Como o chip Pixelworks Iris 5 pode melhorar a experiência de exibição do Android

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Pixelworks e seu processador visual Iris 5, encontrado no OPPO Find X2, visam melhorar a experiência de exibição do smartphone com recursos de exibição exclusivos.

As telas dos smartphones continuam a melhorar a qualidade visual a cada ano em aspectos típicos, como precisão de cores, gama de cores e brilho. No entanto, chegamos a um ponto em que muitos dos avanços técnicos, mesmo nos monitores de primeira linha, são agora imperceptíveis ou despercebidos. Os fornecedores de painéis e OEMs estão constantemente tentando criar novas formas, além de "basta torná-lo maior" e formato, para tornar a parte mais envolvente do seu telefone ainda mais atraente. Pixelworks e seu processador visual Iris visam melhorar a experiência de exibição do smartphone, integrando recursos de exibição exclusivos e elementos adaptativos baseados na percepção visual humana.

Pixelworks e o processador visual Iris 5

Principais clientes e parceiros da Pixelworks.

A Pixelworks tem sido discreta no espaço dos smartphones, mas a empresa trabalha com soluções de vídeo e exibição há cerca de vinte anos. Eles estrearam a sua primeira parceria com um fabricante de smartphones em 2016 com a ASUS no ZenFone 3 Ultra, integrando uma versão inicial do seu processador visual Iris. Suas colaborações mais notáveis ​​em smartphones até o momento incluem o Nokia 6.2/7.2, o ASUS ROG Phone e, recentemente, o

Tubarão Negro 3 e a OPPO Encontrar X2. Os dois últimos telefones incluem a mais nova quinta geração do processador Iris da Pixelwork. O Iris 5 é um processador de vídeo que fica entre o SoC do dispositivo e o IC do driver de vídeo, conectando-se a ambos por meio do MIPI DSI e suportando MIPI duplo. Isso, juntamente com o software da empresa, que eles chamam de “Soft Iris”, são responsáveis ​​pelos recursos de exibição da empresa.

"Aprimoramentos" de exibição arbitrária

Muitas "melhorias" de exibição fornecidas pelos OEMs geralmente envolvem ajustes de imagem artificiais e arbitrários que podem distorcer a intenção artística do conteúdo. Uma maneira comum de os OEMs de smartphones ajudarem seus monitores a se destacarem é usando um design muito vibrante. perfil de cores que expande todas as cores na tela para parecerem mais saturadas do que originalmente pretendido. Isso também costuma ser acompanhado por um ponto branco azulado, que a maioria dos consumidores considera mais atraente do que o ponto branco padrão conhecido como D65.

Ambas as características eram originalmente artefatos de calibração de cores grosseira e da falta de gerenciamento de cores em monitores anteriores, mas as melhorias em ambas foram mal recebidas por muitos; preciso as cores têm uma percepção comum como sendo as limitação da cor da tela, enquanto o ponto branco padrão parece mais quente do que a maioria das pessoas estava acostumada.

Para permanecerem atraentes para os consumidores, os fabricantes de smartphones tiveram que continuar a saturar artificialmente a cor da tela e a usar um ponto branco mais frio. Isso é feito por muitos OEMs até hoje. A Samsung era famosa por enviar todos os seus telefones OLED com telas supersaturadas, mas eles interromperam essa prática com o Galaxy S10 e agora os enviam com uma precisão precisa. perfil de cores na maior parte do mundo (com exceção de suas unidades de demonstração nas lojas, que compreensivelmente adotam esse perfil de cores vibrantes para comparar com outros que o fazem, também).

Melhorando a fidelidade da exibição: ajustes adaptativos da Pixelworks

É preciso mais do que uma tela “bem calibrada” para uma experiência de visualização precisa. As condições de iluminação no ambiente de visualização de um monitor podem alterar significativamente a aparência do conteúdo do monitor. Para que o conteúdo tenha a aparência correta, o ideal é que ele seja visualizado no ambiente para o qual foi masterizado. E por esse motivo, os padrões de cores dos monitores também impõem um ambiente de visualização de referência para o qual essas cores parecem precisas. Ao visualizar o monitor em outros ambientes, as cores do monitor podem parecer incorretas. Assim, um display “bem calibrado” também deve ser calibrado para o seu ambiente de visualização.

Os smartphones, no entanto, são usados ​​em todos os tipos de ambientes de visualização: ao ar livre, sob a luz solar intensa, na cama à noite ou talvez em um local com luzes multicoloridas. Todos esses diferentes ambientes alteram a aparência percebida do conteúdo na tela do seu smartphone.

Telas auto-adaptáveis ​​da Pixelworks.

Pixelworks se concentra em melhorar a precisão da exibição nessas condições do mundo real e em recriar a intenção artística do criador do conteúdo. Em vez de aumentos frívolos no contraste/qualidade/saturação da imagem, as soluções da Pixelwork são baseadas em melhorar a fidelidade do conteúdo ajustando a exibição e seu conteúdo para se adaptar ao ambiente condições.

Aqui está o que Pixelworks e seu chip Iris 5 podem fazer:

  • Calibração de exibição de fábrica Em primeiro lugar, a Pixelworks nos diz que eles assumem a responsabilidade pelo trabalho completo de calibração da tela dos telefones com os quais trabalham. Eles realizam calibrações de exibição individuais de cada unidade na fábrica e afirmam que seus resultados de calibração estão dentro do delta E <1 de seus alvos em seus testes de laboratório independentes. O Iris 5 também é capaz de gerenciar o gerenciamento de cores de um dispositivo.
  • Processamento de movimento em tempo real no Iris 5 O processamento de movimento, quando bem feito, é um componente chave para reduzir a trepidação e lidar com incompatibilidade de taxa de quadros. Pixelworks enfatiza que isso não deve ser confundido com interpolação de movimento genérica, o que resulta no nefasto "efeito novela". Fomos informados de que o processamento de movimento preserva a aparência de movimento pretendida do conteúdo e a adapta ao tipo de conteúdo e ao ambiente. Isso é importante porque muitos filmes não se destinam a ter movimentos super suaves, embora talvez uma transmissão de esportes devesse. Além disso, a percepção da trepidação aumenta com o contraste do conteúdo, e o contraste é ainda mais afetado pelo ambiente de visualização. A Pixelworks afirma que compensa esses dois fatores em seu processamento de movimento. Isso é especialmente importante para conteúdo HDR, que tem potencial para contraste muito alto. Diz-se que o processamento de movimento também funciona para jogos para celular. Pixelworks já ganhou o Prêmio da Associação Profissional de Hollywood (HPA) e a Prêmio Lumiere de Tecnologia de Entretenimento da Advanced Imaging Society (AIS) por sua plataforma de vídeo de gradação de movimento TrueCut usada em filmes de cinema.
  • Ajustes automáticos de equilíbrio de branco e contraste da tela Mencionado anteriormente, a aparência do conteúdo em uma tela muda dependendo do ambiente de visualização. Pixelworks lida com os efeitos que o brilho e a cor do ambiente têm que alteram sua percepção das cores em uma tela. Um ambiente de visualização mais quente fará com que o equilíbrio de branco da tela pareça relativamente mais frio - e vice-versa - um efeito conhecido como adaptação cromática. Para compensar, um display deve ajustar suas cores em direção a a cor da luz ambiente para que a tela pareça perceptivelmente semelhante sob diferentes cores de iluminação. Muitos telefones agora oferecem esse recurso, provavelmente popularizado pelo True Tone da Apple, que foi introduzido no iPad Pro de 9,7 polegadas. No entanto, o True Tone só se adapta à cor ambiente, enquanto o brilho ambiente tem um efeito adicional no contraste da tela. Quanto mais brilhante for a luz ambiente (em relação à tela), mais escuras serão as cores na tela, comprimindo-se em direção ao preto. E quanto mais brilhante a tela (em relação à luz ambiente), mais claras aparecem as cores na tela, comprimindo-se em direção ao branco. Isto é conhecido como Efeito Bartleson-Breneman, e a Pixelworks é capaz de compensar isso ajustando a gama do sistema e usando aprimoramento de contraste local. No entanto, os detalhes para implementar isso corretamente são extremamente complicados, desde medições perceptivas até os valores de pixel de exibição mapeados. A Samsung é outro OEM de smartphone que considera isso, embora apenas para o modo de alto brilho sob luz solar.
  • Escurecimento DC para evitar oscilação do OLED Na maioria dos telefones com tela OLED, o brilho da tela é ajustado ligando e desligando rapidamente a tela, um método chamado modulação por largura de pulso (PWM). Para a maioria dos telefones, essa oscilação ocorre cerca de 240 vezes por segundo, e o brilho resultante da tela depende de quanto tempo a tela fica no estado "ligado". No entanto, alguns consumidores afirmam ter causado dores de cabeça devido a essa oscilação, e ela é exacerbada em níveis mais baixos de brilho da tela. O escurecimento DC tenta remediar isso ajustando o brilho da tela por meio do controle analógico tradicional. Embora isso elimine a oscilação, a calibração e a uniformidade da tela podem ser afetadas negativamente, uma vez que as alterações na tensão de um OLED podem alterar significativamente suas características de saída. No entanto, podemos estar vendo OLEDs com profundidades de bits DAC mais altas, que podem depender mais da corrente para ajustar a amplitude dos LEDs individuais.
  • Mapeamento de tons SDR para HDR para vídeos e jogos O Iris 5 é capaz de converter conteúdo padrão em HDR. O objetivo é que o conteúdo padrão pareça ter sido masterizado para alta faixa dinâmica. Isso é feito em tempo real no Iris 5 DSP, e a conversão funciona junto com seus outros recursos adaptativos. Eu escrevi um precursor completo sobre melhorias arbitrárias de exibição, então esse recurso pode parecer que se enquadra nessa categoria. Embora esse recurso seja o mais subjetivo, a Pixelworks racionaliza que o mapeamento de tons permite que o conteúdo convertido seja melhor representado em diferentes condições de visualização. Se bem feito, SDR para HDR combina perfeitamente com o contraste adaptativo da tela e ajustes de equilíbrio de branco.
  • HDR10 para dispositivos de gama baixa e média Embora o HDR10 seja normalmente reservado para dispositivos mais premium, a Pixelworks pode colaborar com dispositivos de médio porte e econômicos para levar “HDR certificado” às massas. O Iris 5 suporta processamento nativo de 10 bits, que a maioria dos SoCs de orçamento não suporta. Telas móveis baratas agora são capazes de pelo menos 95% DCI-P3 e cerca de 400 nits com contraste estático de 1000:1, o que pode proporcionar uma experiência HDR móvel aceitável pelo preço. Além disso, para LCDs, o Iris 5 pode gerenciar a luz de fundo da tela, empregando controle dinâmico de luz de fundo para reduzir o consumo de energia e melhorar o contraste dinâmico. A maioria dos LCDs já é capaz disso, entretanto.

O "Natural Tone Display" e o "O1 Ultra Vision Engine" são recursos encontrado no OPPO Find X2 Pro. Esses recursos são alimentados pelo processador visual Iris 5 da Pixelworks.

Pixelworks e seu chip também oferecem alguns outros recursos menores, como upscaling de vídeo e aprimoramentos de nitidez/borda, e afirmam que o Iris 5 pode descarregar algum processamento de exibição de o SoC. Abaixo está um vídeo promocional compartilhado pela empresa que destaca os principais recursos do processador visual da Pixelworks. Carregamos o vídeo no YouTube com permissão da Pixelworks, mas se preferir assistir ao vídeo descompactado, você pode faça isso aqui no site da Pixelworks.

As melhorias que a Pixelworks afirma trazer são todas sólidas e elegantes no papel, mas ainda não experimentei a eficácia real desses recursos. Nenhuma é uma ideia inteiramente nova, mas, ao mesmo tempo, nenhuma delas foi muito bem implementada em um smartphone. Destes recursos, o conceito de adaptação do contraste da tela ao ambiente é sem dúvida o mais importante para melhorar ainda mais a fidelidade do conteúdo em um mundo onde todos os principais telefones parece ter um "Exibição A+" com cores "indistinguível de perfeito" (na verdade não). Junto com o que Pixelworks apregoa como "líder do setor" calibração da tela de fábrica, estou ansioso para ver como tudo isso funciona quando coloco em minhas mãos um telefone com o chip Iris 5 mais recente.

Pixelworks entrou em contato para nos informar sobre seus produtos e serviços. As opiniões escritas acima são minhas.

Revisado em 2020 em 25 de março.