3D景深 4K高清 移动设备影像元件趋势
- DIGITIMES企划
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平板、智能手机随着处理╱绘图芯片、照相处理芯片的飞快进步，其摄录影能力已经逐渐有取代中低端入门数码镜头之势；随着800万、千万像素甚至4K摄录影功能的超高档智能手机的出现，无论您愿不愿意面对，现今人们随身携带平板、人手一支智能手机，突发状况下能够实时打卡、拍照、摄影与上传，从有图有真相到高清影音微电影，全民摄影的智能手机╱平板时代已悄然来临…
从电视、显示器到各种ICT产品，朝4K(3840x2160)发展已成趋势，然相关电视影片节目、游戏内容等内容产业还未普及，因此不仅许多协助内容创造的产品纷纷问世，从4K单眼镜头、摄录影机、到4K影视播放器，甚至是4K笔记本电脑、4K平板与4K录影手机等。这些产品驱动并创造出更多元、更庞大的数码档案高速复制与传输需求，自然的带动了像是USB 3/3.1、Thunderbolt 1/2.0的串行汇流排，以及SATA 3、M.2、SATA Express等储存装置传输规格的进化。
笔记本电脑的摄影机规格部份，目前大多是依照所采用的液晶面板(1366x768或1600x1200)分辨率，来搭配HD(1280x720p、100万像素)、1600x1200(200万像素)的内建摄影机(WebCam)；少数高端游戏或电竞笔记本电脑机种，如CJSCOPE EX-750G、AX-970等机种则提供到HD720p@30Hz，甚至Full HD(1080p)@30Hz的实时全高清录影能力。
在美国拉斯维加斯2014 CES 消费性电子展中，英特尔(Intel)与许多品牌笔记本电脑厂，一同公开全球首创整合 3D 深度感知功能，与具备1920x1080p (Full HD)摄录能力的RealSense (实感) 3D模块，除了可以强化增强视讯通话和视讯会议的功能，教育娱乐，也能针对移动设备的前方物体进行3D物体扫描与景深捕捉，进一步搭配脸部识别、语音识别╱命令控制、手势控制、体感侦测技术等新一代自然交互式界面，提昇人类与电脑互动与操控的自然性、平顺程度。
此模块将内建于执行微软 Windows 8/8.1的笔记本电脑╱变形平板移动设备，包括来自Acer、ASUS、DELL、Fujitsu、HP、Lenovo以及NEC等Ultrabook与二合一装置、笔记本电脑或一体机(AIO)电脑，都会使用到Intel RealSense技术，这些产品将于2014年陆续推出。
至于笔记本电脑＋平板的二合一变形机种，其平板电脑的架构规划上，会跟以前的纯平板电脑一样，采取前后两个摄影镜头配置的设计。以SONY VAIO Duo 13、Asus Transformer Book Trio TX201变形平板来说，其主(前拍)镜头高达800万像素，其实已经预留了挑战4K UHD(3840x2160)摄影╱录影能力；自拍副摄影镜头也高达207万像素(1920x1080 FHD)。
至于智能手机部份，无论是苹果的iPhone，或是HTC、三星、LG、Sony、Asus等Android智能手机，超过10亿支的年出货量，是各种研发中或刚推出的ICT资通讯技术、零组件供应商争相导入应用的最佳加载平台；手机厂商也乐于依全球行销策略、市场属性等因素，关键性的先导入这些新兴的ICT技术以做好差异化。
因此，大约在2012年下半，在各智能手机面板尺寸从4？4.3寸往上突破到5？5.5寸之际，各家手机厂已经纷纷推出具备1920x1080 (Full HD) 207万像素实时摄╱录影的智能手机，使得Full HD摄录能力已经变成基本款规格。到了2013年，各手机厂更是进行激烈的摄录影镜头的军备竞赛，从500万、800万像素照相镜头规格，到千万、两千万甚至四千万像素漫天喊价式的竞逐。
Nokia Lumia 1020搭载4,100万像素PureView BSI CMOS镜头、6镜片蔡司光学镜头(f/2.2)与第二代光学防手震技术。SONY Xperia Z1 5寸智能手机，使用1/2.3寸2,070万像素Exmor RS影像传感元件(f/2.0大光圈)，华硕New Padfone Infinity变形手机，采用1,300万(f/2.0)大光圈镜头+PixelMaster夜拍4倍感光增强技术。
2013年10月，Sony发售可搭接在Xperia Z1或其它Android智能手机上的外接镜头模块。分别是可提供1/f2.3 1,820万像素的QX10，与1寸 2,020万像素、F1.8光圈蔡司镜头的QX100，任何Android智能手机，只要附挂并安装上QX10、QX100外接镜头，摇身一变就成为一部类单眼镜头；镜头透过NFC轻碰手机感应，或在手机屏幕轻触拍照画面时，外挂镜头所拍摄的影像，透过Wi-Fi连线实时传到手机屏幕上，是相当有创意的新兴应用。
而2014年，宏达电(HTC)推出One M8旗舰级智能手机，其后面摄影技术是从上一代M7 UltraPixel技术所延伸而来；采用Duo Camera景深双摄影镜头技术，也就是由一个500万像素的主镜头，另外搭配一个景深摄影镜头，对拍摄人物做实时的景深对焦与运算，可以做到很不错的全场景景深控制，但是在实时录影规格上，仅支持到1920x1080p Full HD规格的实时录影。
于2014年5月14日开放全美使用者购买的Google Glass智能眼镜，其实时录影规格仍只停留在720p(1280x720@60Hz)的阶段。
从有图有真相 到高清4K微电影
在经过后(主)摄影镜头规格上惨烈的大车拼之后，到了2014年，除了宏达电的One M8之外，各厂家旗舰智能手机，在拍摄静态图片╱照片的规格，均已经突破千万像素，进逼到中高端数码镜头的规格。但由于应用处理器、视讯处理器的限制，使得大多数手机的动态摄影，仍停留在Full HD阶段。这是因为4K的动态影像数据量是一般Full HD的4倍，要如何实时处理、压缩编解码这样大量的数据，还需要应用处理器、视讯处理器等专门处理器的配合。
像传统H.264编码格式，来因应4K影像数据量已捉襟见肘，ITU(国际电信联盟)通过新的HEVC (H.265)的编码标准，其压缩效率比H.264多出近40%，可大幅减少影音传输时所需的带宽。预计2014年起，德仪(TI)、Altera、赛灵思(Xilinx)、意法半导体(ST)与睿致科技等芯片商，都会加速开发H.265的影像压缩/处理芯片，以提供UHD时代的影像解压缩需求。
高通(Qualcomm)于2013年发表的Snapdragon 800处理器(2.3GHz的四核Krait 400 CPU + 550MHz Adreno 330 GPU架构)，首度提供4K视讯影像处理能力，赋予手机直接输出至4K电视，甚至直接做4K UHD实时录影的能力。例如宏碁首发的Liquid S2，随后三星Galaxy Note 3、Galaxy S5、Sony的Xperia Z1、i1、Z2等手机，LG的G Pro2等高端旗舰手机，也纷纷支持4K录影。
随后高通进一步发表Snapdragon 805应用处理器(2.5GHz Krait 450 CPU + 500MHz Adreno 420 GPU架构)，805的GPU表现比800快40%，可提供更平顺的4K的视讯摄录与播放能力，同时Snapdragon 805为首款支持4K HEVC (H.265)硬件解码、以及每秒10亿像素(Gpixel/s)镜头运算量的移动处理器，降低视讯传输带宽，使得以Snapdragon 805设计的手机，无须搭配其它辅助的4K HEVC(H.265)编解码芯片，直接能做4K的实时录影与编码作业。
谣传Sony 秘密研发的新一代旗舰手机Xperia Z3，便将采用Snapdragon 805处理器，使用5.2寸1920x1080(Full HD)分辨率，采用金属边框设计，同时同样支持4K实时录影、屏幕输出，以及兼顾IP58防水功能的旗舰级手机。我们也可期望2014下半年，会陆续有越来越多的智能手机，支持到4K录影规格，往后智能手机即将从Full HD玩票级，全面进化到4K UHD专业级。
