كيف يمكن لشريحة Pixelworks Iris 5 تحسين تجربة عرض Android

تستمر شاشات الهواتف الذكية في التحسن من حيث الجودة المرئية كل عام بطرق نموذجية مثل دقة الألوان ونطاق الألوان والسطوع. ومع ذلك، فقد وصلنا إلى نقطة أصبحت فيها العديد من التطورات التقنية حتى في شاشات العرض عالية المستوى غير محسوسة أو غير ملحوظة. إلى جانب ذلك، يحاول بائعو اللوحات ومصنعو المعدات الأصلية باستمرار التوصل إلى طرق جديدة "فقط اجعلها أكبر" وعامل الشكل، لجعل الجزء الأكثر جاذبية في هاتفك أكثر جاذبية. تهدف شركة Pixelworks ومعالجها البصري Iris إلى تحسين تجربة عرض الهاتف الذكي من خلال دمج ميزات العرض الفريدة والعناصر التكيفية القائمة على الإدراك البصري البشري.

Pixelworks والمعالج البصري Iris 5

كانت شركة Pixelworks في الغالب غير بارزة في مجال الهواتف الذكية، لكن الشركة تعمل في مجال حلول الفيديو والعرض منذ حوالي عشرين عامًا. لقد بدأوا شراكتهم الأولى مع صانع للهواتف الذكية في عام 2016 مع ASUS على ZenFone 3 Ultra، حيث قاموا بدمج نسخة مبكرة من معالج Iris المرئي الخاص بهم. من أبرز تعاوناتهم في مجال الهواتف الذكية حتى الآن هاتف Nokia 6.2/7.2، وهاتف ASUS ROG، ومؤخرًا،

القرش الأسود 3 و ال ممن لهم البحث عن X2. يشتمل الهاتفان الأخيران على أحدث جيل خامس من معالج Pixelwork's Iris. Iris 5 هو معالج عرض يقع بين جهاز SoC ومحرك العرض IC، ويتصل بهما عبر MIPI DSI، ويدعم MIPI المزدوج. هذا إلى جانب برنامج الشركة، الذي يطلقون عليه اسم "Soft Iris"، هما المسؤولان عن ميزات واجهة العرض الخاصة بالشركة.

عرض تعسفي "التحسينات"

تتضمن العديد من "التحسينات" التي تقدمها الشركات المصنعة للمعدات الأصلية بشكل عام تعديلات مصطنعة وتعسفية على الصورة قد تؤدي إلى تحريف الهدف الفني للمحتوى. إحدى الطرق الشائعة التي تساعد بها الشركات المصنعة للهواتف الذكية في إبراز شاشات العرض الخاصة بها هي استخدام شاشة نابضة بالحياة للغاية ملف تعريف الألوان الذي يعمل على توسيع جميع الألوان على الشاشة لتظهر أكثر تشبعًا من الأصل منوي. وعادة ما يكون هذا أيضًا مصحوبًا بنقطة بيضاء مزرقة، والتي يجدها معظم المستهلكين أكثر جاذبية من النقطة البيضاء القياسية المعروفة باسم D65.

كانت كلتا هاتين الخاصيتين في الأصل عبارة عن قطع أثرية من معايرة الألوان الخام ونقص إدارة الألوان في شاشات العرض السابقة، لكن التحسينات التي تم إدخالها على كليهما لم تلق قبولًا سيئًا من قبل الكثيرين؛ دقيق الألوان لديها تصور مشترك على أنها قيد من لون العرض، في حين أن النقطة البيضاء القياسية تبدو أكثر دفئا مما اعتاد عليه معظم الناس.

لكي تظل جذابة للمستهلكين، كان على صانعي الهواتف الذكية الاستمرار في تشبع لون شاشاتهم بشكل مصطنع واستخدام نقطة بيضاء أكثر برودة. يتم ذلك من قبل العديد من مصنعي المعدات الأصلية حتى يومنا هذا. اشتهرت شركة سامسونج بشحن جميع هواتف OLED الخاصة بها بشاشات مشبعة، لكنها أوقفت هذه الممارسة مع هاتف Galaxy S10 وتقوم الآن بشحنها بشاشات دقيقة. ملف تعريف الألوان في معظم أنحاء العالم (باستثناء الوحدات التجريبية الموجودة في المتجر، والتي يتم تعيينها بشكل افتراضي على ملف تعريف الألوان النابض بالحياة هذا للمقارنة مع الوحدات الأخرى التي تفعل ذلك، أيضاً).

تحسين دقة العرض: تعديلات Pixelworks التكيفية

يتطلب الأمر أكثر من مجرد شاشة "تمت معايرتها جيدًا" للحصول على تجربة مشاهدة دقيقة. يمكن أن تؤدي ظروف الإضاءة في بيئة عرض الشاشة إلى تغيير مظهر المحتوى على الشاشة بشكل كبير. لكي يظهر المحتوى بشكل صحيح، يجب أن يتم عرضه بشكل مثالي في البيئة التي تم إتقانه من أجلها. ولهذا السبب، فإن معايير الألوان التي يتم عرضها تتوافق أيضًا مع فرض بيئة عرض مرجعية تظهر فيها تلك الألوان بدقة. عند مشاهدة الشاشة في بيئات أخرى، قد تظهر الألوان على الشاشة غير صحيحة. وبالتالي، يجب أيضًا معايرة شاشة العرض "التي تمت معايرتها جيدًا" لتتناسب مع بيئة العرض الخاصة بها.

ومع ذلك، تُستخدم الهواتف الذكية في جميع أنواع بيئات المشاهدة: في الخارج تحت ضوء الشمس الساطع، أو في السرير ليلاً، أو ربما في مكان به أضواء متعددة الألوان. تعمل كل هذه البيئات المختلفة على تغيير المظهر المتصور للمحتوى الموجود على شاشة هاتفك الذكي.

تركز Pixelworks على تحسين دقة العرض في ظروف العالم الحقيقي هذه وإعادة إنشاء الهدف الفني لمنشئ المحتوى. بدلاً من التعزيزات التافهة لتباين/جودة/تشبع الصورة، تعتمد حلول Pixelwork على تحسين دقة المحتوى عن طريق ضبط الشاشة ومحتوياتها للتكيف مع البيئة المحيطة شروط.

إليك ما يمكن أن تفعله شركة Pixelworks وشريحة Iris 5 الخاصة بها:

• معايرة عرض المصنع أولاً وقبل كل شيء، تخبرنا شركة Pixelworks أنها تتحمل مسؤولية وظيفة معايرة الشاشة الكاملة للهواتف التي تعمل بها. يقومون بإجراء معايرة عرض فردية لكل وحدة في المصنع، ويزعمون أن نتائج المعايرة الخاصة بهم تقع ضمن نطاق delta E < 1 من أهدافهم في اختباراتهم المعملية المستقلة. Iris 5 قادر أيضًا على التعامل مع إدارة الألوان للجهاز.
• معالجة الحركة في الوقت الحقيقي على Iris 5 تعد معالجة الحركة، عند القيام بها بشكل صحيح، عنصرًا أساسيًا في تقليل الاهتزاز والتعامل مع عدم تطابق معدل الإطارات. تؤكد Pixelworks على أنه لا ينبغي الخلط بين هذا وبين استيفاء الحركة العامة، مما يؤدي إلى حدوث "شائنة".تأثير أوبرا الصابون". لقد قيل لنا أن معالجة الحركة الخاصة بهم تحافظ على المظهر الحركي المقصود للمحتوى وتكيفه مع نوع المحتوى والبيئة. يعد هذا أمرًا مهمًا نظرًا لأن العديد من الأفلام لا تهدف إلى الحصول على حركة فائقة السلاسة، في حين أنه ربما ينبغي للبث الرياضي أن يكون كذلك. بالإضافة إلى ذلك، يزداد إدراك الاهتزاز مع تباين المحتوى، ويتأثر التباين أيضًا ببيئة المشاهدة. تدعي شركة Pixelworks أنها تعوض هذين العاملين في معالجة حركتها. وهذا مهم بشكل خاص لمحتوى HDR، الذي يتمتع بإمكانية التباين العالي جدًا. يقال أيضًا أن معالجة الحركة تعمل مع ألعاب الهاتف المحمول. لقد فازت Pixelworks سابقًا بجائزة جائزة جمعية هوليوود للمحترفين (HPA). و ال جائزة لوميير لتكنولوجيا الترفيه من جمعية التصوير المتقدمة (AIS). لمنصة فيديو TrueCut لتصنيف الحركة المستخدمة في أفلام السينما.
• عرض تلقائي لتوازن اللون الأبيض وتعديلات التباين كما ذكرنا سابقًا، يتغير مظهر المحتوى على الشاشة وفقًا لبيئة العرض. تتعامل Pixelworks مع التأثيرات التي تحدثها السطوع والألوان المحيطة والتي تغير إدراكك للألوان على الشاشة. ستؤدي بيئة المشاهدة الأكثر دفئًا إلى جعل توازن اللون الأبيض في الشاشة يبدو أكثر برودة نسبيًا - والعكس صحيح - وهو التأثير المعروف باسم التكيف اللوني. للتعويض، يجب على الشاشة ضبط ألوانها تجاه لون الضوء المحيط بحيث تظهر الشاشة متشابهة بشكل إدراكي تحت إضاءة ملونة مختلفة. توفر العديد من الهواتف الآن هذه الميزة، والتي يمكن القول إنها شاعتها تقنية True Tone من Apple والتي تم تقديمها في جهاز iPad Pro مقاس 9.7 بوصة. ومع ذلك، تتكيف True Tone فقط مع اللون المحيط، بينما يكون للسطوع المحيط تأثير إضافي على تباين الشاشة. كلما كان الضوء المحيط أكثر سطوعًا (بالنسبة للشاشة)، ظهرت الألوان على الشاشة أغمق، مما أدى إلى ضغطها نحو اللون الأسود. وكلما كانت الشاشة أكثر سطوعًا (بالنسبة إلى الإضاءة المحيطة)، ظهرت الألوان الفاتحة على الشاشة، مما أدى إلى ضغطها نحو اللون الأبيض. ويعرف هذا باسم تأثير بارتلسون-برينمانو Pixelworks قادر على التعويض عن ذلك عن طريق ضبط جاما النظام واستخدام تحسين التباين المحلي. ومع ذلك، فإن تفاصيل تنفيذ ذلك بشكل صحيح معقدة للغاية، بدءًا من القياسات الإدراكية وحتى قيم بكسلات العرض المعينة. تعد شركة Samsung إحدى الشركات المصنعة الأخرى للهواتف الذكية التي تأخذ في الاعتبار ذلك، على الرغم من وضع السطوع العالي لأشعة الشمس فقط.
• يعتم التيار المستمر لمنع وميض OLED في معظم الهواتف المزودة بشاشة OLED، يتم ضبط سطوع الشاشة عن طريق تشغيل وإيقاف وميض الشاشة بسرعة، وهي طريقة تسمى تعديل عرض النبض (PWM). بالنسبة لمعظم الهواتف، يحدث هذا الوميض بمعدل 240 مرة في الثانية تقريبًا، ويعتمد سطوع الشاشة الناتج على مدة بقاء الشاشة في حالة "التشغيل". ومع ذلك، يزعم بعض المستهلكين أنهم تسببوا في حدوث صداع بسبب هذا الوميض، ويتفاقم عند انخفاض مستويات سطوع الشاشة. يحاول تعتيم التيار المستمر معالجة ذلك عن طريق ضبط سطوع الشاشة بدلاً من ذلك عبر التحكم التناظري التقليدي. في حين أن هذا يزيل الوميض، إلا أن معايرة الشاشة وانتظامها يمكن أن تتأثر سلبًا نظرًا لأن التغييرات في جهد OLED يمكن أن تغير خصائص الإخراج بشكل كبير. ومع ذلك، قد نشهد شاشات OLED ذات أعماق بت DAC أعلى، والتي يمكن أن تعتمد بشكل أكبر على التيار لضبط سعة مصابيح LED الفردية.
• تعيين نغمة SDR إلى HDR لمقاطع الفيديو والألعاب Iris 5 قادر على تحويل المحتوى القياسي إلى HDR. الهدف هو أن يظهر المحتوى القياسي كما لو تم إتقانه لنطاق ديناميكي عالٍ. يتم ذلك في الوقت الفعلي على Iris 5 DSP، ويعمل التحويل جنبًا إلى جنب مع ميزاته التكيفية الأخرى. لقد كتبت مقدمة كاملة حول تحسينات العرض العشوائية، لذلك قد تبدو هذه الميزة وكأنها تندرج ضمن هذه الفئة. على الرغم من أن هذه الميزة هي الأكثر ذاتية، إلا أن Pixelworks تبرّر أن تعيين النغمات يسمح بتمثيل المحتوى المحول بشكل أفضل في ظروف عرض مختلفة. إذا تم القيام بذلك بشكل جيد، فإن SDR-to-HDR يقترن بشكل جيد مع تباين العرض التكيفي وتعديلات توازن اللون الأبيض.
• HDR10 للأجهزة المنخفضة والمتوسطة المدى في حين أن HDR10 مخصص عادةً للأجهزة الأكثر تميزًا، إلا أن Pixelworks يمكنها التعاون مع الأجهزة متوسطة المدى والميزانية لجلب "HDR المعتمد" إلى الجماهير. يدعم Iris 5 معالجة 10 بت الأصلية، والتي لا تدعمها معظم شرائح SoC ذات الميزانية. أصبحت شاشات الأجهزة المحمولة الرخيصة الآن قادرة على استخدام ما لا يقل عن 95% من DCI-P3 وحوالي 400 شمعة في المتر المربع مع تباين ثابت يبلغ 1000:1، والذي يمكن أن يقدم تجربة HDR متنقلة مقبولة مقابل السعر. بالإضافة إلى ذلك، بالنسبة لشاشات LCD، يمكن لـ Iris 5 إدارة الإضاءة الخلفية للشاشة، باستخدام التحكم الديناميكي في الإضاءة الخلفية لتقليل استهلاك الطاقة وتحسين التباين الديناميكي. ومع ذلك، فإن معظم شاشات LCD قادرة بالفعل على القيام بذلك.

تعد "شاشة العرض ذات النغمة الطبيعية" و"محرك O1 Ultra Vision" من الميزات وجدت على OPPO Find X2 Pro. يتم تشغيل هذه الميزات بواسطة المعالج البصري Iris 5 من Pixelworks.

توفر Pixelworks وشرائحها أيضًا بعض الميزات الثانوية الأخرى، مثل رفع مستوى الفيديو و تحسينات الحدة/الحافة، ويزعمون أن Iris 5 يمكنه تفريغ بعض عمليات معالجة العرض من شركة نفط الجنوب. يوجد أدناه مقطع فيديو ترويجي شاركته الشركة والذي يسلط الضوء على الميزات الرئيسية للمعالج المرئي لـ Pixelworks. لقد قمنا بتحميل الفيديو على YouTube بإذن من Pixelworks، ولكن إذا كنت تفضل مشاهدة الفيديو غير المضغوط، فيمكنك قم بذلك هنا من موقع Pixelworks.

التحسينات التي تدعي Pixelworks أنها جلبتها كلها سليمة ورائعة على الورق، لكنني لم أختبر بعد الفعالية الفعلية لهذه الميزات. لا تعتبر أي منها أفكارًا جديدة تمامًا، ولكن في الوقت نفسه، لم يتم تنفيذ أي منها بشكل جيد على الهاتف الذكي. من هذه الميزات، يمكن القول إن مفهوم تكييف تباين العرض مع البيئة هو الأكثر أهمية في تحسين دقة المحتوى بشكل أكبر في عالم حيث كل هاتف رائد يبدو أن يكون لديك "عرض أ+" مع الألوان "لا يمكن تمييزه عن الكمال" (ليس في الواقع). جنبًا إلى جنب مع ما يروج له Pixelworks "الرائدة في الصناعة" معايرة شاشة العرض في المصنع، فأنا متشوق لرؤية كيفية أداء كل هذا عندما أضع يدي على هاتف مزود بأحدث شريحة Iris 5.

تواصلت شركة Pixelworks لإطلاعنا على منتجاتها وخدماتها. الآراء المكتوبة أعلاه هي آراءي الخاصة.

تمت المراجعة في 2020 في 25 مارس.