自研 亮相 却被蔡司镜头抢了风头 V1 vivo 芯片 ISP (自研bi)
作者｜吴优
编辑｜李帅飞
vivo 自研芯片，千呼万唤始出来。
早在 2 年前，vivo 将组建芯片团队的消息已在业内流传了一遍——然而直到今天，vivo 才正式对外宣布自研的 ISP 芯片 V1； 同时可以确认的是，作为 vivo 自主研发的第一颗专业影像芯片，V1 已经确认将搭载其即将在 9 月 9 日发布的旗舰手机 X70 系列上。
毫无疑问，V1 将会是 vivo X70 系列手机的最大看点。
“造”芯，影像差异化的硬件基础
同今年 3 月份小米发布的澎湃 C1 相似， vivo V1 也是一颗脱离于 soc 并独立搭载于主板的图像信号处理芯片。
在介绍 V1 时，vivo 的说辞与小米不尽相同。 “V1 是由 vivo 主导开发的，服务高速计算成像的专业影像芯片，是一颗全定制的特殊规格集成电路芯片。” vivo 影像算法总监杜元甲在今日下午的影像技术分享会中说道。
具体到整个影像系统中，V1 可以搭配不同的主芯片和显示屏，扩充 ISP 高速成像算力，释放主芯片负载，同时服务用户拍照和录像的需求。
事实上，无论是小米，还是 vivo，其研发手机影像芯片的决心都源于手机差异化竞争下的倒逼。
随着智能手机更迭速度提升，以及各家手机厂商激烈竞争下催生出的新技术层出不穷，消费者对智能手机的要求越发苛刻。尤其是在拍摄方面，“手机记录生活”不仅早已成为习惯，记录形式也从静态向动态转移，既要求在恶劣环境下拍出尽量真实的照片，又要求拍摄的视频画面质量足够清晰。
这些要求看似性感抽象，实则足以在微观世界完成量化，即要求影响功能在运算密度提升的同时，保持功耗下降。过去要求手机在 1 秒钟内拍摄 1 帧的内容，现在则要求在 1 秒钟拍摄 30 帧的内容。
在硬件层面，智能手机厂商通常使用 SoC 中自带的 ISP 来应对上述影像难题，但 SoC 往往是由高通、联发科、三星等芯片厂商提供，对于想要打出影像差异化的手机厂商而言，一方面暂时没有能力自研 SoC 芯片，另一方面可选项少，旗舰手机搭配相同的旗舰 SoC，决定权不在自己手里。
不过，当 vivo 300人研发团队耗费 2 年时间研发出 V1 之后，情况就变得不一样了， 虽然 SoC 依然来自少有的几家芯片公司，但却有一颗自研的影像芯片与主芯片软件算法协作，在影像差异化领域，少了几分被动。
vivo 官方介绍，V1 芯片拥有高算力、低时延、低功耗的特性，其创新之处在于优化了数据在芯片内部的储存架构和高度读写电路，实现等效 32MB 的超大缓存，而目前旗舰级桌面电脑处理器的缓存数量级为 16MB 和 24MB。V1 的读写速度高到 35.84Gbps，拥有1080P 60PFS 的实时降噪插帧能力。
在算法方面，V1 也有所创新。
比如说，拍摄夜景时，有了 V1 的协助，主芯片在低光录像时，能够以低功耗运行 4K 30FPS 的 MEMC 去噪和插帧，从而提高夜景影像效果。
另外，软件算法能够转移至 V1 的专用硬件电路，复杂的计算成像功能不仅存在于成片中，在默认拍照和录像预览下也即可开启。
“造”芯，实现与器件和算法的协同
除了 V1 影像芯片之外，vivo 在影像能力的提升上，也有更多动作。
据了解，去年 12 月，vivo 与全球顶尖影像大厂蔡司官宣开启战略合作关系，在玻璃镜片、光学工艺、镀膜工艺等方面进行合作，实现器件优化提升——而这一次，双方的合作更进一步。
vivo 光学器件总监朱盼盼表示，由于手机镜头高度集成化，过往行业内大部分会选择塑胶镜片，但塑胶材料在光学设计优化方面已经遇到瓶颈，因此 vivo 与蔡司团队经过多轮共同验证，最终选择了超高透玻璃镜片，以实现高透光率、超低色散、热稳定强的效果。
值得注意的是，相比于塑胶，玻璃镜片在制作过程中的工艺步骤增加了 11 步，整体良率降低到 60%，成本更高。
vivo 为使影像达到更高纯净度，将这块高规格玻璃镜片的中心透过率提高至 95%，同时在70℃高温下，镜头后焦变化量从上一代纯塑镜头的 66um 减小到 6um，降低了 91%，热稳定性更强。
在具体的光学工艺中，vivo 采用行业先进的 AOA 动态光学校准工艺，通过动态调整镜头里的部件，通过实时补偿，调整镜片厚度误差和镜片偏心误差引起的清晰度降低问题。
另外，vivo 注重解决拍摄过程中出现的眩光鬼影问题，采用 SWC 镀膜技术和 ALD 镀膜技术降低反射率，提升影像纯净度。其中，ALD 镀膜工艺是属于 vivo 独家工艺，能让反射率直接降低 50%，均值达到 0.25%。
在算法方面，vivo 使用 AI 人脸增强算法补充更多面部细节，使用超级夜景 RAWHDR3.0 算法调整色彩，以获得更好的亮度和影调表现。
可以看到，vivo 将影像技术的研发视为系统级技术工程；有了 V1 芯片的加速，也逐渐形成了从芯片硬件到光学器件，再到软件算法的完整体系——vivo 方面表示，V1 的亮相，全面开启了手机硬件级算法时代。
毫无疑问，V1 芯片的诞生，体现了 vivo 在手机上试图通过产品层面和影像能力的差异化追求高端的野心——不过，从芯片到实际的产品体验，还需要 X70 这款智能手机的具体表现来证明。
且让子弹飞一会儿。
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