從攝影“鄙視鏈”說起,聊一聊XDR的安卓化之路

naojiti發表於2022-06-21

中二時期的我,是個cosplay愛好者,會穿著路人眼裡的“奇裝異服“去漫展,還會為心愛的角色籌備幾個月只為出一套片。有圈子就有鄙視鏈,那種亮度極高、大光圈虛化的”糖水片”,會被圈內吐槽為——“視覺感受良好,心理感受平淡”。

什麼樣的照片才能夠讓人感受不平淡呢?回想一下,你是否曾被一次落日、一場流星雨、一片深邃的海洋而深深打動,但按下快門之後,發現圖片怎麼也還原不了肉眼可見的色彩與細節。同理,有更多豐富的細節、越接近真實、越能表現光影層次的照片,才能打動人心、值得反覆回味。也就不難理解為什麼coser們喜歡跟專業攝影師合作了,《刺客信條》中建築的光影和細節,《你的名字》中璀璨的星河,抑或是《尼爾機械紀元》中2B小姐姐銀髮黑衣的鮮明對比……得靠專業裝置才有可能展現出來。這就涉及到一個專業名詞:動態範圍Dynamic Range。

在攝影中,動態範圍指的是相機在從最暗到最亮部分所能捕捉到的資料量。標準動態範圍SDR資訊量相對較小,只適用於一些文書處理、程式設計等場景。而顯示器、手機、平板電腦等則高清影像往往需要高動態範圍HDR來展現。

因為手機感光元件的動態範圍有限,拍照時對明暗光影的捕捉就成了特別難平衡的技術挑戰。如果按強光確定曝光,容易導致弱光處一片漆黑,按弱光處確定曝光,又會讓強光處因過度曝光而泛白。這時候,HDR技術會將曝光程度不同(高曝光、中度曝光、低曝光)的照片自動合成一張,展現出最佳效果。類似於將黑咖啡的苦與白牛奶的甜交融在一起,讓口感均衡豐富的同時,保留了各自的獨特風味和細節,讓人反覆回味。2020年,蘋果又將XDR擴充套件動態範圍技術引入到手機,將相機對動態範圍的掌控拓寬到了新的高度,令畫面層次感和視覺衝擊性更強。可以說,HDR技術的不斷進化,正在給手機影像帶來體驗上的跨越。

今天,HDR已經成為大多數智慧手機相機、音視訊的必備能力,但只有蘋果專用硬體才能品嚐到XDR的美妙滋味。安卓使用者可能會發現,同樣是HDR照片,但在瀏覽相簿中的HDR照片時,很難達到像蘋果一般通透、真實的效果。一個重要原因是,蘋果長期以來的封閉性決定了螢幕、原生系統、HDR演算法更容易實現聯調,將HDR從採集到顯示的整個鏈路打通。而安卓系統要相容多元硬體,整合全鏈路HDR的難度要大得多。那麼,安卓使用者就註定無法享用全鏈路HDR或XDR了嗎?恰逢安卓陣營首個實現XDR Photo功能的機型vivo X80 Pro推出,很多讀者都很好奇跟蘋果的XDR技術有何異同?所謂“靜態照片的HDR顯示”究竟能帶來什麼?為了幫助大家理解這個創新,我們就從一杯拿鐵的故事說起,聊聊全鏈路HDR對光影的拿捏,需要怎樣的技術含量。

HDR各有風味,“全鏈路”獨佔一席

1683年,維也納人柯奇斯基獲得了一批咖啡豆,但當地人並不喜歡這種濃黑焦苦的飲料,於是他將黑咖啡與香醇的牛奶融合,打造出了“拿鐵咖啡”的原創版本,從此,維也納的空氣裡永遠都飄蕩著音樂和拿鐵的味道。今天,不同的咖啡店能以獨特的配的方,調配出各種各樣口味的拿鐵,正如消費者手機中的HDR表現,也會因為手機廠商的相機、演算法等軟硬體差異而不同。

舉個例子,HDR內容要獲得最佳展示效果,往往需要高對比度和高峰值亮度的顯示器支援。蘋果正是使用了Pro XDR Display螢幕,才能夠在HDR顯示上獲得極致效果。當然,如果素材源本身質量不夠,即使有極佳的螢幕素質和演算法配合,同樣也無法達到最佳效果。很多尊貴的流媒體會員,可能經歷過明明選了HDR(杜比視角)模式,但實際顯示效果和1080p卻沒有太大差別,原因可能正在於素材源影響。

另外,從SDR到XDR的對映過程中,涉及到整個影像系統的聯動,包括相機、螢幕、相簿、系統、演算法等核心環節,這些環節環環相扣,需要有相應的方案策略來逐一攻關,才能保證最終的效果和體驗。但整體創新並不容易實現,以往的安卓HDR體驗僅停留在採集的環節,當使用者再次檢視拍攝內容時,就會遇到無法顯示HDR的尷尬。

除了一系列技術挑戰,手機廠商對HDR技術的創新還取決於市場認可度的開啟。其實安卓陣營也有過針對HDR進行創新,谷歌曾在Pixel 3上應用了其HDR +技術,能夠增加安卓手機的動態範圍。2017年,三星、LG等韓國企業還成立了移動超高清聯盟UHDA,希望為建立移動裝置的HDR標準,但該標準並沒有在終端市場中獲得推廣。消費者的認可度與接受度,決定了相關技術創新能否真的進入商用環節。

不難看出,只有蘋果在手機上率先解鎖了XDR,並非偶然,而是在多種因素的相互制衡中,受益於封閉生態軟硬體一體的基礎,尋求到了整體平衡,這才調配出了XDR這杯全新風味的“拿鐵”,在以HDR為主流的手機市場中形成了差異化競爭力。毫無疑問,vivo X80 Pro搭載的XDR Photo技術,成為安卓陣營的一次突破。

vivo X80 Pro闖關記:全鏈路HDR味道如何?

如何以安卓軟硬體為載體,擴充套件HDR的風味,調配出和XDR一樣極致的影像顯示效果,考驗著安卓手機廠商的技藝。vivo是如何打造出XDR Photo這杯“拿鐵”的?

第一步,準備“食材”——抓取光。對光源的抓取是光影藝術的源頭,手機攝影也有著“底大壓死人”的傳言,說明感光元件對拍攝效果的直接影響。因此,vivo為vivo X80 Pro配備了1/1.3英寸的超大底主攝,帶來更大的進光量;將濾色片升級為獨家定製的GNV晶片,以改善晶片反射率、減少雜光及噪聲。同時,搭配蔡司T*光學鏡頭與G+P鏡頭,增強可見光透過率,能夠準確還原物體色彩,獲得更純淨的畫面。

這些影像器件,憑藉超強光線匯聚能力與鏡頭解析力,能夠實現全焦段的HDR採集,抓取足夠豐富真實的光影細節,為後續XDR Photo的技術實現打下基礎。另外,HDR需要多張照片合成,因此很考驗畫面的穩定性,X80 Pro搭載的蔡司人像微雲臺,防抖角度達到普通OIS的3倍,也給HDR技術的應用創造了前提條件。

第二步,處理“食材”——還原光。不同鏡片、相機設定都可能讓照片和真實情況不符,達不到“所見即所得”的效果。專業人士會挑選更高階別的裝置、調整白平衡色相色調等引數,以儘可能還原人眼所見,對於使用智慧手機拍照的普通大眾來說,得益於計算攝影的出現,AI自動調校也能起到很好的效果。XDR Photo技術的AI感知能力,會結合螢幕亮度、環境亮度、照片亮度,進行高低亮區識別及智慧分割提亮,儘可能提高白平衡的準確度,讓畫面更接近真實,光線明暗強度更接近人眼所見,而不是簡單地拉高對比度。

智慧技術與強大硬體的軟硬一體化協同,在一些特殊場景的適配、區域性亮度的調整等方面,表現出更強的效果。以夜景模式為例,XDR Photo功能結合長焦鏡頭+蔡司濾鏡+防抖演算法+夜景模式,在黑暗狀態下依然能拍攝出清晰畫面,並且觀感更通透,避免了常規大底方案夜景容易發白的問題,色彩的還原也更為真實。

第三步,料理擺盤——展示光。不知道大家有沒有受過這種委屈,明明給人拍照時很努力地各種找角度、調引數,但拍出來的成果總是感覺普普通通。其實,有時候不是技術不行,而是不懂擺盤——顯示的藝術。比如以真實、高階感著稱的蘋果,在iPhone原生相簿中檢視HDR照片總是格外明亮,這是因為螢幕、鏡頭模組、原生相簿進行了系統化的打通和聯調。那系統與硬體完全分離的安卓手機怎麼辦呢?

驚喜的是,這次vivo通過XDR Photo技術,首次實現了相機-螢幕-相簿應用的軟硬體聯動,實現了HDR照片的顯示效果。為X80 Pro配備了業界最頂級的三星AMOLED螢幕, 擁有2K(3200x1440)超清解析度、業界最高E5發光材質(區域性亮度最高1500nit),這塊螢幕能夠讓相機拍攝的HDR照片更準確地顯示出來,那些採集到的豐富的光影細節既能被“拍到”,也能真的被“看到”,這在安卓陣營中還是首次。

不難看到,vivo的XDR Photo概念,通過採集、處理、顯示三大環節,軟體、硬體兩個維度,通過全鏈路HDR的層層突破,才最終調製出“美味”體驗,撬開安卓入局XDR的機會視窗。

用全鏈路HDR滿足複雜味蕾,手機創新從拒絕“糖水化”開始

回想一下,很長一段時間以來,大家看手機新品釋出會的心情可能和欣賞“糖水片”一樣,一通引數對比吊打展示效果良好,但整體心理感受卻比較平淡。背後的原因其實也是類似的,比如專業度都比較淺,“糖水片”不需要太深的審美和專業技術,手機在效能引數上的“碾壓”也很容易通過“拿來主義”獲得,淺層的表達自然無法打造深層的差異化競爭力;還有就是週期短,有著固定套路和模板的“糖水片”很快就能拍完,但手機創新中晶片、影像系統都需要投入長期精力去突破,難以短期見效,一些沒有後文的PPT式創新,比如造芯,會透支使用者信任。智慧手機行業高速發展了十年之後,對於手機廠商來說,比同質化競爭更可怕的是找不到創新的方向。

究竟什麼樣的創新才能打動人心?答案只能是以使用者體驗為導向的精準創新。

可以發現,使用者的期待在不斷提高、細分、多元。隨著圖文、短視訊、流媒體等的普及,大眾對影像的審美趣味也越來越高,一些有質感、有衝擊力的影像和影像更受歡迎,無論是在社交媒體釋出,還是自媒體內容創作,HDR的應用範圍和接受度越來越高。響應使用者優化日常影像體驗的需求,不忽略每一個產品使用細節,通過全鏈路HDR的創新來滿足使用者日益升級的影像品味,vivo XDR Photo功能的出現恰逢其時。

可能有人會問,這是不是安卓廠商又一次“摸著蘋果過河”?值得一提的是,早在2019年,vivo就曾嘗試將XDR顯示器技術引入到旗艦機X30系列,在vivo X30 Pro上實現了超小孔XDR屏設計。可以說,vivo在率先攻克XDR Photo方面,做出了非常多的努力。

除了時間點更早,在技術路線上vivo也給出了與蘋果不同的解法。比如vivo在後臺利用自研引擎對照片進行計算,會在圖片中記錄拍攝資訊,例如光照、人臉資訊等,與蘋果採用了不同的方案,但從效果上看二者不分伯仲。

vivo能在XDR競賽中率先趕上蘋果身位,源自於vivo對技術壁壘的穿越,是真正堅持長期主義創新的結果。而更深層意義,在於解鎖了一個安卓手機的新可能,不妨給它更多期待。

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