rgb光线传感器 黑夜白天都清晰，小米9屏幕功能详解
黑夜白天都清晰，小米9屏幕功能详解
小米9采用6.39英寸水滴全面屏，2340*1080分辨率三星AMOLED，拥有103.8% NTSC超广色域，亮度高达600nit，60000:1超高对比度，表面采用康宁第六代大猩猩玻璃覆盖。屏幕内置多项实用小功能，让小米9无论在白天还是黑夜显示都非常清晰。
图为小米9手机主板：左上角红色方框为光线感应器
小米9在屏幕模组背面的封装层，也就是光线感应器正上方的位置开了个小洞，这样光线感应器就能接收到透过OLED屏幕传导过来的环境光，进而感知到外部环境光线的变化。
它所采用的这颗屏下光线感应器整合了一颗RGB光线传感器，不仅拥有高灵敏度的特性，提升了低环境亮度下的测光精度，而且它还可以探测出不同的光源，将屏幕发出的光过滤修成，让光线感应器更加精确得感知环境光线强度。同时其每秒5000次的高精度检测也远高于业界平均水平。
而在"下巴"方面，此次小米9在同样天线性能下，天线净空区减少了1.5mm，并且采用最新的屏幕和结构设计，下巴缩小了1.67mm。最终小米9的底边框高度仅3.6mm，相比上代小米8缩短了40%。得益于这些技术的加持，小米9屏占比高达90.7%。
之前使用小米手机的用户一定遇到过从一个正常光照的环境快速切换到光线直射的环境，亮度的徒然上升会激活屏幕的高亮模式来增加用户的可读性。此前这个过程可以明显感受到屏幕亮度的变化，而小米9的屏幕在强光下可以平滑过渡至高亮模式，较普通模式亮度提升了39%，亮度增强的过程更加平滑柔顺。
此前小米4首次使用"阳光屏"技术，可以实现"像素级动态对比度调整"，驱动其屏幕的每个单独像素进行实时动态对比度的调节，即使在强光照射下的户外环境，也能够保持屏幕显示内容的可读性。
而小米9使用了第二代阳光屏技术，通过优化色彩饱和度，使得屏幕显示内容在户外场景下表现的更加真实，让用户的观感更加舒适。下面我们就来看下小米9的屏幕在默认显示下和"阳光屏"优化后的显示对比。从下图对比可以很明显得看到在"阳光屏"的作用下，原本已经暗淡无光的照片被调整得清晰可见。
低亮度下屏幕色彩更保真
"夜光屏"这个概念也是小米首创，于小米6上首发。其搭载最低屏幕亮度仅1nit的超暗夜光屏，使屏幕最低亮度降低78%，用户即使在弱光环境下使用也不会刺眼。
小米工程师在小米9的屏幕上作了色域衰减的算法补偿优化，将色域衰减从未做补偿时的10%降低到0%。同时小米9还优化了低亮度下Gamma，减少灰阶置0数，让小米9在低亮度显示时，色彩更加保真，可以显示更多暗部的细节。
我们从以下的对比图可以很明显得看出优化和没优化之间的显示区别：
此次小米9屏幕通过了德国电气工程师协会VDE低蓝光护眼认证，支持 256阶护眼模式，切换过渡效果更加平滑，可以减少蓝光对眼睛的伤害。
更省电的深色模式和更多彩的息屏显示
由于OLED屏幕拥有自发光的特性，显示黑色时更加省电，小米9在此基础上新增了两项特色功能：熄屏显示和深色模式。
息屏显示作为采用OLED屏幕手机的一项特色功能，其利用的是OLED屏幕支持部分像素点亮的特性。当用户将手机处于锁屏状态时，屏幕部分显示区域依然可以显示时间或通知等一些重要信息。这样用户就不用频繁得解锁手机去获得这些信息，省电的同时也减少了手机的解锁次数。
小米9支持了息屏显示2.0，不仅加入了全新16种息屏显示效果，同时还支持息屏消息提醒。这样用户可以根据自己的心情随意更换息屏界面，包括时间、日期、彩色背景图等，选择更加的多元化。
此次小米9还支持系统级的深色模式，系统的主要界面都换成了纯黑色底，不仅让用户便于在室内场景和夜间使用手机，同时纯黑的界面给人以极为强烈的科技感，突出全面屏手机的沉浸感和内容呈现。并且由于OLED屏幕自发光的特性，黑色像素点会以超低功耗显示，这样可以做到屏幕更加省电。实测小米9在屏幕最大亮度深色模式生效时屏幕耗电降低约83%，屏幕半亮度可节深色模式生效时屏幕耗电降低约50%。
硬件上屏下光线传感器、超声波距离感应以及更小的天线净空区，达到90.7%的超高屏占比，配合阳光屏2.0、低亮度显示优化、深色模式等软件功能，小米9可以带给用户更加极致的观看体验。
挑战人眼的「哈苏色」，到底什么来头？
记录可以说是「拍照」这一行为的动机，而它也是影像发展的推动力。
从胶片到数码，从智能手机不到一英寸的传感器，到比人脸还大的大画幅相机，器材的发展突飞猛进。亿级像素，60fps 的连拍速度，十几万的高感表现，几乎都已成为好器材的评判标准。
但这几年一直有个热门问题，人眼相当于什么级别的相机？
答案令人咋舌，人眼相当于 1.27 亿像素，甚至更高，且传输到大脑前还可以做一次叠加。此外，人眼还有着极强的高感，晚上能够无噪点观星。动态范围也好得出奇，逆光下仍然可以辨别出准确的色彩，同时还有着一定的对比度，甚至还相当于配备着一枚内变焦的 8mm~800mm 的镜头。
倘若当下相机产品拥有其中一项的规格，大概率都能够直接拿诺贝尔物理学奖了。
另外最为关键的是，假使以我们的认知为参考的话，人眼还有着 100% 的还原性，虽然有点犯规的嫌疑，但足够领先当下许多产品的色彩管理。
这或许就能回答，为什么许多相机总拍不出你想要的光影、色彩、色调。所见与所得，似乎总差那么一点。
还原，说来容易，其实非常困难，因为这等同于要做出一台类似人眼规格的相机。
还原色彩，真的很难？
人眼中的「色彩」并非只是物理学上的一个客观概念，其中掺杂了不少大脑主观因素，有着一定的「脑补」成分。
摄影师 Hans Strand 拍摄
我们脑海中关于色彩的记忆，可能会与现实世界中真实的色彩呈现有些许偏差。就好比，当我们谈论天空，总会想起蔚蓝；说起孩童脸庞，不免提到红润一样，即便是在不同光线场景下，也依然有着纯粹的主观色彩去粉饰所见。
而此时，如果相机严格按照现场真实的色彩来记录，并通过机身处理呈现在照片中，乍看起来会略显平淡，远没有我们心中的那般山明水秀。
从这个角度来说，实际上我们想看到或想记录到的颜色其实是「人脑中的记忆色」。
摄影师 Donald Michael Chambers 拍摄
但世界的颜色可以简单地分化为红蓝绿三原色，其余颜色均由它们调和而成，它们就像一张纵横交织的蛛网，互相影响互相钳制。
而想要在相机内部用一套标准，将物理学中的颜色和「记忆色」逐一对应，难度不亚于编纂一部《大英百科全书》。
在影像行业中，对「记忆色」的还原算是一个大难题。为了尽可能地匹配「记忆色」，不少厂商选择在相机内引入多种「预设」。这样做的目的是在不同环境里提供不同的颜色偏移尺度，比如在面对风光题材时，就换成景色模式；针对人像，也有专门的人像模式。
左：哈苏相机，中：其他相机风光模式，右：其他相机人像模式
但解决问题的同时，也带来了两个新问题。
一是，不同拍摄题材的适配问题。 记录的题材包罗万象，难以简单地划分到风光、人像以及静物中，往往是风景中有人，而人也可能是静物的背景，面对这些场景，单一的预设难以满足需求。
二是，场景预设中的色彩取舍准确度的把握 。每个人对色彩的敏感度不同，喜好程度可能难以被界定，简单的套用预设也会弄巧成拙、适得其反。
可以看出，单纯根据不同场景研发不同的预设，试图去涵盖所有的场景，这并不现实。
哈苏色，怎么挑战人眼？
无限接近人眼所见，并非只有不断增加场景预设这一种解题思路。
2004 年，在影像领域沉淀数十年的瑞典相机品牌哈苏和几十位顶尖的摄影艺术家，研发了一套足以满足复杂场景需求的色彩方案，来解决「接近人眼所见」的难题。
这个方案就是哈苏自然色彩解决方案 HNCS，也就是很多摄影师熟知的哈苏色。
简单点说，「哈苏色」不为某个单独的场景做色彩优化，而是在面对任何场景的时候，都力求呈现出真实准确的色彩，这也是哈苏带来的最独特魅力：它拍出的画面，和你肉眼看到的几乎一样。
摄影师 Hans Strand 拍摄
「哈苏色」是个极其复杂的系统，它更像是一个「认证标准」，包括底层的硬件基础、软件算法优化、后期处理等等，这样的复杂性，也使得「哈苏色」只存在于哈苏的中画幅系统之中。可以说，只有哈苏中画幅相机，才能拍出 100% 的哈苏色。
这样一套复杂的色彩方案是怎么做到的，「哈苏色」又是如何还原人眼的记忆色？我们以哈苏 9 月 7 号发布的中画幅无反相机 X2D 100C 为例，X2D 100C 配备了一块 43.8 x 32.9mm 背照式中画幅传感器，具备哈苏色加持下的 1 亿像素，相对于前作 X1D II 50C 像素数翻倍。
如果你听过底大一级压死人，就会知道这样一块同时具备更多的像素数量和更大的单个像素尺寸的传感器，是一切画质表现的硬件基础，也让 X2D 有更精准和细致的图片细节，同时也在图片中极大地保留了色彩的丰富度。
摄影师 Hans Strand 拍摄
画面 100% 放大
即便再进行二次放大裁切，我们依然能够清晰地看到，岩石上层层叠叠的苔藓呈现出不同的绿色层次，而且所有的绿色细节丰富、边缘过渡平滑。
这样的效果，不是只要具备了中画幅 4433 传感器就能做到，更关键在于哈苏对传感器的调校。
每一台 X2D 在出厂之前，都会经过一个由哈苏的瑞典工程师对传感器进行像素级标定的过程，每一个标定过程都需要 3~4 个小时，确保每个像素点的成像效果都一致，也为了避免不同相机之间拍的照片出现个体差异，也就是说，不同的 X2D 相机也都会有着同样出色的色彩表现。
这一切的硬件配置和标定，实则都是为了后续严苛的软件算法而准备。
X2D 100C 卡口的右侧靠近手柄处便是色温传感器
首先，需要先精准记录环境的色温，获得精准的白平衡，为此哈苏也在 X2D 的机身上加入了一个色温传感器，在比较极端的情况下也能测出准确的白平衡，例如日出日落这种色温快速变化的场景。
摄影师 Ali Rajabi 拍摄
为什么要精准测出白平衡？是因为相机不能像人眼一样识别出彩色。而为什么不能识别出彩色，是因为每个像素只能识别出一个颜色。众所周知，相机所用的传感器多为 RGB 排列，捕捉光线也是分开采集红色、绿色、蓝色三原色信息，转化为 0、1 电信号，再由机内转变回哈苏的 RGB。
为了能记录更多的色彩，哈苏创立了涵盖范围更广的哈苏 RGB 空间，而与现实色彩的一一对应，其实就是这两个 RGB 值对应的过程。
而不同 RGB 值的对应，也是决定能否接近人眼所见的关键， 这其中的相关定义就是由哈苏的画质工程师和行业内几十位顶尖摄影艺术家共创。摄影艺术家们先给「记忆色」一个大众范围的定义，哈苏画质工程师再依据标准完成两个色彩空间 RGB 值的对应，最终也就形成了哈苏对「记忆色」的诠释。
摄影师 Flora Borsi 拍摄
摄影师 Hans Strand 拍摄
除此之外，因为胶片的明暗对比度是最佳的，所以哈苏也在对比度调整的算法中，加入了胶片曲线，其灵感和算法就取自于哈苏在胶片时代的积累，反哺到了数码时代的色彩调优中，让每一张哈苏拍摄的照片，看起来都颇有种影调柔和的胶片感。
哈苏这一整套的软件算法并非仅限于相机自身内部的处理，而是嵌入在哈苏 3FR 的 RAW 格式文件中，后期也可以利用 Phocus 软件进行颜色的更精确调整和表达。简言之，只有 Phocus 才是解 3FR RAW 格式最优的软件。
摄影师 Ali Rajabi 拍摄
哈苏的色彩软件算法其实有着客观和主观两个层次，客观的是两个 RGB 数值对应的准确度，主观的则是对于色彩展现出的「美感」，是来自于哈苏在影像领域的自我沉淀，也取自于顶尖摄影师的艺术造诣。
不难看出，哈苏色不是什么玄学，而是真正的色彩科学，也反映出了哈苏的相机哲学：Create to Inspire，让每一位摄影师更能专注创作，在面对同一个场景中的不同主体时，不用顾此失彼，能兼顾不同主体的色彩表现力，对很多人来说做到了「拍好直出不用修」，同时精准的色彩，也给影像的后期处理提供了更大的空间。
「哈苏色」的本质是为了真实
在影像以及人类历史上，哈苏都留下了特有的印记。
1969 年 7 月，哈苏相机记录下了阿波罗代表人类首次登月壮举，是人类飞向星辰大海远大计划的见证者。
同年 8 月，摄影师 Iain Macmillan 用了十分钟拍摄了 6 张照片，其中一张被用于披头士《Abbey Road》专辑封面，而这「不经意」的设计和拍摄，让这张专辑成为乐坛不朽的经典，披头士四人也成为「斑马线」的代言人，成为众多乐迷竞相模仿的对象。
2010 年，随着 iPad 横空出世，哈苏相机拍摄的乔布斯登上《时代周刊》。照片中，他深邃睿智的目光，似乎也在暗示 iPad 即将掀起全新的数码狂潮。
对于一个影像厂商而言，能在人类的历史节点中留下一张张值得品味和永久流传的图像，而并非是简单的产品硬件参数，或许更接近成功的范畴。
相机的本质就是记录，记录的核心是真实。一张张经典照片之所以能在经历时间的涤荡后依旧打动人心，除了光影、色调、题材等因素影响之外，其背后最核心的那份关乎「真实」的力量更是灵魂所在。
化繁为简，聚焦真实，是哈苏品牌自诞生之初的坚持。而「哈苏色」的诞生则是哈苏追求真实的一种表达。从胶片时期行至数码无反时代，哈苏从未停止前进的脚步，在经典之上，用技术革新为探索极致影像之路带来无限可能。
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