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真实世界般流畅!OPPO Find X2 Pro的“120Hz 超感屏”是如何炼成的?

时间:2020-03-18 作者:邵乐峰 阅读:
120Hz刷新率+3K QHD分辨率+240Hz触控采样率,OPPO Find X2 Pro配备的120Hz超感屏(Ultra Vision Screen)带给消费者的那种细腻真实的渐变效果和身临其境的逼真感,是用语言无法形容的。那么,你可知这块被OPPO称之为“OPPO有史以来最好的屏幕”,是如何修炼而成的?

作为智能手机上最重要的部分,一块具备顺滑流畅体验、色彩表现自然丰富、极具视觉冲击力的屏幕,其带给消费者的那种细腻真实的渐变效果和身临其境的逼真感,是用语言无法形容的。CgFEETC-电子工程专辑

以不久前发布的OPPO Find X2 Pro为例,其配备的120Hz超感屏(Ultra Vision Screen),被OPPO称之为“OPPO有史以来最好的屏幕”。除了采用来自三星的6.78英寸双曲面AMOLED显示屏,支持最高3K QHD+(3168x1440)像素分辨率外,最大的亮点还在于它搭载了一颗来自Pixelworks公司的独立图像处理芯片,使得视频画质得到了硬件级提升。CgFEETC-电子工程专辑

Pixelworks MotionEngine™ MEMC视频动态插帧技术是实现“120Hz超感屏”的幕后英雄。顾名思义,120Hz屏幕意味着每秒能够呈现120帧画面,通过将30帧视频插至60帧甚至120帧,动态画面更流畅自然,不仅适用于本地视频,同时也兼容优酷、爱奇艺、腾讯视频和Netflix等多个在线视频平台。同时,HDR视频画质增强技术,能够对SDR视频的动态范围效果进行实时优化。CgFEETC-电子工程专辑

启用120Hz刷新率+3K QHD+分辨率配置,再配合240Hz触控采样率(触控响应时间只需4.2毫秒),这应该是今年5G旗舰手机中第一款支持该组合的产品。相比“60Hz/90Hz刷新率+90Hz/135Hz/180Hz屏幕采样率”的配置,前者屏幕流畅度的提升是“可以被肉眼感知得到的”,能够有效避免卡顿和掉帧,给用户带来沉浸式视觉体验,刷信息流和玩游戏也更加跟手。CgFEETC-电子工程专辑

MotionEngine™的“是”与“不是”

作为一种智能检测运动内容的显示处理技术,MotionEngine™具备的运动预估和运动补偿 (Motion Estimate and Motion Compensation, MEMC)功能针对高刷新率显示进行了内容优化,可以消除意外抖动和模糊,并保留预期的运动观感。换句话说,凭借MotionEngine™技术,无论在何种内容帧率或移动设备刷新率下,原始帧都能够得到最大程度的保留。CgFEETC-电子工程专辑

这对电影、体育、移动设备、流媒体和用户拍摄视频等行业来说意义十分巨大,屡获好莱坞殊荣的TrueCut™运动调控工具也以这项技术为基础就不足为奇了,因为TrueCu™t能够通过对内容的重置提升内容本身,并同时确保保留内容原创意图。CgFEETC-电子工程专辑

但坦率的说,如果只把MotionEngine™仅仅当作一个简单的插帧引擎,或是一个电视MEMC视频动态插帧技术,认为其只能用于进行运动平滑和加帧,未免有“井底观天”的嫌疑。它不同于电视上看到的任何东西,没有可怕的“肥皂剧效果”,不局限于24fps内容,也不会改变艺术/创意意图,使视频看上去不自然。CgFEETC-电子工程专辑

之所以这样说,是因为尽管目前所有中高端电视百分之百都默认启用了MEMC功能,但那些都是10年前的技术了。在那些高镜头平移的运动场景(足球、曲棍球、篮球)、由可变帧率/低分辨率/业余水平的平移镜头、运动而产生的互联网流媒体、HDR回放,无法忍受高速运动视频画面中抖动/拖影的比例高达50%以上。CgFEETC-电子工程专辑

HDR内容在时下流行的内容分发站点中逐步增长,例如Netflix现在拥有200多部HDR电影,而3年前只有不到10部,且规定今后所有新电影都要使用HDR拍摄;互联网流媒体平台也正在迅速增加HDR功能。但相比之下,帧率为24帧的SDR内容仍然占绝对主导地位,CgFEETC-电子工程专辑

——Netflix 200部HDR影片仍然只占其总库的4%,对于Prime Video来说,这个数字更是小于0.1%;每分钟有300小时的视频被上传到YouTube上,其中99%是SDR;随着5G用户的增加,SDR源视频仍将主导视频消费市场。CgFEETC-电子工程专辑

CgFEETC-电子工程专辑

因此MotionEngine™针对移动设备提高了性能,比如始终采用实时SDR到HDR的转换解决方案(SDR2HDR),可为绝大多数视频和游戏内容显示更多细节,颜色及更高动态对比度,从而始终带来身临其境的体验;同时优化了功耗,消除了诸如抖动之类的瑕疵,用户能够藉此准确的显示视频内容,确保自然运动和创作意图得到完美的呈现。CgFEETC-电子工程专辑

谁是影响手机视觉体验的真凶?

内容格式落后于设备能力,是影响内容在手机上视觉体验的根本原因,而且环境光的变化还会进一步降低手机的视觉体验。从下图可以看出,人眼能够识别的静态图像和运动图像PPI(每英寸像素)之间存在着巨大差异,这一部分未实现的视觉质量差距,源自现在的移动设备显示屏技术法消除的运动伪影。CgFEETC-电子工程专辑

目前,所有智能手机的屏幕刷新率均介于60-120Hz之间,而绝大多数视频内容帧率在24-30fps之间,在人类有史以来生产出来的50万部影片中,只有大约15部电影采用帧率大于30fps进行制作。众所周知,相对较低的帧速率(通常低于显示刷新率)会导致抖动,即出现“断断续续”或是不连续的运动图像。而移动设备对抖动的感知,又通常取决于以下四个因素:CgFEETC-电子工程专辑

  • 屏幕亮度:手机屏幕亮度远远高于电影院银幕亮度
  • 屏幕类型:发光显示器的对比度高于典型的电影院银幕(反射光)
  • 对比度:较高的对比度可加重抖动感
  • 刷新率:内容帧率和显示刷新率的差距越来越大

同时,更高的色彩级数,意味着渐变色更细腻,由于高动态范围(HDR)10bit的色彩级数是8bit的64倍,使得HDR 10bit能够支持10亿种色彩显示,而传统8bit屏幕只能支持1670 万种色彩显示,相比标准动态范围(SDR)视频就需要更高的亮度和更大的对比度,对于OLED屏幕,对比度更是接近∞(因为黑色亮度平均接近于零)。那么对于SDR视频来说,由于黑白差异小,相同的抖动下,抖动感更低;而HDR视频正相反,黑白差异更大,相同抖动下,抖动感更强。也就是说,对比度越高,抖动感越强,两者呈正相关关系。CgFEETC-电子工程专辑

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MotionEngine™是专为高亮度、高对比度、高分辨率、高刷新率和宽色域显示而设计的,并且能够自适应不断变化的环境光条件。也就是说,它可根据环境光线的变化动态调整亮度和色调,增强对比度,从而保持视觉清晰度。CgFEETC-电子工程专辑

此外,Pixelworks拥有绝对精准的高效显示校准技术,可以帮助消费者精准匹配色彩,重现色彩生动逼真的的照片和视频的瞬间所捕获的瞬间,而这项功能建立在Pixelworks业界领先的色彩校准技术之上,该技术色差值ΔE<1,精准还原肤色,加以全面的色彩管理及自定义调整,给客户带来沉浸式的逼真体验。CgFEETC-电子工程专辑

而作为Pixelworks自动自适应显示技术的一部分,全程DC调光解决了AMOLED屏幕在低亮度下可能造成的双眼疲劳问题。为使屏幕变暗,Pixelworks处理器会动态调整显示器的电压,以减轻常规脉冲宽度调制(PWM)调光引发的屏幕闪烁。此外,通过使用手机的RGB传感器,自动自适应显示还可以调整显示器的色温,减少蓝光,尤其在夜晚时,便于持续观看和玩游戏,以确保眼睛的舒适。CgFEETC-电子工程专辑

本文为EET电子工程专辑 原创文章,禁止转载。请尊重知识产权,违者本司保留追究责任的权利。
邵乐峰
ASPENCORE 中国区首席分析师。
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