不吹不黑純科普 看看vivo的DSP技術是個啥

【天極網手機頻道】在最新發布的vivo X9s Plus上，作為獨享功能，DSP圖像處理晶元成為產品主打亮點，實際上，在拿到這款手機之前，我對於vivo並不太感冒，這可能是由於在公眾印象中一直伴隨各路明星出現，而作為一家手機技術公司，技術上的實力卻一直不為大多數人所看到。儘管近幾年vivo在手機拍照上確實做得不錯，但由於攝影專業出身，對於人像美顏，前置2000萬柔光自拍我不怎麼感冒，自恃清高之下，也自然忽視了用戶對拍照的熱愛。順手把玩之後，才不經意的發現DSP圖像處理晶元加身後，vivo X9s Plus的拍攝效果比之iPhone7已經要高出一籌。

不吹也不黑是這篇文章的首要原則，好就是好，不好就是不好，基於對影像的了解，以及對具體技術的好奇(當然沒有充值)。才有了這篇文章。

首先應當來探討一下手機拍照技術，在我看來，大多數評測中對於手機拍照的評判標準是值得商榷的，一部分文章對解析力做對比，通過局部放大對測試手機拍照的解析力，另外一部分用不同機型去測試顏色準確度。而這些實際規避了一些更大的問題。解析力真的有那麼重要嗎？有多少人會把照片放大到這種程度？而顏色觀感問題難道不是見仁見智嗎？普通消費者對於這些微小的差別實際上並不會注意。拍不拍出來的問題上沒有解決，再去談拍的好不好有點本末倒置了。我認為目前手機拍攝真正的痛點在於夜景、逆光等極端情況，這種情況下手機能不能拍出來，並且拍的好，這是多數消費者最常碰到的問題，這也是塊難啃的骨頭，而大多數的廠商都沒有直面這些問題的勇氣。vivo X9S Plus上採用的DSP圖像處理晶元解決的便是在複雜光線情況下能不能拍出來的問題。諸如逆光、夜景等光線明暗差距非常大的大光比環境下，這些場景對於絕大多數的手機相機都是噩夢。

自然界的光線最亮與最暗之間的差距非常大，手機能夠捕捉到的最亮與最暗部分是有一定範圍的，而我們手機拍攝出的jpg格式的照片是被壓縮的，能夠呈現出的光比範圍更小，無損壓縮的照片格式RAW可以呈現出更大的光比範圍，相同內容的兩種jpg和RAW照片經過後期調節之後可以發現，RAW文件能夠展現出更多亮部和暗部內容。

之所以絕大部分手機都不支持RAW照片，是因為RAW照片本身佔用存儲空間較大，而且對性能要求較高，並且還需要後期進行調節才能呈現出更好地效果，所以說有一定的使用門檻和成本。

從vivo研發的DSP圖像處理晶元上可以看到另外一種解決辦法，vivo推出了一顆名為DSP RK1608的數字信號處理器晶元，據vivo介紹，這是當下行業中唯一一個可以在夜景演算法上集成逆光演算法的解決方案，是vivo和瑞芯微電子聯合研發的結晶所在。使用DSP拍照技術的智能手機，在複雜光線下拍照時，會高速拍攝多幀原始RAW(無損格式)照片，並在DSP晶元中自動快速處理併合成1張RAW(無損格式)照片，最後通過ISP處理得到最終的JPG照片。下面一張表大致反映了照片生成的過程。

傳統的手機拍攝是把手機攝像頭感測器傳遞來的數據在處理器內置的ISP圖像處理模塊中進行處理合成出JPG照片。而vivo單獨採用了一顆DSP圖像處理晶元對RAW進行預處理，實際上相當於把一個人乾的活交給兩個人來干，利用RAW彌補了大光比情況下亮部過曝、暗部欠曝的問題。

說到這，可能有人有問題了，手機上不是有HDR功能嗎，不也是為了解決這種大光比環境下拍照問題嘛。

HDR全稱High-Dynamic Range(高動態光照渲染)，是電腦圖形學中的渲染方法之一。實際上，現在基本上所有智能機都內置了HDR拍照模式，在拍攝HDR照片時，手機會拍攝三張照片，分別為過曝、正常曝光、欠曝三張照片，然後合成出來,對攝影熟悉的童鞋應該知道，大多數相機上都支持包圍曝光，也就是當你不確定用什麼樣的曝光時，會迅速拍攝三張照片，一張標準的曝光，另外兩張是高一點、低一點，然後用戶可以手動選擇照片。HDR則是把三張照片智能合成，形成了一張能夠呈現更多細節的照片。而HDR功能唯一的問題是，由於是基於jpg照片進行合成，能夠保留的暗部高光細節不是特別大，並且由於拍攝多張照片需要保持穩定，且還有一定的合成時間。所以體驗上並不是很好，vivo採用的這種技術實際上在拍照上體驗更好，實際效果也較HDR功能更好。

實際上對於大光比問題，即使是在單反相機上也是一個問題，單反相機在極端的大光比情況下效果也不是太好，只能夠通過拍攝RAW照片或者多張疊加的方法來解決，但是明顯需要一定的後期處理能力，對於普通消費者的門檻較高，vivo拿出的方案更加簡單，直接解決，不需要用戶去操心，並且效果立竿見影，非常明顯。這便是手機攝影與相機攝影發展思路上的差別，一個是方便快捷，一個是專業極致。

實際上vivo採用了DSP晶元之後，每次拍攝照片過程中都使用了HDR多幀合成的技術，只不過採用的合成數據是最原始的RAW。有意思的是X9S Plus仍然內置了HDR功能，難道經過DSP圖像處理之後，還需要再次使用HDR嘛？經過與vivo技術工程師的溝通，之所以仍然設置了HDR開關按鈕，實際上考慮的是拍攝剪影的情況，剪影情況下，畫面光比較大，這時候再打開HDR功能，畫面明暗對比變小，沒辦法拍攝出大光比的剪影效果，因此，用戶還是可以選擇關閉HDR效果實現剪影效果，可見在影像上，vivo的工程師團隊確實考慮的非常專業，這一點連我一個自恃攝影專業出身的也沒有想到。

當然僅僅這些還不足以解決我的疑惑。在對比體驗中，我發現三星S8的HDR拍攝模式下，也基本上不需要等待時間，與傳統HDR拍攝需要等待相比，S8上的HDR拍攝基本上感覺不到與普通拍攝的差別，儘管在最終成像上與X9s Plus仍然有一定差距。那這是否意味著高通驍龍835內部使用的ISP處理模塊性能已經非常不錯，那相比於驍龍內置的ISP模塊，X9s Plus上採用的DSP圖像處理晶元究竟快多少？未來如果處理器內置的ISP模塊速度也支持對RAW照片進行多幀處理vivo還會繼續採用單獨的一顆外置處理晶元嗎？我仍然只有把問題拋給vivo工程師，對於第一個問題，由於涉及到競品對方沒有給出直接數據，只告訴我在實際體驗中可以感受到速度差別。對於第二個問題，vivo工程師表示，未來無論從DSP晶元的處理速度還是多幀合成的演算法上都將不斷的更新，從技術進步角度來說，未來處理器內置的ISP模塊有可能將會達到外置DSP晶元的性能，但是演算法上的積累仍然決定了vivo將保持先發者的優勢。

解決拍不拍的出的問題，然後才能解決拍不拍的好，從vivo拿出的DSP圖像處理晶元的解決方案可以看出，在手機拍照技術上仍然有很多問題值得去思考，怎麼樣用更簡單的辦法拍出照片、拍好照片。在競爭日趨激烈的手機市場，不拿出真正的技術實力，僅僅靠著廣告就能名列前茅，看起來才更加像一種笑話。

實際上所有的技術問題寫到最後，看到的將會是另外一片天空，你會看到技術背後許許多多的手機工程師對於用戶體驗的不斷追求，你會看到在洗腦的廣告詞背後技術始終不斷被苛求，你也會發現通過這些功能可以跨越技術的鴻溝與背後的開發者實現交流。

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