在我老家的墻上，有兩個大玻璃相框。里面裝滿了三代人的相片，既有祖父母年輕時的留影，也有父母輩親屬的結(jié)婚照，也有我小時候過生日的大合影。對于家中的老人來說，這不僅僅是對生活瞬間的記錄，也寄托了他們的生活熱情。

　　而在這些照片中，我們也能看到攝影這門技術(shù)是如何變得越來越簡單的，祖父母輩的照片都需要去照相館拍攝，到了父母輩，攝影師已經(jīng)可以脫離固定場景；進入本世紀后，數(shù)碼相機的出現(xiàn)又進一步省去了繁瑣的沖洗流程，讓照片所見即所得；在智能手機快速發(fā)展的現(xiàn)在，每個人手中都有著堪比當(dāng)年卡片機的相機。

　　但隨著智能手機市場的不斷內(nèi)卷，影像技術(shù)的發(fā)展方向似乎出現(xiàn)了變化。在各種影像技術(shù)的堆砌下，相機的界面變得越來越復(fù)雜，想拍出一張最佳效果的相片，往往需要進行復(fù)雜的調(diào)試，甚至還需要動用專業(yè)相機同款的RAW文件來進行處理。

　　的確，擁有更好的拍攝效果是消費者所希望的，但絕大多數(shù)人并沒有攝影的專業(yè)知識，一味追求“堪比相機”的專業(yè)感，顯然與攝影技術(shù)發(fā)展的大方向背道而馳。

　　而到現(xiàn)在，智能手機品牌已經(jīng)逐漸意識到這個問題，各家廠商對影像的理解或許不同，但對于如何提升用戶拍照體驗來講，并不會有太大差異，比如在移動影像有獨特理解的vivo，就提出了專業(yè)創(chuàng)作者可以用它滿足極限環(huán)境下的創(chuàng)作需求、普通人也可以通過簡單操作收獲令人動容的影像的理念。

　　簡單來講，vivo要為用戶帶來人性化的專業(yè)影像體驗，那在這探索之道上，vivo又是如何做的呢？

01 專業(yè)影像，不用逼用戶成為大師

　　在探討技術(shù)之前，我們先來了解一下什么是“人性化的專業(yè)影像”。在vivo的表述中，這是一種適合所有人的影像能力。專業(yè)創(chuàng)作者可以用它滿足極限環(huán)境下的創(chuàng)作需求，普通人也可以通過簡單操作收獲令人動容的影像。為了實現(xiàn)這一目標，vivo希望把各種復(fù)雜的影像技術(shù)和經(jīng)驗都放進手機，只需要簡單地按下快門，就能創(chuàng)作出足夠出色的作品。

　　為了實現(xiàn)這一目標，vivo將自己積累的影像算法能力融合成vivo影像技術(shù)矩陣。這一影像算法矩陣由光學(xué)感知系統(tǒng)、臻彩還原引擎、超清畫質(zhì)引擎、算力加速引擎、環(huán)境理解技術(shù)、超感人像系統(tǒng)、蒼穹夜景系統(tǒng)七大部分組成，覆蓋了從鏡頭到芯片的攝影全鏈路。

　　靠著這一算法矩陣，vivo還提出了一個稍顯夸張的目標：比肩專業(yè)影像設(shè)備，比肩專業(yè)攝影團隊，比肩專業(yè)后期能力。接下來，我們就順著這個目標，看看vivo影像技術(shù)矩陣能做些什么。

　　比肩專業(yè)影像設(shè)備：光學(xué)素質(zhì)和色彩風(fēng)格雙管齊下

　　對攝影有所了解的朋友大概都知道，專業(yè)影像設(shè)備的優(yōu)秀之處主要在于兩方面：光學(xué)素質(zhì)和色彩風(fēng)格。

　　對于光學(xué)素質(zhì)，一方面vivo通過光學(xué)感知系統(tǒng)對包括光學(xué)模組和鍍膜等在內(nèi)的硬件進行優(yōu)化。比如VCS仿生光譜技術(shù)，通過改善Sensor QE光譜，提升信噪比和色彩還原能力，讓傳感器接收的原始信息不斷接近人眼，打造良好的成像基礎(chǔ)。另一方面，光學(xué)超分算法則通過對鏡頭的缺陷建模分析，恢復(fù)因硬件模組限制而損失的信息。同時將Denoise、Demosaic、Deblur等模塊，進行耦合訓(xùn)練，形成了系統(tǒng)性的AI畫質(zhì)方案——超清畫質(zhì)引擎。可以實現(xiàn)多幀畫質(zhì)重建，達到更好的畫質(zhì)和更廣的動態(tài)范圍。

　　而在色彩風(fēng)格上，臻彩還原引擎包含了智能白平衡和智能白加黑減等一系列算法，有效提升白平衡準確性和大面積“白”“黑”場景的曝光準確性，將vivo的色彩表現(xiàn)和影調(diào)觀感優(yōu)化到極致。

　　考慮到這些算法都需要在按下快門的一瞬間完成計算，硬件加速顯然必不可少。vivo為此打造了算力加速引擎這樣一套軟硬結(jié)合的加速方案，vivo基于自研芯片和平臺SoC設(shè)計研發(fā)了CV異構(gòu)加速引擎和vDNN深度學(xué)習(xí)加速引擎，是分別針對傳統(tǒng)CV算法和AI算法的加速引擎，可支撐多芯結(jié)合的異構(gòu)加速，實現(xiàn)多信息協(xié)同并高速處理。

　　比肩專業(yè)攝影團隊：感知環(huán)境智能調(diào)整

　　對于專業(yè)攝影團隊，他們會針對不同的拍攝場景針對性調(diào)整白平衡、曝光等參數(shù)，實現(xiàn)最佳的成片效果。vivo的環(huán)境理解技術(shù)會對場景進行識別，比如色溫和亮度檢測的技術(shù)、運動檢測的技術(shù)，基于環(huán)境的進行信息提取，協(xié)助3A等模塊，作出最佳的拍攝判斷。

　　比肩專業(yè)后期能力：不同場景針對性優(yōu)化

　　在日常拍攝中，我們最下力氣后期的照片往往都是人像。手機影像也在很早的時候就擁有了一系列人像優(yōu)化技術(shù)。vivo的超感人像系統(tǒng)更進一步，擁有人像理解、人像美化、人像氛圍三大核心技術(shù)模塊。

　　想要優(yōu)化人像成片，第一步就是要讀懂人像信息。vivo“人像理解技術(shù)”會像專業(yè)修圖師一般進行分區(qū)檢測，對人臉進行語義重點和輪廓細節(jié)的提取，建立多達103個特征點的關(guān)鍵人臉坐標，點位精度誤差小于2像素。同時，會對畫面中的皮膚、手勢、肢體關(guān)鍵點進行檢測，主體分割I(lǐng)OU達到了96.15%的精確度，為靜態(tài)人像重塑和動態(tài)人像抓拍提供了精細化的處理能力。

　　在手機對人像進行精確識別后，下一步就是進行針對性美化。這里vivo以不同年齡、性別、場景的數(shù)以百萬計的素材，經(jīng)過反復(fù)的機器學(xué)習(xí)成長，推出vivo全新升級的微米級煥膚塑顏技術(shù)，使皮膚觀感更加自然、健康，也更好地保留了五官的立體感。

　　一張好的人像照片，除去精致的人像外，背景的氛圍感同樣重要。人像氛圍融合技術(shù)基于人像語義理解，在影調(diào)、色彩、亮度、虛化等層面上進行人與場景的融合處理，實現(xiàn)人與景和諧、自然的效果。

　　而針對手機影像的另一大難點——夜景成像，蒼穹夜景系統(tǒng)也進行了全面的AI升級，基于百萬夜景照片訓(xùn)練出三個全新模型：超感光模型、全分割語義模型和臻彩影調(diào)模型。超感光模型：將感光能力最大提升了100%，ISO最高可支持102400；全分割語義模型和臻彩影調(diào)模型聯(lián)合，實現(xiàn)了自適應(yīng)的影調(diào)和色彩調(diào)整能力。

02 軟實力背后，是vivo長期積累的“硬功夫”

　　這一系列影像算法雖好，但想實現(xiàn)出色的成片效果以及拍照體驗，還有一點必不可少，那就是算力。如果沒有強大的算力支撐，即使有再好的算法也發(fā)揮不出全部優(yōu)勢。而SoC自帶的ISP處理器往往無法提供充足的算力支持，因此自研影像芯片就成了各大手機廠商的選擇。

　　在手機影像上長期投入的vivo，也在2021年推出了自己的首款自研影像芯片V1。第一代V1芯片以低延時、高能效著稱，并用極低延時進行數(shù)據(jù)交互，極大擴充ISP高速成像算力；而在之后升級的V1+芯片中更是被應(yīng)用到眾多應(yīng)用場景，為夜景成像帶來了質(zhì)的提升。

　　在V2芯片的設(shè)計中，vivo升級了全新的架構(gòu)，從傳統(tǒng)ISP架構(gòu)升級到了AI-ISP架構(gòu)，實現(xiàn)了跨越式的技術(shù)革新。傳統(tǒng)ISP能以極低延時處理大量的數(shù)據(jù)流水，但是只能解決已知的、特定的問題。AI擅長處理復(fù)雜的、未知的問題，但是延時較大。

　　AI-ISP結(jié)合兩者的優(yōu)勢，相當(dāng)于給傳統(tǒng)ISP芯片加一個新的AI大腦，這個AI大腦的神經(jīng)元分布是網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的，更適合海量的發(fā)散式信息處理。相比于傳統(tǒng)的架構(gòu)，AI-ISP能夠通過硬件直連的方式將AI計算直接融入ISP的處理流程中，完成數(shù)據(jù)的無縫緩沖和處理，處理能力、處理能效都有大幅提升。

　　基于AI-ISP這個架構(gòu)革新，vivo在下一代自研芯片上實現(xiàn)了三大突破: 片上內(nèi)存單元的突破、AI計算單元的突破、圖像處理單元的突破。

　　從而實現(xiàn)了片上內(nèi)存、計算單元到自研算法的突破。而這分別對應(yīng)了性能，如使用昂貴的DDR-Less近存片上數(shù)據(jù)儲存架構(gòu)，配合硬化在片上的超大SRAM，實現(xiàn)了運算快、功耗低、延時低的特征；利用更適合做復(fù)雜計一算成像運算的DLA加速器實現(xiàn)最優(yōu)能效比，而自研圖像處理單元帶來了更好的夜景畫面細節(jié)；而使用HDR影調(diào)融合算法、MEMC插幀算法、AI-NR降噪算法，則提升了夜景攝錄降噪效果、畫面流暢度以及更好的夜景細節(jié)。

03 寫在最后

　　相信在看完上文后，大家應(yīng)該都已經(jīng)對vivo在影像能力上的投入有所了解。vivo影像技術(shù)矩陣的七大部分覆蓋了光學(xué)技術(shù)、色彩風(fēng)格等移動影像的全流程，以及人像、夜景等多個場景，再加上自研的V2芯片在計算層面全力支持，相信手機攝影未來會變得越來越簡單、好用。

　　在文章最后，我想來做個小預(yù)言，猜測一下vivo下一代影像旗艦X90系列的影像配置。上文中提到的vivo影像技術(shù)矩陣與自研芯片V2顯然都不會缺席，而與蔡司合作推出的蔡司自然色彩、T*光學(xué)鍍膜、蔡司鏡頭包等一系列配置也將繼續(xù)出現(xiàn)。硬件方面，vivo宣稱下一代主攝CMOS比GNV傳感器感光能力提升77%，考慮到GNV傳感器的尺寸已經(jīng)達到1/1.3英寸，X90極有可能將配備一英寸的大底主攝，而超廣角與長焦鏡頭也將獲得進一步提升。至于X90系列的影像表現(xiàn)究竟如何？敬請期待ZOL對vivo X90系列的進一步報道~