con la grabación simultánea de cámaras
2
2
1
Admite resolución de grabación de vídeo
4K H265 30fps
4K H265 30fps
1080P
¿Admite filtros en tiempo real?
Sí
Sí
Sí
Modo de enfoque
Contraste/Fase/Láser
Contraste/Fase
Contraste/Fase
En la actualidad, los principales fabricantes no han anunciado completamente las especificaciones del ISP integrado en el chip SOC. Solo admitimos el número máximo de píxeles de la cámara, el número de cámaras que toman fotografías simultáneamente y la grabación de vídeo. formato y si admite filtros de comparación en tiempo real, métodos de enfoque, etc. Podemos ver que el Snapdragon 810 y el Samsung Exynos 7420 están por delante del Kirin 935 en muchos parámetros. Esto también se debe a que el Snapdragon 810 admite el máximo. El valor de píxeles de la cámara Long 810 está equipado con un módulo ISP de doble canal de 14 bits de mayor ancho de banda, que tiene un ancho de banda más amplio y un rendimiento informático de gráficos de procesador más potente y, en última instancia, puede manejar imágenes más grandes. Pero hasta ahora, ningún fabricante ha adoptado una cámara de píxeles físicos de 55 megapíxeles. En este punto, los SOC de Qualcomm y Samsung todavía tienen potencial para ser aprovechados.
Al mismo tiempo, se entiende que el próximo chip SOC insignia Snapdragon 820 de Qualcomm admitirá tres cámaras para tomar fotografías al mismo tiempo (1 cámara frontal + 2 módulos de cámara trasera), lo que puede proporcionar tomas en 3D y tomas con dos cámaras. Mayor comodidad. Hay rumores de que Apple está considerando usar módulos de cámara dual, pero no hay ninguna pista para admitir módulos de cámara dual en el ISP integrado de los procesadores de la serie A de Apple, y usar módulos de cámara dual no es tan simple como agregar una cámara al hardware.
“¿Qué puede hacer el ISP para mejorar la experiencia fotográfica?
Como presentamos brevemente anteriormente, el procesador del teléfono inteligente puede afectar directamente la calidad de la imagen final a través del ISP. En el artículo, daremos ejemplos de lo que los ISP pueden hacer para mejorar nuestra experiencia fotográfica.
"Modo de enfoque
El concepto del modo de enfoque de la cámara del teléfono móvil es muy popular recientemente y estamos También en muchos artículos se explica a los usuarios las diferencias entre los distintos modos de enfoque. Los teléfonos inteligentes actualmente en el mercado generalmente utilizan enfoque de contraste, enfoque de fase y enfoque asistido por láser para mejorar la velocidad de enfoque al tomar fotografías. De hecho, estos métodos de enfoque no solo requieren soporte de hardware (por ejemplo, el enfoque de fase requiere agregar píxeles en el sensor para identificar la fase), sino que también requieren el soporte del ISP de imagen.
▲La plataforma Snapdragon admite por primera vez el enfoque asistido por láser.
Por ejemplo, el anterior LG G3 fue el primer smartphone equipado con enfoque asistido por láser. De hecho, esto no es un capricho de los ingenieros de LG, sino un ISP integrado de Qualcomm que admite el enfoque asistido por láser a partir de la plataforma Snapdragon 801. El nuevo Snapdragon 810 SOC también es compatible con todos los métodos de enfoque convencionales actuales. Por el contrario, el ISP Samsung Exynos7420 admite enfoque de contraste y enfoque de fase (actualmente ningún modelo de procesador Samsung admite enfoque láser, por lo que no es seguro si admite enfoque asistido por láser), mientras que el Altek 6010 equipado con Kirin 935 solo usa enfoque de contraste, el método de enfoque más tradicional.
“Modos de fotografía profesionales, como HDR.
El desarrollo de la fotografía con teléfonos inteligentes ha pasado por múltiples etapas como videollamadas, fotografía, fotografía divertida, fotografía con filtro y reconocimiento inteligente de escenas. Fotografía Para ayudar a los consumidores a registrar mejor momentos hermosos, también se han realizado varias optimizaciones de escenas de software y hardware, desde las primeras lentes de ojo de pez hasta la belleza inteligente actual, pero todos estamos explorando cómo tomar mejores fotografías. , los créditos de varios filtros, cámaras de belleza, HDR y otras funciones también deben registrarse en el ISP
▲El modo de fotografía profesional también requiere soporte de cálculo del ISP
. Debido al rápido aumento de píxeles en las cámaras de los teléfonos móviles, también se debe mejorar la velocidad de procesamiento del ISP. Los efectos HDR, los efectos de filtro y los efectos de belleza son el procesamiento secundario de las imágenes del ISP después de que realmente se restauran. La calidad de las fotos filtradas se determina directamente. por el ISP y el tiempo de imagen, por ejemplo, si tomas una hermosa selfie, finalmente toma un tiempo obtener una imagen, que es lo que comparamos y revisamos hoy. Las tres plataformas admiten HDR, filtros y funciones de belleza en tiempo real.
“Experiencia funcional humanizada
En el proceso diario de tomar fotografías con teléfonos móviles, muchas funciones pequeñas nos ayudan todo el tiempo, como el reconocimiento facial, las instantáneas y la optimización de disparos continuos. , medidor de nivel, fotografía panorámica, etc. Incluso muchos teléfonos móviles han lanzado cámaras profesionales que pueden ajustar ISO, velocidad de obturación, compensación del balance de blancos, distancia focal, etc., todo lo cual requiere un ISP potente como base para el funcionamiento de la imagen.
▲La potente potencia informática del ISP ayuda al teléfono a implementar modos de fotografía actualizados.
Tomemos como ejemplo el Nubia Z9 que tenemos en nuestras manos. Está equipado con la plataforma Snapdragon 810. La cámara profesional de Nubia también es un punto destacado de la máquina. Con la aparición de cada nuevo teléfono Nubia, las cámaras profesionales Nubia se actualizan constantemente. Como fotografía a intervalos, exposición múltiple, cámara de pintura con luz, apertura electrónica, cámara de obturador lento, cámara de seguimiento de estrellas, eliminación de transeúntes y otras funciones. La innovación de los algoritmos de software también se basa en la potente potencia informática del ISP del Snapdragon 810. En otras palabras, si desea tomar mejores fotografías con mayor facilidad, no solo necesita innovación de software, sino también el rendimiento informático de su ISP.
“Grabación de vídeo 4K
Creo que si la popularidad de la era 1080P se debe al floreciente desarrollo de la industria del cine y la televisión, entonces el impulso por la llegada del 4K La era proviene de los teléfonos móviles en manos de todos los consumidores. En 2013, el precio de un televisor 4K llegaba a los 20.000 yuanes. Hoy, en solo dos años, el precio de un televisor 4K ha bajado a unos 4.000 yuanes. Puede brindar efectos de visualización y lectura más realistas a los consumidores. Los comportamientos de visualización y lectura se están trasladando gradualmente a los terminales móviles, por lo que la llegada de la era 4K a los terminales móviles es imparable. Por lo tanto, se incluyen Snapdragon 810 y Samsung Exynos7420, funciones de grabación y reproducción de videos 4K. se agregan
Por ejemplo, si queremos grabar películas 4K a 30 FPS, necesitamos procesar al menos 240 millones de píxeles por segundo para completar esta tarea, y Qualcomm Snapdragon 810 admite 1,2 mil millones de píxeles por segundo, lo que es más que suficiente para grabar videos 4K a 30 fps. Y sabemos que grabar videos es una parte típica de la moda de los teléfonos móviles.
También probamos la grabación de vídeo en formato más alto de Snapdragon 810, Samsung Orion 7420 y Huawei Kirin 935 durante cinco minutos (el tiempo de grabación en modo 4K de Samsung está limitado a cinco minutos, mientras que la plataforma Snapdragon 81080P no tiene límite y Kirin 935 solo admite el Disparo de 1080p de nivel más alto). La temperatura central de la plataforma Snapdragon 810 después de grabar 5 minutos de video 4K es de 67 grados Celsius, la del Samsung Exynos 7420 es de 75 grados Celsius después de grabar 5 minutos de video 4K y la del Kirin 935 es de 57 grados Celsius después de grabar 5 minutos de 1080P video.
“Perspectivas de funciones futuras
En los últimos dos años, las cámaras de los teléfonos móviles han incluido cada vez más funciones. Hay rumores de que Alipay utilizará las cámaras de los teléfonos móviles para identificar objetos específicos para el pago. en el futuro Realidad virtual La adición de realidad aumentada también le da a la cámara una nueva definición. Por ejemplo, cuando te gusta una prenda en Taobao y no puedes decidirte, la función de realidad aumentada puede usar la cámara del teléfono para. "Usar" contigo la ropa que quieres comprar, por ejemplo, puedes ver la disposición de los muebles con anticipación antes de comprarlos, interactuar con los juguetes sin abrir el paquete o jugar videojuegos en la mesa de café. que se incluirán en el futuro de las cámaras de los teléfonos inteligentes En el campo de la realidad virtual y la realidad aumentada, entre las tres plataformas que probamos hoy, la plataforma de Qualcomm ha llegado más lejos en estas dos áreas. Anteriormente, Qualcomm afirmó que había decenas de miles. de desarrolladores que desarrollan nuevos productos en torno a la realidad virtual y la realidad aumentada de Qualcomm. 20 millones de usuarios han disfrutado de la nueva experiencia y comodidad que ofrece la realidad virtual y la realidad aumentada de Qualcomm. Este es también el equipo de desarrollo de realidad virtual más grande de la industria. p>"Tome tres plataformas. Compare muestras.
A través de la interpretación de los escenarios anteriores, creo que todos también pueden comprender cómo el chip SOC del teléfono inteligente afecta varios aspectos del rendimiento de la cámara. En resumen, si desea tomar buenas fotografías de manera simple y sencilla, necesita un procesador gráfico más potente que ayude a los usuarios a optimizar en tiempo real. Por tanto, incluso con la misma cámara, la calidad de imagen final de los teléfonos móviles con diferentes plataformas de chip es muy diferente. Dado que el título de este artículo es una comparación de tres plataformas emblemáticas, la prueba comparativa de nuestros tres modelos de plataforma de prueba también se incluye al final del artículo: Plataforma Snapdragon 810: Nubia Z9, Plataforma Samsung Exynos7420: Samsung Galaxy S6, Kirin 935 Plataforma: Huawei P8.
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Plataforma Samsung Exynos7420: Samsung Galaxy S6 Haga clic en la imagen para ver la imagen original.
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Plataforma Kirin 935: Huawei P8 Haz clic en la imagen para ver la imagen original.
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Plataforma Kirin 935: Huawei P8 Haz clic en la imagen para ver la imagen original.
A través de este artículo, quiero que entiendas qué factores determinan actualmente la calidad de imagen de los teléfonos inteligentes. En la actualidad, muchos fabricantes de teléfonos móviles introducirán el tipo de lente que utilizan sus teléfonos móviles en las páginas de presentación de sus productos y no mencionarán nada más. ¿Por qué diferentes móviles del mismo fabricante o incluso del mismo modelo de sensor tienen diferente calidad de imagen final? Hay muchas razones, la más importante de las cuales es la diferencia en los chips SOC. Al final del artículo, resumamos cómo el chip SOC afecta la experiencia fotográfica.
Método de enfoque: Actualmente, los métodos de enfoque habituales en los smartphones incluyen el enfoque por contraste, el enfoque por fase, el enfoque asistido por láser y el enfoque triangular con doble cámara. Entre ellos, cada modo de enfoque requiere operación SOC. Por ejemplo, el enfoque de contraste requiere que el procesador calcule repetidamente si el contraste de la imagen ha alcanzado el máximo y finalmente enfoque. Por lo tanto, cuanto mayor sea el rendimiento informático, más rápida será la velocidad de enfoque en teoría. Cabe mencionar que actualmente solo la plataforma Snapdragon 810 ha lanzado productos comerciales con todos los métodos de enfoque.
Grabación y reproducción de vídeo 4K: 4K es la tendencia de desarrollo actual para mejorar la experiencia audiovisual en la industria. Para lograr la grabación y reproducción fluida de videos 4K, el procesador debe procesar los valores de los píxeles al instante y también debe manejar el enfoque, la medición, la función antivibración y otras tareas en tiempo real en condiciones de trabajo tan duras. Aunque el video 4K solo alcanza el nivel de 8 millones de píxeles, la cantidad de píxeles en las cámaras de los teléfonos inteligentes actualmente supera los 8 millones de píxeles. Sin embargo, debido al rendimiento insuficiente del procesador, solo los procesadores de la serie Qualcomm Snapdragon y la serie Samsung Exynos pueden proporcionar una grabación 4K fluida. y jugar.
Filtro en tiempo real: en pocas palabras, el filtro en tiempo real consiste en procesar el filtro correspondiente en tiempo real sobre la base de mostrar la calidad de la imagen real, duplicando la carga de trabajo. Y diferentes filtros imponen diferentes cargas al procesador. Actualmente, básicamente todos los teléfonos inteligentes pueden proporcionar funciones de filtro, pero no muchas marcas pueden ofrecer filtros masivos en tiempo real.
Realidad virtual y realidad aumentada: Si la cámara del smartphone aún se mantiene al nivel de la cámara, no reflejará inteligencia. La tendencia de desarrollo futuro de las cámaras es mejorar la calidad de las fotografías y la visualización inteligente de contenidos. Sin embargo, la visualización de contenido inteligente de la cámara requiere que los fabricantes se adapten a los campos de la realidad virtual y la realidad aumentada. Tomando como ejemplo la realidad aumentada, mostrar más información útil en la pantalla requiere no solo la potencia informática del ISP, sino también la cooperación de otras áreas del procesador. Qualcomm lidera actualmente el campo de la realidad virtual y las pantallas aumentadas. Qualcomm Vuforia también está instalado en la plataforma Snapdragon, que proporciona a los fabricantes una interfaz de desarrollo para realidad virtual y realidad aumentada.
Además, las funciones básicas de la cámara, como la medición, el balance de blancos, la estabilización de fotografías y el control general del ruido de la imagen, requieren una optimización en tiempo real del chip SOC del teléfono móvil. Podría decirse que tener un buen módulo de cámara es sólo la mitad de la batalla para obtener excelentes fotografías. También es importante un "cerebro" con una potente potencia informática y numerosas interfaces de desarrollo.