Sony 工程師為 Xperia XZ2 Premium 的 Motion Eye Duo 與 AUBE 晶片黑科技解密

2018.07.05 08:27PM
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作為 Sony 第一款搭載雙主相機的機種, Xperia XZ2 Premium 進一步活用集團資源,以在智慧手機實現專業相機級的高感光表現為目標,在這款全新的超旗艦實現相片 ISO 51,200 與錄影 12,800 的驚人表現,做為關鍵的就是使用 Sony Exmor RS 元件的 Motion Eye Duo 模組與 AUBE 影像融合處理晶片

為何會選擇低光拍攝作為挑戰課題? Sony 從六百萬張手機拍攝的照片進行分析,有半數的照片幾乎都是在低光環境如室內、夜晚等情境拍攝,顯示消費者也需要更好的夜拍表現,然而考慮到手機的機構,要在智慧手機使用更大型的感光元件並不容易, Sony 則選擇彩色、黑白雙相機進行影像融合。

 

Sony 的 Motion Eye Duo 模組使用兩張 Exmor RS 元件,彩色相機元件基本上與 XZ2 相同,為整合前端高速記憶體的像素點 1.22um 大的 19MP 1/2.3 吋元件,搭配 f1.8 G 鏡片,而黑白元件為像素密度為 1.55um 的 12MP 1/2.3 吋黑白元件,搭配 f1.6 G 鏡片,以彩色元件為主、黑白元件補充暗部資訊細。

為了解決彩色元件與黑白元件兩張元件輸出訊號的整合, Sony 以自行開發的 AUBE 影像融合晶片進行處理;雙相機的資訊也不光只是把兩張元件的影像進行組合,還需要複雜的影像校正,否則輸出的影像會有問題。

雙元件影像疊合所會遇到的狀況有兩種,其一是兩個元件產生光軸偏移,其次是兩張元件之間的視距差;雖然 Sony 在配置感光元件前會經過精密的儀器降低兩元件的光軸偏差,不過在實際上的情況仍無法達到完美的同等光軸;而視距問題則是先天的物理問題,就如同人眼左右眼的影像資訊也是不同,在進行影像資料融合前需要先進行影像的校正。

為了解決這些問題,在進行雙相機拍攝時,並非以全部的範圍為影像合成範圍,而是使用彩色元件約 17MP 的範圍,故在切換雙相機模式時會看到雙相機模式略為犧牲廣角。

 

而透過 AUBE 即時影像融合晶片中建立的光軸資訊,以像素資訊對照與光軸資訊擷取兩張元件中的有效方形區塊,另外再針對兩個像機的視距差進行變形的校正,而後再行將兩個元件輸出的訊號加以組合,而這些都是透過 AUBE 即時處理完成,不需等待。

至於在錄影的部分,過往相機拍攝 4K HDR 影片的最大限制,就是 HDR 需要以兩張不同曝光的影像進行合成,但傳統感光元件無法在一個 Frame 的時間同時輸出兩張 不同曝光的 4K 影像,然而 Sony 藉由整合高速記憶體的 Exmor RS 元件縮短影像寫入,可在 1 Frame 的時間點內產生兩組不同曝光的影像進行 HDR 處理。

同時為了使 4K  HDR 錄下的影片能更容易分享, Sony 在 HDR 格式使用在消費端接受度較高的 HLG ,以及使用 HEVC 格式,不過目前影片上傳平台僅有 YouTube 支援 HDR ,但其影片格式為 VP9 ,為了使 Xperia 拍攝的 4K HDR 影片能順利被使用, Sony 也與 YouTube 合作,使其支援上傳 HEVC 檔案後線上轉換 VP9 ,使其不需要自行先轉檔就能把拍攝的 4K HDR 內容上傳並分享。

 

 

 
以上照片為在今日體驗活動中以 Xperia XZ2 Premium 所拍攝的影片。值得注意的是,雙相機模式無法與 HDR 模式併行使用,可能牽涉到其中黑白元件並未嵌入高速記憶體或是資訊量難以進行即時疊合有關,另外,雙相機建議的有效拍攝範圍為 1 公尺以上,否則會產生黑白相機側出現非彩色影像與殘影。
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文化創意
Amplframe 攝影週報:Live得很有魄力
Amplframe
9 個小時前

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