时间来到2009年的深秋。
全球高端智能手机市场,几乎完全被启明芯的“创世IV”系列和刚刚展露峥嵘、引发全球热议的“创世V”工程样机所主导。
而在构成智能手机核心体验的另一关键部件——cIS图像传感器领域,东瀛索尼帝国,依然享受着其长达数年的“高枕无忧”般的绝对统治。
凭借其领先的Exmor系列cmoS传感器技术,以及在半导体制造工艺和模拟电路设计上的深厚积累,索尼几乎垄断了全球中高端智能手机图像传感器的供应。
无论是苹果iphone,还是那些在“北辰”和安卓阵营中挣扎的非启明芯品牌手机,其摄像头模组的核心,大多跳动着一颗来自索尼的“芯”。
超过百分之五十的市场份额,以及在高端市场近乎百分之八十的占有率,让索尼影像部门的利润表,如同盛开的樱花般绚烂。
对于启明芯在cIS领域的布局和野心,索尼高层虽然通过各种渠道有所耳闻。
毕竟,启明芯在全球范围内招募图像处理算法工程师、收购小型光学技术公司(的动作,并非完全密不透风。
但他们普遍对此抱着一种“战略藐视”和“技术自信”的态度。
“启明芯?那个香江的暴发户?”
在索尼半导体事业部的一次内部技术研讨会上,一位负责Exmor RS产品线的高级主管,在谈及潜在竞争对手时,语气中带着一丝不易察觉的轻蔑。
“他们在数字芯片和操作系统上确实很厉害,但cmoS图像传感器,可不是简单的数字逻辑堆砌!”
“这里面涉及到太多模拟电路设计的精髓、像素结构的光学物理、以及最关键的——大规模量产工艺的know-how!这些,没有十年以上的深厚积累,根本不可能入门!”
另一位负责市场策略的经理也附和道:“没错。我们索尼的Exmor品牌,在全球消费者和手机厂商心目中,就是‘高画质’的代名词。”
“启明芯自身就对我们的传感器都赞不绝口,每年都要包下我们最大部分的高端产能。启明芯就算想自己搞,他们能从哪里找到足够优秀的技术人才?又能从哪里获得最先进的制造工艺支持?更不用说我们手中那密如蛛网的专利壁垒了!”
“让他们折腾去吧。”那位高级主管最后总结道,“或许,等他们在我们布下的专利雷区里碰几次壁,在低良率的泥潭里淹没几十亿美金之后,就会明白——”
“索尼的‘王座’,可不是那么好挑战的。我们现在最主要的精力,还是要放在如何满足下一代手机对更高像素、更快对焦速度的需求上。”
这种“高枕无忧”的傲慢与轻视,如同一种无形的“战略麻醉剂”,让索尼帝国在享受着垄断利润的同时,也渐渐放松了对潜在颠覆者的警惕。
他们并不知道,一支由启明芯精心打造的“特种部队”——
“鹰眼计划”核心研发团队,正在位于比利时鲁汶的“启明芯欧洲图像技术创新中心”(原Imagitech研发中心)以及启明芯深川总部的秘密实验室内,以一种近乎“战争状态”的强度,夜以继日地进行着一场旨在“潜行狙击”索尼技术霸权的秘密研发!
“鹰眼计划”的总负责人,是那位年仅三十出头、被林轩委以重任的技术少帅——周宏宇。
而为他提供最核心技术弹药和方向指引的,除了远在香江的林轩本人,便是Imagitech的创始人,那位在像素设计和降噪算法领域浸淫数十年的比利时国宝级专家——皮特·范德梅尔博士。
在启明芯不计成本的资金投入和“开天计划”最高优先级的资源倾斜下。
“鹰眼”团队汇聚了全球范围内最顶尖的芯片设计工程师、AI算法科学家、光学物理专家、以及图像信号处理(ISp)架构师。
他们的目标,从一开始就不是简单地去模仿或追赶索尼现有的技术,而是要利用启明芯在人工智能(“伏羲”NpU)、Soc芯片(“天枢”平台)以及EdA工具链(“盘古\/女娲”)上的独特优势。
基于Imagitech在cIS底层核心专利上的“秘密武器”进行深度融合,从而打造出一款在成像理念和用户体验上,都足以对索尼现有产品形成“代差级”领先的——“王炸级”图像传感器!
“我们要做到的,不仅仅是让手机在白天能拍出清晰的照片,”
林轩在一次与“鹰眼”团队的越洋视频会议上,清晰地阐述了他的核心理念,
“更要让它在夜晚、在极暗光环境下,依然能够捕捉到超越人眼所见的细节和色彩!要让它在面对大光比场景时,能够智能地平衡高光与阴影,还原最真实的视觉感受!”
“更要让它拥有‘智慧的大脑’,能够像专业的摄影师一样,实时地理解场景、识别主体、优化构图、甚至预测运动,从而让每一个普通用户,都能随手拍出具有艺术美感的‘大片’!”
“这,就是我定义的——‘计算摄影’的未来!”
林轩的这番话,为整个“鹰眼”计划指明了前进的方向。
在接下来的数个月里,周宏宇和范德梅尔博士带领着他们的“多国部队”,围绕着林轩提出的“计算摄影”核心理念,开始了一场艰苦卓绝的技术攻坚:
像素与传感器层面的深度创新: 他们将Imagitech那独特的“深沟槽隔离(dtI)+ 背面照度(bSI)”像素设计架构,与启明芯最新一代cmoS制造工艺进行深度整合,目标是打造出拥有更大单像素感光面积、更高阱容量、以及更低暗电流噪声的全新一代传感器晶圆。
ISp图像信号处理管线的革命性重构: 启明芯“天枢”Soc团队,专门为“鹰眼”传感器定制开发了一款全新的、拥有超强算力的ISp(图像信号处理器)。
这款ISp不仅集成了Imagitech那套基于“多帧合成与自适应滤波”的高效降噪算法,更重要的是,它与“伏羲”AI加速引擎(NpU)进行了前所未有的深度耦合!
“伏羲”AI的全面赋能: 这,才是“鹰眼”计划真正的“杀手锏”!启明芯的AI算法工程师们,正在夜以继日地为“鹰眼”开发一系列基于深度学习的、运行在“伏羲”NpU上的“超级图像处理算法”:
AI智能场景识别与参数自适应系统: 它不再是传统手机上那种简单的“美食模式”、“夜景模式”的场景标签,而是能够像人类大脑一样,实时地对取景框内的画面进行像素级的语义分割,识别出天空、建筑、人脸、植被、水体等不同元素。
并根据不同元素的特性和光照条件,智能地、动态地调整曝光、白平衡、对比度、锐化、色彩饱和度等数百项参数,以达到最佳的整体视觉效果。
AI超分辨率变焦与细节增强引擎: 通过多帧合成和AI算法插值,能够在数码变焦时,最大程度地保留图像细节,实现远超传统光学变焦的清晰度和解析力。
AI极致暗光影像系统: 结合超大底传感器和多帧RAw域融合技术,再通过AI进行智能降噪和细节重构,能够在几乎伸手不见五指的极暗环境下,拍摄出明亮、纯净、且细节丰富的“夜视仪”级照片和视频。
AI实时人像分割与电影级景深虚化引擎: 能够精准地识别人物主体与背景,并模拟出单反相机大光圈镜头才能实现的、过渡自然、光斑唯美的电影级背景虚化效果,甚至还能进行后期焦点和光圈的重新调整。
AI智能运动预测与追焦系统: 能够预判拍摄对象的运动轨迹,实现更快速、更精准的自动对焦和追焦,轻松捕捉精彩瞬间。
这些在当时看来如同“黑科技”般的AI摄影功能,正在“鹰眼”团队的秘密实验室内,一点点地从概念变为现实。
当然,研发的过程充满了挑战。
新像素结构的工艺稳定性问题、ISp与AI引擎之间的数据吞吐瓶颈、AI算法模型的功耗与效率优化、以及如何将这些复杂的计算摄影功能无缝地集成到“北辰oS”的相机应用中……每一个难题,都像是一座需要翻越的高山。
林轩虽然不能时刻待在实验室,但他几乎每周都会与周宏宇和范德梅尔博士进行数小时的远程技术研讨。
他凭借其超越时代的视野,总能在团队陷入困境时,精准地指出问题的症结,并提出一些极具启发性的解决方案。
比如,在解决AI算法在手机端运行功耗过高的问题时,他提出了“端云协同计算摄影”的早期构想——
即部分计算量不大的AI任务,如场景识别、初步降噪等,在手机端完成。
而部分计算量极大、对实时性要求不高的AI任务,如极致暗光下的多帧融合与细节重构、或者云端相册的智能美化与编辑,则可以上传到启明芯的云端服务器,利用更强大的算力进行处理,然后再将结果返回给用户。
这种“化整为零、分而治之”的思路,为“鹰眼”团队在功耗与性能之间取得平衡,提供了重要的借鉴。
时间,就在这样紧张而充实的研发节奏中,悄然流逝。
2009年深秋的某一天,启明芯深川总部,那间代号为“暗室”的顶级光学测试实验室内。
林轩、赵晴鸢、陈家俊、以及“鹰眼”项目的核心负责人周宏宇和远道而来的范德梅尔博士,正屏息凝神地站在一台精密的图像质量分析仪前。
分析仪的测试台上,固定着一颗刚刚从欧洲空运过来的、编号为“EYE-x1-proto-007”的“鹰眼”cIS工程样品。
它的旁边,则摆放着一颗索尼提供的Exmor系列传感器,作为性能对比的标靶。
周宏宇深吸一口气,在电脑上按下了测试启动按钮。
两颗传感器同时开始采集标准测试场景下的图像数据。
很快,分析仪的屏幕上,开始实时显示出两者的各项核心性能指标对比曲线——信噪比、动态范围、色彩精度、解析力……
最初,两者的曲线还比较接近,互有胜负。但当测试场景切换到“极暗光环境”和“超大光比(hdR)环境”时,奇迹发生了!
代表着“鹰眼x1”的那条性能曲线,如同打了鸡血一般,骤然向上拉升,以一种近乎“碾压”的姿态,将索尼Exmor的那条曲线,远远地甩在了身后!
尤其是在信噪比和动态范围这两个最能体现传感器硬实力的核心指标上,“鹰眼x1”的领先优势,达到了惊人的百分之三十以上!
“成功了!我们真的成功了!”周宏宇看着屏幕上那令人难以置信的数据,激动得几乎要跳起来,年轻的脸庞因为兴奋而涨得通红!
范德梅尔博士也激动地推了推鼻梁上的老花镜,眼眶中闪烁着泪光。他知道,自己毕生追求的那些看似“异想天开”的像素设计和降噪算法,终于在启明芯这个神奇的平台上,变成了现实!
林轩的脸上,也露出了欣慰的笑容。他知道,这颗小小的“鹰眼”,凝聚了多少人的心血和智慧。它,将是启明芯射向索尼帝国心脏的,一支最致命的“潜行狙击之箭”!
而索尼,对此,依然一无所知,高枕无忧。