"什麽是圖像ISP
▲圖像ISP是智能手機拍照的“大腦”
ISP是近兩年在很多手機發布會上經常被提及的名詞。所謂ISP就是Image Signal Processing的英文縮寫，意為圖像信號處理。為何手機需要集成ISP呢?理由很簡單：更好的攝像頭模組只能夠更好的識別進入攝像頭的光線。而最終將圖像呈現在屏幕上則需要ISP。而目前業界智能手機ISP主要由兩種形式存在於手機中——SOC集成和獨立ISP。
"獨立ISP
▲業界越來越少廠商使用獨立ISP
如果說妳對於手機ISP還沒有概念的話，那麽筆者在這裏舉個例子。很多專業單反相機例如佳能EOS內置的DIGIC系列影響處理器其實就是壹種性能更好更加全面的ISP。所以說很多專業影像廠家也憑借自身經驗涉足智能手機獨立ISP芯片領域。而獨立ISP芯片廠家代表有富士通、Altek等。其中例如魅族、錘子等廠商就曾使用過富士通的獨立ISP芯片。而今天我們測試的搭載華為麒麟935平臺的華為P8也是搭載了壹顆Altek 6010獨立ISP芯片的機型。
"集成ISP
相對於獨立ISP芯片，集成ISP顧名思義就是集成在SOC芯片中。例如目前高通驍龍系列、三星Exynos系列、聯發科系列等芯片均集成了ISP芯片。之前麒麟處理器也集成了ISP芯片，有傳言稱未來也將重新啟用SOC內部集成ISP芯片。
▲驍龍平臺采用集成ISP
獨立ISP和集成ISP各有優劣。以獨立ISP芯片來說：獨立ISP芯片出產商壹般都是具有很多年光學領域經驗的廠商，出品的獨立ISP芯片對於畫質的調教品質不會差，但同時也存在著高耗電、高成本的缺點。而集成ISP減少了研發、制造成本，降低了功耗，並且隨著各大SOC廠商將影響作為自身產品的核心差異化競爭力，集成ISP相比於獨立ISP在畫質方面的差距越來越小。並且由於集成ISP能夠更好的調用預設的軟件接口，使得集成ISP能夠完成很多獨立ISP完成不了的拍照任務，例如4K視頻拍攝、增強現實的展現等等，這都需要借助強大的計算實力來參與完成。而筆者也相信，智能手機也將向著集成ISP這條路發展，而更多的專業光學生產廠商也將通過和SOC廠商深度合作繼續在智能手機ISP領域發揮著重要作用。
上面說了這麽多，我們先通過壹張表格來看看我們今天測試的三大平臺ISP性能參數如何：
驍龍810
三星Exynos7420
麒麟935
最大支持像素數
5500萬像素
5000萬像素
2000萬像素
最大支持攝像頭同時拍攝
2
2
1
支持視頻拍攝分辨率
4K H265 30Fps
4K H265 30Fps
1080P
是否支持實時濾鏡
是
是
是
對焦模式
反差/相位/激光
反差/相位
反差/相位
由於目前各大廠商對於SOC芯片內置ISP規格公布的並不全面，我們也僅通過支持攝像頭最大像素數、支持同時拍照攝像頭數、支持視頻錄制格式、是否支持實時濾鏡、支持對焦模式等少數幾個維度來對比。我們可以看到驍龍810和三星Exynos7420在諸多參數上全面領先麒麟935。而驍龍810在支持最大攝像頭像素數值上也超越了三星Exynos 7420。這也得益於驍龍810搭載了雙通道14-bit的更大帶寬ISP模塊，擁有更寬的帶寬加上處理器擁有更加強大的圖形運算性能，最終也能夠處理更大尺寸的畫面。但目前為止並沒有廠商采用物理像素達到5500萬像素的攝像頭，在這壹點上，高通和三星兩顆SOC均還有潛力可以挖掘。同時據了解在高通即將推出的驍龍820全新旗艦SOC芯片上，即將支持3顆攝像頭同時拍照(1顆前置攝像頭+2顆後置攝像頭模組)，能夠為3D拍攝、雙攝像頭拍攝提供更好的便利。而有傳言稱蘋果正在考慮使用雙後置攝像頭模組，但並沒有在蘋果A系列處理器集成ISP中找到任何支持雙攝像頭模組的蛛絲馬跡，想要使用雙攝像頭也不是僅僅需要硬件上增加壹顆攝像頭這麽簡單。
"ISP究竟能在哪些方面提升拍照體驗
前面我們簡單向大家介紹了智能手機處理器通過ISP能夠直接影響到最終的成像質量。文章的這壹部分，我們就為大家舉例說明，究竟ISP能夠在哪些方面提升我們的拍照體驗。
"對焦方式
最近手機攝像頭對焦方式的概念炒得十分火熱，我們也在多篇文章中為用戶科普過各種對焦方式之間的不同。目前市面上智能手機普遍采用反差對焦、相位對焦、激光輔助對焦等三種方式混合來提升拍照時對焦的對焦速度。其實這些對焦方式不僅需要硬件支持(例如相位對焦需要傳感器中加入識別相位的像素點)之外，還需要圖像ISP的支持。
▲驍龍平臺最先支持激光輔助對焦
例如之前的LG G3是智能手機上最早搭載激光輔助對焦的手機，其實這並不是LG工程師突發奇想，而是高通集成ISP從驍龍801平臺開始支持激光輔助對焦。而全新的驍龍810 SOC也支持目前所有主流對焦方式。相比之下，三星Exynos7420 ISP支持反差對焦和相位對焦(目前並未有支持激光對焦的三星處理器機型出現，故不能確定其支持激光輔助對焦)，而麒麟935搭配的Altek 6010僅使用了反差對焦這壹最傳統的對焦方式。
"HDR等專業拍照模式
智能手機拍照發展至今經歷了視頻通話、拍照、趣味拍照、濾鏡拍照、智能場景識別拍照等等多個階段。而為了幫助消費者更好的記錄美好瞬間，各種硬件軟件場景優化也接踵而來，從最早的魚眼鏡頭，再到現在的智能美顏，都是在如何簡單快速的拍出更好照片上進行努力。但例如各種濾鏡、美顏相機、HDR等功能的功勞也需要記在ISP身上。
▲專業拍照模式也需要ISP運算支持
隨著手機攝像頭像素的迅速增多。ISP的處理速度也要隨之提升。而HDR效果、濾鏡效果和美顏效果等就是ISP在經過對照片的真實還原後的二次處理。圖像ISP的好壞就直接決定濾鏡相片的好壞、成像時間。例如妳拍了壹張美顏的自拍，按下快門後卡頓壹段時間後才最終成像這就是因為ISP性能不夠強大導致。而今天我們對比橫評的三大平臺均支持實時HDR、濾鏡和美顏功能。
"人性化功能體驗
在日常手機拍照過程中，許許多多小功能在時時刻刻幫助著我們，例如人臉識別、急速快拍、連拍優選、水平儀、全景拍照等等，甚至目前很多手機還推出了可以調節ISO、快門速度、白平衡補償、焦段等等的專業相機，這些都需要強大的ISP作為圖像運算的基礎。
▲強大的ISP運算能力幫助手機實現更新的拍照模式
以我們手中的努比亞Z9為例，該機搭載了驍龍810平臺。而努比亞專業相機也是該機的壹大亮點，隨著努比亞每壹款新機的出現，努比亞專業相機也不斷升級，例如延時攝影、多重曝光、光繪相機、電子光圈、慢門相機、星軌相機、路人移除等等功能也都是努比亞基於驍龍810強大的ISP運算能力進行軟件算法方面的創新而來。也就是說，想要更容易的拍到更好的照片，不僅需要軟件的創新，ISP的運算性能也是必不可少的。
"4K視頻錄制
認為如果說1080P時代的普及是由於電影、電視產業的蓬勃發展，那麽4K時代的到來的推動力就來源於每壹個消費者手中的移動終端。13年壹臺4K電視的售價高達20000人民幣，而時至今日短短2年時間，4K電視價格已經跌到4000元人民幣左右。4K能夠給用戶帶來更加逼真的觀看和閱讀效果，而消費者對於觀看和閱讀的行為也逐漸轉移到移動終端上來，所以4K時代的到來在移動端是不可阻擋的。所以包括驍龍810、三星Exynos7420都將4K視頻拍攝和播放功能加入其中。
舉例來說，如果我們要拍攝壹個4K 30FPS的影片，每秒至少需要處理2.4億個像素才能完成這項任務。而高通驍龍810則支持每秒12億像素的處理，應付4K 30Fps的視頻拍攝也是綽綽有余了。並且我們知道拍攝視頻是手機發熱的壹個典型環節，我們也對手中的驍龍810、三星獵戶座7420、華為麒麟935進行了5分鐘最高格式視頻拍攝的測試(三星4K模式下拍攝時間限制為5分鐘，驍龍810平臺則沒有限制，而麒麟935最高只支持1080P拍攝)。驍龍810平臺錄制5分鐘4K視頻後核心溫度67攝氏度，三星Exynos7420錄制5分鐘4K視頻後核心溫度75攝氏度，麒麟935錄制5分鐘1080P視頻後核心溫度57攝氏度。
"未來功能展望
近兩年來，手機攝像頭承載的功能越來越豐富。有傳聞稱未來支付寶將利用手機攝像頭進行識別特定物體支付。而虛擬現實和增強現實的加入也賦予攝像頭以重新的定義。例如當妳淘寶上看中壹件衣服而拿不定主意時，增強現實功能可以利用手機攝像頭將妳想買的衣服“穿”在妳身上，再比如您可在購買前預先看到家具的布置效果，無需打開包裝即可與玩具互動，或者在咖啡桌上玩視頻遊戲等等。這都是未來智能手機攝像頭要承載的功能。
而關於虛擬現實和增強現實領域，我們今天測試的三個平臺其中的高通平臺可謂在這兩個領域走的最遠。早前高通宣稱目前有上萬名開發者圍繞高通虛擬現實和增強現實進行新應用的開發，並且目前已經有2000萬的用戶享受到了高通虛擬現實和增強現實帶來的全新體驗和便利。這也是目前業界最大的虛擬現實&增強現實開發者群體。
"三大平臺拍張樣張對比
通過上面的場景解讀，相信大家也能清楚智能手機SOC芯片是如何影響到拍照性能的方方面面。簡單總結壹下，想要簡單輕松的拍到壹張好照片就需要更為強大的圖形處理器幫助用戶智能實時優化。所以即使搭載了同壹顆攝像頭，不同芯片平臺的手機最終的畫質也是千差萬別。既然我們這篇文章的標題是三大旗艦平臺拍照對比，在文章的最後，我們也給出我們三個測試平臺機型的對比樣張：分別為驍龍810平臺：努比亞Z9，三星Exynos7420平臺：三星Galaxy S6，麒麟935平臺：華為P8。
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驍龍810平臺：努比亞Z9 點擊圖片查看原圖
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三星Exynos7420平臺：三星Galaxy S6 點擊圖片查看原圖
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麒麟935平臺：華為P8 點擊圖片查看原圖
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驍龍810平臺：努比亞Z9 點擊圖片查看原圖
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三星Exynos7420平臺：三星Galaxy S6 點擊圖片查看原圖
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麒麟935平臺：華為P8 點擊圖片查看原圖
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驍龍810平臺：努比亞Z9 點擊圖片查看原圖
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三星Exynos7420平臺：三星Galaxy S6 點擊圖片查看原圖
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麒麟935平臺：華為P8 點擊圖片查看原圖
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驍龍810平臺：努比亞Z9 點擊圖片查看原圖
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三星Exynos7420平臺：三星Galaxy S6 點擊圖片查看原圖
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麒麟935平臺：華為P8 點擊圖片查看原圖
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驍龍810平臺：努比亞Z9 點擊圖片查看原圖
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三星Exynos7420平臺：三星Galaxy S6 點擊圖片查看原圖
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麒麟935平臺：華為P8 點擊圖片查看原圖
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驍龍810平臺：努比亞Z9 點擊圖片查看原圖
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三星Exynos7420平臺：三星Galaxy S6 點擊圖片查看原圖
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麒麟935平臺：華為P8 點擊圖片查看原圖
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驍龍810平臺：努比亞Z9 點擊圖片查看原圖
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三星Exynos7420平臺：三星Galaxy S6 點擊圖片查看原圖
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麒麟935平臺：華為P8 點擊圖片查看原圖
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驍龍810平臺：努比亞Z9 點擊圖片查看原圖
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三星Exynos7420平臺：三星Galaxy S6 點擊圖片查看原圖
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麒麟935平臺：華為P8 點擊圖片查看原圖
通過這篇文章，其實想大家科普壹下，究竟什麽才是決定目前智能手機成像畫質的因素。目前很多手機廠商都在產品介紹頁面中介紹手機采用哪家的鏡頭，但對於其他的卻壹概不提，為何采用相同生產廠商甚至同型號傳感器的不同手機會在最終成像質量上表現的參差不齊呢？原因多種多樣，其中最重要的壹點就在於搭載的SOC芯片不同。文章最後，我們再來總結下究竟SOC芯片在那些方面影響到拍照體驗。
對焦方式：目前智能手機常見的對焦方式：反差對焦、相位對焦、激光輔助對焦、雙攝像頭三角測距對焦。其中每個對焦方式均需要SOC的運算。例如反差對焦需要處理器反復計算畫面對比度是否達到最大值最終合焦。所以運算性能越強的SOC芯片理論上對焦速度越快。值得壹提的是，目前僅有驍龍810平臺推出了針對所有對焦方式的商用產品。
4K視頻的錄制和播放：4K是目前業界升級影音體驗的發展趨勢，而想要達到4K視頻的錄制和流暢播放，就需要處理器瞬間處理像素數值足夠大，並且還需要處理能能在如此繁重的工作狀態下處理實時對焦、測光、防抖等工作。4K視頻雖然僅達到800萬像素級別，目前智能手機攝像頭像素數雖然都高過800萬像素，但由於處理器性能不足，目前僅有高通驍龍系列、三星Exynos系列處理器能夠提供流暢的4K錄制和播放。
實時濾鏡：實時濾鏡簡單來講就是在顯示真實畫質的基礎上實時的進行相應濾鏡的處理，工作量翻倍。並且不同濾鏡給處理器帶來的負擔不同。目前基本上所有智能手機都能夠提供濾鏡功能，但能夠提供海量實時濾鏡的品牌並不多。
虛擬現實和增強現實：智能手機攝像頭如果仍然停留在拍照層面，也就無法體現出智能所在。未來攝像頭發展趨勢是在拍照素質和智能化內容顯示兩方面進行改進。而攝像頭智能化內容顯示則需要廠商在虛擬現實和增強現實領域方面做布局，以增強現實為例，在畫面中增強顯示出更多對於用戶有用的信息，這不僅需要ISP的運算能力，還需要處理器其他區域協同工作。目前高通是虛擬現實和增強顯示領域方面的領軍人物。在驍龍平臺上也搭載了Qualcomm Vuforia，為廠商提供虛擬現實和增強現實方面的開發接口。
除此之外，例如測光、白平衡、拍照防抖、畫面整體噪點控制等等基礎拍照功能都需要手機SOC芯片進行實時優化。可以這麽說，有了好的攝像頭模組僅僅是拍到好照片成功的壹半。擁有壹顆運算能力強大、開發接口眾多的“大腦”也同樣重要。