2021年12月14日，OPPO在深圳召開了2021未來科技大會。會上，OPPO發布了自家首個自研芯片—馬裡亞納 MariSilicon X。作為全球首個為影像而生的專用NPU芯片，其擁有遠超傳統ISP的強大AI算力，被OPPO稱為“未來十年影像的開篇之作”。

而對于OPPO來說，2021年無疑是一個影像技術方面的“大年”，除去剛剛發布的馬裡亞納 MariSilicon X芯片，前期發布的年度旗艦Find X3系列和Reno7系列上都搭載了行業首創的影像技術，而8月召開的未來影像技術發布會則公布了一系列未來影像“黑科技”。那麼馬裡亞納 MariSilicon X強在哪裡？2021年，OPPO又在影像技術上做出了哪些突破？接下來我來帶您回顧一下。

01 馬裡亞納 MariSilicon X能做到什麼？

什麼是NPU？相信有不少朋友都對這個詞比較陌生。NPU（Neural-network Processing Unit）中文名為嵌入式神經網絡處理器，其采用“數據驅動并行計算”的架構，用于加速神經網絡的運算，解決傳統芯片在神經網絡運算時效率低下的問題。

從簡介中我們可以看出，OPPO打算利用AI技術從芯片層面提升影像表現。不過手機SoC中有ISP芯片，新款SoC也大都集成了NPU。那麼OPPO為什麼還要花費大量時間去自研NPU呢？

首先在傳統的ISP的圖像處理下，由于算力的不足造成夜景視頻長期以來畫質不佳。同時傳統影像鍊路中的信息損耗問題，則進一步影響了手機的影像表現。

馬裡亞納 MariSilicon X的AI能力是傳統ISP所完全不具備的，用強大的AI算力提升了弱光下的視頻畫質，将計算影像推向了4K 20bit RAW AI Ultra HDR的新極限。

而相比于SoC内置的通用NPU來說，馬裡亞納 MariSilicon X通過專芯專用大幅提升了影像處理中的效率與功耗表現。在運行OPPO AI降噪模型的速度上，馬裡亞納 MariSilicon X達到了搭載骁龍888芯片的Find X3 Pro的20倍，能效方面更是達到了40倍。

這樣的效能表現，讓OPPO能夠将此前僅可以用在照片上的AI算法推進到視頻領域。馬裡亞納 MariSilicon X讓AI計算夜景視頻首次達到4K規格，畫面動态範圍達到了驚人的20bit Ultra HDR，信噪比達到120db，讓視頻的每一幀都擁有和人眼一緻的動态範圍。通過對比可以看出，相較于Find X3 Pro，搭載馬裡亞納 MariSilicon X的原型機在同樣的暗光環境下可以提供噪點更少，亮度更高的畫面。

02 技術落地帶給用戶更好體驗

相較于萬衆矚目的自研芯片，隐藏在相機軟硬件底層的新技術雖然相對低調，但對實際體驗來說同樣重要。說到影像領域的技術突破，OPPO在2021年初推出的年度旗艦Find X3系列和11月推出的Reno7系列都搭載了行業内首次應用的新技術。

在Find X3 Pro上，OPPO為其搭載了全鍊路色彩管理系統。這是面向未來廣色域、高色深時代設計的首個Android全鍊路色彩管理系統。其包含全鍊路10bit及色彩管理兩大核心技術。從拍攝到顯示，Find X3 Pro的全鍊路10bit覆蓋采集、編碼、存儲、解碼、顯示整條圖像處理過程，在各環節均具備處理10bit數據能力。

而Find X3 Pro搭載的5000萬像素10億色雙主攝模組，将廣角和超廣角鏡頭的硬件規格和實際體驗提升到了一緻的高度，成為行業内首款真正意義上的雙主攝旗艦。同時在加持了10億色色深采集的能力後，兩顆主攝的色彩表現更加真實細膩，能夠捕捉到自然世界中更多色彩的變化，輸出色彩更豐富、更細節、更有層次感的圖像，能夠有效改善色彩偏差問題，為用戶提供更加精準的圖像色彩表達。

11月發布的Reno7系列則搭載了IMX709貓眼鏡頭，其基于OPPO研發的新一代RGBW技術深度定制，相比傳統的RGGB（1紅2綠1藍）傳感器引入了白色子像素（即W），顯著提升傳感器的感光能力。不僅如此，傳感器上還繼承了OPPO自研的四合一像素算法配合DTI像素隔離技術，相比前代進光量提升60%，噪點降低至多可達35%。

同時，OPPO開創性地将自研影像算法寫入傳感器硬件内，可以讓算法預先在傳感器内運行和計算，進而為處理器端節省大量算力。從而有效提升影像處理效率，并大幅降低功耗。

采用新一代RGBW技術的傳感器不僅能提升暗光拍攝表現，還可以優化人像模式下在膚色、細節、明暗等方面的表現，無論是照片或視頻，都能讓用戶獲得更優質的人像拍攝效果。

03 未來技術從軟到硬推動影像效果全方位提升

除去這些已經實現落地量産的影像技術，OPPO在今年8月召開的未來影像技術發布會上，還向外界展示了自己對于未來影像技術的思考與答案。會上揭曉了OPPO在傳感器、模組、算法三大方面進行的大幅度創新，公布了RGBW捕光傳感器、連續光學變焦、五軸運動防抖技術以及搭載了智能AI影像算法集的OPPO下一代屏下攝像頭解決方案等四大新技術，體現了OPPO對更好影像體驗的不斷追求。

在模組層面，OPPO基于潛望結構進行重新設計和改造推出了全新的連續變焦技術：它首次采用了G P（2GM 5P）鏡頭技術，2片非球面模造玻璃的引入大幅提升了透光性能，可幫助濾除雜光、有效降低色散等；隧道磁阻傳感器（TMRsensor）能支持更加穩定、精準地控制鏡組運動；全新導向軸結構則大大提高了鏡組大行程移動過程中的動态傾斜角度，輕松支持高倍率的連續無損光學變焦。

得益于這些元器件，該技術能為手機提供等效85mm-200mm焦段的連續光學變焦，無需數碼裁切即可實現從人像到長焦每一個變焦點的清晰成像，帶來比肩專業相機的順滑、無裁切的光學變焦體驗，同時避免傳統接力式多攝變焦系統中跳變、白平衡偏移、色彩失準等問題，能夠更好地拍攝出遠處的無限美景。

OPPO還帶來了行業首個五軸運動防抖技術。當開啟防抖功能後，陀螺儀獲得的機身抖動數據，通過算法的識别、拆解被分配到鏡頭和傳感器兩個可移動組件中，以滾珠馬達與記憶金屬分别驅動兩個組件的位移，最高防抖角度可達±3°，相比常見的鏡頭OIS防抖能力提升65%，防抖精度提升至3.5倍，從而實現接近專業單反五軸光學防抖的防抖效果。

在夜景或運動抓拍等特殊場景下，OPPO五軸運動防抖配合自研極速抓拍算法，能夠充分發揮鏡頭防抖和傳感器防抖的最大效能。經過實驗室實測，OPPO五軸運動防抖在暗光環境下将抓拍成片率提升70%。該技術預計将在明年第一季度在量産産品上正式商用。

在十分考驗廠商技術實力的屏下攝像頭設計上，OPPO也展示了自研的下一代屏下攝像頭解決方案，其中全新屏幕像素排列确保了屏下區域400PPI的顯示像素密度；透明走線與設計工藝調整讓屏幕效果更加細膩；“單像素電路驅動單個像素”配合顯示算法補償，将全屏色度差和亮度差都控制在2%以内；屏幕使用壽命則可延長50%。

在此基礎上，去衍射、去霧、HDR、AWB等一系列OPPO自研AI算法集大幅提升了屏下攝像頭的成像質量。通過屏幕技術與AI算法的融合，OPPO成功實現了屏幕顯示與成像效果的兼得，在保持完整屏幕觀感的前提下還保證了自拍出片的靓麗。

值得一提的是，除去已經在Reno7系列上得到應用的RGBW技術外，本次大會所發布的其他三項技術也将于不久的将來陸續在OPPO手機上得到商用，筆者也十分期待這些未來技術實際商用後為拍攝體驗帶來的大幅提升。

04 總結

馬裡亞納X自研NPU芯片的推出，代表着OPPO補齊了全鍊路影像技術的最後一塊拼圖-芯片。結合OPPO此前在傳感器、模組、算法等軟硬件層面的技術積累，讓OPPO在計算影像領域，實現了從芯片到自研算法、通用平台、深度定制傳感器的整合，讓手機影像打破硬件桎梏，開啟OPPO未來十年影像技術發展的新篇章。

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