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移動影像“新層次” Xiaomi 14 Ultra

來源:孫夢瑤 發(fā)布日期:2024-02-25

2 月 22 日,小米正式推出 Xiaomi 14 Ultra 手機。小米方面稱:“Xiaomi 14 Ultra是小米有史以來最強大的影像旗艦”。該手機具備全焦段徠卡光學(xué)大光圈4攝相機模塊,采用了全新的第二代1英寸規(guī)格CMOS影像傳感器、無級可變光圈主攝,并搭載了小米首套 AI 大模型計算攝影架構(gòu)“Xiaomi AISP”。除此之外,Xiaomi 14 Ultra還使用了多項頂尖科技,包括小米龍鎧架構(gòu)、小米金沙江電池、重構(gòu)通信系統(tǒng)、雙向衛(wèi)星通信等。

愈發(fā)注重光學(xué)研究的“小米×徠卡”

光學(xué)是移動影像最核心的賽道,只有深入底層正向研發(fā),才能長久保持在移動影像領(lǐng)域新技術(shù)、新產(chǎn)品的自主研發(fā)設(shè)計能力。為打造引領(lǐng)時代的移動影像光學(xué)系統(tǒng),小米與徠卡聯(lián)合成立了“小米×徠卡光學(xué)研究所”。從最初發(fā)布的相關(guān)計劃中可以看到,雙方計劃投入超 200 名跨學(xué)科專家,在核心技術(shù)領(lǐng)域持續(xù)深耕,建立嚴苛的、高規(guī)格的“移動影像光學(xué)標準”。

雖然這一計劃的愿景還未能真正實現(xiàn),但小米確實正在一步一步地向前邁進,從Xiaomi 12S Ultra“原汁原味的徠卡影像”到 Xiaomi 13 Ultra“光學(xué)鏡頭小型化”,小米與徠卡的全球影像依然具備了移動設(shè)備影像水平和技術(shù)發(fā)展的風(fēng)向標。Xiaomi 14 Ultra正是“小米×徠卡”在光學(xué)研究方面的最新成果,也是兩者合作至今的第三款旗艦級產(chǎn)品。為此,小米也與前兩代旗艦級機型一樣,為其光學(xué)和影像技術(shù)的應(yīng)用理念進行了總結(jié),力求讓其拍攝和輸出的影像真實有層次,影像要記錄真實的人和世界,而真實是由豐富的層次帶來的。并稱之為“移動影像新層次”。

小米對這一概念進行了說明,表示“新層次”指的是“要細節(jié)豐富,過度細膩;要主次明確,遠近分明,通過好的技術(shù)和審美,還原生活的豐富、從而直指人心”。


高規(guī)格的成像系統(tǒng)

Xiaomi 14 Ultra 所搭載的是被其稱為“移動影像新光學(xué)時代Summilux 鏡皇” 光學(xué)系統(tǒng),其相機模塊的主攝擁有F1.63最大光圈,綜合進光量相比上代產(chǎn)品提升了136%,是蘋果iPhone 15 Pro Max的205%。超廣角和兩個長焦攝像頭的鏡頭最大光圈也均為目前同定位產(chǎn)品、同焦段鏡頭中最大的。大光圈帶來了更大的進光量和光學(xué)直出的景深效果,能夠展現(xiàn)豐富的空間層次。4個攝像頭所搭配的鏡頭均采用了迄今為止、業(yè)界同類產(chǎn)品的最高規(guī)格鍍膜工藝,可嚴格控制色散和失真。更有精密的鏡頭光路設(shè)計,無需銳化也可以直出自然、真實的高畫質(zhì)照片。

Xiaomi 14 Ultra 所搭載徠卡4攝相機模塊還可配合 ISZ 擴展焦技術(shù)距,實現(xiàn)等效于全畫幅相機系統(tǒng)的12mm-240mm焦段覆蓋。其主攝搭載的是索尼最新的“光喻”LYT-900第二代1英寸規(guī)格CMOS影像傳感器,其制程工藝為22納米,可使功耗直降43%(相比IMX989)。其原生動態(tài)范圍高達14EV,是IMX989 的 9.5 倍,讓畫面中豐富的明暗細節(jié)得以充分保留。該主攝還采用了無級可變光圈設(shè)計,能在高精度馬達的驅(qū)動下實現(xiàn)更精細的曝光和景深控制。

雙長焦攝像頭則無縫覆蓋了3.2×至10×變焦范圍的日常拍攝核心場景覆蓋,其綜合進光量更是領(lǐng)先于當(dāng)前業(yè)界的所有同焦段攝像頭,且全部擁有特寫拍攝能力,根治了影像旗艦在暗光、近攝場景下常見的“回落主攝”問題。另外,兩個長焦攝像頭與原生低畸變超廣角攝像頭一樣采用的是索尼IMX858影像傳感器,可與LYT-900影像傳感器在色彩、對比度、寬容度等方面實現(xiàn)同兼容標準輸出,在4個攝像頭之間實現(xiàn)無間協(xié)同工作,帶來更優(yōu)異的多攝一致性表現(xiàn)。


AI 大模型計算攝影平臺與移動影像“新層次”

優(yōu)秀的光學(xué)系統(tǒng)捕捉的海量原始信息,對影像管線的數(shù)據(jù)吞吐能力提出了更高要求。得益于小米澎湃OS(手機系統(tǒng))的底層技術(shù)賦能,小米的計算攝影能力在Xiaomi 14 Ultra上實現(xiàn)了全面升級,小米影像大腦被全面重構(gòu)為Xiaomi AISP,全面接入小米澎湃 OS AI子系統(tǒng),成為小米首個AI大模型計算攝影平臺。

從小米公布的 資料可以看到,Xiaomi AISP 將替代原有的小米影像大腦,用于支撐其未來十年的計算攝影算法體系。由小米澎湃 OS強大的AI子系統(tǒng)賦能,Xiaomi AISP 可充分調(diào)用SoC除ISP外所有計算模塊的算力,實現(xiàn)累計高達60TOPS的強大算力指標,為其算法的持續(xù)升級和研發(fā)奠定了良好基礎(chǔ)?;诖耍琗iaomi 14 Ultra 搭載全新的Fusion LM大模型融合光學(xué)算法。區(qū)別于傳統(tǒng)多幀HDR的“裁切-融合”模式,F(xiàn)usion LM通過分析每張RAW格式照片、每個像素的原始光強信息,在計算管線內(nèi)拼合出一張數(shù)據(jù)位深高達21bit的RAW格式照片,實現(xiàn)了對傳統(tǒng)算法能力上限的超越,解決了移動設(shè)備拍攝影像在明暗反轉(zhuǎn)、色彩斷層、邊緣光暈等方面的常見問題,并進一步讓照片明暗過渡平順,色彩層次自然。

依托強勁的算力和先進的算法,Xiaomi 14 Ultra實現(xiàn)了三項領(lǐng)先行業(yè)的影像能力升級:Ultra RAW超級底片、Ultra Snap超級抓拍和Ultra Zoom(Beta)超遠攝變焦。

Ultra RAW超級數(shù)字底片可直接提取 Xiaomi AISP 管線中的海量原始數(shù)據(jù),帶來了迄今為止移動領(lǐng)域數(shù)據(jù)量最龐大的RAW格式照片,其輸出影像擁有最高16bit線性色深、5000萬像素、16EV原生動態(tài)范圍等技術(shù)指標。在后期處理過程中,即使原片欠曝、過曝兩擋,也能在處理軟件中進行更大范圍的曝光調(diào)整,讓用戶能輸出曝光適宜的照片。據(jù)悉,Ultra RAW 經(jīng)過了Adobe實驗室校準,對專業(yè)攝影師常用的Adobe Lightroom等軟件有更好的兼容性。

Ultra Snap超級抓拍得益于Xiaomi AISP的超強算力,可實現(xiàn)最高150張全算法、高畫質(zhì)連續(xù)抓拍。

Ultra Zoom則是行業(yè)首款運用AI大模型打造的超遠攝變焦功能,在用戶使用30×以上的超高變焦比拍攝時,可自動調(diào)用AI大模型對原始光學(xué)數(shù)據(jù)進行高精度重繪,以顯著提升畫面清晰度。


“新層次”是小米對移動影像的新理解

充分的原始數(shù)據(jù)和高吞吐的計算管線,只能保證輸出的是一張技術(shù)上完美的圖像。人文類影像記錄的是每個時代發(fā)生的故事,需要有與時俱進的審美。過去的兩年中,小米與徠卡合作,與來自全球的街拍攝影師和攝影愛好者共同開發(fā)相關(guān)影像技術(shù)和功能,力求構(gòu)建起自成一派的影像審美理念,以進一步指導(dǎo)其相機模塊和影像技術(shù)的開發(fā)。在此框架下,小米還邀請了中國電影導(dǎo)演張藝謀擔(dān)任影像首席指導(dǎo),共同探討如何讓Xiaomi 14 Ultra在“光學(xué)”和“計算”技術(shù)革新的基礎(chǔ)上實現(xiàn)影像審美的“質(zhì)的飛躍”。

從目前已公布的資料來看,小米認為在使用手機拍攝移動影像的場景中,拍攝人像是最能體現(xiàn)其技術(shù)實力和影像審美理解觀念的關(guān)鍵場景。對人像的過度處理一直是難以根治的行業(yè)頑疾,無視細節(jié)的過度磨皮、缺乏縱深的全局模擬虛化飽受用戶詬病。為此,Xiaomi 14 Ultra進行了針對性的技術(shù)調(diào)整,對人像模式進行了系統(tǒng)性重構(gòu),實現(xiàn)了電影級影像層次的影像表達效果。其中起到關(guān)鍵作用的Xiaomi AISP內(nèi)建了獨立算法模塊“Portrait LM人像大模型”,不同于傳統(tǒng)人像模式“功能導(dǎo)向”設(shè)計思路,它模仿職業(yè)攝影師的創(chuàng)作思維:對人像主體進行打光增強、在背景上建模和仿真物理鏡頭的光路和散景形態(tài),并在后期修圖上模仿專業(yè)修圖師的操作方式,使人臉光影過渡立體真實、虛化光斑觀感自然、前中后景過渡如電影鏡頭般呈現(xiàn)出漸進感。

不僅照片,視頻也要有層次。Xiaomi 14 Ultra 借鑒電影調(diào)色美學(xué),帶來全新的“大師開拍”模式,可直出具有電影級層次感的視頻。“大師開拍”充分發(fā)揮了LYT-900影像傳感器的技術(shù)特點和性能,通過捕捉14EV高動態(tài)范圍影像數(shù)據(jù),將更豐富的畫面信息以電影影像的呈現(xiàn)方式進行處理,實現(xiàn)了支持10bit色深、BT.2020色域,以 HLG HDR 格式封裝等一系列技術(shù)指標,它還同時支持最高4K分辨率輸出,可帶來更豐富的細節(jié)和更真實的光影觀感。

Xiaomi 14 Ultra 的視頻基礎(chǔ)能力與拍攝體驗也得到巨大提升:8K 30fps超高清視頻無限時錄制、4K 120fps高幀率視頻錄制、最高4K 60fps連續(xù)變焦錄制。所搭載的4-MIC陣列采音系統(tǒng)還可錄制更為純凈、更富有空間感的現(xiàn)場聲音,并實現(xiàn)了音源追焦等系列功能。

在上代產(chǎn)品中廣受攝影師好評的街拍模式也同樣在Xiaomi 14 Ultra上得到升級。擴展了對85mm、135mm等兩個經(jīng)典焦段的支持,新增方便攝影師構(gòu)圖的超級取景框功能。另外,在專業(yè)攝影附件套裝方面,Xiaomi 14 Ultra也進行了升級,其中的攝影手柄采用了 全新的人體工學(xué)設(shè)計,并采用通過USB Type-C接口與手機實現(xiàn)硬連接,解決了前代產(chǎn)品所使用的藍牙無線連接,在響應(yīng)速度、操控便捷性等多個方面的不足,并實現(xiàn)了內(nèi)置1500mAh電池在應(yīng)急場景下為手機補電以及更便捷連同充電器、拍攝控制附件等全新擴展功能。新增的錄像按鍵和撥輪均支持功能自定義,所采用的近手布局方式更方便攝影師形成肌肉記憶,大大提升操控體驗。另外,Xiaomi 14 Ultra專業(yè)攝影套裝同樣支持轉(zhuǎn)接67毫米螺紋接口濾鏡。


升級不止于影像

影像是Xiaomi Ultra產(chǎn)品線的靈魂,但它同時也是新技術(shù)、新規(guī)格、新材料、新設(shè)計的融合體,更能應(yīng)對攝影愛好者在戶外攝影場景的拍攝所需。

Xiaomi 14 Ultra是首款應(yīng)用小米龍鎧架構(gòu)的機型,其機身框架、屏幕蓋板和后蓋均采用小米迄今為止最先進的材料和工藝,具備更強整機可靠性。中框采用CNC一體化金屬框架設(shè)計和6M42高強鋁材料,其強度是Xiaomi 14 Pro的2倍。

Xiaomi 14 Ultra的屏幕采用全等深微曲形態(tài),保證顯示內(nèi)容無畸變的同時,提升操控和握持的穩(wěn)定性,表面由小米龍晶玻璃覆蓋,抗跌落性能相比普通玻璃提升10倍。后蓋表面同樣采用高強度材質(zhì):全新科納皮耐磨性相比上代提升6倍,更大幅提升抗黃變、抗臟污能力,并通過了瑞士SGS五星級耐久認證。

另外,龍晶藍版本的Xiaomi 14 Ultra還采用了小米龍晶陶瓷材質(zhì),保持高強度和溫潤質(zhì)感的同時,相比傳統(tǒng)陶瓷減重一半。Xiaomi 14 Ultra 機身厚度僅 9.2mm,龍晶藍版本輕至229.5克,科納皮版本更輕至224.4克。

Xiaomi 14 Ultra也是首款采用小米金沙江電池的產(chǎn)品,它通過技術(shù)創(chuàng)新打破了手機電池的“不可能三角”,讓更大容量、更小體積和更長壽命可以兼得。Xiaomi 14 Ultra 的金沙江電池首次在硅碳負極電池中實現(xiàn)了6%的高含硅量、高達779Wh/L的能量密度,最終實現(xiàn)了5300mAh電池容量。其相比上代產(chǎn)品,在容量提升300mAh的同時,體積還縮小了8%。并且,該電池還能在充電循環(huán)達到1600次后仍保持80%健康度,進一步延長了整機使用壽命和長時間拍攝所需。

Xiaomi 14 Ultra 更首次在小米產(chǎn)品中支持雙向衛(wèi)星通信。小米澎湃 T1 信號增強芯片讓衛(wèi)星通信信號增強21%,保證遠距離下的穩(wěn)定連接。經(jīng)實測,尋星、連接、通話時延等指標,均明顯優(yōu)于友商。Xiaomi 14 Ultra 還充分考慮到極端場景下的緊急通信需求:支持極限續(xù)航模式和 SOS 緊急求助模式,保障低電、觸屏失靈等極限場景下依然可以通過衛(wèi)星通信求救;還支持從可穿戴設(shè)備實時獲取關(guān)鍵生命體征數(shù)據(jù),隨求救短信發(fā)送。Xiaomi 14 Ultra 還可選配衛(wèi)星信號增幅儀配件,接駁后信號增強一倍,提升極端環(huán)境下的通信能力。

Xiaomi 14 Ultra搭載第三代驍龍8旗艦處理器,搭配的升級版“雙路環(huán)形冷泵”散熱系統(tǒng)還專門為相機模塊新增了一條循環(huán)散熱通路,可持續(xù)提升長時間連續(xù)拍攝場景下的整機性能表現(xiàn),并以增強系統(tǒng)散熱效率,保持低功耗、低發(fā)熱量的方式,為攝影師的長時間拍攝提供更加穩(wěn)定的系統(tǒng)支持。

值得關(guān)注的是,Xiaomi 14 Ultra配備最高16GB LPDDR5X內(nèi)存和最高1TB UFS4.0存儲,并支持 FBO 存儲煥新。高性能內(nèi)存和存儲單元可以保證4K 120fps、8K分辨率等超高清高速視頻的拍攝更加流暢,減少掉幀或閃退的現(xiàn)象。而其搭配的USB 3.2 Gen2接口,除了傳輸速率達到10Gbps外,還支持最高4K 60Hz的DisplayPort視頻輸出。如此一來,該機已經(jīng)具備了連接外錄機的可能,一旦確認支持流媒體傳輸協(xié)議,或?qū)崿F(xiàn)外接閃存盤直錄的可能(小米并未就此進行說明和確認)。

目前,Xiaomi 14 Ultra已上市銷售,共有黑色、白色、 龍晶藍三種外殼配色的標準版機型可選,每個配色均提供多種內(nèi)存容量選擇,參考售價從12GB+256GB的6499元至16GB+1TB的7799元。Xiaomi 14 Ultra 16GB+1TB鈦金屬特別版(采用 TC-4 鈦金屬材料,屈服強度高達 900MPa,并通過MIM工藝注射成形)的參考售價則為8799元。


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