Kuidas Pixelworks Iris 5 kiip saab Androidi ekraanikogemust parandada

Nutitelefonide ekraanide visuaalne kvaliteet paraneb igal aastal tüüpilistel viisidel, nagu värvitäpsus, värvigamma ja heledus. Siiski oleme jõudnud punkti, kus paljud isegi tipptasemel kuvarite tehnilised edusammud on nüüd märkamatud või märkamatud. Lisaks püüavad paneelimüüjad ja originaalseadmete tootjad pidevalt uusi viise välja mõelda "Tehke see lihtsalt suuremaks" ja vormifaktor, et muuta teie telefoni kõige köitvam osa veelgi atraktiivsemaks. Pixelworksi ja nende Irise visuaalprotsessori eesmärk on parandada nutitelefoni kuvamiskogemust, integreerides ainulaadsed kuvafunktsioonid ja inimese visuaalsel tajul põhinevad kohanduvad elemendid.

Pixelworks ja Iris 5 visuaalprotsessor

Pixelworks on olnud nutitelefonide valdkonnas enamasti madala profiiliga, kuid video- ja kuvalahendustega on ettevõte tegelenud juba paarkümmend aastat. Nad debüteerisid oma esimest partnerlust nutitelefoni tootjaga 2016. aastal koos ASUSega ZenFone 3 Ultras, integreerides oma Irise visuaalprotsessori varase versiooni. Nende seni kõige tähelepanuväärsemad nutitelefonide koostööprojektid on Nokia 6.2/7.2, ASUS ROG Phone ja just hiljuti

Must hai 3 ja OPPO Find X2. Viimased kaks telefoni sisaldavad Pixelworki Irise protsessori uusimat viiendat põlvkonda. Iris 5 on kuvaprotsessor, mis asub seadme SoC ja kuvadraiveri IC vahel, ühendades mõlemaga MIPI DSI kaudu ja toetab kahekordset MIPI-d. See koos ettevõtte tarkvaraga, mille nad loovad "Soft Iris", vastutavad ettevõtte ekraanile suunatud funktsioonide eest.

Suvalised kuva "täiustused"

Paljud originaalseadmete tootjate pakutavad kuva "täiustused" hõlmavad tavaliselt kunstlikke ja suvalisi pildiparandusi, mis võivad sisu kunstilist eesmärki moonutada. Üks levinud viis, kuidas nutitelefoni originaalseadmete tootjad aitavad oma ekraane silma paista, on kasutada väga elavat ekraani värviprofiil, mis laiendab kõiki ekraani värve nii, et need paistaksid algsest küllastumana mõeldud. Sellega kaasneb tavaliselt ka sinakasvalge punkt, mida enamik tarbijaid peab ahvatlevamaks kui tavaline valge punkt, mida nimetatakse D65-ks.

Mõlemad omadused olid algselt toores värvikalibreerimise ja varasemate kuvade värvihalduse puudumise artefaktid, kuid mõlema täiustusi on paljud halvasti vastu võtnud; täpne värvidel on levinud arusaam piirang ekraani värvi, samas kui tavaline valge punkt tundub soojem kui see, millega enamik inimesi oli harjunud.

Tarbijate jaoks atraktiivseks jäämiseks pidid nutitelefonide tootjad jätkama oma ekraanivärvi kunstlikku üleküllastamist ja kasutama külmemat valget punkti. Seda teevad paljud originaalseadmete tootjad isegi tänapäevani. Samsung oli olnud kurikuulus kõigi oma üleküllastunud ekraanidega OLED-telefonide tarnimise poolest, kuid nad lõpetasid selle praktika Galaxy S10 puhul ja tarnivad need nüüd täpse ekraaniga. värviprofiil enamikus maailma osades (välja arvatud nende poes olevad demoüksused, mis vaikimisi kasutab seda elavat värviprofiili, et võrrelda seda teiste värviprofiilidega, ka).

Ekraani täpsuse parandamine: Pixelworksi kohanduvad kohandused

Täpse vaatamiskogemuse saavutamiseks kulub rohkem kui "hästi kalibreeritud" ekraan. Valgustingimused ekraani vaatamiskeskkonnas võivad oluliselt muuta ekraanil kuvatava sisu välimust. Selleks, et sisu näeks õige välja, tuleks seda ideaaljuhul vaadata keskkonnas, mille jaoks see on loodud. Sel põhjusel kehtestavad kuvade värvistandardid ka võrdlusvaatekeskkonna, mille jaoks need värvid on täpsed. Ekraani vaatamisel muudes keskkondades võivad ekraanil olevad värvid tunduda valed. Seega peaks "hästi kalibreeritud" ekraan olema ka oma vaatamiskeskkonna jaoks kalibreeritud.

Nutitelefone kasutatakse aga igasugustes vaatamiskeskkondades: õues ereda päikesevalguse käes, öösel voodis või võib-olla mitmevärviliste tuledega kohtades. Kõik need erinevad keskkonnad muudavad teie nutitelefoni ekraanil oleva sisu tajutavat välimust.

Pixelworks keskendub nendes reaalsetes tingimustes kuvamise täpsuse parandamisele ja sisulooja kunstilise kavatsuse taasloomisele. Pildi kontrasti/kvaliteedi/küllastuse kergemeelse suurendamise asemel põhinevad Pixelworki lahendused sisu täpsuse parandamiseks, kohandades ekraani ja selle sisu ümbritseva keskkonnaga kohanemiseks tingimused.

Pixelworks ja nende Iris 5 kiip saavad teha järgmist:

• Tehase kuva kalibreerimine Eelkõige ütleb Pixelworks meile, et nad vastutavad nende telefonide ekraani kalibreerimise eest, millega nad töötavad. Nad teostavad tehases iga üksuse individuaalset ekraanikalibreerimist ja väidavad, et nende kalibreerimistulemused jäävad nende sõltumatute laboritestide sihtmärkide delta E < 1 piiresse. Iris 5 on võimeline hakkama saama ka seadme värvihaldusega.
• Reaalajas liikumise töötlemine Iris 5-l Liikumistöötlus, kui see on õigesti tehtud, on võnke vähendamise ja kaadrisageduse mittevastavuse käsitlemise põhikomponent. Pixelworks rõhutab, et seda ei tohi segi ajada üldise liikumise interpolatsiooniga, mille tulemuseks on pahatahtlik "seebiooperi efekt". Meile öeldakse, et nende liikumistöötlus säilitab sisu kavandatud liikumise välimuse ja kohandab selle sisu tüübi ja keskkonnaga. See on oluline, kuna paljud filmid ei ole mõeldud ülisujuvaks liikumiseks, ehkki spordivoogudel peaks see olema. Lisaks suureneb värisemise tajumine sisu kontrastiga ja kontrastsust mõjutab veelgi vaatamiskeskkond. Pixelworks väidab, et nad kompenseerivad liikumise töötlemisel mõlemat tegurit. See on eriti oluline HDR-sisu puhul, millel on väga suure kontrastsuse potentsiaal. Väidetavalt töötab liikumistöötlus ka mobiilimängude puhul. Pixelworks on varem võitnud Hollywoodi kutseühingu (HPA) auhind ja Advanced Imaging Society (AIS) meelelahutustehnoloogia Lumiere'i auhind nende kinofilmides kasutatava liikumishindamise videoplatvormi TrueCut jaoks.
• Automaatne ekraani valge tasakaalu ja kontrasti reguleerimine Eelnevalt mainitud, et sisu välimus ekraanil muutub olenevalt vaatamiskeskkonnast. Pixelworks tegeleb ümbritseva heleduse ja värvide mõjudega, mis muudavad teie ettekujutust värvidest ekraanil. Soojem vaatamiskeskkond muudab ekraani valge tasakaalu suhteliselt külmemaks – ja vastupidi – efekt on tuntud kui kromaatiline kohanemine. Selle kompenseerimiseks peaks ekraan oma värve reguleerima poole ümbritseva valguse värv, nii et ekraan näib erinevat värvi valgustuse korral tajutavalt sarnane. Paljud telefonid pakuvad nüüd seda funktsiooni, mida on väidetavalt populariseerinud Apple'i True Tone, mis võeti kasutusele nende 9,7-tollises iPad Pros. Kuid True Tone kohandub ainult ümbritsevate värvidega, samas kui ümbritsev heledus mõjutab ekraani kontrastsust veelgi. Mida heledam on ümbritsev valgus (ekraani suhtes), seda tumedamad on ekraanil olevad värvid, mis paistavad musta poole. Ja mida heledam on ekraan (võrreldes ümbritseva valgusega), seda heledamad on ekraani värvid, mis paistavad valge poole. Seda tuntakse kui Bartleson-Brenemani efekt, ja Pixelworks suudab seda kompenseerida süsteemi gamma reguleerimise ja kohaliku kontrastsuse suurendamise abil. Selle õige rakendamise üksikasjad on aga väga keerulised, alates tajumõõtmistest kuni kaardistatud kuvapikslite väärtusteni. Samsung on veel üks nutitelefoni originaalseadmete tootja, kes seda arvestab, kuigi ainult päikesevalguse suure heledusega režiimi puhul.
• Alalisvoolu hämardamine OLED-i virvenduse vältimiseks Enamikus OLED-ekraaniga telefonides reguleeritakse ekraani heledust ekraani kiire sisse- ja väljalülitamisega – seda meetodit nimetatakse impulsilaiuse modulatsiooniks (PWM). Enamiku telefonide puhul toimub see virvendus umbes 240 korda sekundis ja sellest tulenev ekraani heledus sõltub sellest, kui kaua ekraan on "sees" olekus. Mõned tarbijad aga väidavad, et on sellest virvendusest peavalu tekitanud ja see süveneb madalama ekraani heledustaseme korral. Alalisvoolu hämardamine püüab seda parandada, reguleerides ekraani heledust traditsioonilise analoogjuhtimise abil. Kuigi see välistab virvenduse, võib ekraani kalibreerimist ja ühtlust negatiivselt mõjutada, kuna muutused OLED-i pinges võivad oluliselt muuta selle väljundomadusi. Siiski võime näha suurema DAC-bitisügavusega OLED-e, mis võivad üksikute LED-ide amplituudi reguleerimisel rohkem voolule tugineda.
• SDR-HDR-toonide kaardistamine videote ja mängude jaoks Iris 5 on võimeline muutma standardsisu HDR-iks. Eesmärk on, et standardsisu näeks välja nii, nagu oleks see suure dünaamilise ulatuse jaoks loodud. Seda tehakse Iris 5 DSP-s reaalajas ja teisendus toimib koos muude adaptiivsete funktsioonidega. Kirjutasin terve eelkäija suvaliste ekraanitäiustuste kohta, nii et see funktsioon võib tunduda, et see kuulub sellesse kategooriasse. Kuigi see funktsioon on kõige subjektiivsem, ratsionaliseerib Pixelworks, et toonide vastendamine võimaldab teisendatud sisu erinevates vaatamistingimustes paremini esindada. Kui see on hästi tehtud, ühendub SDR-HDR kenasti adaptiivse ekraani kontrasti ja valge tasakaalu reguleerimisega.
• HDR10 madala ja keskmise taseme seadmetele Kui HDR10 on tavaliselt reserveeritud esmaklassilisematele seadmetele, saab Pixelworks teha koostööd kesk- ja eelarveseadmetega, et tuua "sertifitseeritud HDR" massidesse. Iris 5 toetab natiivset 10-bitist töötlemist, mida enamik eelarvepõhiseid SoC-sid ei toeta. Odavad mobiiliekraanid on nüüd võimelised vähemalt 95% DCI-P3 ja umbes 400 niti 1000:1 staatilise kontrastiga, mis võib pakkuda selle hinna eest rahuldavat mobiilset HDR-i. Lisaks saab Iris 5 LCD-ekraanide puhul hallata ekraani taustvalgustust, kasutades dünaamilist taustvalgustuse juhtimist, et vähendada energiatarbimist ja parandada dünaamilist kontrasti. Kuid enamik LCD-ekraane on selleks juba võimelised.

Funktsioonid on "Natural Tone Display" ja "O1 Ultra Vision Engine". leitud OPPO Find X2 Pro-st. Nende funktsioonide toiteallikaks on Pixelworksi Iris 5 visuaalne protsessor.

Pixelworks ja nende kiip pakuvad ka muid väiksemaid funktsioone, nagu video ülesskaleerimine ja teravuse/serva täiustused ja nad väidavad, et Iris 5 suudab ekraanitöötlusest osa maha laadida SoC. Allpool on manustatud reklaamvideo, mida ettevõte jagas, mis toob esile Pixelworksi visuaalse protsessori põhifunktsioonid. Laadisime video YouTube'i üles Pixelworksi loal, kuid kui eelistate vaadata pakkimata videot, saate tehke seda siin Pixelworksi veebisaidilt.

Täiustused, mida Pixelworks väidetavalt toovad, on paberil kõik usaldusväärsed ja elegantsed, kuid ma ei ole nende funktsioonide tegelikku tõhusust veel kogenud. Ükski neist pole täiesti uus idee, kuid samas pole ükski neist nutitelefonis väga hästi ellu viidud. Nende funktsioonide põhjal on ekraani kontrasti keskkonnaga kohandamise kontseptsioon vaieldamatult kõige olulisem sisu täpsuse edasisel parandamisel maailmas, kus iga lipulaev telefon tundub omada an "A+ ekraan" värvidega "täiuslikkusest eristamatu" (tegelikult mitte). Koos sellega, mida Pixelworks reklaamib "tööstuse juhtiv" tehase kuvari kalibreerimine, ootan põnevusega, kuidas see kõik toimib, kui saan kätte nende uusima Iris 5 kiibiga telefoni.

Pixelworks võttis meiega ühendust oma toodete ja teenuste kohta. Ülalpool kirjutatud arvamused on minu omad.

Parandatud 2020 25. märts.