自從手機(jī)配備相機(jī)開始,影像系統(tǒng)便成為了手機(jī)的一個(gè)重要組成部分,而拍照質(zhì)量自然成為衡量手機(jī)價(jià)值的一個(gè)重要賣點(diǎn)。即便當(dāng)時(shí)的手機(jī)攝像頭普遍只有數(shù)百萬(wàn)像素,即便當(dāng)時(shí)的手機(jī)影像能力基本只能圖一樂,但是大家依然熱衷于用手機(jī)記錄下生活里的點(diǎn)點(diǎn)滴滴。沒有別的,就圖個(gè)方便。
隨著科技的發(fā)展,智能手機(jī)的功能變得越來(lái)越豐富,用戶對(duì)于影像功能的要求也越來(lái)越高。多攝像頭、潛望式超長(zhǎng)焦、長(zhǎng)焦微距鏡頭、億級(jí)像素主攝、超大底主攝... 從手機(jī)廠商在手機(jī)影像規(guī)格上的不懈努力來(lái)看,影像功能儼然成為了近幾年手機(jī)廠商們最著重發(fā)展的領(lǐng)域之一。
今天上午,微博數(shù)碼博主 @數(shù)碼閑聊站爆料,OPPO 正在研發(fā)獨(dú)立圖像處理芯片(ISP),希望能在手機(jī)影像的道路上更進(jìn)一步。
如果消息屬實(shí),這枚 ISP 芯片將會(huì)成為 OPPO 首顆自研芯片,這絕對(duì)是 OPPO 的一次歷史性突破。
那么問題來(lái)了,所謂 ISP 芯片究竟有什么作用?為什么手機(jī)廠商紛紛開始自研 ISP 芯片?OPPO 的“造芯”里程碑會(huì)從這顆自研 ISP 芯片開始嗎?借著這次機(jī)會(huì),我們正好可以探討一下這些問題。
影像的切入點(diǎn)
在了解手機(jī)廠商自研 ISP 芯片的作用前,我們需要先了解一下相關(guān)概念。所謂 ISP,即 Image Signal Processor(圖像信號(hào)處理器)的縮寫,一般用來(lái)處理 Image Sensor(圖像傳感器)輸出的圖像信號(hào)。它是圖像處理的核心器件,在手機(jī)影像系統(tǒng)中占有核心主導(dǎo)地位,是手機(jī)芯片系統(tǒng)中的重要組成部分。
根據(jù)魅族內(nèi)核團(tuán)隊(duì)《相機(jī)系統(tǒng)綜述》一文所述,用戶在拍攝景物時(shí),景物通過 Lens(鏡頭)生成光學(xué)圖像,然后投影到 Image Sensor(圖像傳感器)上,經(jīng)過光電轉(zhuǎn)換、A/D 轉(zhuǎn)換生成 Bayer 格式的原始數(shù)字圖像,然后輸出到 ISP(圖像信號(hào)處理器),經(jīng)過算法處理,最后輸出用戶可見的圖像。
換句話說(shuō),我們?cè)谂臄z相片時(shí)常說(shuō)的圖片的銳化、降噪、色彩優(yōu)化,還有計(jì)算攝影里面常見的自動(dòng)對(duì)焦、自動(dòng)曝光、自動(dòng)降噪、色彩調(diào)整、物體識(shí)別和自動(dòng)白平衡等功能,乃至于早已習(xí)以為常的雙攝像頭、三攝像頭支持基本全都是在 ISP 中處理完成的。只有優(yōu)秀的 ISP 芯片加上優(yōu)秀的相機(jī)模組,才能帶來(lái)優(yōu)秀的成像效果。
當(dāng)然,鑒于 ISP 的重要性,現(xiàn)在各家處理器廠商內(nèi)置的 ISP 也越來(lái)越強(qiáng)大。例如高通驍龍 888 處理器內(nèi)置的 Spectra 580 ISP,能以每秒處理 27 億像素的速度拍攝照片和視頻,擁有著三重并發(fā)、三重并行的能力,支持單幀逐行 HDR 功能,計(jì)算影像能力大幅提升,其性能足以滿足手機(jī)市場(chǎng)的需求。不僅如此,采用內(nèi)置 ISP 還能降低開發(fā)難度、降低成本價(jià)格、提高產(chǎn)品的上市速度,有利于占領(lǐng)市場(chǎng)。
但是,使用內(nèi)置 ISP 當(dāng)然也有相應(yīng)的不足之處。首先,內(nèi)置 ISP 是封裝在處理器內(nèi)部的,基本上只有在處理器更新的時(shí)候,對(duì)應(yīng)的內(nèi)置 ISP 才能獲得迭代更新。如今,在圖像傳感器高速迭代的背景下,內(nèi)置 ISP 卻基本保持著一年一更新的頻率,確實(shí)有點(diǎn)跟不上廠家的節(jié)奏。
其次,基于同樣處理器生產(chǎn)出來(lái)的手機(jī),其 ISP 的性能自然也是一樣的,可供調(diào)教的條件也是固定的,這樣不利于實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的差異化。
選擇自研 ISP,廠商就可以根據(jù)自己的需要設(shè)計(jì)外置 ISP 驅(qū)動(dòng),設(shè)計(jì)自己的對(duì)焦、降噪、曝光策略,沒準(zhǔn)能夠得到比內(nèi)置 ISP 更加出色的畫面質(zhì)量。不僅如此,選擇外置自研 ISP,那么就可以在采用同一顆處理器的情況下,自行搭配不同型號(hào)的 ISP,以此實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的差異化,給用戶提供更豐富和優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品。
綠廠的“造芯”夢(mèng)
對(duì) OPPO 而言,自研 ISP 的意義遠(yuǎn)不止這些。除了華為之外,小米和 OPPO 算是國(guó)內(nèi)對(duì)芯片最有興趣的兩家手機(jī)品牌。根據(jù) 36 氪的報(bào)道,OPPO 早在 2019 年 10 月成立了芯片技術(shù)委員會(huì),囊括了 OPPO、realme 和一加的諸多技術(shù)人員,并將造芯項(xiàng)目命名為“馬里亞納計(jì)劃”。
2020 年 11 月,OPPO 向歐盟知識(shí)產(chǎn)權(quán)局申請(qǐng)了 OPPO M1 的商標(biāo),這被認(rèn)為是其首款自研芯片。次年 3 月,微博數(shù)碼博主 @數(shù)碼閑聊站爆料,OPPO“馬里亞納計(jì)劃”所產(chǎn)出的首個(gè)項(xiàng)目成果即將公開,只不過并非大家最為期待的手機(jī) SOC 芯片。
結(jié)合目前的消息來(lái)看,OPPO M1 很可能就是這枚自研 ISP 芯片的名字。
在成立一年半后,OPPO“馬里亞納計(jì)劃”終于有成果浮出了水面。
如果 OPPO 今年能夠成功推出自研 ISP 芯片,那對(duì)于他們來(lái)說(shuō)絕對(duì)是一個(gè)不錯(cuò)的開始。
過去一年,OPPO 投資了瀚巍電子、微容科技等多家與芯片設(shè)計(jì)有關(guān)的公司,并將芯片研發(fā)中心落戶廣東東莞。據(jù)知情人士透露,OPPO 的芯片團(tuán)隊(duì)來(lái)自各大頂級(jí)芯片廠商,其中有不少都是來(lái)自小米澎湃和華為海思的工程師,這些資深工程師的加盟無(wú)疑讓 OPPO 少走了許多的彎路,也加速了項(xiàng)目成果的產(chǎn)出。
對(duì)于 OPPO 來(lái)說(shuō),自研 ISP 芯片僅僅是一個(gè)開始。作為投入了大量人力與物力的計(jì)劃,“馬里亞納計(jì)劃”可以說(shuō)關(guān)乎著該廠的未來(lái)競(jìng)爭(zhēng)力。
自研 ISP,會(huì)成為主流嗎?
在討論這個(gè)問題之前,我們必須明白一點(diǎn),那就是自研 ISP 芯片在手機(jī)行業(yè)其實(shí)并不罕見。在 OPPO 之前,小米、華為、蘋果和三星都已經(jīng)推出了自研 ISP 芯片。以華為為例,華為從麒麟 950 處理器就開始集成了自研的 ISP 芯片,可以自己從底層深度優(yōu)化照片的處理,華為也借此躋身全球手機(jī)拍照的第一陣營(yíng)。
小雷認(rèn)為,在手機(jī)影像軍備競(jìng)賽愈演愈烈的今天,自研 ISP 很可能成為移動(dòng)影像的新趨勢(shì)。要知道,在移動(dòng)影像上,能夠決定最終成像效果的只有傳感器素質(zhì)、鏡頭素質(zhì)以及 ISP 處理能力。既然手機(jī)廠商們能夠?yàn)榱烁玫某上裥Ч?,尋找專業(yè)廠商定制傳感器,那為了提升手機(jī)影像能力,自然會(huì)去研究 ISP 芯片。
最后,自研芯片這條路從來(lái)都不是一件容易的事情,涉及資金、技術(shù)、市場(chǎng)等各個(gè)方面。要知道,華為的麒麟芯片也是經(jīng)歷過十幾年的研究,才有了今天的市場(chǎng)地位。各個(gè)國(guó)產(chǎn)廠商,更加需要堅(jiān)持積累和研發(fā),這樣才能夠一步一個(gè)腳印去實(shí)現(xiàn)自己的目標(biāo)。
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