¿Puede el procesador afectar la fotografía? Comparación de plataformas de CPU emblemáticas para fotografía
Revisión IT168 Cuando se trata de fotografía con teléfonos móviles, muchos jugadores de teléfonos móviles están familiarizados con parámetros como cuántos megapíxeles tiene la cámara de su teléfono móvil, qué sensor utiliza, etc. Pero si el autor dijera que los conjuntos de chips SOC también tienen un gran impacto en la fotografía y las imágenes de los teléfonos móviles, mucha gente se confundiría. ¿Podría ser que la cantidad de píxeles, elementos fotosensibles, módulos de lentes, estabilización de imagen óptica y motores de enfoque, que siempre se mencionan en los lanzamientos de productos de teléfonos móviles, no puedan representar completamente la calidad de la imagen final? ¿Afecta la calidad de la fotografía? Hoy explicaremos en detalle cómo las tres principales plataformas SOC que tenemos en nuestras manos: Qualcomm Snapdragon 810, Samsung Exynos 7420 y Kirin 935 afectan la calidad de la imagen final.
"¿Qué es un ISP de imágenes?
▲El ISP de imágenes es el "cerebro" de la fotografía con teléfonos inteligentes
El ISP se menciona a menudo en muchas conferencias sobre telefonía móvil en el Los últimos dos años, el llamado ISP es la abreviatura de Image Signal Processing, que significa procesamiento de señal de imagen. ¿Por qué un teléfono móvil necesita integrar ISP? La razón es simple: un mejor módulo de cámara solo puede identificar mejor la luz que ingresa. Finalmente, se requiere un ISP para presentar la imagen en la pantalla. Actualmente, el ISP de teléfonos inteligentes en la industria existe principalmente en dos formas: ISP integrado e independiente. >▲Cada vez menos fabricantes en la industria utilizan ISP independientes
Si no tiene idea sobre los ISP de telefonía móvil, el autor le dará un ejemplo aquí. El procesador de impacto de la serie DIGIC integrado en muchas cámaras SLR profesionales, como la Canon EOS, es en realidad un ISP más completo y con mejor rendimiento. Por lo tanto, muchos fabricantes de imágenes profesionales también han entrado en el campo de los chips ISP independientes para teléfonos inteligentes basándose en su propia experiencia. Los representantes de los fabricantes de chips ISP independientes incluyen Fujitsu, Altek, etc. Entre ellos, fabricantes como Meizu y Smartisan han utilizado los chips ISP independientes de Fujitsu. El Huawei P8 que probamos hoy, que está 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 está integrado en chips SOC como su nombre lo indica. Por ejemplo, actualmente la serie Qualcomm Snapdragon, la serie Samsung Exynos, la serie MediaTek y otros chips están integrados En el pasado, los procesadores Kirin también integraban chips ISP, y hay rumores de que el chip ISP integrado dentro del SOC se volverá a habilitar en el futuro
▲La plataforma Snapdragon utiliza un chip integrado. ISP.
Los ISP y los ISP integrados tienen cada uno sus propias ventajas y desventajas. En cuanto a los chips de ISP independientes: los fabricantes de chips de ISP independientes son generalmente fabricantes con muchos años de experiencia en el campo óptico. No será malo en el ajuste de la calidad de la imagen, pero al mismo tiempo también tiene las deficiencias del alto consumo de energía y el alto costo. El ISP integrado reduce los costos de I + D y fabricación y reduce el consumo de energía, ya que los principales fabricantes de SOC afectarán la competitividad diferenciada central de sus. Productos propios, ISP integrado en comparación con La brecha en la calidad de imagen entre los ISP independientes es cada vez más pequeña, y debido a que los ISP integrados pueden llamar mejor a las interfaces de software preestablecidas, los ISP integrados pueden completar muchas tareas de fotografía que los ISP independientes no pueden completar, como la grabación de videos en 4K. y realidad aumentada, etc., todo lo cual requiere la ayuda de una gran potencia informática, y el autor también cree que los teléfonos inteligentes también se desarrollarán hacia ISP integrados, y los fabricantes ópticos más profesionales también cooperarán en profundidad con los fabricantes de SOC. desempeñan un papel importante en el campo de los ISP de teléfonos inteligentes.
Dicho todo esto, primero usemos una tabla para ver los parámetros de rendimiento de las tres principales plataformas ISP que probamos hoy:
Snapdragon 810
Samsung Exynos7420
Kirin 935
Número máximo de píxeles admitidos
55 millones de píxeles
50 millones de píxeles
2000 megapíxeles
Soporte máximo para disparo simultáneo con cámara
2
2
1
Grabación de vídeo admitida resolución
4K H265 30Fps
4K H265 30Fps
1080P
Admite filtros en tiempo real
Sí
p>
Sí
Sí
Modo de enfoque
Contraste/Fase/Láser
Contraste/Fase
Contraste/Fase
Dado que los principales fabricantes actualmente no publican especificaciones completas para el ISP integrado de los chips SOC, solo admitimos el número máximo de píxeles del cámara, la cantidad de cámaras que pueden tomar fotografías simultáneamente y el formato de grabación de video. Compare algunas dimensiones, como si admite filtros en tiempo real y modo de enfoque. Podemos ver que Snapdragon 810 y Samsung Exynos 7420 están completamente por delante del Kirin 935 en muchos parámetros. El Snapdragon 810 también supera al Samsung Exynos 7420 al admitir el valor máximo de píxeles de la cámara. Esto también se debe al hecho de que el Snapdragon 810 está equipado con un módulo ISP de doble canal de 14 bits con mayor ancho de banda, que tiene un ancho de banda más amplio y el procesador tiene un rendimiento informático de gráficos más potente y, en última instancia, puede manejar pantallas de mayor tamaño. Pero hasta ahora, ningún fabricante ha adoptado una cámara con píxeles físicos de 55 millones de píxeles. En este momento, tanto los SOC de Qualcomm como los de Samsung todavía tienen potencial para ser aprovechados. Al mismo tiempo, se entiende que el próximo chip SOC insignia Snapdragon 820 de Qualcomm pronto admitirá 3 cámaras para tomar fotografías al mismo tiempo (1 cámara frontal y 2 módulos de cámara trasera), lo que puede proporcionar mejores tomas en 3D y cámara dual. conveniencia de tiro. Hay rumores de que Apple está considerando usar módulos de cámara trasera duales, pero no hay rastros de soporte para módulos de cámara duales en el ISP integrado de los procesadores de la serie A de Apple. Para usar cámaras duales, no es necesario simplemente agregar una. El hardware Una cámara es muy simple.
"¿De qué manera puede el ISP mejorar la experiencia fotográfica?
Anteriormente le presentamos brevemente que el procesador del teléfono inteligente puede afectar directamente la calidad de la imagen final a través del ISP. Esta parte del artículo , le daremos un ejemplo de cómo el ISP puede mejorar nuestra experiencia fotográfica
"Método de enfoque
El concepto del método de enfoque de la cámara del teléfono móvil ha sido muy popular recientemente. Tenemos. También popularizó las diferencias entre varios métodos de enfoque para los usuarios en muchos artículos. Actualmente, los teléfonos inteligentes en el mercado generalmente utilizan una combinación de 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 para identificar la fase en el sensor), sino que también requieren el soporte del ISP de imagen.
▲La plataforma Snapdragon fue la primera en admitir el enfoque asistido por láser.
Por ejemplo, el anterior LG G3 fue el primer teléfono inteligente equipado con enfoque asistido por láser. Esto no fue un capricho de los ingenieros de LG, pero el ISP integrado de Qualcomm 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 actuales. Por el contrario, el ISP Samsung Exynos7420 admite enfoque de contraste y enfoque de fase (actualmente no hay modelos de procesador Samsung que admitan enfoque láser, por lo que no se puede determinar que admita enfoque asistido por láser), mientras que el Altek 6010 equipado con Kirin 935 solo usa Contraste. El enfoque es el método de enfoque más tradicional.
"HDR y otros modos de fotografía profesional
El desarrollo de la fotografía en smartphones ha pasado por múltiples etapas como videollamadas, fotos, fotos divertidas, fotos con filtro, fotos con reconocimiento inteligente de escenas, etc. Y para ayudar a los consumidores a grabar mejor momentos hermosos, también se han realizado varias optimizaciones de escenas de hardware y software, desde las primeras lentes de ojo de pez hasta la belleza inteligente actual, todo se trata de cómo tomar mejores fotografías de manera simple y rápida. el crédito por varios filtros, cámaras de belleza, HDR y otras funciones también debe acreditarse al ISP
▲El modo de fotografía profesional también requiere soporte informático del ISP
como los píxeles. Las cámaras de los teléfonos móviles aumentan rápidamente, la velocidad de procesamiento del ISP también aumentará, y el efecto HDR, el efecto de filtro y el efecto de belleza son el procesamiento secundario del ISP después de la verdadera restauración de la foto. Determina directamente la calidad de la foto del filtro. Por ejemplo, si toma una hermosa selfie y se congela por un tiempo antes de tomar la imagen final, esto se debe a que el rendimiento del ISP no es lo suficientemente fuerte. Hoy estamos comparando los tres productos de Hengping. admite HDR en tiempo real, filtros y funciones de belleza
"Experiencia funcional humanizada
En el proceso diario de tomar fotografías con teléfonos móviles, muchas funciones pequeñas nos ayudan todo el tiempo. como reconocimiento facial, instantáneas rápidas, optimización de disparo continuo, medidor de nivel, fotografía panorámica, etc. Muchos teléfonos móviles incluso han lanzado cámaras profesionales que pueden ajustar ISO, velocidad de obturación, compensación del balance de blancos, distancia focal, etc. El ISP sirve como base para las operaciones de imágenes.
▲La poderosa potencia informática del ISP ayuda a los teléfonos móviles a lograr modos de cámara actualizados
Tomemos el Nubia Z9 en nuestras manos como ejemplo. El teléfono está equipado con la plataforma Snapdragon 810. La cámara profesional Nubia también es un punto destacado de la máquina Con la aparición de cada nueva máquina Nubia, las cámaras profesionales Nubia se actualizan constantemente, como fotografía a intervalos, exposiciones múltiples, cámaras de pintura con luz y cámaras de apertura electrónica y obturador lento. , cámara de seguimiento de estrellas, eliminación de transeúntes y otras funciones también son innovaciones de Nubia en algoritmos de software basados en la potente potencia informática del ISP del Snapdragon 810. En otras palabras, si se quiere tomar mejores fotografías con mayor facilidad, no sólo se necesita innovación de software, sino que también es esencial el rendimiento informático del ISP.
"Grabación de vídeo 4K
Creo que si la popularidad de la era 1080P se debe al floreciente desarrollo de las industrias del cine y la televisión, entonces la fuerza impulsora de la llegada del La era 4K viene de todos los consumidores. En 2013, el precio de un televisor 4K llegaba a los 20.000 yuanes. En solo 2 años, el precio de un televisor 4K ha bajado a unos 4.000 yuanes. La experiencia de visualización y visualización realista y el comportamiento de visualización y lectura de los consumidores se están trasladando gradualmente a los terminales móviles, por lo que la llegada de la era 4K es imparable en los terminales móviles, por lo que tanto Snapdragon 810 como Samsung Exynos 7420 han agregado grabación de video 4K. y funciones de reproducción, entre ellas
Por ejemplo, si queremos grabar un vídeo 4K a 30 FPS, necesitamos procesar al menos 240 millones de píxeles por segundo para completar esta tarea, y Qualcomm Snapdragon 810 admite 1.200 millones. píxeles por segundo. El procesamiento es más que suficiente para manejar la grabación de video 4K a 30 Fps, y sabemos que grabar video es una parte típica del calentamiento de un teléfono móvil. También grabamos 5 minutos del video de mayor formato con el Snapdragon 810, Samsung Orion 7420. y Huawei Kirin 935. Prueba (el tiempo de grabación en modo 4K de Samsung está limitado a 5 minutos, la plataforma Snapdragon 810 no tiene límite y el Kirin 935 solo admite grabación de 1080P Después de grabar 5 minutos de video 4K en la plataforma Snapdragon 810, la temperatura central es de 67 grados Celsius y el Samsung Exynos7420 registra la temperatura central fue de 75 grados Celsius después de 5 minutos de grabación de video 4K, y la temperatura central del Kirin 935 fue de 57 grados Celsius después de 5 minutos de grabación de video 1080P. p>
"Perspectivas de funciones futuras
En los últimos dos años, las cámaras de los teléfonos móviles han tenido muchas funciones. Cada vez más abundantes. Hay rumores de que Alipay utilizará las cámaras de los teléfonos móviles para identificar objetos específicos para el pago en el futuro.
La incorporación de la realidad virtual y la realidad aumentada también ha redefinido las cámaras. Por ejemplo, cuando te gusta una prenda de vestir en Taobao y estás indeciso, la función de realidad aumentada puede usar la cámara del teléfono para "usar" la ropa que quieres comprar. Otro ejemplo es que puedes ver la disposición de los muebles. avance antes de comprar, interactúe con juguetes sin abrir el paquete, juegue videojuegos en la mesa de café y más. Estas son las funciones que llevarán las cámaras de los futuros smartphones.
En cuanto a los campos de la realidad virtual y la realidad aumentada, entre las tres plataformas que probamos hoy, se puede decir que la plataforma Qualcomm ha llegado más lejos en estos dos campos. Qualcomm anunció anteriormente que actualmente hay decenas de miles de desarrolladores que desarrollan nuevas aplicaciones en torno a la realidad virtual y la realidad aumentada de Qualcomm, y 20 millones de usuarios ya han disfrutado de la nueva experiencia y conveniencia que brindan la realidad virtual y la realidad aumentada de Qualcomm. Este es también el grupo de desarrolladores de realidad virtual y realidad aumentada más grande de la industria.
"Comparación de fotografías de muestra tomadas en las tres plataformas principales
A través de la interpretación de la escena anterior, creo que todos también pueden comprender cómo el chip SOC del teléfono inteligente afecta todos los aspectos del rendimiento de la cámara. Para resumir brevemente, me gustaría tomar una buena foto de manera simple y sencilla, se requiere un procesador de gráficos más potente para ayudar a los usuarios a optimizar de manera inteligente en tiempo real. Por lo tanto, incluso si están equipados con la misma cámara, la calidad de imagen final de los teléfonos móviles. Las diferentes plataformas de chips son muy diferentes. El título es una comparación fotográfica de las tres principales plataformas insignia. Al final del artículo, también ofrecemos ejemplos comparativos de nuestros tres modelos de plataforma de prueba: Plataforma Snapdragon 810: Nubia Z9, plataforma Samsung Exynos 7420. : Samsung Galaxy S6, plataforma Kirin 935: Huawei P8.
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Plataforma Snapdragon 810: Nubia Z9 Pulsa en la imagen para ver la imagen original
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Plataforma Samsung Exynos7420: Samsung Galaxy S6 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
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Plataforma Snapdragon 810: Nubia Z9 Haz clic en la imagen para ver la imagen original
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Plataforma Samsung Exynos7420: Samsung Galaxy S6 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
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Plataforma Snapdragon 810 : Nubia Z9 haz clic en la imagen para ver la imagen original
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Plataforma Samsung Exynos7420: Samsung Galaxy S6 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
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Plataforma Snapdragon 810: Nubia Z9 Haz clic en la imagen para ver la imagen original
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Plataforma Samsung Exynos7420: Samsung Galaxy S6 Haz clic en la imagen para ver la imagen original
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Kirin 935 plataforma: Huawei P8 Haz clic en la imagen para ver la imagen original
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Plataforma Snapdragon 810: Nubi Asia Z9 Haz clic en la imagen para ver la imagen original
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Plataforma Samsung Exynos7420: Samsung Galaxy S6 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
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Snapdragon 810 Plataforma: Nubia Z9 Haz clic en la imagen para ver la imagen original
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Samsung Exynos7420 Plataforma: Samsung Galaxy S6 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
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Plataforma Snapdragon 810: Nubia Z9 Haz clic en la imagen para ver la imagen original
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Plataforma Samsung Exynos7420: Samsung Galaxy S6 Haz clic en la imagen para ver la imagen original
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Plataforma Kirin 935: Huawei P8 Haga clic en la imagen para ver la imagen original
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Plataforma Snapdragon 810: Nubia Z9 Pulsa en la imagen Ver imagen original
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Plataforma Samsung Exynos7420: Samsung Galaxy S6 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 De hecho, quiero popularizar la ciencia sobre qué factores determinan la calidad de imagen de los teléfonos inteligentes actuales. En la actualidad, muchos fabricantes de teléfonos móviles introducen qué lente utiliza el teléfono móvil en la página de presentación del producto, pero no mencionan nada más por qué diferentes teléfonos móviles que utilizan el mismo fabricante o incluso el mismo modelo de sensor tienen un rendimiento desigual en la imagen final. ¿Calidad? Hay varias razones, la más importante es que los chips SOC son diferentes. Al final del artículo, resumamos cómo el chip SOC afecta la experiencia fotográfica.
Métodos de enfoque: Métodos de enfoque actualmente comunes para smartphones: enfoque de contraste, enfoque de fase, enfoque asistido por láser y enfoque de rango triangular con doble cámara. Cada método de enfoque requiere un cálculo de SOC. Por ejemplo, el enfoque de contraste requiere que el procesador calcule repetidamente si el contraste de la imagen alcanza el valor máximo y finalmente logra el enfoque. Por lo tanto, el chip SOC con un rendimiento informático más potente teóricamente tiene una velocidad de enfoque más rápida. Cabe mencionar que actualmente solo la plataforma Snapdragon 810 ha lanzado productos comerciales para todos los métodos de enfoque.
Grabación y reproducción de vídeo 4K: 4K es la tendencia de desarrollo actual en la industria para mejorar la experiencia de audio y vídeo. Para lograr la grabación y reproducción fluida de vídeo 4K, el procesador necesita procesar instantáneamente el valor de los píxeles. debe ser lo suficientemente grande y también debe poder manejar el enfoque, la medición, la función antivibración y otras tareas en tiempo real en condiciones de trabajo tan duras. Aunque el vídeo 4K sólo alcanza el nivel de 8 megapíxeles, y aunque el número de píxeles de las cámaras de los teléfonos inteligentes actuales supera los 8 millones de píxeles, debido al rendimiento insuficiente del procesador, actualmente sólo los procesadores de las series Qualcomm Snapdragon y Samsung Exynos pueden proporcionar una grabación 4K fluida. 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 tomar fotografías, no podrá reflejar inteligencia. La tendencia de desarrollo futuro de las cámaras es mejorar la calidad de la cámara y la visualización inteligente de contenido. La visualización inteligente de contenidos de las cámaras requiere que los fabricantes realicen diseños en los campos de la realidad virtual y la realidad aumentada. Tomando como ejemplo la realidad aumentada, mejorar la visualización de información más útil para los usuarios en la pantalla requiere no solo la potencia informática del ISP, pero también las otras áreas del procesador trabajan juntas. Qualcomm es actualmente líder en realidad virtual y visualización aumentada. Qualcomm Vuforia también está equipado con la plataforma Snapdragon para proporcionar a los fabricantes interfaces de desarrollo para realidad virtual y realidad aumentada.
Además, las funciones básicas de la cámara, como medición de luz, balance de blancos, estabilización de imagen, control general del ruido de la imagen, etc., requieren optimización en tiempo real del chip SOC del teléfono móvil. Se puede decir que tener un buen módulo de cámara es sólo la mitad de la batalla para tomar buenas fotografías. Es igualmente importante tener un "cerebro" con una potente potencia informática y numerosas interfaces de desarrollo.