四、影像体验麒麟9000平台成就影像机皇

——Mate40 RS保时捷设计影像规格一览

华为Mate40 RS保时捷设计的背部是八边形星钻设计的超感知徕卡电影五摄,具体包括

——5000万像素超感知主摄,1/1．28英寸传感器,光圈F1．9,支持OIS光学防抖;

——800万像素潜望式长焦镜头,支持10x光学变焦、20x混合变焦、100x双目变焦,光圈F4．4;

——1200万像素长焦镜头,支持3x光学变焦、OIS光学防抖,光圈F2．4;

——2000万像素电影镜头,超广角,光圈F1．8,1/1．53英寸,比IMX586和IMX708这两款顶尖超广角镜头还要大;

——3D深感摄像头,支持渐进式景深。

值得一提的是,这五摄还支持XD Fusion硬件实时HDR视频、AIS超级运动防抖等功能。前置则是双摄,包括1300万像素超感知镜头(广角 F2．4)、3D深感镜头,支持3D人脸识别、4K分辨率录像。

笔者在初上手Mate40 RS保时捷设计之时,首先被该系列强大的影像系统硬件所吸引,注重点自然也一直停留在此。而随着体验的深入,我们渐渐发现,硬件之外的ISP、NPU与算法机制是华为Mate40系列的影像能力迥异于过去的灵魂核心,也是键所在。

现今,随着定制传感器、重金堆料的泛滥,大数厂商又重回同质化宿命。在这种情况下,算法、以及驱动算法的处理器平台的地位越来越重要。随着P40系列伴生的XD Fusion、华为Mate40系列伴生的麒麟9000平台到来,华为的影像体系进化到新高度。

——麒麟9000为强悍影像带来了什么?

华为早在Mate10手机上就引入当时业界首款移动AI处理器Kirin970的强大NPU,参与ISP图像处理流程。

到了这一代的华为Mate 40系列,麒麟9000 5G SoC芯片是内置了目前华为最先进的ISP 6．0,带来50%的吞吐率提升,以及在噪声消除方面48%等提升,麒麟9000在业界首次实现了ISP NPU融合架构,带来超强的细节还原和降噪能力,可以被运用到手机摄影,尤其是暗光、弱光条件下的影像记录,助力Mate40系列再次夺得DXO影像排行榜第一名的霸主地位。

顺便提一下,大家现在熟知的类似IMX600、IMX700等图像传感器,实际不能独立获得色彩信息,它们都是“色盲”,需要色彩滤波器协助,否则拍出来的照片就是黑白的。

拜耳阵列RGB色彩滤波器

上图是比较典型的拜耳阵列RGB颜色滤波器。最下面一层灰色色块是一个个感光PD部分,光子在这里转换成电信号;上面一层R/G/B(红/绿/蓝)三种颜色的马赛克色块就是颜色滤波器,白光透过RGB色彩滤波器后,分别滤出红/绿/蓝光,在灰色PD部分被吸收。

华为从P30系列开始就将RYB色彩滤波器引入,凭借着覆盖光谱、捕获光子的特殊能力一直传延至今,进光量比RGB色彩滤波器可以提升30%-40%左右,让Mate系列、P40系列的暗光拍摄能力一骑绝尘。

而且,这套方案至今没有其它任何一家手机厂商能够跟进。

如果探究此中因果的话,会发现有一项因素就是传统的手机处理器SoC中的ISP只能支持RGB算法,无法同时支持RGB传感器和RYB超感光传感器。ISP pipeline中各个模块无法应对Y像素所蕴含的颜色信息量,也无法对RYB传感器精准的插值。

正是凭借自研平台的优势,华为的技术演进路线是掌握自己手中的。基于以上复杂的需求,海思将全新的AI去马赛克算法、全新的AI色彩自动白平衡和全新的颜色管理算法一起整合进麒麟ISP Pipeline图像处理的框架当中。各模块的神经网络模型经过大量的RYYB sensor RAW数据训练后,能有效找到物体细节和色彩分量之间的映射系,在传统ISP处理架构上用计算摄影的方法,实现RYYB的支持。

值得注意的是,ISP-NPU融合架构已经能将ISP处理流水线和NPU矩阵计算结合,解决了带宽问题,提升了神经网络算法的运行性能。麒麟9000的SoC内部甚至设计有硬件直连,将NPU计算直接融入ISP的Pipeline中,利用SmartCache 2．0的大容量、大带宽能力,形成硬件级的帧内和帧间信息直通,在一帧33ms时间内,个算法无缝切换,首次实现端侧AI实时像素级视频处理。

简而言之,造就强大的影像系统,并不是单纯依靠纸面参数强大的图像传感器便能一蹴而就,色彩滤波器和ISP算法pipeline作为最终成像的物理和算法基础至重要。

而且从华为的影像技术演进来看,要想在此领域构建起高壁垒,其中基于SoC平台发挥的算法基础可能才是键的法门所在。

——样张展示

主摄微距

主摄 夜间拍摄

超广角逆光HDR

超广角 夜间拍摄

3X变焦夜间拍摄(添加怀旧滤镜)

3X变焦夜间拍摄雕塑

10X变焦拍摄

10X变焦 抓拍悬于风中、垂直地面的落叶

10X变焦微距

总的来看,麒麟9000芯片的ISP、NPU结合XD Fusion,对Mate40 RS保时捷设计全焦段的优化十分显著。特别是针对暗处细节的优化、复杂光线下的色彩纠正以及必要的HDR优化都当出色。

五、总结向上攀登的故事仍在继续

华为Mate40 RS保时捷设计为用户带来了较以往加高端商务的外观设计,优秀的屏幕观感和握持体验。不止于外观,该机无论是在影像、还是其它体验的表现,都足以撑起华为顶级奢侈旗舰的地位。

这背后,是与之配的麒麟9000为其高筑起平台基底。

而且,于麒麟芯片目前所遭遇的来自外部环境的困难,信大家都有所耳闻。在这样的困局之下,麒麟9000却依然能够在技术上超越以往5G芯片的精密与强大,以一个非常高的完成度出现在消费者面前,帮助夯实Mate系列5G旗舰性能巅峰的行业地位,难能可贵。

通过测试体验,我们发现，首先是CPU部分,得益于5nm制程红利以及海思团队的核心调配优化能力,麒麟9000比较同为A77架构的骁龙865 Plus,在Geekbench评判体系当中单核性能比之提升3．1%,核性能比之提升13%,达到了极高水准。

GPU曾经是海思平台的一块短板,也正是因此倒逼华为推出GPU Turbo等各种软件方案强化图形处理能力。而今短板不再,反而成为麒麟9000的一大亮点所在,华为史无前例地将GPU的核心数堆到设计上限,所有人第一次看到24核心的GPU在麒麟平台满血释放,蔚为壮观。

超大规模的GPU带来了性能和能效的巨大提升。在我们的GFXbench测试当中,阿兹特克废墟(Normal) OpenGL的测试子项,麒麟9000比较骁龙865 Plus的领先幅度达到了50%!即便是面对苹果A13,两者综合起来只存在不到20%的互有胜负。

从GFXbench的测试结果来看,可以肯定麒麟9000的图形处理能力已经不逊苹果A13,可以想象打着时间差在明年上场的骁龙875压力会陡升得么大。

综合5nm制程工艺、CPU三挡能效架构以及集成式5G基带设计等,能效方面,我们仅仅是打开一个手游进行简单测试,就能发现搭载麒麟9000的华为Mate40系列手机与某骁龙865 Plus机型在维持同一性能表现的前提下,显现了20%左右的效率提升,综合性能与能效比等个维度来看,麒麟9000如今的表现堪称突飞猛进。

影像无需言,这是华为的基本盘,华为Mate40 RS保时捷设计能够集齐这世上仅有的超感知徕卡电影五摄,又有麒麟9000芯片强悍的ISP、NPU结合XD Fusion,对全焦段、暗处细节、复杂光线下的色彩纠正、必要的HDR优化十分显著,进一步巩固影像霸主的地位。

Mate40 RS保时捷设计作为年度顶奢旗舰、麒麟9000 5G SoC作为年度旗舰顶级芯片,确实都做到了不负众望。而且它们是在重重困境之中,遭外力束手束脚之后,仍能交出如此完美答卷,一如前言回首的十年逆风之旅,华为、海思向上攀登的故事仍在继续。

出处:快科技

作者:岛叔