Kā Pixelworks Iris 5 mikroshēma var uzlabot Android displeja pieredzi

Viedtālruņu ekrānu vizuālā kvalitāte katru gadu turpina uzlaboties tādos tipiskos veidos kā krāsu precizitāte, krāsu gamma un spilgtums. Tomēr esam nonākuši pie situācijas, kad daudzi tehniskie sasniegumi pat augstākā līmeņa displejos tagad ir nemanāmi vai nepamanīti. Turklāt paneļu pārdevēji un oriģinālo iekārtu ražotāji pastāvīgi cenšas izdomāt jaunus veidus "Vienkārši padariet to lielāku" un formas faktors, lai padarītu jūsu tālruņa saistošāko daļu vēl pievilcīgāku. Pixelworks un to vizuālā procesora Iris mērķis ir uzlabot viedtālruņa displeja pieredzi, integrējot unikālas displeja funkcijas un adaptīvos elementus, kuru pamatā ir cilvēka vizuālā uztvere.

Pixelworks un Iris 5 vizuālais procesors

Pixelworks viedtālruņu telpā pārsvarā ir bijis zems profils, taču uzņēmums ar video un displeja risinājumiem strādā apmēram divdesmit gadus. Viņi debitēja savu pirmo sadarbību ar viedtālruņu ražotāju 2016. gadā ar ASUS ZenFone 3 Ultra, integrējot sava Iris vizuālā procesora agrīno versiju. Viņu līdz šim visievērojamākā sadarbība starp viedtālruņiem ir Nokia 6.2/7.2, ASUS ROG Phone un pavisam nesen

Melnā haizivs 3 un OPPO Find X2. Pēdējos divos tālruņos ir Pixelwork's Iris procesora jaunākā piektā paaudze. Iris 5 ir displeja procesors, kas atrodas starp ierīces SoC un displeja draivera IC, savienojot ar abiem, izmantojot MIPI DSI, un atbalsta dubulto MIPI. Tas kopā ar uzņēmuma programmatūru, ko viņi monētu "Soft Iris", ir atbildīgi par uzņēmuma displeja funkcijām.

Patvaļīgi displeja "uzlabojumi"

Daudzi displeja "uzlabojumi", ko nodrošina oriģinālā aprīkojuma ražotāji, parasti ietver mākslīgus un patvaļīgus attēla pielāgojumus, kas var sagrozīt satura māksliniecisko nolūku. Viens no izplatītākajiem veidiem, kā viedtālruņu oriģinālo iekārtu ražotāji palīdz saviem displejiem izcelties, ir ļoti dinamiska displeja izmantošana krāsu profils, kas paplašina visas ekrāna krāsas, lai tās izskatītos piesātinātākas nekā sākotnēji paredzēts. To parasti pavada arī zilganbalts punkts, kas lielākajai daļai patērētāju šķiet pievilcīgāks nekā standarta baltais punkts, kas pazīstams kā D65.

Abi šie raksturlielumi sākotnēji bija neapstrādātas krāsu kalibrēšanas artefakti un krāsu pārvaldības trūkums iepriekšējos displejos, taču abu uzlabojumus daudzi ir slikti uztvēruši; precīzs krāsām ir izplatīta uztvere kā ierobežojums displeja krāsu, savukārt standarta baltais punkts šķiet siltāks nekā vairums cilvēku.

Lai saglabātu pievilcību patērētājiem, viedtālruņu ražotājiem bija jāturpina mākslīgi pārsātināt ekrāna krāsu un izmantot aukstāku balto punktu. To dara daudzi oriģinālo iekārtu ražotāji pat līdz šai dienai. Samsung bija bēdīgi slavens ar to, ka piegādāja visus savus OLED tālruņus ar pārsātinātiem displejiem, taču viņi pārtrauca šo praksi ar Galaxy S10 un tagad piegādā tos ar precīzu krāsu profils lielākajā daļā pasaules valstu (izņemot to veikala demonstrācijas vienības, kurās pēc noklusējuma tiek izmantots šis dinamiskais krāsu profils, lai salīdzinātu ar citiem, kas to dara, arī).

Displeja precizitātes uzlabošana: Pixelworks adaptīvie pielāgojumi

Precīzai skatīšanās pieredzei ir nepieciešams vairāk nekā "labi kalibrēts" displejs. Apgaismojuma apstākļi displeja skatīšanās vidē var būtiski mainīt displeja satura izskatu. Lai saturs izskatītos pareizi, ideālā gadījumā tas būtu jāskata vidē, kurai tas tika apgūts. Un šī iemesla dēļ krāsu standarti, kas atbilst displejiem, nosaka arī atsauces skatīšanās vidi, kurā šīs krāsas šķiet precīzas. Skatoties displeju citās vidēs, displeja krāsas var parādīties nepareizas. Tādējādi "labi kalibrēts" displejs ir jākalibrē arī tā skatīšanās videi.

Tomēr viedtālruņus izmanto visdažādākajās skatīšanās vidēs: ārā spilgtā saules gaismā, gultā naktī vai, iespējams, vietās ar daudzkrāsainām gaismām. Visas šīs dažādās vides maina uztveramā satura izskatu viedtālruņa ekrānā.

Pixelworks koncentrējas uz displeja precizitātes uzlabošanu šajos reālās pasaules apstākļos un satura veidotāja mākslinieciskā nodoma atjaunošanu. Tā vietā, lai vieglprātīgi palielinātu attēla kontrastu/kvalitāti/piesātinājumu, Pixelwork risinājumi ir balstīti par satura precizitātes uzlabošanu, pielāgojot displeju un tā saturu, lai tie pielāgotos apkārtējai videi nosacījumiem.

Lūk, ko var paveikt Pixelworks un viņu Iris 5 mikroshēma:

• Rūpnīcas displeja kalibrēšana Pirmkārt un galvenokārt, Pixelworks mums saka, ka viņi uzņemas atbildību par pilnu displeja kalibrēšanas darbu tālruņiem, ar kuriem viņi strādā. Viņi rūpnīcā veic katras vienības individuālu displeja kalibrēšanu un apgalvo, ka neatkarīgajos laboratorijas testos to kalibrēšanas rezultāti ir delta E < 1 robežās no mērķa. Iris 5 spēj arī apstrādāt ierīces krāsu pārvaldību.
• Reāllaika kustību apstrāde uz Iris 5 Kustības apstrāde, ja tā tiek veikta pareizi, ir galvenais komponents, lai samazinātu vibrāciju un novērstu kadru ātruma neatbilstību. Pixelworks uzsver, ka to nedrīkst jaukt ar vispārēju kustības interpolāciju, kuras rezultātā rodas nelietīgi "ziepju operas efekts". Mums ir teikts, ka to kustības apstrāde saglabā paredzēto satura kustības izskatu un pielāgo to satura veidam un videi. Tas ir svarīgi, jo daudzām filmām nav paredzēta īpaši vienmērīga kustība, savukārt sporta straumei, iespējams, vajadzētu. Turklāt trīcēšanas uztvere palielinās līdz ar satura kontrastu, un kontrastu vēl vairāk ietekmē skatīšanās vide. Pixelworks apgalvo, ka tie kompensē abus šos faktorus kustības apstrādē. Tas ir īpaši svarīgi HDR saturam, kuram ir ļoti augsta kontrasta iespēja. Tiek teikts, ka kustību apstrāde darbojas arī mobilajām spēlēm. Pixelworks iepriekš ir uzvarējis Holivudas profesionālās asociācijas (HPA) balva un Advanced Imaging Society (AIS) izklaides tehnoloģiju Lumiere balva viņu TrueCut kustības vērtēšanas video platformai, ko izmanto kinofilmās.
• Automātiska displeja baltā balansa un kontrasta regulēšana Iepriekš minēts, satura izskats displejā mainās atkarībā no skatīšanās vides. Pixelworks nodarbojas ar apkārtējā spilgtuma un krāsu efektiem, kas maina jūsu uztveri par krāsām displejā. Siltāka skatīšanās vide liks displeja baltās krāsas balansam izskatīties salīdzinoši vēsākam — un otrādi — efekts, kas pazīstams kā hromatiskā adaptācija. Lai to kompensētu, displejam ir jāpielāgo krāsas virzienā apkārtējās gaismas krāsa, lai displejs dažādu krāsu apgaismojumā izskatītos uztverami līdzīgs. Daudzi tālruņi tagad nodrošina šo funkciju, ko, iespējams, popularizē Apple True Tone, kas tika ieviesta viņu 9,7 collu iPad Pro. Tomēr True Tone pielāgojas tikai apkārtējās vides krāsām, savukārt apkārtējais spilgtums vēl vairāk ietekmē ekrāna kontrastu. Jo spilgtāks ir apkārtējais apgaismojums (attiecībā pret displeju), jo tumšākas ir ekrāna krāsas, kas saspiežas pret melnu krāsu. Un jo spilgtāks ir displejs (attiecībā pret apkārtējo apgaismojumu), jo gaišākas ir ekrāna krāsas, saspiežot balto krāsu. Tas ir pazīstams kā Bartleson-Breneman efekts, un Pixelworks spēj to kompensēt, pielāgojot sistēmas gamma un izmantojot vietējo kontrasta uzlabošanu. Tomēr detalizēta informācija par to pareizu ieviešanu ir ļoti sarežģīta, sākot no uztveres mērījumiem līdz kartētajām displeja pikseļu vērtībām. Samsung ir vēl viens viedtālruņa OEM, kas to ņem vērā, lai gan tikai saules gaismas augsta spilgtuma režīmam.
• Līdzstrāvas aptumšošana, lai novērstu OLED mirgošanu Lielākajā daļā tālruņu ar OLED ekrānu displeja spilgtums tiek pielāgots, ātri ieslēdzot un izslēdzot ekrānu, ko sauc par impulsa platuma modulāciju (PWM). Lielākajai daļai tālruņu šī mirgošana notiek aptuveni 240 reizes sekundē, un iegūtais displeja spilgtums ir atkarīgs no tā, cik ilgi displejs ir "ieslēgtā" stāvoklī. Tomēr daži patērētāji apgalvo, ka šī mirgošana ir izraisījusi galvassāpes, un tas pastiprinās zemāka displeja spilgtuma līmeņa gadījumā. Līdzstrāvas aptumšošana mēģina to novērst, tā vietā pielāgojot displeja spilgtumu, izmantojot tradicionālo analogo vadību. Lai gan tas novērš mirgošanu, displeja kalibrēšana un vienmērīgums var tikt negatīvi ietekmēts, jo OLED sprieguma izmaiņas var būtiski mainīt tā izvades raksturlielumus. Tomēr mēs varam redzēt OLED ar lielāku DAC bitu dziļumu, kas var vairāk paļauties uz strāvu, lai pielāgotu atsevišķu gaismas diožu amplitūdu.
• SDR-HDR toņu kartēšana videoklipiem un spēlēm Iris 5 spēj pārveidot standarta saturu HDR. Mērķis ir, lai standarta saturs izskatītos tā, it kā tas būtu apgūts augstam dinamiskajam diapazonam. Tas tiek darīts reāllaikā Iris 5 DSP, un pārveidošana darbojas kopā ar citām adaptīvajām funkcijām. Es uzrakstīju veselu priekšteci par patvaļīgiem displeja uzlabojumiem, tāpēc šī funkcija var šķist, ka tā ietilpst šajā kategorijā. Lai gan šī funkcija ir vissubjektīvākā, Pixelworks racionalizē, ka toņu kartēšana ļauj labāk attēlot pārveidoto saturu dažādos skatīšanās apstākļos. Ja tas tiek darīts labi, SDR un HDR lieliski savienojas ar adaptīvo displeja kontrastu un baltā balansa pielāgojumiem.
• HDR10 zemas un vidējas klases ierīcēm Lai gan HDR10 parasti ir rezervēts augstākās klases ierīcēm, Pixelworks var sadarboties ar vidējas klases un budžeta ierīcēm, lai "sertificētu HDR" nodrošinātu masām. Iris 5 atbalsta vietējo 10 bitu apstrādi, ko lielākā daļa budžeta SoC neatbalsta. Lēti mobilie displeji tagad spēj nodrošināt vismaz 95% DCI-P3 un aptuveni 400 nitu ar 1000:1 statisko kontrastu, kas var nodrošināt pieņemamu mobilo HDR pieredzi par šo cenu. Turklāt LCD ekrāniem Iris 5 var pārvaldīt displeja fona apgaismojumu, izmantojot dinamisku fona apgaismojuma vadību, lai samazinātu enerģijas patēriņu un uzlabotu dinamisko kontrastu. Tomēr lielākā daļa LCD jau to spēj.

"Natural Tone Display" un "O1 Ultra Vision Engine" ir funkcijas atrodams OPPO Find X2 Pro. Šīs funkcijas nodrošina Pixelworks Iris 5 vizuālais procesors.

Pixelworks un to mikroshēma nodrošina arī dažas citas nelielas funkcijas, piemēram, video palielināšanu un asuma/malu uzlabojumi, un viņi apgalvo, ka Iris 5 var atslogot kādu displeja apstrādi SoC. Tālāk ir iegults reklāmas videoklips, ar kuru uzņēmums kopīgoja galvenās Pixelworks vizuālā procesora funkcijas. Mēs augšupielādējām videoklipu pakalpojumā YouTube ar Pixelworks atļauju, taču, ja vēlaties skatīties nesaspiestu videoklipu, varat dariet to šeit no Pixelworks vietnes.

Visi uzlabojumi, ko Pixelworks apgalvo, ka ir labi un uz papīra, taču es vēl neesmu pieredzējis šo funkciju faktisko efektivitāti. Neviena no tām nav pilnīgi jaunas idejas, taču tajā pašā laikā neviena no tām nav tik labi īstenota viedtālrunī. Ņemot vērā šīs funkcijas, koncepcija par displeja kontrasta pielāgošanu videi neapšaubāmi ir vissvarīgākā, lai turpinātu uzlabot satura precizitāti pasaulē, kurā katrs vadošais tālrunis šķiet lai būtu "A+ displejs" ar krāsām "neatšķirams no perfekta" (patiesībā nē). Kopā ar to, ko Pixelworks reklamē kā "nozares vadošais" rūpnīcas displeja kalibrēšana, es ar nepacietību gribu redzēt, kā tas viss darbojas, kad dabūšu rokās tālruni ar viņu jaunāko Iris 5 mikroshēmu.

Pixelworks sazinājās ar mums, lai informētu mūs par saviem produktiem un pakalpojumiem. Iepriekš rakstītie viedokļi ir mani pašu.

Pārskatīts 2020. gada 25. martā.