極夜視頻拍攝挑戰(zhàn) 重新定義手機夜視儀
這里是溢圖科技(原“相機筆記”)
過去幾年里,我們充分感受到手機在夜景拍照(特別是手持拍攝)中的巨大進步。在多幀算法的幫助下,我們可以用更輕松的方式,獲得更明亮、更清晰的畫面。

但弱光視頻依然是大多數(shù)手機的軟肋。因為視頻拍攝無法進行多幀合成,且每一幀允許的處時間也非常有限(以每秒30幀視頻為例,每幀處理時間不超過33毫秒)。所以在過去很長時間里,手機弱光視頻拍攝效果幾乎完全取決于傳感器大小與鏡頭光圈,這也意味著很難追趕專業(yè)相機的拍攝效果。
但現(xiàn)在,情況發(fā)生了一些變化:vivo新一代自研芯片V1+針對夜景視頻進行了精細化調(diào)優(yōu),可以在1lux亮度下完成極夜視頻拍攝。Lux是光照強度的單位,1Lux=1lm/m2,大概相當(dāng)于燭光均勻照亮1平方米區(qū)域時的光照強度。ET手里剛好也有光譜測試儀。純黑房間內(nèi),感應(yīng)夜燈(約0.35W)在1m距離直射時的亮度約為8Lux —— 可以想想1lux到底有多暗了吧。

那vivo是怎樣做到在1lux下進行視頻記錄呢?或者說V1+芯片到底做了哪些工作。根據(jù)官方介紹,V1+芯片可以對畫面做更進一步的提亮(相比SoC),然后再通過硬件化的3D實時立體降噪算法進行高效、快速的降噪處理。一方面實現(xiàn)了畫面亮度的顯著提升,讓我們能夠記錄肉眼難以觀察的場景;另一方面也平衡了功耗和發(fā)熱,確保手機的綜合使用體驗。最后,結(jié)合相機模組和SoC的不斷升級,達成手機視頻“夜視儀”的目標(biāo)。

為了驗證V1+芯片的表現(xiàn),ET帶著X80 Pro夜游了景山、王府井、國家大劇院和首鋼園,記錄了一些城市夜生活。首先要和大家匯報的是,開啟AI夜景增強后,X80 Pro的弱光記錄能力已經(jīng)超過不少相機了。同樣的場景下,相機使用F2.8、1/30秒、ISO-12800這樣的參數(shù)也無法獲得與手機相同的畫面亮度(ISO-12800已經(jīng)是很多相機視頻下可用的最高感光度了)。

一開始我很擔(dān)心拍攝到的夜景視頻沒有變化,那就不如支上三腳架拍照片了。但在拍攝過程中,我見識到了在角樓前撈水草的大爺,在首鋼園群明湖夜釣的人,以及在國家大劇院人工湖里過夜的綠頭鴨……無論是點點燈光,還是水面上的波浪,這些其實是靜態(tài)照片沒辦法呈現(xiàn)的。

一些視頻素材的細節(jié)對比
右邊均為開啟AI夜景增強



考慮到大多數(shù)朋友的使用習(xí)慣,其中一些片段使用了手持拍攝,還有一些則開啟了數(shù)碼變焦,可以說是給V1+和X80 Pro人為增加難度了。大家可以在看完視頻后說說自己的感覺。對我自己來說,拍攝過程中點擊屏幕上的AI圖標(biāo),看著畫面一下子亮了起來,那一刻還是頗為興奮的。

肯定有朋友好奇為什么會有這么大的差別。我們知道弱光畫面是需要經(jīng)過數(shù)字增益才能達到正常亮度的(類似相機里的擴展感光度)。在對畫面的提亮過程中,不可避免的會讓畫面噪聲變得更加明顯。所以降噪處理效果越好,畫面可以提亮的幅度就越大。
之前展示的極夜場景已經(jīng)超出了SoC內(nèi)ISP的降噪能力,所以正常錄制只能得到昏暗的畫面。開啟AI視頻降噪后,V1+芯片會對信號先進行一次處理。其中固化的降噪算法可以更有效地處理畫面噪聲,從而實現(xiàn)了更大的數(shù)字增益空間,最終畫面也就能變得更亮了。

▲普通處理流程(上)與開啟AI夜景增強后的處理流程(下)
這次ET主要想挑戰(zhàn)手機極夜視頻的拍攝極限,不少場景都是熬到零點之后景觀燈全部熄滅才進行拍攝的。如果在稍明亮一些的環(huán)境里,開啟AI夜景增強也能得到比普通拍攝更干凈的畫面。
在一些行業(yè)參與者看來,傳統(tǒng)降噪算法已經(jīng)達到極限,未來的圖像降噪算法一定是基于深度學(xué)習(xí)開發(fā)的。實際上,照片處理軟件很早就引入AI降噪算法了,比如Topaz的DeNoiseAI,就能提供比Photoshop、Lightroom更出色的降噪效果。

無論是配備超廣角鏡頭、潛望式長焦鏡頭,還是引入超級HDR、超級月亮、極夜拍照、AI視頻增強、蔡司鏡頭包等拍攝功能,vivo都在不斷擴大移動影像的可能性,讓我們可以拍攝記錄到更多超越肉眼所見的畫面。其實早在3年前,vivo就開始關(guān)注弱光視頻拍攝了:X27 Pro通過引入一顆約200萬像素的夜視攝像頭,憑借大像素+大光圈實現(xiàn)了當(dāng)時最好的弱光視頻拍攝效果?,F(xiàn)在,帶著X80 Pro挑戰(zhàn)過極夜拍攝之后,我覺得以后只有拍照、視頻都“夜視”才能算是真正的手機夜視儀。

最后,提醒大家,采用高通新驍龍8的X80 Pro還是采用天璣9000芯片的X80 / X80 Pro天璣版都具有V1+芯片。無論選擇哪個版本,都能在拍照、視頻中得到“夜視儀”的拍攝效果。618期間全程價保還有免息分期,心動的朋友可以行動起來了。
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