Tegra 4/4i:Chimera计算拍照摄影架构
“HDR高动态范围”已经从游戏领域走入到拍照领域、并且成为了大多数高端手机的标配拍照功能,它使用几张曝光不同的照片来合成继富含高光部分信息又不丢失低光部分细节的照片。但是实际使用过的朋友都应该清楚HDR尚有几个细节并不尽如人意:
一般的HDR功能为三张照片合成,合成速度太慢;
使用该功能拍照片时无法预估HDR合成照片成型的样子,无法事先做出曝光与构图的调整;
无法使用HDR拍摄视频;
其中第三点已经在搭载索尼Exmor RS堆栈式影像传感器的智能手机上面得以实现,代表机型为OPPO Find 5和索尼Xperia Z。当然我们这里讨论的并不是Exmor RS,而是Tegra 4/4i。
传统HDR过程的计算量过大,速度太慢(图片来自NVIDIA)
Chimera计算拍照摄影架构
Tegra 4芯片当中引入了名为Chimera的计算拍照摄影架构,主要为HDR拍照功能打造。它通过加入新API,利用GPU加速实现计算拍照功能,而不是仅仅依靠传统的ISP流水线。NVIDIA在这里对图像处理进行了自主增强,首次实现了HDR全景拍照、HDR静态拍照、实时物体追踪。
除了静态照片,Chimera引擎也可以在视频录制上大展身手,传统HDR视频需要捕捉两倍的输出帧,想得到720p/30fps HDR视频就得捕捉720p/60fps,曝光也得有两种,捕捉完成后再合成。NVIDIA就将其简化为了单帧,可在CMOS传感器上(索尼 IMX135、Aptina AR0833等等)将高曝光、低曝光图像重新交错组合成等量的一帧,而且这都是用GPU完成的,算法也是NVIDIA独有。
Chimera将GPU加入到HDR过程中来(图片来自NVIDIA)
成型猜想:
虽然目前尚无已发布的搭载Tegra 4/4i芯片的手机,但是NVIDIA在前些时间推出Tegra 4i的同时带来了一款搭载Chimera的名为Phoenix的开发参考样机;而且NVIDIA在美国圣何塞举行的GPU Technology Conference上面也利用同样搭载此项技术的Tegra 4开发用平板电脑为我们实际演示了这一功能。
NVIDIA Tegra4i参考样机Phoenix(图片来自engadget)
略有遗憾的是,我们在视频当中并没看到Chimera加入的HDR过程相比之前有多少速度上的提升,这里仅仅提到了一项功能——HDR实时预览,也就是说在用HDR功能拍摄普通照片的同时,我们就能马上在取景框里看到最后HDR照片合成的样子。