現(xiàn)在的手機(jī)市場同質(zhì)化十分嚴(yán)重,為了提高差異化,各大手機(jī)廠商紛紛展開了硬件大戰(zhàn),各種硬件參數(shù)記錄不斷被刷新。參數(shù)升高了就一定能帶來品質(zhì)的提升嗎?實(shí)際使用過程中我們經(jīng)常發(fā)現(xiàn),有些采用雙核處理器的手機(jī)運(yùn)算速度還比不上其他品牌采用單核處理器的手機(jī),千萬級(jí)像素的攝像頭拍出的照片還不如其他500萬像素的攝像頭拍出的好,相同的屏幕分辨率,顯示效果卻差距很大。這是為什么呢?
實(shí)際上,很多商家宣傳的硬件參數(shù)只是噱頭而已,而且并不是把所有的頂級(jí)硬件堆到一起,就能成就一款具有頂級(jí)性能的手機(jī)。這其中,手機(jī)廠商對(duì)手機(jī)內(nèi)部所做的優(yōu)化設(shè)計(jì)起到很重要的作用。也是體現(xiàn)各大手機(jī)廠商真正實(shí)力的地方。今天筆者針對(duì)手機(jī)中比較常見的優(yōu)化技術(shù)給大家做一下介紹,以便大家對(duì)手機(jī)有更為深入的認(rèn)識(shí)。
MOBILE BRAVIA ENGINE 移動(dòng)圖像引擎
在索尼愛立信LT18i發(fā)布之初,很多人對(duì)它的顯示效果并不看好,從它的配置參數(shù)來看,480×854像素的分辨率并不是最高的,而且屏幕材質(zhì)也為并不先進(jìn)的TFT材質(zhì),然而在實(shí)際使用過程中,LT18i的顯示效果令我們十分驚喜。這是因?yàn)樗捎昧薓OBILE BRAVIA ENGINE(移動(dòng)圖像處理引擎)。
索尼愛立信LT18i采用了MOBILE BRAVIA ENGINE
要想了解MOBILE BRAVIA ENGINE,我們先了解一下BRAVIA。BRAVIA是日本索尼的一個(gè)電視品牌。BRAVIA是“Best Resolution Audio Visual Integrated Architecture”的縮寫,代表“最高品質(zhì)的影音整合架構(gòu)”。BRAVIA擁有索尼獨(dú)創(chuàng)的BRAVIA ENGINE(圖像處理引擎),能夠改良屏幕的顯示效果。現(xiàn)在這項(xiàng)技術(shù)被應(yīng)用在索尼愛立信的手機(jī)上,就是我們今天要說的MOBILE BRAVIA ENGINE(移動(dòng)圖像處理引擎)。
在這里我們需要提一下,手機(jī)的屏幕是不能直接顯示手機(jī)內(nèi)存儲(chǔ)的圖像數(shù)據(jù)的,它需要一個(gè)圖像處理器,將數(shù)據(jù)文件轉(zhuǎn)換成圖像文件,然后才能在屏幕中顯示出我們能夠看到的圖像。而MOBILE BRAVIA ENGINE實(shí)際上就是一個(gè)圖像處理器,它具備Digital Reality Creation(畫質(zhì)精細(xì)高倍密技術(shù)),能將不良的影像訊號(hào),轉(zhuǎn)換成精細(xì)而層次分明的畫質(zhì),同時(shí)過濾噪聲,加倍提升銳利度,呈現(xiàn)出高分辨率、豐富的立體層次。
MOBILE BRAVIA ENGINE開啟和關(guān)閉時(shí)的顯示效果對(duì)比
MOBILE BRAVIA ENGINE開啟和關(guān)閉時(shí)的顯示效果對(duì)比
MOBILE BRAVIA ENGINE實(shí)際上對(duì)屏幕本身的好壞并沒有什么影響,它是在將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成圖像的過程中,對(duì)原本比較粗糙的視頻和圖片文件進(jìn)行一系列的優(yōu)化,提高對(duì)比度和銳度、增加色彩飽和度、降低噪點(diǎn)、對(duì)圖像邊緣和細(xì)節(jié)進(jìn)行修復(fù)等,然后再通過屏幕呈現(xiàn)出來。所以,圖像通過LT18i的屏幕顯示出來的效果比原圖像看起來更加鮮艷、銳利,細(xì)致、層次感更強(qiáng)。
DNIe數(shù)碼自然影像技術(shù)
去年三星推出了高端智能機(jī)I9100,其艷麗細(xì)膩的屏幕得到了眾多用戶的好評(píng),這不僅得益于其搭載的SUPER AMOLED Plus魔麗屏,和它采用的DNIe(數(shù)碼自然影像技術(shù))也是分不開的。
DNIe和索尼MOBILE BRAVIA ENGINE有些類似,不過DNIe是三星電子耗時(shí)6年,重金打造的一項(xiàng)專利技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)主要用于改善源圖像的品質(zhì),為用戶呈現(xiàn)最佳的顯示效果。
DNIe的主要作用是,分析輸入的所有信號(hào),通過“6倍精密顯像、3D動(dòng)態(tài)最優(yōu)化、對(duì)比度加強(qiáng)、細(xì)節(jié)放大、色彩最優(yōu)化及多功能影像最優(yōu)化”六個(gè)處理程序,將輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成最佳的輸出信號(hào),來保證栩栩如生的最佳畫質(zhì)。
這項(xiàng)曾獲得85個(gè)專利的技術(shù)應(yīng)用尖端影像處理芯片,在動(dòng)態(tài)畫面中可以從任何角度成像,修補(bǔ)畫面邊緣,完美配合數(shù)字信號(hào)的播放效果,并可以運(yùn)用獨(dú)特的處理過程分析輸入的任何信號(hào)(包括DVD)等。DNIe芯片可以將輸入的信號(hào)進(jìn)行濾波檢測,對(duì)信號(hào)進(jìn)行優(yōu)化,去除影像中的托尾現(xiàn)象和細(xì)小的噪波,還原出真實(shí)的畫面,尤其是3D畫面的輸出。不僅能夠大幅提高對(duì)比度,而且在噪波被消除的同時(shí),保證圖像的整體色彩和平均亮度。通過芯片的對(duì)比調(diào)整,可以在保持信號(hào)亮度水平均衡不變的同時(shí),將圖像色彩調(diào)整至設(shè)定的狀態(tài),并對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行篩選,針對(duì)性地消除圖像鋸齒邊緣,從而打造出銳利生動(dòng)的畫面。
接下來對(duì)DNIe對(duì)輸入信號(hào)的處理程序分別進(jìn)行一下介紹。
1、6倍精密顯像
DNIe的一個(gè)核心技術(shù)為6倍精密顯像。通過運(yùn)用非線性濾波器大幅提高信號(hào)的像素密度,增加象素輸入,使畫面細(xì)膩逼真。普通的顯像技術(shù)一般都在3倍左右,在一個(gè)單位面積內(nèi)部,有2×1.3個(gè)像素單位。而三星的第三代DNIe技術(shù)利用濾波器,將單位面積中的像素水平提高到2×3個(gè)。眾所周知,在面積一定的情況下,像素越多,所表現(xiàn)出來的圖像越逼真,色彩越銳麗。所以通過DNIe技術(shù)處理過的圖像,就能夠逼真的還原到屏幕。
2、3D動(dòng)態(tài)最優(yōu)化
動(dòng)態(tài)優(yōu)化處理可對(duì)視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取,并自動(dòng)拆分成圖像和聲音,在不損害原數(shù)據(jù)的前提下,可消除噪聲和模糊背景。這可使圖片具有驚人的清晰度,無論是動(dòng)態(tài)的還是靜態(tài)的。
3、對(duì)比度加強(qiáng)
傳統(tǒng)的色彩反差功能會(huì)產(chǎn)生一些噪聲并引發(fā)屏幕閃動(dòng)。三星公司做出革命性的創(chuàng)舉,解決了以上問題。他們的對(duì)比增大器包含百萬條以上的對(duì)比標(biāo)準(zhǔn),并可在一個(gè)框架內(nèi)對(duì)逾七萬個(gè)局部圖像進(jìn)行分析,即使再微小的細(xì)節(jié)也可產(chǎn)生豐富的色彩對(duì)比。
4、細(xì)節(jié)放大
細(xì)節(jié)放大器可對(duì)選定放大部分進(jìn)行自動(dòng)分析,找出干擾因素并對(duì)比進(jìn)行清除,使圖片銳利逼真。
5、色彩最優(yōu)化
色彩優(yōu)化通過對(duì)不同場景模式下輸入信號(hào)的紅色、綠色和藍(lán)色飽和度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和調(diào)節(jié),使圖片富有人眼能接受的最自然色彩。
現(xiàn)在的手機(jī),屏幕越來越大,分辨率也越來越高,很多人在購買手機(jī)時(shí),往往認(rèn)為,分辨率越高,屏幕顯示效果越清晰。實(shí)際上,這種想法是不全面的。屏幕的材質(zhì)以及子像素的排列方式也是影響屏幕顯示效果的重要因素。屏幕子像素的排列方式一般分為兩種,一種是標(biāo)準(zhǔn)RGB排列方式,另一種是RGB PenTile排列方式,那么它們都是什么意思呢?采用哪種子像素排列方式的屏幕更好呢?接下來筆者為大家詳細(xì)的解答。
我們知道白色的光線是由紅到紫的連續(xù)光譜組成的,而在計(jì)算機(jī)圖形學(xué)里,則采用紅綠藍(lán)也就是RGB三種顏色的視覺等亮度混合(注意,不是光學(xué)等強(qiáng)度)來調(diào)和出白色光。我們知道顯示屏是由許許多多的像素構(gòu)成的,而為了讓每一個(gè)單獨(dú)的像素可以顯示出各種顏色,就需要把它分解為紅綠藍(lán)三個(gè)比像素更低一級(jí)的子像素。也就是說,3個(gè)子像素構(gòu)成一個(gè)整體,即彩色像素。當(dāng)需要顯示不同顏色的時(shí)候,三個(gè)子像素分別以不同的亮度發(fā)光,由于子像素的尺寸非常小,在視覺上就會(huì)混合成所需要的顏色。
知道了子像素,那么我們就可以進(jìn)入下一個(gè)問題,那就是子像素的排列。
RGB排列
RGB排列是最標(biāo)準(zhǔn)的排列方式,它把一個(gè)方塊形的像素,平均分成三等分,每一塊賦予不同的顏色,這樣就可以構(gòu)成一個(gè)彩色像素。這也是絕大多數(shù)液晶顯示器所采用的子像素排列方法(當(dāng)然,三個(gè)像素的順序是隨意的,不國一般都是“紅綠藍(lán)”或者“藍(lán)綠紅”)。
標(biāo)準(zhǔn)RGB排列單個(gè)像素點(diǎn)
這樣,只要我們把足夠多這樣構(gòu)造的像素排列到一起,就可以顯示出我們所需要的圖案了。
事實(shí)上,絕大多數(shù)的液晶顯示器,采用的都是標(biāo)準(zhǔn)RGB子像素排列。它的好處是像素獨(dú)立性高,每一個(gè)像素都可以自己顯示所有的顏色。但缺點(diǎn)是要制作m*n的顯示器,總共需要制作3m*n個(gè)像素(在制造過程中,子像素是最基本的制造單位,它們本身沒有顏色,顏色是靠濾光片而產(chǎn)生的)。這在液晶上是沒什么問題的,因?yàn)橐壕Р捎玫氖怯∷⒐に嚕谱鞫嗌賯€(gè)像素對(duì)成本的影響并不高。
RGB PenTile排列
RGB PenTile排列是現(xiàn)在一些采用OLED材質(zhì)的手機(jī)RGB子像素的排列方式。它與標(biāo)準(zhǔn)RGB排列單個(gè)像素點(diǎn)是不一樣的,標(biāo)準(zhǔn)RGB排列的像素點(diǎn)是由紅綠藍(lán)三個(gè)子像素組成的,而PenTile的單個(gè)像素點(diǎn)只有“紅綠”或者“藍(lán)綠”兩個(gè)子像素點(diǎn)組成。圖中左邊就是RGB PenTile排列的子像素排列方法??梢钥吹剑瑯语@示3x3個(gè)像素,RGB PenTile在水平方向只做了6個(gè)子像素,而標(biāo)準(zhǔn)RGB做了9個(gè),子像素?cái)?shù)量減少了1/3。我們知道只有三基色才能構(gòu)成所有的顏色,而兩種顏色是不可以構(gòu)成所有顏色的,所以在實(shí)際顯示圖像時(shí),RGB PenTile的一個(gè)像素點(diǎn)會(huì)“借”用與其相鄰的像素點(diǎn)的另一種顏色來構(gòu)成三基色。水平方向,每個(gè)像素和相鄰的像素共享自己所不具備的那種顏色的子像素,共同達(dá)到白色顯示。
RGB PenTile與標(biāo)準(zhǔn)RGB子像素排布對(duì)比
RGB PenTile為什么可以縮減1/3的子像素而保持總像素不變呢?既然缺少一種子像素,那它又是怎么達(dá)到依然顯示3x3全彩色像素的結(jié)果的呢?這里面的關(guān)鍵在于相鄰像素之間的“共用子像素”。我們來看一下RGB PenTile在工作時(shí)的子像素點(diǎn)亮情況就知道了。首先我們模擬一下RGB PenTile顯示水平間隔的白色線條。
從上圖可以看到,水平方向,每個(gè)像素和相鄰的像素共享自己所不具備的那種顏色的子像素,共同達(dá)到白色顯示。
然后我們模擬一下RGB PenTile顯示垂直間隔的白色線條。公用情況也是一樣的。
接下來我們?cè)倌M一下RGB PenTile顯示黑白點(diǎn)陣。
注意,問題來了:應(yīng)該有的藍(lán)色像素不見了!這是因?yàn)槊恳粋€(gè)像素都失去了鄰居,無法公用,所以RGB PenTile屏幕無法精確顯示這樣的圖案。這個(gè)問題非常麻煩,為了讓顯示的結(jié)果仍然為白色,就需要把原本應(yīng)該熄滅的藍(lán)色像素重新點(diǎn)亮,結(jié)果就是顯示白色點(diǎn)陣失敗。
現(xiàn)在我們知道了,RGB PenTile技術(shù)的精髓就是要做到相鄰像素的子像素公用。這要求屏幕上顯示的任何像素都需要有相鄰像素的存在,但實(shí)際情況中,并不是時(shí)時(shí)刻刻都可以滿足這點(diǎn)的,比如下面我們可以在實(shí)際中可能遇到的情況就是。這些情況下會(huì)出現(xiàn)什么問題呢?
首先,我們看一下當(dāng)RGB PenTile顯示垂直方向的黑白交界線時(shí),會(huì)發(fā)生怎樣的情況?這種情況通常發(fā)生在文字邊緣的位置。
我們可以看到,在最左邊一條,出現(xiàn)了紅藍(lán)紅藍(lán)像素的垂直交替排列。這在視覺上會(huì)導(dǎo)致明顯的“彩邊”現(xiàn)象。
然后,我們看一下當(dāng)RGB PenTile顯示45度傾斜的黑白分界線。這種情況也經(jīng)常出現(xiàn)在文字邊緣的位置。
在這些情況下,會(huì)出現(xiàn)的問題都是屏幕上會(huì)出現(xiàn)非白色的邊緣,這和我們要求的想去甚遠(yuǎn),畢竟誰都不希望把黑白照片顯示的花花綠綠吧?所以RGB PenTile技術(shù)會(huì)對(duì)這些情況作出一定的修正,那就是把一些本該熄滅的子像素點(diǎn)亮,人為的制造一些相鄰像素,來實(shí)現(xiàn)顏色的正常顯示。但這就帶來了一個(gè)問題,那就是本來平整的邊緣變得不再平整,成為了鋸齒狀。這也是RGB PenTile之所以會(huì)出現(xiàn)邊緣毛刺的原因。
上述的討論都是在顯示黑色和白色的基礎(chǔ)上進(jìn)行的,實(shí)際顯示彩色畫面的時(shí)候RGB PenTile還會(huì)遇到一些更奇怪的問題。舉例來說,當(dāng)我們需要顯示純黃色的時(shí)候,就需要把屏幕上所有藍(lán)色的像素都關(guān)閉。但由于紅色像素是間隔排列,而不是緊密排列的,所以導(dǎo)致肉眼可以輕易看出其間夾雜的黑色斑點(diǎn),它們之間的距離是兩倍于像素距離的,導(dǎo)致出現(xiàn)“網(wǎng)紋”。而當(dāng)顯示淡橙色的時(shí)候,紅色和綠色像素會(huì)100%發(fā)光,而藍(lán)色像素則以50%亮度發(fā)光,此時(shí)這些不發(fā)光的藍(lán)色像素會(huì)構(gòu)成暗點(diǎn),導(dǎo)致本來應(yīng)該是純凈的顏色表面出現(xiàn)兩倍于像素距離程斜向分布的“顆粒感”。
追其根本,RGB PenTile是一種通過相鄰像素公用子像素的方式,減少子像素個(gè)數(shù),從而達(dá)到以低分辨率去模擬高分辨率的效果。優(yōu)點(diǎn)是同樣亮度下視覺亮度更高,以及成本更低,但缺點(diǎn)也不言而喻——模擬的自然比不過真貨。一旦需要顯示精細(xì)內(nèi)容的時(shí)候,Pentile的本質(zhì)就會(huì)顯露無遺,清晰度會(huì)大幅下降,導(dǎo)致小號(hào)字體無法清晰顯示;而為了彌補(bǔ)色彩問題,所以在PRGB PenTile技術(shù)下顯示色彩分割區(qū)的時(shí)候,分割線會(huì)產(chǎn)生兩倍于實(shí)際像素點(diǎn)距的鋸齒狀紋路,也就是會(huì)產(chǎn)生鋸齒狀邊緣。最后一點(diǎn)就是只要顯示的內(nèi)容不是白色,就會(huì)出現(xiàn)兩倍于點(diǎn)距的網(wǎng)格狀斑點(diǎn)。所以說,RGB PenTile技術(shù)的顯示屏必須需要擁有足夠高的分辨率,才可以彌補(bǔ)由于會(huì)產(chǎn)生兩倍點(diǎn)距紋理帶來的視覺效果下降。
目前采用RGB PenTile排列的屏幕主要為三星的AMOLED屏幕以及Super AMOLED屏幕等衍生品。直到三星推出I9100后,其搭載的Super AMOLED Plus屏幕才改為標(biāo)準(zhǔn)RGB排列方式。大家在購買時(shí)需要注意。
Exmor R CMOS 背照式影響傳感器
現(xiàn)在手機(jī)攝像頭的像素越來越高,動(dòng)輒上千萬像素,然而越來越高的像素真的能帶來更好的畫質(zhì)嗎?答案必然是否定的。影響拍照質(zhì)量的因素有很多種,唯獨(dú)不包括像素?cái)?shù)量。回首目前市面上拍照最好的手機(jī),要么采用了大尺寸的感光元件,例如諾基亞N8;要么采用了Exmor R CMOS(背照式影響傳感器),例如蘋果iPhone 4S和索尼愛立信LT18i??梢姡泄庠怯绊懪恼召|(zhì)量的最關(guān)鍵因素。在小巧的手機(jī)中采用大尺寸感光元件,必然會(huì)大幅度增加手機(jī)的體積和成本,實(shí)用性不高。而Exmor R CMOS是則是最佳的選擇。
Exmor R CMOS是一項(xiàng)全新的影像傳感器技術(shù),主要用于改善小尺寸影像傳感器在弱光環(huán)境下感光能力不足的問題。傳統(tǒng)的小尺寸傳感器在夜晚或光線昏暗的室內(nèi)排出的照片,往往曝光不足,噪點(diǎn)嚴(yán)重,細(xì)節(jié)和色彩損失也比較大,大大的影響了視覺感受。而采用了Exmor R CMOS的攝像頭,感光能力提升了2倍,并且有效地減少了噪點(diǎn),即使拍夜景時(shí),也能得到畫質(zhì)出色的照片。
為什么采用Exmor R CMOS的攝像頭能夠拍出優(yōu)秀的照片呢?與傳統(tǒng)的CMOS傳感器有什么區(qū)別呢?接下來筆者為大家介紹一下Exmor R CMOS的感光原理。
傳統(tǒng)的CMOS傳感器每個(gè)像素點(diǎn)都要搭配一個(gè)對(duì)應(yīng)的A/D轉(zhuǎn)換器以及對(duì)應(yīng)的放大電路,而這些電路線是放在感光層上面的(如下圖左側(cè)所示),當(dāng)光線入射到感光層的時(shí)候,覆蓋在上面的電路線必然會(huì)遮擋一部分光線,造成了傳感器感光能力下降。影響了拍照質(zhì)量。
而Exmor R CMOS的感光原理恰恰相反,將感光層放在了電路線上面(如上圖右側(cè)所示),這樣一來,感光層就能充分接收到入射進(jìn)來的光線。大大提高了傳感器的感光能力。
Retina 視網(wǎng)膜技術(shù)
Retina屏幕顯示技術(shù)也稱視網(wǎng)膜屏幕顯示技術(shù)。是應(yīng)用在部分蘋果移動(dòng)設(shè)備中的一項(xiàng)屏幕顯示技術(shù)。最早應(yīng)用在蘋果iPhone 4的屏幕上,這項(xiàng)技術(shù)為iPhone 4的屏幕帶來極清晰的顯示效果。
Retina屏幕是一種具備超高像素密度的液晶屏,它可以將960×640的分辨率壓縮到一個(gè)3.5英寸的顯示屏內(nèi)。。也就是說,該屏幕的像素密度達(dá)到326像素/英寸。對(duì)現(xiàn)實(shí)分辨率熟悉的用戶會(huì)知道,通常我們電腦顯示屏幕的分辨率為72像素/英寸。iPhone 4的分辨率為電腦的4倍多,甚至超過了人眼能分辨的范圍。所以顯示會(huì)非常細(xì)膩。電子書、網(wǎng)頁和電子郵件中的文字以任何大小顯示都清晰明銳,影片和照片中的圖像從任何角度觀看都令人驚艷,所見一切都更清晰。
大家都知道,手機(jī)屏幕的細(xì)膩程度與屏幕的尺寸和分辨率有直接的關(guān)系,而評(píng)判屏幕細(xì)膩程度有一個(gè)專業(yè)的量詞——PPI,PPI數(shù)值越高,代表屏幕越細(xì)膩。而iPhone 4達(dá)到了驚人的326PPI(326像素/英寸),超過了人言可識(shí)別的范圍。屏幕PPI值是通過一個(gè)公式進(jìn)行計(jì)算出來的,下面就是屏幕PPI計(jì)算公式,我們以iPhone 4為例。
Retina顯示屏采用板內(nèi)切換 (IPS) 技術(shù),以實(shí)現(xiàn)較標(biāo)準(zhǔn)液晶顯示器更寬闊的視角。這意味著你幾乎可以用任何方式握持 iPhone ,都能獲得絢麗的畫面效果。非常適合與朋友分享照片,或在玩駕駛類以及飛行類游戲時(shí)操控 iPhone。不僅如此,Retina 顯示屏呈現(xiàn)的對(duì)比度是以往顯示屏的4倍,淺色更明亮、深色更沉穩(wěn),一切都顯得更加動(dòng)人。
結(jié)束語:
由于時(shí)間關(guān)系,只能為大家簡單介紹以上幾種手機(jī)優(yōu)化技術(shù),相信大家此時(shí)已經(jīng)對(duì)手機(jī)有了更為深入的了解,在以后選購手機(jī)的時(shí)候可以更加理智的判斷,避免被奸商拿各種噱頭所忽悠。
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