כיצד שבב Pixelworks Iris 5 יכול לשפר את חוויית התצוגה של אנדרואיד

מסכי הסמארטפונים ממשיכים להשתפר באיכות החזותית מדי שנה בדרכים טיפוסיות כמו דיוק צבעים, סולם צבעים ובהירות. עם זאת, הגענו לנקודה שבה רבים מההתקדמות הטכנית אפילו בתצוגות ברמה העליונה אינן מורגשות כעת או לא מורגשות. ספקי פאנלים ויצרני OEM מנסים כל הזמן להמציא דרכים חדשות "פשוט תגדיל את זה" וגורם צורה, כדי להפוך את החלק המרתק ביותר בטלפון שלך לאטרקטיבי אפילו יותר. Pixelworks והמעבד החזותי Iris שלהם שואפים לשפר את חווית התצוגה של הסמארטפון על ידי שילוב תכונות תצוגה ייחודיות ואלמנטים מסתגלים המבוססים על תפיסה חזותית אנושית.

Pixelworks והמעבד הוויזואלי Iris 5

פיקסלוורקס הייתה בעיקר בפרופיל נמוך בתחום הסמארטפונים, אך החברה עובדת עם פתרונות וידאו ותצוגה כבר כעשרים שנה. הם הציגו לראשונה את השותפות הראשונה שלהם עם יצרנית סמארטפונים ב-2016 עם ASUS ב-ZenFone 3 Ultra, תוך שילוב גרסה מוקדמת של המעבד החזותי Iris שלהם. שיתופי הפעולה הבולטים ביותר שלהם בסמארטפונים עד כה כוללים את Nokia 6.2/7.2, טלפון ASUS ROG ורק לאחרונה,

כריש שחור 3 וה OPPO Find X2. שני הטלפונים האחרונים כוללים את הדור החמישי החדש ביותר של מעבד האיריס של Pixelwork. ה-Iris 5 הוא מעבד תצוגה שיושב בין ה-SoC של המכשיר לבין מנהל ההתקן של התצוגה, מתחבר לשניהם באמצעות ה-MIPI DSI, ותומך ב-MIPI כפול. זאת יחד עם התוכנה של החברה, שאותה הם מטבעות "Soft Iris", אחראיות על תכונות התצוגה של החברה.

תצוגה שרירותית "שיפורים"

רבים מציגים "שיפורים" שיצרני OEM מספקים כוללים בדרך כלל התאמות מלאכותיות ושרירותיות של תמונה שעלולות להטות את הכוונה האמנותית של התוכן. אחת הדרכים הנפוצות שבה יצרני ציוד מקורי של סמארטפונים עוזרים למסכים שלהם להתבלט היא באמצעות שימוש בתוססת מאוד פרופיל צבע שמרחיב את כל הצבעים על המסך כדי להיראות רוויים יותר מהמקור התכוון. זה מלווה בדרך כלל גם בנקודה לבנה כחולה, שרוב הצרכנים מוצאים אותה מושכת יותר מהנקודה הלבנה הסטנדרטית הידועה בשם D65.

שני המאפיינים הללו היו במקור חפצים של כיול צבע גולמי והיעדר ניהול צבע בתצוגות קודמות, אך שיפורים בשניהם התקבלו בצורה גרועה על ידי רבים; מְדוּיָק לצבעים יש תפיסה משותפת בתור ה אילוץ של צבע התצוגה, בעוד שהנקודה הלבנה הסטנדרטית נראית חמה יותר ממה שרוב האנשים היו רגילים אליו.

כדי להישאר אטרקטיבי עבור הצרכנים, יצרניות הסמארטפונים נאלצו להמשיך להרבות באופן מלאכותי את צבע המסך שלהן ולהשתמש בנקודה לבנה קרה יותר. זה נעשה על ידי יצרני OEM רבים אפילו עד היום. סמסונג נודעה לשמצה בשל משלוח כל טלפונים OLED שלהם עם צגים רוויים יתר על המידה, אבל הם הפסיקו את הנוהג הזה עם ה-Galaxy S10 וכעת הם שולחים אותם עם מסך מדויק פרופיל צבע ברוב חלקי העולם (למעט יחידות ההדגמה שלהם בחנות, שבאופן מובן כברירת מחדל לפרופיל הצבע התוסס הזה כדי להשוות עם אחרים שכן, גַם).

שיפור נאמנות התצוגה: ההתאמות האדפטיביות של Pixelworks

זה דורש יותר מאשר תצוגה "מכויל היטב" לחוויית צפייה מדויקת. תנאי תאורה בסביבת הצפייה של התצוגה יכולים לשנות באופן משמעותי את מראה התוכן בתצוגה. כדי שהתוכן ייראה נכון, רצוי לראות אותו בסביבה שלשמה שולטים בו. ומסיבה זו, תקני צבע שמוצגים תואמים להטיל גם סביבת צפייה התייחסות שעבורה הצבעים הללו נראים מדויקים. בעת צפייה בתצוגה בסביבות אחרות, הצבעים בתצוגה עשויים להיראות שגויים. לפיכך, צג "מכויל היטב" צריך להיות מכויל גם עבור סביבת הצפייה שלו.

סמארטפונים, לעומת זאת, משמשים בכל מיני סביבות צפייה: בחוץ באור השמש הבהיר, במיטה בלילה, או אולי במקום עם אורות צבעוניים. כל הסביבות השונות הללו משנות את המראה הנתפס של התוכן במסך הסמארטפון שלך.

Pixelworks מתמקדת בשיפור דיוק התצוגה בתנאים אלו בעולם האמיתי ובשחזור הכוונה האמנותית של יוצר התוכן. במקום חיזוקים קלילים לניגודיות/איכות/רוויה של התמונה, הפתרונות של Pixelwork מבוססים על שיפור נאמנות התוכן על ידי התאמת התצוגה והתכולה שלה להתאמה לסביבה תנאים.

הנה מה ש-Pixelworks והשבב Iris 5 שלהם יכולים לעשות:

• כיול תצוגה במפעל בראש ובראשונה, Pixelworks אומרים לנו שהם לוקחים אחריות על עבודת כיול התצוגה המלאה של הטלפונים איתם הם עובדים. הם מבצעים כיולי תצוגה אינדיבידואליים של כל יחידה במפעל, והם טוענים שתוצאות הכיול שלהם נמצאות בטווח דלתא E < 1 מהיעדים שלהם בבדיקות המעבדה העצמאיות שלהם. ה-Iris 5 מסוגל גם להתמודד עם ניהול הצבעים עבור מכשיר.
• עיבוד תנועה בזמן אמת באיריס 5 עיבוד תנועה, כשהוא נעשה נכון, הוא מרכיב מרכזי בהפחתת הרעש ובהתמודדות עם חוסר התאמה של קצב הפריימים. Pixelworks מדגישה שאין לבלבל את זה עם אינטרפולציה גנרית של תנועה, מה שגורם ל"אפקט אופרת סבון". נאמר לנו שעיבוד התנועה שלהם משמר את מראה התנועה המיועד של תוכן ומתאים אותו לסוג התוכן ולסביבה. זה חשוב מכיוון שסרטים רבים אינם מיועדים לתנועה חלקה במיוחד, בעוד שאולי זרם ספורט צריך. בנוסף, תפיסת הרעש גדלה עם הניגודיות של התוכן, והניגודיות מושפעת עוד יותר מסביבת הצפייה. Pixelworks טוענת שהם מפצים על שני הגורמים הללו בעיבוד התנועה שלהם. זה חשוב במיוחד עבור תוכן HDR, שיש לו פוטנציאל לניגודיות גבוהה מאוד. אומרים שעיבוד התנועה עובד גם עבור משחקים ניידים. Pixelworks זכתה בעבר ב פרס האגודה המקצועית של הוליווד (HPA). וה פרס טכנולוגיית הבידור לומייר (Advanced Imaging Society) (AIS). עבור פלטפורמת וידאו לדירוג תנועה TrueCut שלהם המשמשת בסרטי קולנוע.
• התאמות אוטומטיות של איזון לבן וניגודיות בתצוגה שהוזכר קודם לכן, הופעת התוכן בתצוגה משתנה בהתאם לסביבת הצפייה. Pixelworks עוסקת בהשפעות שיש לבהירות הסביבה ולצבע שמשנים את תפיסת הצבעים שלך בתצוגה. סביבת צפייה חמה יותר תגרום לאיזון הלבן של התצוגה להיראות קר יחסית - ולהיפך - אפקט המכונה עיבוד כרומטי. כדי לפצות, תצוגה צריכה להתאים את הצבעים שלה לִקרַאת צבע האור הסביבתי כך שהתצוגה נראית דומה מבחינה תפיסתית תחת תאורה בצבע שונה. טלפונים רבים מספקים כעת תכונה זו, ככל הנראה פופולרית על ידי True Tone של אפל שהוצג באייפד פרו בגודל 9.7 אינץ' שלהם. עם זאת, True Tone מסתגל רק לצבע הסביבה, בעוד שלבהירות הסביבה יש השפעה נוספת על הניגודיות של המסך. ככל שהאור הסביבתי בהיר יותר (ביחס לתצוגה), הצבעים על המסך נראים כהים יותר, נדחסים לעבר שחור. וככל שהתצוגה בהירה יותר (ביחס לאור הסביבה), הצבעים על המסך נראים בהירים יותר, ונדחסים לכיוון הלבן. זה ידוע בשם אפקט ברטלסון-ברנמן, ו-Pixelworks מסוגלת לפצות על כך על ידי התאמת גמא המערכת ושימוש בשיפור ניגודיות מקומי. עם זאת, הפרטים של יישום נכון זה מורכבים מאוד, ממדידות תפיסתיות ועד לערכי הפיקסלים הממופים לתצוגה. סמסונג היא יצרנית סמארטפון אחת אחרת ששוקלת זאת, אם כי רק עבור מצב בהירות גבוהה של אור השמש.
• עמעום DC למניעת הבהוב OLED ברוב הטלפונים עם מסך OLED, בהירות התצוגה מותאמת על ידי הבהוב מהיר של המסך להפעלה ולכיבוי, שיטה הנקראת אפנון רוחב הדופק (PWM). עבור רוב הטלפונים, הבהוב זה מתרחש בערך 240 פעמים בשנייה, ובהירות התצוגה המתקבלת תלויה בכמה זמן שהתצוגה במצב "מופעל". עם זאת, חלק מהצרכנים טוענים שגרמו לכאבי ראש מההבהוב הזה, והוא מתגבר ברמות בהירות נמוכות יותר של התצוגה. עמעום DC מנסה לתקן זאת על ידי התאמת בהירות התצוגה באמצעות בקרה אנלוגית מסורתית. למרות שזה מבטל את ההבהוב, כיול התצוגה והאחידות עלולים להיות מושפעים לרעה מכיוון ששינויים במתח של OLED יכולים לשנות באופן משמעותי את מאפייני הפלט שלו. עם זאת, ייתכן שאנו רואים OLEDs עם עומקי סיביות DAC גבוהים יותר, שיכולים להסתמך יותר על הזרם כדי להתאים את משרעת הנוריות הבודדות.
• מיפוי גוונים SDR ל-HDR עבור סרטונים ומשחקים ה-Iris 5 מסוגל להמיר תוכן סטנדרטי ל-HDR. המטרה היא שתוכן סטנדרטי יופיע כאילו שולט בו לטווח דינמי גבוה. זה נעשה בזמן אמת ב- Iris 5 DSP, וההמרה פועלת לצד שאר תכונות ההסתגלות שלו. כתבתי מבשר שלם על שיפורי תצוגה שרירותיים, אז תכונה זו עשויה להיראות כאילו היא נכנסת לקטגוריה הזו. למרות שתכונה זו היא הסובייקטיבית ביותר, Pixelworks מנמקת שמיפוי הגוונים מאפשר לתוכן שהומר להיות מיוצג טוב יותר בתנאי צפייה שונים. אם נעשה היטב, SDR-to-HDR משתלב בצורה יפה עם ניגודיות התצוגה והאיזון הלבן.
• HDR10 למכשירים בטווח נמוך ובינוני בעוד HDR10 שמור בדרך כלל למכשירי פרימיום יותר, Pixelworks יכולה לשתף פעולה עם מכשירים בינוניים ותקציביים כדי להביא "HDR מוסמך" להמונים. ה-Iris 5 תומך בעיבוד מקורי של 10 סיביות, שרוב ה-SoCs התקציביים אינם תומכים בו. צגים זולים לנייד מסוגלים כעת לפחות 95% DCI-P3 וכ-400 ניטים עם ניגודיות סטטית של 1000:1, מה שיכול לשרת חווית HDR ניידת סבירה במחיר. בנוסף, עבור מסכי LCD, ה-Iris 5 יכולה לנהל את התאורה האחורית של התצוגה, תוך שימוש בבקרת תאורה אחורית דינמית להפחתת צריכת החשמל ושיפור הניגודיות הדינמית. עם זאת, רוב ה-LCD כבר מסוגלים לכך.

"תצוגת הטון הטבעי" ו-"O1 Ultra Vision Engine" הם תכונות נמצא ב-OPPO Find X2 Pro. תכונות אלו מופעלות על ידי המעבד החזותי Iris 5 של Pixelworks.

Pixelworks והשבב שלהם מספקים גם כמה תכונות משניות אחרות, כמו העלאת קנה מידה וידיאו שיפורי חדות/קצה, והם טוענים שה-Iris 5 יכול להוריד חלק מעיבוד התצוגה ה- SoC. להלן מוטבע סרטון תדמית שהחברה שיתפה המדגיש את המאפיינים העיקריים של המעבד החזותי של Pixelworks. העלינו את הסרטון ליוטיוב באישור מ-Pixelworks, אבל אם אתם מעדיפים לצפות בסרטון הלא דחוס, תוכלו עשה זאת כאן מאתר Pixelworks.

השיפורים ש-Pixelworks מתיימרת להביא הם כולם צלולים על הנייר, אבל עדיין לא חוויתי את היעילות האמיתית של התכונות הללו. אף אחד מהם אינו רעיונות חדשים לחלוטין, אך יחד עם זאת, אף אחד מהם לא יושם היטב בסמארטפון. מתכונות אלה, הרעיון של התאמת ניגודיות התצוגה לסביבה היא ללא ספק החשובה ביותר בשיפור נאמנות התוכן בעולם שבו כל טלפון דגל נראה להיות בעל "תצוגה +A" עם צבעים "לא ניתן להבחין למושלם" (לא באמת). יחד עם מה שמציג Pixelworks "מוביל בתעשייה" כיול תצוגה במפעל, אני להוט לראות איך כל זה מתפקד כשאני שם את ידי על טלפון עם שבב Iris 5 האחרון שלהם.

Pixelworks פנתה כדי לתדרך אותנו על המוצר והשירותים שלהם. הדעות שנכתבו למעלה הן דעותיי.

מתוקן 2020 25 במרץ.