为什么只有好屏幕还不够,聊聊 OPPO 的全链路色彩管理
2020-11-18 19:50:39 Author: sspai.com(查看原文) 阅读量:206 收藏

为什么只有好屏幕还不够,聊聊 OPPO 的全链路色彩管理

对于 OPPO 这个品牌来说,当我们提起「色彩」二字,很多人第一时间想到的,或许就是今年早些时候发布的 Find X2。因为采用了 10bit 色深面板,OPPO Find X2 系列直接将智能手机的屏幕色彩从 1600 万色拉到了 10 亿色级别;配合高分辨率、高刷新率,Find X2 系列在屏幕表现上给我们留下了相当深刻的印象。

但围绕「色彩」的追求显然不能止步于纸面参数和普通用户的直观视觉观感 —— 11 月 18 日,OPPO 在 INNODAY 科技大会技术分论坛上正式公布全链路色彩管理系统,再一次将 Android 色彩体验带到了一个前所未有的新高度。

为什么只有一块好屏幕还不够?

当我们提到「色彩管理」这个概念时,通常大家会觉得这是设计、印刷或影像行业才需要关注的「专业问题」。

那你还记得当年那条刷爆国内外社交网络的裙子吗?有人说它是蓝黑色,也有人说它是白金相间。在排除环境光色温和 视网膜生理差异 的前提下,被大大小小各种屏幕所环绕的我们还是得到了不同的答案 —— 正是因为屏幕本身对于色彩的「演绎」方式千差万别。

所以在短视频、图文内容消费方式百花齐放的今天,色彩管理与每一个人息息相关。它决定了内容创作者的意图能否准确传达给内容消费者,换句话说,色彩管理能够保证在排除外界因素干扰的情况下、使你在自己的设备上看到的裙子,跟你关注的 UP 主制作视频时所看到的裙子是一个颜色。

只是要实现这种「一致」谈何容易

当前市面上的 Android 智能手机在屏幕参数上已经能够做到几年前大家所不能想象的水准,高分辨率、高刷新率、高采样率、出厂校色……从硬件上来说我们完全不缺好设备,但从软件上来说,Android 一直以来都在等待一个好的色彩管理系统。

在你的 Android 手机上很有可能会有一个屏幕色彩选项,不管是「鲜艳」「原色」还是「sRGB」「DCI-P3」,大多数情况下它们代表着不同的色彩空间,同样的设备在不同色彩空间下能够生成和呈现的色彩内容各有不同(也就是大家时不时会听到的「色域」的概念);除此之外,不同 Android 系统处理的色彩管理模式机制也不太一样,有的交由系统进行统一管理,有的则将其放在相册、相机等特定应用中单独管理。

这就导致当同样的内容需要在不同的显示设备上呈现时,最终色彩表现上存在或多或少的差异。

所以不管是内容创作者还是内容消费者,很多时候我们只有一块好屏幕其实是不够的 —— 这里大家不妨将色彩管理理解为一个色彩的「翻译官」和「监督员」,它可以在设备之间准确地解释和转换上面所提到的各种差异,通过对输入、输出色彩空间的比较和调整,让不同设备上呈现的颜色尽可能保持一致。

早在 2017 年 Google 就向原生 Android 系统引入了 颜色管理 机制,去年的 Android 10 上更进一步引入了对 广色域照片 的支持。但正如 Google 对 Android 系统本身的控制力有限一样,Google 在色彩管理上的进步,却迟迟没有得到 Android 生态的积极响应。

所以就在我们感叹 iPhone 通过杜比视界的引入,将 Apple 生态内影像创作和内容消费带向新高度的时候,Android 阵营似乎鸦雀无声,因为 Android 系统的底层已经限制了更高阶的编码和解码能力,想要再提升,就要全盘推倒,而第一个推出 10bit 屏幕色彩的 OPPO ,决定拿色彩管理这个难题「开刀」。

掌控从捕获到呈现的每一个环节

和 Android 系统的「碎片化」问题类似,要在 Android 设备上做好色彩管理也并非易事。好在以往在色彩和影像技术上的有不少积淀的 OPPO,已经具备了硬件底层的完善基础。

近期实拍,阴天环境下,FindX 2 Pro 也能表现出丰富色彩

在普通用户看来,好相机就是拍人更美、暗光成像更纯净或是细节解析更清楚……简单地认为,有好的相机和好屏幕就可以了,实际上,从输入到输出的过程中,需要多项技术和算法参与,才能保证好看、纯净、清晰、真实的影像效果,OPPO 是最早探索 10bit 色彩采集和屏幕呈现的厂商,在色彩调教方面积累了大量数据经验。

色彩管理是一个系统深度工程

而这一次的未来科技大会上,OPPO 正式展示了硬件级 DOL-HDR、HEIF 存储格式、色彩补偿 2.0 等多项深度技术能力,正式完成了拍摄-存储-展示-输出的全链路色彩管理系统。这里的技术难点,是做全链路的 10bit 支持,因为 Android 本身是只支持 8bit 图像的,OPPO 团队为此重构了 Android 底层的编码和解码系统,同时改造内存数据,成为 Android 阵营首个支持 10 bit 图像的色彩管理系统。这不仅是用户体验的大幅提升,也为整个行业树立了榜样。

全链路色彩管理的第一步自然也得从相机开始

作为用户体验的重点发力领域,OPPO 手机早在 2018 年就支持了 P3 广色域图像的拍摄 —— 没错,就是当初那台惊艳众人的升降式结构手机 Find X,它对广色域拍摄的支持甚至比 Google 官方的 Pixel 4 还要早一年,由于大部分手机的屏幕还不支持更好的色深和色域,拍好的照片,无法在手机上直接呈现出最佳效果,这个能力也自然被大家忽略了。

更高的动态范围和更低的信噪比

这一次,在相机能力上,OPPO 带来了业界首发的硬件级 DOL-HDR 技术,相比传统的时域多帧 HDR 技术,DOL-HDR 加强为长中短曝光帧复合堆栈,这将给影像带来更高的动态范围、优化信噪比,还能规避镜头鬼影的问题,后者已经是业界难题,镜头模组+HDR 导致的夜景鬼影,让我们无法记录那些美好的瞬间。

在色彩系统的统一管理之下,未来我们在 OPPO 手机上的打开相机的时候,色彩管理就已经开始介入工作了;针对我们所拍摄的照片、视频,全链路色彩管理系统会从色彩、色域等关键信息上进行统一编码,每一帧图像都有标准化的标签、每一帧图像自然也都有足够、准确的色彩信息,这些信息构成了后期存储、解码和显示的基础。

相机采集了足量的色彩数据,自然又给存储提出了新的要求

大量的影像数据需要更高效的文件压缩格式, HEIF 作为全球通用的高效图像文件格式,最高可以满足 16bit 的色深以及 HDR、广色域等数据存储需求,自然成为了 OPPO 全链路色彩管理系统的首选存储格式,这同样需要对 Android 存储系统进行改造。

在 HEIF 格式的所有特性中,ICC 色彩特性文件的存储非常重要,这就是前面提到标准化的「色彩标签」,它保证了图像和视频在收集、存储过程中对色彩的完美映射,是后期实现了色彩正确解析的关键。

更多信息量、更小文件体积

这个过程中,色彩管理系统,从「翻译官」又变成了「监督员」,全程监督编码-存储-解码过程,全力保证色彩的信息的准确传递,为图像的输出显示做好准备。

彻底重构 8bit 底层链路

最终,这些完整的影像数据,通过复杂链路进入我们的相册并呈现在手机屏幕上。所以我们早已握在手里的高分辨率、高色域、高刷新率屏幕,在这个基础上才更加有意义,而此前 Find X2 系列的推出,则可以被看作是完成了 10bit 色深+2K 分辨率+120Hz 刷新率的先手硬件布局。这不是简单的参数堆砌,而是为这套色彩管理系统搭建基础,最终是满足用户「所见即所得」的需求,为呈现真实世界不断突破和努力。

展现真实世界,不该放弃任何一群人

很多用户都称赞少数派的页面风格和设计,而这套视觉基础来自少数派最早的设计+技术负责人,他有很多优秀的个人作品。很多年以后,我们才知道他是一个先天色弱人群,甚至因为这个问题,无法通过驾照考试,但这个先天缺陷,不影响他成为一个优秀的设计师,成就更多好产品。

P3 屏幕(未做色域映射管理)

OPPO 全链路中的色域映射管理,可以在不同的素材、终端、氛围下,保持一致的色彩体验,同时也可以根据特殊用户需求,进行个性化的色彩调教。

P3 屏幕(色域映射管理后)

我们身边存在大量的色盲和色弱群体,仅中国就有 6000 万人存在这类先天不足。他们眼中的世界,可能分不清红绿,甚至完全相反。而 OPPO 的色彩管理系统,不仅可以让普通用户获得更优秀的色彩体验,还基于这个技术能力,针对特殊人群设计一套色彩补偿系统,通过专业的色觉测试,针对色弱和色盲用户进行屏幕色彩调整,让这些被忽略的少数人也能感受到色彩的斑斓与温暖。这不仅完美阐述了 OPPO INNODAY 2020 倡导的「科技为人、以善天下」的主题,也让我们看到了科技企业的另一种责任心。

专注用户体验,OPPO 又带了个好头

色彩管理系统的完善,标志着智能手机的竞争已经进入到细微体验阶段,它不再是某个技术的最先应用,也不是某个软件功能的创意升级,而是从硬件到软件的深度整合和控制,它需要对既有体系推倒重来,叠加无数个技术突破,还要有足够的耐心去打磨。这套系统的最佳状态,将会呈现在明年发布的 Find X3 上,敬请期待。

与此同时,OPPO 也会将这套首个基于 10bit 色彩管理系统的 SDK 向应用厂商开放,帮助他们建立图像生态,突破 8bit 的技术瓶颈,用户会在不知不觉中,感受到图片和视频内容的丰富多彩,10bit 的全新视界,值得大家期待。

这些年来,我们时常吐槽国产智能手机拼参数,欠体验,但我们不得不承认,参数是体验的重要基础。我们很欣慰地看到,各家都在设计、交互、个性化上不断发力,甚至到色彩管理体系这样复杂庞大,却不容易被广泛关注的细分领域深耕。这非常考验一家公司的统筹和执行能力,而 OPPO 这两年的变化,确实让我们刮目相看。未来,我们可能不再需要所谓的「技术」惊喜,而是让「技术」无缝的融入我们的工作和生活。

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老麦


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