赫卡忒的眼眸：微光手機“夜視儀”是怎樣煉成的？

原標(biāo)題：赫卡忒的眼眸：微光手機“夜視儀”是怎樣煉成的？

古希臘神話中，有一位黑夜女神赫卡忒。她徘徊于夜幕之中，月色之下，是旅人與藝術(shù)家的守護者，甚至曾經(jīng)幫助過宙斯等主神，備受萬神的尊敬。

而赫卡忒也是一位樂意接受凡人祈禱的女神，夜色到來時，人們會來到山頂進行祭祀，期望地看到赫卡忒的真容。

如何讓我們的視線洞穿黑夜，是藝術(shù)史上永恒的主題。在攝影時代到來后，如何捕捉和表現(xiàn)夜色更是一個最復(fù)雜的命題。從前，攝影師需要用復(fù)雜的設(shè)備搭配昂貴的夜視攝像頭，才能完成。而在一次次手機影像突破，以及計算攝影的興起下，一雙能夠看清黑夜女神赫卡忒的眼眸，已經(jīng)來到普通人手中。

不久之前發(fā)布的vivo X80系列中，搭載了一項名為微光手機“夜視儀”的功能。在vivo發(fā)布的一系列唐宮主題視頻中，我們可以看到極夜實拍中大唐才子佳人的身影清晰可見。畫面干凈且純粹。在這一刻，手機簡直可以被當(dāng)作“夜視儀”來使用。

想要呈現(xiàn)這一幕其實并不容易，在夜拍環(huán)境下，算法、攝像頭、芯片都有能力的局限性。只有將每個領(lǐng)域的創(chuàng)新融合在一起，將能力協(xié)同到極致，才能帶來手機化身夜視儀的這個時刻。

一抹美麗夜色的背后，是一場計算攝影的錘煉，是一句用戶至上的承諾。

計算攝影的暗夜突圍

2010年，斯坦福大學(xué)舉辦了一場技術(shù)沙龍，主題是討論能不能在攝影時，讓攝影設(shè)備像計算機一樣去編程所拍到的影像。從而讓攝影不再是攝影師和精修師的天下，而是對所有普通人開放。

至此，計算攝影這一概念開始在業(yè)界流行開來。但從實驗室走向產(chǎn)業(yè)界，這段旅程足足跨越了十年。計算攝影的核心思路在于，手機攝影并不僅僅是一臺手機+一個攝像頭。而是希望在拍攝時就調(diào)動手機的計算能力、算法能力、硬件協(xié)同能力，從而達成單獨依靠影像器件難以完成的拍攝任務(wù)。

谷歌最開始在Pixel系列中啟動了計算攝影效果，通過將多張照片合二為一展現(xiàn)出超過單次拍攝的效果。隨后，蘋果等主流廠商也開始跟進。計算攝影逐漸成為了最具潛力的手機影像發(fā)展方向。

然而經(jīng)過幾年的發(fā)展，計算攝影的瓶頸也開始體現(xiàn)。由于計算模式相近，相關(guān)能力提升帶來的用戶可感知度太小。往往只能用數(shù)據(jù)和復(fù)雜的對比才能體現(xiàn)出計算攝影模塊的存在。而對于用戶來說，需要的是真正能夠解決重大問題?？芍⒖筛?、可信的計算攝影能力。

向著暗夜突圍，很可能是計算攝影接下來的重要方向。

暗拍與夜色中的復(fù)雜光源處理，需要一系列復(fù)雜算法的輔助，這就給了計算攝影足夠的發(fā)揮空間。

vivo X80系列微光手機“夜視儀”的暗拍效果，運用了光學(xué)傳感器、芯片算力、AI夜視算法的融合。最終才達到了暗夜下的極致拍攝。這場夜色中的影像盛宴，也為計算攝影方向帶來了一場突破。

這是一次觀眾能夠清晰看到，感知到，體會到的計算攝影變遷。

“算”盡極夜，凝練赫卡忒之眸

希望在夜晚拍到令人滿意的照片，應(yīng)該是每一位用戶的期待。但為什么計算攝影發(fā)展了這么久，卻要等待vivo X80系列來完成這次突破？

這是因為夜色下的世界，并不是簡單的打光問題。光線駁雜、色彩失真，難以對焦，需要連續(xù)曝光、黑暗中背光面難以呈現(xiàn)等等困難都困擾著夜拍效果。即使造價昂貴的全畫幅單反也效果不佳，更遑論在手機端完成夜視儀級別的夜拍效果。

為了解決這些問題，需要的就不是一項能力，而是各項能力的協(xié)同、融合，互為支撐。在vivo X80系列中，我們可以看到鏡頭、計算、算法、芯片的相互支持，在全鏈路技術(shù)提升下，最終打造了赫卡忒之眸。vivo X80系列不僅搭載了強大的微光手機“夜視儀”功能，還將實時黑光夜視功能拓展至超廣角、前置鏡頭。

讓我們一層層來透視，這雙能夠凝望黑夜女神的眼睛是如何煉成的。

一、自研芯片之眸

能夠?qū)崟r完成夜景算法調(diào)配，給用戶無縫體驗的夜景拍攝體驗，最終離不開計算能力以及芯片。vivo X80系列搭載了自研的V1+芯片，能夠支持實時黑光夜視功能，讓用戶在極夜環(huán)境下可以看到更加清晰明亮的實時預(yù)覽。

主芯片負(fù)責(zé)常規(guī)拍攝工作，在諸如夜景視頻拍攝等高強度計算攝影的應(yīng)用場景下，自研芯片V1+會負(fù)責(zé)提亮降噪及實時預(yù)覽，具有非常高的合理性。這種分配協(xié)作能夠有效降低能耗，提升計算效率，但實踐起來卻非常復(fù)雜。

為了完成這項技術(shù)跨越，V1+芯片首先需要跨越硬件兼容性上的天塹，讓兩枚芯片真正做到“雙芯一用”。今年，vivo自研芯片在旗艦SoC平臺的兼容性上又邁出了關(guān)鍵一步，在原本驍龍平臺之外成功兼容了天璣9000平臺，成為行業(yè)內(nèi)唯一一家實現(xiàn)了自研影像芯片兼容多旗艦平臺的終端廠商，這也為“夜視儀”功能得以實現(xiàn)提供了前提基礎(chǔ)。

接下來，V1+芯片需要將消耗最大，最吃性能的算法，硬件化封裝到自身平臺當(dāng)中。硬件級的算法封裝可以保證運算有的放矢，將自身性能發(fā)揮到極致。經(jīng)過對用戶需求與使用場景的仔細(xì)衡量，V1+最終將3D實時立體夜景降噪、MEMC插幀和AI超分三個目前移動影像中最復(fù)雜的算法進行了封裝。實現(xiàn)了與主SoC合作極大激活硬件效率，數(shù)據(jù)吞吐速度可高效維持在約8GB/s，并且能效提高約300%，功耗降低了約72%。

這樣，“夜視儀”實時預(yù)覽這種非常吃性能，吃計算能力的功能，就可以由V1+針對性支持，實現(xiàn)了清晰干凈的硬件級夜景降噪，不會讓用戶“對夜盲拍”。而為了進一步提升微光手機“夜視儀”的使用體驗，vivo還針對這一功能對V1+進行了精細(xì)化調(diào)優(yōu)，依靠V1+強大的極夜視頻降噪算法、速度快、功耗低的極速內(nèi)存管理系統(tǒng)，以及攝像頭模組、主芯片、vivo自研算法提升等各方面的配合，最終實現(xiàn)在小于1lux環(huán)境下的極夜視頻功能。

并且在自研影像芯片的幫助下，vivo X80系列可以黑光夜視功能拓展到了超廣角鏡頭以及前置鏡頭，確保了“夜視”能力沒有死角。

二、SoC協(xié)同之眸

自研芯片V1+的加入，讓vivo X80系列獲得了“一體雙芯”的格局，這也讓主芯片SoC與自研影像芯片之間的協(xié)同互動有了更多可能。為了完成微光手機“夜視儀”的效果，vivo與芯片廠商進行了超越行業(yè)常規(guī)的緊密協(xié)作與聯(lián)合創(chuàng)新。以MediaTek的天璣9000為例，這枚芯片本身具有強大的基礎(chǔ)性能與AI專項處理能力。結(jié)合這些特點，vivo與MediaTek進行了深度合作，最終讓V1+芯片與天璣9000達成了緊密的影像協(xié)同。

一次極致的夜拍背后，是vivo與MTK技術(shù)的緊密配合，雙方技術(shù)的嵌合式合作，才最終將天璣9000的能力進行了最大化釋放，保證了極夜環(huán)境下的“透視級”效果。

在微光手機“夜視儀”背后，vivo與MTK進行了從底層硬件到軟件的多層面聯(lián)合打磨。一次夜拍背后，影像由旗艦級超大底主攝進入ISP；緊接著天璣9000的天璣 5G 開放架構(gòu)驅(qū)動對影像的處理，在確保降低頻寬功耗與畫面延遲的情況下提供高效率的 AI 畫質(zhì)計算；接下來是算法層，vivo獨特的獨特AI 降噪算法開始工作，完成夜晚場景的處理；而支撐這大量AI計算的，是天璣 9000的第五代 APU 590，能夠?qū)崿F(xiàn)AI 邊緣部署神經(jīng)架構(gòu)搜索技術(shù)，NeuroPilot 模型深度硬件融合，A8W8混合A16W8高清解析算子，最終讓復(fù)雜的高清視頻算法實時處理變得可行，同時盡量降低能耗。

這種你中有我，我中有你的緊密配合，讓兩枚芯片各司其職，減少性能與功耗浪費的同時確保了全鏈路的夜視效果，釋放了技術(shù)上的協(xié)同優(yōu)勢。同時也打破了行業(yè)成規(guī)，為終端廠商與芯片廠商的合作塑造了新的范式。

三、影像算法之眸

在算法方面，vivo X80系列升級了更加先進的夜景算法，搭載了蔡司超級夜景功能。基于vivo自研算法RAWHDR3.0，可以提升色彩表現(xiàn)的準(zhǔn)確性，配合蔡司T*鍍膜技術(shù)方案以及抗眩光算法，可以實現(xiàn)更加純凈的夜景效果。

近年來，“vivo色彩”漸漸成為了移動影像領(lǐng)域標(biāo)志性的色彩風(fēng)格，vivo影像能力對色彩的理解與調(diào)試逐漸成為了業(yè)界的標(biāo)桿之一。歷經(jīng)3年10款機型的打磨，vivo的記憶色體系形成了“鮮活”“明快”“有質(zhì)感”的風(fēng)格。另外，通過與蔡司的深度合作，蔡司自然色彩2.0以精細(xì)準(zhǔn)確的調(diào)校，還原人眼所見的自然原生色彩，讓色準(zhǔn)更準(zhǔn)確、觀感更自然。在vivo X80系列中，你既可以體驗極具風(fēng)格化的拍攝效果，也可以拍出人眼所見的真實色彩，vivo將選擇權(quán)交還給了用戶。

在算法層面，vivo推出了越來越多具有鮮明特色與技術(shù)前沿性的應(yīng)用成果。比如超級夜景RAWHDR3.0算法，可以將超級夜景算法從YUV域挪到RAW域，以獲得更好的亮度和影調(diào)表現(xiàn)，從而讓夜景處理流程更合理，對夜色下的色彩調(diào)整更加細(xì)致。

再比如vivo的SuperRAW融合了自研的RAWHDR多幀算法，不論大光比逆光場景還是夜景環(huán)境，均能動態(tài)抓取最多10幀圖像在RAW域進行超高位融合和降噪處理，輸出14bit位深的超強RAW文件，顯著提升信噪比和動態(tài)范圍，充分發(fā)揮手機影像的潛能。

到了這代產(chǎn)品，可以看到vivo與蔡司的合作愈發(fā)爐火純青，雙方的技術(shù)兼容度達到了空前的水平，這讓vivo X80系列的光學(xué)能力全面超越了全球標(biāo)準(zhǔn)。

四、光學(xué)硬件之眸

影像器件是計算攝影與真實之間的窗戶，是實現(xiàn)“夜視儀”功能的基礎(chǔ)。vivo與蔡司有深度合作關(guān)系，使得vivo X80全系全鏡頭都達到了蔡司T*鍍膜標(biāo)準(zhǔn)，以保證在白平衡、色準(zhǔn)、抗眩光和解析力等指標(biāo)上達到vivo的影像標(biāo)準(zhǔn)。

在傳感器上，vivo X80 Pro搭載了獨家定制的GNV超大底傳感器，X80則首發(fā)索尼IMX866 RGBW大底傳感器。在傳感器型號的背后，隱藏著許許多多不為人知的創(chuàng)新技術(shù)。例如GNV，通過定制濾光片，vivo再一次突破GN1的極限，并采用了1G +6P的高規(guī)格鏡片組合，以及頂格的鍍膜工藝。可以說vivo X80系列搭載的鏡頭模組，顆顆都是定制款，反映了vivo在硬件上的精益求精，不惜工本，已經(jīng)成為了vivo的標(biāo)志之一。

為了用戶的一次驚喜，赫卡忒之眸歷經(jīng)了層層雕琢。為了算盡極夜，vivo已經(jīng)準(zhǔn)備了太久太久。

千座山巒，一抹夜色

微光“夜視儀”的背后，真正可以體現(xiàn)出什么是手機影像的全鏈路創(chuàng)新。

接下來，無論是計算攝影的產(chǎn)業(yè)空間發(fā)展，還是手機突破紅海競爭，走向多元未來，都與廠商的全鏈路創(chuàng)新能力緊密相關(guān)。

回到vivo X80系列的夜視儀功能，可以看到這項垂直突破的背后，是器件、軟件、硬件的協(xié)同，是自研技術(shù)、自研芯片、產(chǎn)業(yè)合作等多重能力的整合。

“集結(jié)重兵力，解決真痛點”正在變成手機創(chuàng)新的新錨點。而這個思路背后是為了打破產(chǎn)業(yè)瓶頸，廠商需要以消費者需求為準(zhǔn)繩，盡一切可能性完成創(chuàng)新積累，最終呈現(xiàn)出厚積薄發(fā)的效果。

從使用全行業(yè)最高成本的玻璃鏡片，到與蔡司持續(xù)合作光學(xué)器件、光學(xué)算法創(chuàng)新，再到長周期、大成本研發(fā)的自研芯片，都可以看到vivo這種長期主義的戰(zhàn)略指引。

微光“夜視儀”看到的不僅是夜色，還有一段旅程。

旅程中，vivo的做法是逐步增強不可復(fù)制能力，最終將其融合在一起。達成N個1相加大于N的效果。登上千座山峰，只為了一抹不容替代的夜色。

vivo的創(chuàng)新觀念中，只要能夠讓消費者感知，做正確的事情，無論爬多少座山都是合理的。赫卡忒的眼眸，或許就是這樣煉成的。

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