“忽如一夜春風來,萬千領域皆AI”。回顧AI在手機端的應用,最突出的是AI拍照。據2018年一份手機調查報告顯示,在31個受關注度超過500萬的手機功能中,AI功能占據8席,其中5個是攝影類的AI功能。
首先,手機拍照足夠便捷,讓大眾隨時隨地拍攝自己喜歡的照片。
再次,大眾不斷追求成像質量,AI技術成為手機終端功能同質化問題的破局點之一。在AI技術+手機拍照后,終端廠商也在大力宣傳自己產品的AI拍照功能。
眾多AI拍照功能中,有的強調補光,有的強調鏡頭,有的強調AI能力,到底消費者要如何鑒別手機的拍照能力及AI能力?有沒有一個參考標準來判定真AI相機呢?
三大標準鑒別真AI相機,別讓花式宣傳沖昏頭
芯片巨頭聯發科近日提出了“真AI相機”的標準,表示要通過對手機的底層技術進行分解要求,來衡量其AI相機的功能優劣,從而初步判斷某個手機是否是真AI相機。判定的三個緯度如下:
1.Sensor像素尺寸≥1.55μm
Sensor指的是攝像頭傳感器的單個像素尺寸。Sensor值越大時,夜拍時照片的細節越多,噪點越少,曝光需求時間越短,反應速度更快,而日常拍照顏色信息和細節則更豐富,理論色彩還原能力越強。AI在與這類硬件進行配合時的工作將主要集中在進一步強化效果上,比如進一步縮短抓拍時的曝光時間,降低暗光拍攝的影像噪點,強化夜拍成像效果。
反之,Sensor值越小時,AI的工作將主要集中在彌補感光能力的劣勢上,比如合成降噪,強化暗部和弱光細節,縮短夜拍反應時間,增強夜拍成像細節,降低拍攝操作難度,提升反應速度等。
整體而言,AI技術可以“人性化”的自動調整拍照參數。Sensor值大時,AI錦上添花,強化高端感光硬件帶來的基礎效果,使照片更加出色。Sensor值小時,AI堪稱雪中送炭,彌補低成本感光硬件的性能劣勢,讓照片的表現達到更高級感光硬件能做到的標準。
傳統手機的Sensor尺寸一般在1.4 μm以下,但近兩年我們看到手機相機在追求像素、鏡頭數量的同時,傳感器“大底”的趨勢越來越明顯。2018年已有多款旗艦手機采用1.55μm甚至更大尺寸的sensor,2019年將有更多傳感器像素尺寸≥1.55μm的手機相機出現,而這理應成為“真AI相機”的一個基礎標準。目前市場上符合這一標準的傳感器有MIX586、MIX378、MIX380等。
2.AI性能跑分≥21000分
在多樣的應用需求下,強大的AI性能才能實現多樣的手機功能。目前的AI跑分比較有參考價值的軟件是由蘇黎世聯邦理工學院研發的,用于評估手機處理器AI性能跑分的AI Benchmark。AI-Benchmark測試的是通過不同的智能手機在運行相同的AI運算時,因為硬件和軟件的差異所最終體現出的速度快慢差別。因此,具備對浮點、整數兩種AI模型的全面加速支持能力的芯片表現則異常出色。
從現有的AI性能跑分來看,21000分是一個較為明顯的分水嶺。高通驍龍855、聯發科Helio P90、華為麒麟980均入圍,三家芯片巨頭的旗艦產品均能達到21000分以上。以AI算力和算法的迅猛發展之勢,2019年定會有更多芯片入圍并突破最高分。此外,AI專核可以解決邊緣AI算力的困境 ,用低功耗帶來更高的AI性能,因此,有無AI專核也是衡量AI性能的一個重要因素。
3.Imagiq ISP
ISP是手機芯片中負責圖像信號處理的單元,對圖像進行降噪、色彩補償、效果優化等。
手機的ISP一般會集成在芯片處理器中,芯片級ISP的優點是性能穩定、功耗可以得到良好的控制。當下,手機的攝像像素越來越高,抓拍、夜拍、高清、甚至4K攝像,手機對ISP的處理性能要求越來越高。而AI技術的加入,可以讓ISP性能提升更加明顯,不僅可以大幅度提升手機相機的響應速度,更能夠實現人臉識別與自動場景識別等復雜功能。
以聯發科的產品為例,Imagiq圖像信號處理器是聯發科自研的ISP技術,在Helio P60上已經采用了三核ISP,可以通過硬件偵測人臉、實現更復雜的降噪處理、全像素多核對焦、通過硬件實時提供景深信息等。而現在,聯發科Helio P90支持三核ISP同時開啟,ISP性能更強,處理圖像的能力也就更強。
綜上所述, CMOS像素傳感器+AI專核性能+芯片層的ISP技術,這三個維度的硬件技術要求可確保AI相機的功能性和成像表現,只有全部達到才可稱之為“真AI相機”。 目前來看,能夠同時達到這三項標準的智能手機,也只有搭載了聯發科技Helio P90、海思麒麟980、驍龍855的屈指可數的幾款旗艦機。但在2019年,我們會看到有更多的手機是“真AI相機”,普惠廣大消費者。
瞄準傳統拍照體驗痛點,AI相機顛覆拍照體驗
說到手機拍照的痛點,很多人一定有過這樣的經歷,抓拍孩子笑臉咔嚓了很多張挑不出清晰的,晚上暗光環境拍完放大以后不僅看不到細節還看到一堆噪點……普通用戶通常會把這些問題歸咎于手機像素不夠、鏡頭不好、手機不好、自己拍攝技術太差等原因上。現在“真AI相機”可以簡單高效的解決這些問題。
以聯發科Helio P90芯片為例,搭載該芯片的手機通過強大的AI算力,結合AI算法,可以解決手機拍照、視頻等場景下的多種拍照問題,例如:在夜晚和暗光拍攝時畫面亮度偏暗、噪點過大、動態范圍不佳等畫質問題,通過人工智能學習高畫質數碼相機的成像特性,還原景物原有的細節紋理并移出噪點,使畫面品質得到整體提升;還可以在手機捕捉動態影像時,解決拖影、物體成像模糊、細節不清晰等問題;在視頻時提升畫面焦點清晰度,改善視頻通訊畫質等。
? ? ? ?真AI相機功能實拍,成像效果對比一目了然
基于聯發科Helio P90等具備強大AI能力的移動平臺的推出,“真AI相機”已經實現多種實用的和創新的應用功能,改善手機相機的傳統拍照體驗。
以聯發科Helio P90為例,它具備豐富的“真AI相機”功能:
1、AI抓拍:AI動態人像降噪技術,通過AI噪點訓練、14-bit高動態范圍ISP和AI多幀降噪處理,解決了手機抓拍拖影、成像模糊等問題;
真AI相機在抓拍時能優化去噪算法和參數,在縮短曝光時間達到3毫秒水準的同時,最大限度保留了畫質的純凈,不會出現相片殘影、噪點密布的情況。
2、AI夜拍:AI影像噪點消除技術,保留暗光下的細節,媲美人眼再現真實。
在夜拍時采用多幀降噪技術,針對不同的攝像頭傳感器在低光下的成像特征和噪聲分布進行優化,并結合平臺ISP特性優化去噪算法和參數,再進行多幀對齊的智能合成算法,生成高亮度、低噪點、真色彩、保留最佳細節的結果圖,畫質上達到類似傳統相機ISO降2-3檔的效果。
3、 AI視頻景深:AI邊緣精準辨別,背景虛化智能鎖焦,實時高畫質背景虛化視頻。
依托聯發科技強大的AI算力,結合AI算法,真AI相機可以實現高達1080P分辨率下30FPS的AI視頻實時景深功能。在圖像的處理上,優化拍攝主體的邊緣細節,達到完美分割背景與主體的功效,甚至能讓3000元價位的手機得到萬元單反鏡頭的效果。
4、AI焦點直播:AI智能焦點區域偵測技術,實現重點區域編碼,提升視頻碼率和壓縮質量,直播畫面時時清晰。
直播過程中,真AI相機憑借AI邊緣計算,調動底層硬件并結合算法,從而達到在網絡帶寬有限的條件下,實現重點區域編碼,優化直播主體特征,呈現更清晰的細節。焦點直播功能在虎牙、斗魚、YY直播平臺都有明顯的畫面改善功效。使用手機進行視頻通話時,在網絡帶寬信號不佳的地方也有同樣的效果。
5、AI人像留色:AI加速、浮點定點運算技術,實時人像留色,拍照視頻都是C位主角。
6、AI美體:AI算法深度合作,減肥、長腿、提臀、收腰等多種功能實時美體。
7、AI人臉偵測:AI人臉識別技術,快速偵測反應,準確判斷位置、角度、性別等信息。
8、AI人體姿態識別追蹤:強勁的AI算力結合算法,精準識別多人快速移動姿態,可結合AR場景,實現創新的人機互動應用。
9、AI識物:對多件物體同時進行快速、精準的識別與追蹤,輕松實現低延時、低帶寬的邊緣AI智能識物。
技術與功能緊密結合才是王道,“真AI相機”將帶來顛覆體驗
相機作為智能手機的基本功能點,在很長的一段時間里進入了比拼像素、軟件優化、鏡頭堆疊等白熱化競爭,并沒有深入的從用戶拍照體驗上進行根本改善,AI人工智能的出現,將從底層對拍照功能進行優化提升。從“傳統拍照”到“真AI相機”的升級,不僅是基于產品本身的升級,更降低了手機攝影的門檻,可以讓用戶在更多場景享受拍攝樂趣。
“AI相機”作為一個并不算新的概念,在過去很長時間里,更像一個“營銷噱頭”;而現在,“真AI相機”從最底層進行的人工智能升級,是科技轉化成為成果的重要體現,其有望顛覆手機相機的用戶體驗,重新定義手機的“新高端”。
從目前手機芯片市場來看,芯片巨頭聯發科在去年12月份發布的Helio P90是完全符合“真AI相機”標準的,不僅提升了AI性能,還將用戶體驗放在首位,真正落地豐富的應用功能,帶給用戶更多顛覆性的創新體驗,憑借HelioP90悄然開啟了新高端的布局和轉型。
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