Πώς το τσιπ Pixelworks Iris 5 μπορεί να βελτιώσει την εμπειρία εμφάνισης Android

Οι οθόνες των smartphone συνεχίζουν να βελτιώνονται στην οπτική ποιότητα κάθε χρόνο με τυπικούς τρόπους όπως η ακρίβεια χρωμάτων, η χρωματική γκάμα και η φωτεινότητα. Ωστόσο, έχουμε φτάσει σε ένα σημείο όπου πολλές από τις τεχνικές εξελίξεις ακόμη και στις κορυφαίες οθόνες είναι πλέον ανεπαίσθητες ή απαρατήρητες. Εξάλλου, οι πωλητές πάνελ και οι OEM προσπαθούν συνεχώς να βρουν νέους τρόπους «Απλά κάνε το μεγαλύτερο" και παράγοντας μορφής, για να κάνετε το πιο ελκυστικό μέρος του τηλεφώνου σας ακόμα πιο ελκυστικό. Η Pixelworks και ο οπτικός επεξεργαστής Iris στοχεύουν στη βελτίωση της εμπειρίας εμφάνισης smartphone ενσωματώνοντας μοναδικά χαρακτηριστικά οθόνης και προσαρμοστικά στοιχεία που βασίζονται στην ανθρώπινη οπτική αντίληψη.

Η Pixelworks και ο οπτικός επεξεργαστής Iris 5

Βασικοί πελάτες και συνεργάτες της Pixelworks.

Η Pixelworks ήταν ως επί το πλείστον χαμηλού προφίλ στον χώρο των smartphone, αλλά η εταιρεία εργάζεται με λύσεις βίντεο και οθόνης για περίπου είκοσι χρόνια. Έκαναν την πρώτη τους συνεργασία με έναν κατασκευαστή smartphone το 2016 με την ASUS στο ZenFone 3 Ultra, ενσωματώνοντας μια πρώιμη έκδοση του οπτικού επεξεργαστή Iris. Οι πιο αξιοσημείωτες συνεργασίες τους για smartphone μέχρι σήμερα περιλαμβάνουν το Nokia 6.2/7.2, το ASUS ROG Phone και μόλις πρόσφατα, το Μαύρος καρχαρίας 3 και το OPPO Find X2. Τα δύο τελευταία τηλέφωνα περιλαμβάνουν τη νεότερη πέμπτη γενιά του επεξεργαστή Iris της Pixelwork. Το Iris 5 είναι ένας επεξεργαστής οθόνης που βρίσκεται ανάμεσα στο SoC της συσκευής και το IC του προγράμματος οδήγησης οθόνης, συνδέοντας και τα δύο μέσω του MIPI DSI και υποστηρίζοντας διπλό MIPI. Αυτό μαζί με το λογισμικό της εταιρείας, το οποίο ονομάζουν "Soft Iris", είναι υπεύθυνα για τα χαρακτηριστικά της εταιρείας που βλέπει στην οθόνη.

"Βελτιώσεις" αυθαίρετης εμφάνισης

Πολλές "βελτιώσεις" εμφάνισης που παρέχουν οι OEM περιλαμβάνουν γενικά τεχνητές και αυθαίρετες προσαρμογές εικόνας που μπορεί να παραμορφώσουν την καλλιτεχνική πρόθεση του περιεχομένου. Ένας συνηθισμένος τρόπος με τον οποίο οι OEM smartphone βοηθούν τις οθόνες τους να ξεχωρίζουν είναι χρησιμοποιώντας ένα πολύ ζωντανό προφίλ χρώματος που επεκτείνει όλα τα χρώματα στην οθόνη για να φαίνονται πιο κορεσμένα από ό, τι αρχικά προορίζονται. Αυτό συνήθως συνοδεύεται από ένα μπλε-λευκό σημείο, το οποίο οι περισσότεροι καταναλωτές βρίσκουν πιο ελκυστικό από το τυπικό λευκό σημείο που είναι γνωστό ως D65.

Και τα δύο αυτά χαρακτηριστικά ήταν αρχικά τεχνουργήματα της ακατέργαστης βαθμονόμησης χρώματος και της έλλειψης διαχείρισης χρωμάτων σε προηγούμενες οθόνες, αλλά οι βελτιώσεις και στα δύο δεν έγιναν δεκτές από πολλούς. ακριβής τα χρώματα έχουν μια κοινή αντίληψη ως το περιορισμός χρώματος οθόνης, ενώ το τυπικό λευκό σημείο φαίνεται πιο ζεστό από αυτό που είχαν συνηθίσει οι περισσότεροι.

Για να παραμείνουν ελκυστικοί για τους καταναλωτές, οι κατασκευαστές smartphone έπρεπε να συνεχίσουν να υπερκορεσαίνουν τεχνητά το χρώμα της οθόνης τους και να χρησιμοποιούν ένα πιο ψυχρό λευκό σημείο. Αυτό γίνεται από πολλούς ΚΑΕ ακόμα και σήμερα. Η Samsung ήταν διαβόητη για την αποστολή όλων των τηλεφώνων της OLED με υπερκορεσμένες οθόνες, αλλά σταμάτησε αυτή την πρακτική με το Galaxy S10 και τώρα τα στέλνει με ακριβή προφίλ χρώματος στα περισσότερα μέρη του κόσμου (με εξαίρεση τις μονάδες επίδειξης στο κατάστημα, οι οποίες λογικά προεπιλέγουν αυτό το ζωντανό χρωματικό προφίλ για σύγκριση με τα άλλα που το κάνουν, πολύ).

Βελτίωση της πιστότητας οθόνης: προσαρμοστικές προσαρμογές της Pixelworks

Χρειάζεται κάτι περισσότερο από μια "καλά βαθμονομημένη" οθόνη για μια ακριβή εμπειρία θέασης. Οι συνθήκες φωτισμού στο περιβάλλον προβολής μιας οθόνης μπορούν να αλλάξουν σημαντικά την εμφάνιση του περιεχομένου στην οθόνη. Για να φαίνεται σωστό το περιεχόμενο, θα πρέπει ιδανικά να προβάλλεται στο περιβάλλον για το οποίο κατασκευάστηκε. Και για αυτόν τον λόγο, τα πρότυπα χρωμάτων που εμφανίζονται συμμορφώνονται με το να επιβάλλουν επίσης ένα περιβάλλον προβολής αναφοράς για το οποίο αυτά τα χρώματα εμφανίζονται ακριβή. Κατά την προβολή της οθόνης σε άλλα περιβάλλοντα, τα χρώματα στην οθόνη ενδέχεται να εμφανίζονται λανθασμένα. Έτσι, μια "καλά βαθμονομημένη" οθόνη θα πρέπει επίσης να βαθμονομηθεί για το περιβάλλον προβολής της.

Τα smartphone, ωστόσο, χρησιμοποιούνται σε κάθε είδους περιβάλλοντα θέασης: έξω στο έντονο φως του ήλιου, στο κρεβάτι το βράδυ ή ίσως σε ένα χώρο με πολύχρωμα φώτα. Όλα αυτά τα διαφορετικά περιβάλλοντα αλλάζουν την αντιληπτή εμφάνιση του περιεχομένου στην οθόνη του smartphone σας.

Οθόνες αυτόματης προσαρμογής της Pixelworks.

Το Pixelworks εστιάζει στη βελτίωση της ακρίβειας της οθόνης σε αυτές τις πραγματικές συνθήκες και στην αναδημιουργία της καλλιτεχνικής πρόθεσης του δημιουργού περιεχομένου. Αντί για επιπόλαιες ενισχύσεις στην αντίθεση/ποιότητα/κορεσμό εικόνας, οι λύσεις της Pixelwork βασίζονται σχετικά με τη βελτίωση της πιστότητας περιεχομένου προσαρμόζοντας την οθόνη και τα περιεχόμενά της ώστε να προσαρμόζονται στο περιβάλλον συνθήκες.

Δείτε τι μπορεί να κάνει η Pixelworks και το τσιπ Iris 5 της:

• Βαθμονόμηση εργοστασιακής οθόνης Πρώτα και κύρια, η Pixelworks μας λέει ότι αναλαμβάνει την ευθύνη για την πλήρη εργασία βαθμονόμησης της οθόνης των τηλεφώνων με τα οποία συνεργάζεται. Εκτελούν μεμονωμένες βαθμονομήσεις οθόνης για κάθε μονάδα στο εργοστάσιο και ισχυρίζονται ότι τα αποτελέσματα βαθμονόμησής τους βρίσκονται εντός δέλτα Ε < 1 των στόχων τους στις ανεξάρτητες εργαστηριακές δοκιμές τους. Το Iris 5 είναι επίσης ικανό να χειριστεί τη διαχείριση χρωμάτων για μια συσκευή.
• Επεξεργασία κίνησης σε πραγματικό χρόνο στο Iris 5 Η επεξεργασία κίνησης, όταν γίνεται σωστά, είναι βασικό συστατικό για τη μείωση του τρεμούλιασμα και για την αντιμετώπιση της αναντιστοιχίας ρυθμού καρέ. Η Pixelworks τονίζει ότι αυτό δεν πρέπει να συγχέεται με τη γενική παρεμβολή κίνησης, η οποία έχει ως αποτέλεσμα το κακό "εφέ σαπουνόπερας". Μας λένε ότι η επεξεργασία της κίνησης τους διατηρεί την επιθυμητή εμφάνιση κίνησης του περιεχομένου και την προσαρμόζει στον τύπο του περιεχομένου και στο περιβάλλον. Αυτό είναι σημαντικό, καθώς πολλές ταινίες δεν προορίζονται να έχουν εξαιρετικά ομαλή κίνηση, ενώ ίσως μια αθλητική ροή θα έπρεπε. Επιπλέον, η αντίληψη του τρεμούλιασμα αυξάνεται με την αντίθεση του περιεχομένου και η αντίθεση επηρεάζεται περαιτέρω από το περιβάλλον προβολής. Η Pixelworks ισχυρίζεται ότι αντισταθμίζει και τους δύο αυτούς παράγοντες στην επεξεργασία της κίνησης. Αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό για περιεχόμενο HDR, το οποίο έχει τη δυνατότητα για πολύ υψηλή αντίθεση. Η επεξεργασία κίνησης λέγεται ότι λειτουργεί και για παιχνίδια για κινητά. Η Pixelworks έχει κερδίσει στο παρελθόν το Βραβείο Επαγγελματικής Ένωσης Χόλιγουντ (HPA). και το Βραβείο Lumiere Entertainment Technology της Advanced Imaging Society (AIS). για την πλατφόρμα βίντεο βαθμολόγησης κίνησης TrueCut που χρησιμοποιείται σε κινηματογραφικές ταινίες.
• Αυτόματες ρυθμίσεις ισορροπίας λευκού και αντίθεσης οθόνης Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, η εμφάνιση του περιεχομένου σε μια οθόνη αλλάζει ανάλογα με το περιβάλλον προβολής. Το Pixelworks ασχολείται με τα εφέ που έχουν η φωτεινότητα και το χρώμα του περιβάλλοντος που αλλάζουν την αντίληψή σας για τα χρώματα σε μια οθόνη. Ένα πιο ζεστό περιβάλλον προβολής θα κάνει την ισορροπία λευκού της οθόνης να φαίνεται σχετικά πιο κρύα -- και αντίστροφα -- ένα εφέ γνωστό ως χρωματική προσαρμογή. Για να αντισταθμιστεί, μια οθόνη θα πρέπει να προσαρμόσει τα χρώματά της προς το χρώμα του φωτός περιβάλλοντος έτσι ώστε η οθόνη να φαίνεται αντιληπτικά παρόμοια κάτω από διαφορετικό χρωματικό φωτισμό. Πολλά τηλέφωνα παρέχουν τώρα αυτή τη δυνατότητα, η οποία αναμφισβήτητα έγινε δημοφιλής από το True Tone της Apple που παρουσιάστηκε στο iPad Pro 9,7 ιντσών τους. Ωστόσο, το True Tone προσαρμόζεται μόνο στο χρώμα του περιβάλλοντος, ενώ η φωτεινότητα του περιβάλλοντος επηρεάζει περαιτέρω την αντίθεση μιας οθόνης. Όσο πιο έντονο είναι το φως του περιβάλλοντος (σε σχέση με την οθόνη), τόσο πιο σκούρα εμφανίζονται τα χρώματα στην οθόνη, συμπιέζοντας προς το μαύρο. Και όσο πιο φωτεινή είναι η οθόνη (σε σχέση με το φως του περιβάλλοντος), τόσο πιο ανοιχτά εμφανίζονται τα χρώματα στην οθόνη, συμπιέζοντας προς το λευκό. Αυτό είναι γνωστό ως το Εφέ Bartleson-Breneman, και το Pixelworks μπορεί να το αντισταθμίσει ρυθμίζοντας το γάμμα του συστήματος και χρησιμοποιώντας τοπική βελτίωση αντίθεσης. Ωστόσο, οι λεπτομέρειες της σωστής εφαρμογής αυτού είναι πολύ περίπλοκες, από τις αντιληπτικές μετρήσεις έως τις αντιστοιχισμένες τιμές εικονοστοιχείων οθόνης. Η Samsung είναι ένας άλλος OEM smartphone που το εξετάζει αυτό, αν και μόνο για τη λειτουργία υψηλής φωτεινότητας στο φως του ήλιου.
• DC dimming για να αποτρέψει το τρεμόπαιγμα OLED Στα περισσότερα τηλέφωνα με οθόνη OLED, η φωτεινότητα της οθόνης ρυθμίζεται με γρήγορη ενεργοποίηση και απενεργοποίηση της οθόνης, μια μέθοδος που ονομάζεται διαμόρφωση πλάτους παλμού (PWM). Για τα περισσότερα τηλέφωνα, αυτό το τρεμόπαιγμα συμβαίνει περίπου 240 φορές το δευτερόλεπτο και η προκύπτουσα φωτεινότητα της οθόνης εξαρτάται από το πόσο καιρό η οθόνη βρίσκεται στην κατάσταση "on". Ωστόσο, ορισμένοι καταναλωτές ισχυρίζονται ότι έχουν προκαλέσει πονοκεφάλους από αυτό το τρεμόπαιγμα και επιδεινώνεται σε χαμηλότερα επίπεδα φωτεινότητας της οθόνης. Το DC dimming επιχειρεί να το διορθώσει προσαρμόζοντας τη φωτεινότητα της οθόνης μέσω του παραδοσιακού αναλογικού ελέγχου. Ενώ αυτό εξαλείφει το τρεμόπαιγμα, η βαθμονόμηση και η ομοιομορφία της οθόνης μπορεί να επηρεαστούν αρνητικά, καθώς οι αλλαγές στην τάση μιας OLED μπορούν να αλλάξουν σημαντικά τα χαρακτηριστικά εξόδου της. Ωστόσο, μπορεί να βλέπουμε OLED με υψηλότερα βάθη bit DAC, τα οποία μπορούν να βασίζονται περισσότερο στο ρεύμα για να προσαρμόσουν το πλάτος των μεμονωμένων LED.
• Αντιστοίχιση τόνου SDR σε HDR για βίντεο και παιχνίδια Το Iris 5 είναι ικανό να μετατρέπει τυπικό περιεχόμενο σε HDR. Ο στόχος είναι το τυπικό περιεχόμενο να εμφανίζεται σαν να έχει κυριαρχήσει για υψηλό δυναμικό εύρος. Αυτό γίνεται σε πραγματικό χρόνο στο Iris 5 DSP και η μετατροπή λειτουργεί παράλληλα με τα άλλα προσαρμοστικά χαρακτηριστικά του. Έγραψα έναν ολόκληρο πρόδρομο για αυθαίρετες βελτιώσεις οθόνης, επομένως αυτό το χαρακτηριστικό μπορεί να φαίνεται ότι ανήκει σε αυτήν την κατηγορία. Αν και αυτή η δυνατότητα είναι η πιο υποκειμενική, η Pixelworks εκλογικεύει ότι η αντιστοίχιση τόνου επιτρέπει στο περιεχόμενο που έχει μετατραπεί να αναπαρίσταται καλύτερα σε διαφορετικές συνθήκες προβολής. Εάν γίνει καλά, το SDR-to-HDR συνδυάζεται όμορφα με τις προσαρμοζόμενες ρυθμίσεις αντίθεσης οθόνης και ισορροπίας λευκού.
• HDR10 για συσκευές χαμηλής και μεσαίας κατηγορίας Ενώ το HDR10 προορίζεται συνήθως για συσκευές πιο premium, η Pixelworks μπορεί να συνεργαστεί με συσκευές μεσαίας κατηγορίας και προϋπολογισμού για να φέρει το "πιστοποιημένο HDR" στις μάζες. Το Iris 5 υποστηρίζει εγγενή επεξεργασία 10-bit, την οποία τα περισσότερα SoC προϋπολογισμού δεν υποστηρίζουν. Οι φτηνές οθόνες κινητών είναι πλέον ικανές για τουλάχιστον 95% DCI-P3 και περίπου 400 nits με στατική αντίθεση 1000:1, που μπορεί να εξυπηρετήσει μια βατή εμπειρία HDR για κινητά για την τιμή. Επιπλέον, για οθόνες LCD, το Iris 5 μπορεί να διαχειριστεί τον οπίσθιο φωτισμό της οθόνης, χρησιμοποιώντας δυναμικό έλεγχο οπίσθιου φωτισμού για μειωμένη κατανάλωση ενέργειας και βελτιωμένη δυναμική αντίθεση. Ωστόσο, οι περισσότερες οθόνες LCD είναι ήδη ικανές για αυτό.

Το "Natural Tone Display" και το "O1 Ultra Vision Engine" είναι χαρακτηριστικά βρέθηκε στο OPPO Find X2 Pro. Αυτά τα χαρακτηριστικά τροφοδοτούνται από τον οπτικό επεξεργαστή Iris 5 της Pixelworks.

Το Pixelworks και το τσιπ του παρέχουν επίσης ορισμένα άλλα δευτερεύοντα χαρακτηριστικά, όπως αναβάθμιση βίντεο και βελτιώσεις ευκρίνειας/άκρας και ισχυρίζονται ότι το Iris 5 μπορεί να εκφορτώσει κάποια επεξεργασία οθόνης από το SoC. Ενσωματώνεται παρακάτω ένα διαφημιστικό βίντεο που μοιράστηκε η εταιρεία και υπογραμμίζει τα κύρια χαρακτηριστικά του οπτικού επεξεργαστή της Pixelworks. Ανεβάσαμε το βίντεο στο YouTube με την άδεια της Pixelworks, αλλά αν προτιμάτε να παρακολουθήσετε το ασυμπίεστο βίντεο, μπορείτε κάντε το εδώ από τον ιστότοπο της Pixelworks.

Οι βελτιώσεις που ισχυρίζεται ότι φέρνει η Pixelworks είναι όλες υγιείς και κομψές στο χαρτί, αλλά δεν έχω ακόμη βιώσει την πραγματική αποτελεσματικότητα αυτών των χαρακτηριστικών. Καμία δεν είναι εντελώς καινούργια ιδέα, αλλά την ίδια στιγμή, καμία από αυτές δεν έχει εφαρμοστεί πολύ καλά σε smartphone. Από αυτά τα χαρακτηριστικά, η ιδέα της προσαρμογής της αντίθεσης της οθόνης στο περιβάλλον είναι αναμφισβήτητα η πιο σημαντική για την περαιτέρω βελτίωση της πιστότητας περιεχομένου σε έναν κόσμο όπου κάθε ναυαρχίδα φαίνεται να έχει ένα "A+ οθόνη" με χρώματα "δεν διακρίνεται από το τέλειο" (όχι ακριβώς). Μαζί με αυτό που διαφημίζει η Pixelworks "ηγετικός στον κλάδο" εργοστασιακή βαθμονόμηση οθόνης, ανυπομονώ να δω πώς αποδίδουν όλα αυτά όταν παίρνω στα χέρια μου ένα τηλέφωνο με το τελευταίο τσιπ Iris 5.

Η Pixelworks επικοινώνησε για να μας ενημερώσει σχετικά με τα προϊόντα και τις υπηρεσίες της. Οι απόψεις που γράφτηκαν παραπάνω είναι δικές μου.

Αναθεωρήθηκε 25 Μαρτίου 2020.