Как чип Pixelworks Iris 5 может улучшить качество отображения Android

Экраны смартфонов с каждым годом продолжают улучшать качество изображения в таких типичных аспектах, как точность цветопередачи, цветовая гамма и яркость. Однако мы подошли к моменту, когда многие технические достижения даже в дисплеях высшего уровня теперь незаметны или незаметны. Поставщики панелей и OEM-производители постоянно пытаются найти новые способы, помимо «просто сделай это больше» и форм-фактор, чтобы сделать самую привлекательную часть вашего телефона еще более привлекательной. Pixelworks и их визуальный процессор Iris стремятся улучшить качество отображения смартфонов за счет интеграции уникальных функций дисплея и адаптивных элементов, основанных на визуальном восприятии человека.

Pixelworks и визуальный процессор Iris 5

Pixelworks в основном занимает скромную позицию на рынке смартфонов, но компания работает с решениями для видео и дисплеев уже около двадцати лет. Свое первое партнерство с производителем смартфонов они дебютировали в 2016 году, выпустив ASUS ZenFone 3 Ultra, интегрировав раннюю версию своего графического процессора Iris. Их наиболее примечательные совместные работы в области смартфонов на сегодняшний день включают Nokia 6.2/7.2, телефон ASUS ROG и совсем недавно

Черная Акула 3 и OPPO Найти X2. Последние два телефона оснащены новейшим пятым поколением процессора Pixelwork Iris. Iris 5 — это процессор дисплея, который находится между SoC устройства и микросхемой драйвера дисплея, подключаясь к обоим через MIPI DSI и поддерживая двойной MIPI. Оно, а также программное обеспечение компании, которое они называют «Soft Iris», отвечают за функции дисплея компании.

Произвольное отображение «улучшений»

Многие «улучшения» дисплея, предоставляемые OEM-производителями, обычно включают искусственную и произвольную настройку изображения, которая может исказить художественный замысел контента. Один из распространенных способов, с помощью которого производители смартфонов помогают своим дисплеям выделиться, — это использование очень яркой цветовой профиль, который расширяет все цвета на экране, делая их более насыщенными, чем изначально намеревался. Это также обычно сопровождается синеватой белой точкой, которую большинство потребителей считают более привлекательной, чем стандартная белая точка, известная как D65.

Обе эти характеристики изначально были результатом грубой калибровки цвета и отсутствия управления цветом в прошлых дисплеях, но улучшения обеих были плохо восприняты многими; точный цвета имеют общее восприятие как ограничение цвета дисплея, в то время как стандартная белая точка кажется теплее, чем то, к чему привыкло большинство людей.

Чтобы оставаться привлекательными для потребителей, производителям смартфонов приходилось продолжать искусственно перенасыщать цвета экранов и использовать более холодную точку белого. Многие OEM-производители делают это и по сей день. Компания Samsung была известна тем, что поставляла все свои OLED-телефоны с перенасыщенными дисплеями, но они прекратили эту практику с Galaxy S10 и теперь поставляют их с точным цветовой профиль в большинстве частей мира (за исключением их демонстрационных моделей в магазине, которые по умолчанию используют этот яркий цветовой профиль для сравнения с другими, которые это делают, слишком).

Повышение точности отображения: адаптивные настройки Pixelworks

Для точного просмотра требуется нечто большее, чем «хорошо откалиброванный» дисплей. Условия освещения в среде просмотра дисплея могут существенно изменить внешний вид контента на дисплее. Чтобы контент выглядел правильно, в идеале его следует просматривать в той среде, для которой он был создан. По этой причине стандарты цвета, которым соответствуют дисплеи, также налагают эталонную среду просмотра, в которой эти цвета выглядят точными. При просмотре дисплея в других условиях цвета на дисплее могут отображаться неправильно. Таким образом, «хорошо откалиброванный» дисплей также должен быть откалиброван для условий просмотра.

Однако смартфоны используются в самых разных условиях просмотра: на улице при ярком солнечном свете, в постели ночью или, возможно, в помещении с разноцветным освещением. Все эти различные среды меняют восприятие контента на экране вашего смартфона.

Pixelworks фокусируется на повышении точности отображения в реальных условиях и воссоздании художественного замысла создателя контента. Вместо легкомысленного повышения контрастности/качества/насыщенности изображения решения Pixelwork основаны об улучшении точности контента путем настройки дисплея и его содержимого в соответствии с окружающими условиями. условия.

Вот что могут сделать Pixelworks и их чип Iris 5:

• Заводская калибровка дисплея Прежде всего, Pixelworks сообщает нам, что они берут на себя ответственность за полную калибровку дисплея телефонов, с которыми они работают. Они выполняют индивидуальную калибровку дисплея каждого устройства на заводе и утверждают, что результаты их калибровки находятся в пределах дельта E < 1 от целевых показателей, полученных в независимых лабораторных испытаниях. Iris 5 также способен управлять цветом устройства.
• Обработка движения в реальном времени на Iris 5 Обработка движения, если все сделано правильно, является ключевым компонентом в уменьшении дрожания и борьбе с несоответствием частоты кадров. Pixelworks подчеркивает, что это не следует путать с общей интерполяцией движения, которая приводит к гнусному «эффект мыльной оперы". Нам говорят, что их обработка движения сохраняет предполагаемый вид движения контента и адаптирует его к типу контента и окружающей среде. Это важно, поскольку многие фильмы не предназначены для сверхплавного движения, в отличие от спортивных трансляций. Кроме того, ощущение дрожания увеличивается с увеличением контрастности контента, а на контраст дополнительно влияет среда просмотра. Pixelworks утверждает, что они компенсируют оба этих фактора при обработке движения. Это особенно важно для контента HDR, который потенциально может иметь очень высокую контрастность. Говорят, что обработка движения также работает для мобильных игр. Ранее Pixelworks выигрывала Премия Голливудской профессиональной ассоциации (HPA) и Премия Lumiere в области развлекательных технологий от Advanced Imaging Society (AIS) за свою видеоплатформу для оценки движения TrueCut, используемую в кинофильмах.
• Автоматическая регулировка баланса белого и контрастности дисплея Как уже упоминалось ранее, внешний вид контента на дисплее меняется в зависимости от среды просмотра. Pixelworks занимается эффектами, которые окружающая яркость и цвет оказывают на ваше восприятие цветов на дисплее. В более теплой среде просмотра баланс белого дисплея будет казаться относительно холоднее – и наоборот – эффект, известный как хроматическая адаптация. Чтобы компенсировать это, дисплей должен настроить цвета. к цвет окружающего света, чтобы дисплей воспринимался одинаково при разном цветовом освещении. Многие телефоны теперь предоставляют эту функцию, возможно, популяризированную Apple True Tone, которая была представлена ​​в их 9,7-дюймовом iPad Pro. Однако True Tone адаптируется только к окружающему цвету, а окружающая яркость дополнительно влияет на контрастность экрана. Чем ярче окружающий свет (относительно дисплея), тем темнее кажутся цвета на экране, сжимаясь в сторону черного. И чем ярче дисплей (относительно окружающего освещения), тем светлее кажутся цвета на экране, сжимаясь в сторону белого. Это известно как Эффект Бартлсона-Бренемана, а Pixelworks способна компенсировать это, регулируя системную гамму и используя локальное усиление контрастности. Однако детали правильной реализации этого чрезвычайно сложны: от перцепционных измерений до отображаемых значений пикселей дисплея. Samsung — еще один производитель смартфонов, который учитывает это, но только для режима высокой яркости при солнечном свете.
• Затемнение постоянного тока для предотвращения мерцания OLED В большинстве телефонов с OLED-экраном яркость дисплея регулируется путем быстрого включения и выключения экрана — метод, называемый широтно-импульсной модуляцией (ШИМ). Для большинства телефонов это мерцание происходит примерно 240 раз в секунду, а результирующая яркость дисплея зависит от того, как долго дисплей находится во включенном состоянии. Однако некоторые потребители утверждают, что из-за этого мерцания у них возникают головные боли, которые усугубляются при более низких уровнях яркости дисплея. DC затемнение пытается исправить это, вместо этого регулируя яркость дисплея с помощью традиционного аналогового управления. Хотя это устраняет мерцание, это может отрицательно сказаться на калибровке и однородности дисплея, поскольку изменения напряжения OLED могут существенно изменить его выходные характеристики. Однако мы можем увидеть OLED с более высокой разрядностью ЦАП, которые могут больше полагаться на ток для регулировки амплитуды отдельных светодиодов.
• Преобразование тонов SDR в HDR для видео и игр Iris 5 способен конвертировать стандартный контент в HDR. Цель состоит в том, чтобы стандартный контент выглядел так, как если бы он был создан для расширенного динамического диапазона. Это делается в режиме реального времени на Iris 5 DSP, и преобразование работает наряду с другими адаптивными функциями. Я написал целый предисловие о произвольных улучшениях дисплея, поэтому может показаться, что эта функция относится к этой категории. Хотя эта функция является наиболее субъективной, Pixelworks объясняет, что тональная компрессия позволяет лучше отображать преобразованный контент в различных условиях просмотра. Если все сделано правильно, преобразование SDR в HDR прекрасно сочетается с адаптивной контрастностью дисплея и настройкой баланса белого.
• HDR10 для устройств низкого и среднего класса Хотя HDR10 обычно предназначен для устройств более высокого класса, Pixelworks может сотрудничать с устройствами среднего и бюджетного класса, чтобы донести до масс «сертифицированный HDR». Iris 5 поддерживает встроенную 10-битную обработку, которую не поддерживают большинство бюджетных SoC. Дешевые мобильные дисплеи теперь способны отображать как минимум 95% DCI-P3 и около 400 нит со статической контрастностью 1000:1, что может обеспечить сносный мобильный HDR-опыт за эту цену. Кроме того, для ЖК-дисплеев Iris 5 может управлять подсветкой дисплея, используя динамическое управление подсветкой для снижения энергопотребления и улучшения динамической контрастности. Однако большинство ЖК-дисплеев уже способны на это.

«Дисплей с естественными тонами» и «O1 Ultra Vision Engine» — это функции. найден на OPPO Find X2 Pro. Эти функции обеспечиваются визуальным процессором Pixelworks Iris 5.

Pixelworks и их чип также предоставляют некоторые другие второстепенные функции, такие как масштабирование видео и улучшения резкости/краев, и они утверждают, что Iris 5 может разгрузить часть обработки изображения от SoC. Ниже представлен рекламный видеоролик, которым поделилась компания, в котором освещаются основные функции визуального процессора Pixelworks. Мы загрузили видео на YouTube с разрешения Pixelworks, но если вы предпочитаете смотреть несжатое видео, вы можете сделайте это здесь, на сайте Pixelworks..

Улучшения, о которых заявляет Pixelworks, на бумаге все хороши и хороши, но мне еще предстоит ощутить реальную эффективность этих функций. Ни одна из идей не является полностью новой, но в то же время ни одна из них не реализована на смартфоне очень хорошо. Из этих функций концепция адаптации контрастности дисплея к окружающей среде, возможно, является наиболее важной для дальнейшего улучшения качества контента в мире, где каждый флагманский телефон кажется иметь «Дисплей А+» с цветами «неотличимо от идеального» (не совсем). Наряду с тем, что Pixelworks рекламирует как «лидер отрасли» Заводская калибровка дисплея, мне не терпится увидеть, как все это будет работать, когда я получу в руки телефон с новейшим чипом Iris 5.

Компания Pixelworks обратилась к нам, чтобы рассказать нам о своих продуктах и ​​услугах. Мнения, написанные выше, являются моими собственными.

Пересмотрено 25 марта 2020 г.