圖像抖動演算法

A. LCD像素演算法

LCD的 像素間距(pixel pitch)的意義類似於CRT的點距(dot pitch)。點距一般是指顯示屏相鄰兩個象素點之間的距離。我們看到的畫面是由許多的點所形成的，而畫質的細膩度就是由點距來決定的，點距的計算方式是 以面板尺寸除以解析度所得的數值，不過LCD的點距對於產品性能的重要性卻遠沒有對後者那麼高。

    CRT的點距會因為蔭罩或光柵的設計、視頻卡的種類、垂直或水平掃描頻率的不同而有所改變，而LCD顯示器的像素數量則是固定的，因此在尺寸與解析度都相 同的情況下，大多數液晶顯示器的像素間距基本相同。解析度為1024×768的15英寸LCD顯示器，其像素間距均為0.297mm(亦有某些產品標示為 0.30mm)，而17寸的基本都為0.264mm。所以對於同尺寸的LCD的價格一般與點距基本沒有關系。

色彩數就是屏幕上最多顯示多少種顏色的總數。對屏幕上的每一個像素來說，256種顏色要用8位二進制數表示，即2的8次方，因此我們也把256色圖形叫做 8點陣圖；如果每個像素的顏色用16位二進制數表示，我們就叫它16點陣圖，它可以表達2的16次方即65536種顏色；還有24位彩色圖，可以表達 16,777,216種顏色。

 目前液晶常 見的顏色種類有兩種，一種是24位色，也叫24位真彩。這24位真彩是由紅綠藍三原色每種顏色8位色彩組成，所以這種液晶板也叫8bit液晶板。每種顏色 8位，紅綠藍三原色組合起來就是24位真彩，這種液晶顯示器的顏色一般標稱為16.7M或者16.77M。另一種液晶顯示器三原色每種只有6bit，也叫 6bit液晶板，這種液晶板通過「抖動」的技術，通過局部快速切換相近顏色，利用人眼的殘留效應獲得缺失色彩。這種抖動的技術不能獲得完整的8bit （256色）效果，通常是253種顏色，那麼三個253相乘就基本是16.2M色。也就是說我們通常用16.7M表示真正的24位真彩（8bit板），而 用16.2M表示6bit板。兩者實際視覺效果差別不算太大，目前高端液晶顯示器以16.7M色佔主流。

所謂黑白響應時間是液晶各 像素點對輸入信號反應的速度，即像素由暗轉亮或由亮轉暗所需要的時間（其原理是在液晶分子內施加電壓，使液晶分子扭轉與回復）。常說的25ms、16ms 就是指的這個響應時間，響應時間越短則使用者在看動態畫面時越不會有尾影拖曳的感覺。一般將黑白響應時間分為兩個部分：上升時間（Rise time）和下降時間（Fall time），而表示時以兩者之和為准。

    CRT顯示器中，只要電子束擊打熒光粉立刻就能發光，而輝光殘留時間極短，因此傳統CRT顯示器響應時間僅為1～3ms。所以，響應時間在CRT顯示器中 一般不會被人們提及。而由於液晶顯示器是利用液晶分子扭轉控制光的通斷，而液晶分子的扭轉需要一個過程，所以LCD顯示器的響應時間要明顯長於CRT。

    從早期的25ms到大家熟知的16ms再到最近出現的12ms甚至8ms，響應時間被不斷縮短，液晶顯示器不適合娛樂的陳舊觀念正在受到巨大挑戰。可以先 做一個簡單的換算：30毫秒=1/0.030=每秒鍾顯示33幀畫面；25毫秒=1/0.025=每秒鍾顯示40幀畫面；16毫秒=1/0.016=每秒 鍾顯示63幀畫面；12毫秒=1/0.012=每秒鍾顯示83幀畫面。可以看出12ms的誕生意味著液晶製造的一個巨大進步。

    但要注意的是，液晶顯示器都有一個掃描頻率的限制，特別是對於場頻（又稱刷新率），很多都限制在75Hz以下，而就一般概念而言，75Hz意味著一秒刷新75幀畫面，這樣看上去就達不到12ms對應的每秒83幀畫面了。

    實際上，我們上面所說的12ms響應時間是針對全黑和全白畫面之間切換所需要的時間，這種全白全黑畫面的切換所需的驅動電壓是比較高的，所以切換速度比較 快，可以達到12ms；而實際應用中大多數都是灰階畫面的切換（其實質是液晶不完全扭轉，不完全透光），所需的驅動電壓比較低，故切換速度相對較慢。因此 從2005年開始，很多廠商已經開始強調灰階響應時間的重要性，不過灰階響應時間可以通過特殊方法提高，因此與黑白響應時間之間並沒有明確的對應關系，相 當於一個全新的描述響應時間的參數。

    據數據表明：響應時間30毫秒=1/0.030=每秒鍾顯示器能夠顯示33幀畫面，這是已經能滿足播放的需要；響應時間25毫秒=1/0.025=每秒鍾顯示器能夠顯示40幀畫面，完全滿足DVD播放以及大部分游戲的需要；而玩那種激烈的動作游戲（如 QUAKEIII、UT2003、DOMMIII）、極速追逐賽等游戲要達到毫無拖影的話，所需要的畫面顯示速度都要在每秒60幀以上，即需要的響應時間 =1/每秒鍾顯示器能夠顯示60幀畫面=16.6毫秒。

說到灰階響應時間，首先來看一下什麼是灰階。我們看到液晶屏幕上的每一個點，即一個像素，它都是由紅、綠、藍（RGB）三個子像素組成的，要實現畫面色彩 的變化，就必須對RGB三個子像素分別做出不同的明暗度的控制，以「調配」出不同的色彩。這中間明暗度的層次越多，所能夠呈現的畫面效果也就越細膩。以8 bit的面板為例，它能表現出256個亮度層次（2的8次方），我們就稱之為256灰階。

    由於液晶分子的轉動，LCD屏幕上每個點由前一種色彩過渡到後一種色彩的變化，這會有一個時間的過程，也就是我們通常所說的響應時間。因為每一個像素點不 同灰階之間的轉換過程，是長短不一、錯綜復雜的，很難用一個客觀的尺度來進行表示。因此，傳統的關於液晶響應時間的定義，試圖以液晶分子由全黑到全白之間 的轉換速度作為液晶面板的響應時間。由於液晶分子「由黑到白」與「由白到黑」的轉換速度並不是完全一致的，為了能夠盡量有意義的標示出液晶面板的反應速 度，傳統的響應時間的定義，基本以「黑—白—黑」全程響應時間作為標准。

    但是當我們玩游戲或看電影時，屏幕內容不可能只是做最黑與最白之間的切換，而是五顏六色的多彩畫面，或深淺不同的層次變化，這些都是在做灰階間的轉換。事 實上，液晶分子轉換速度及扭轉角度由施加電壓的大小來決定。從全黑到全白液晶分子面臨最大的扭轉角度，需施以較大的電壓，此時液晶分子扭轉速度較快。但涉 及到不同不同明暗的灰度切換，實現起來就困難了，並且日常在上看到的所有圖像，都是灰階變化的結果，因此黑白響應的測量方式已經不能正確的表達出實際的意義，為此，灰階響應時間的概念就順應而出了。

    需要說明的是，雖然灰階響應更難控制，需要的時間更長，但實際情況卻有可能完全相反。因為廠商可以通過特殊的技術，使灰階響應時間大大提高，反過來比傳統 的黑白響應時間短很多。比如使用響應時間加速晶元，可以使25ms黑白響應時間的產品擁有8ms的灰階響應時間。灰階響應時間與原來的黑白響應時間含義和 性質差別很大，兩者之間沒有明確的對應關系，但又都是對液晶響應時間的描述。

    從2005年開始灰階響應逐漸為眾多廠商所使用，總的來說，這些產品通常使用了更好的響應時間控制方式，比如各個象素的響應時間更加穩定、統一。灰階響應 時間短的產品脫影現象也更少一些，畫面質量也更好，尤其在播放運動圖像的時候，因此游戲玩家或者愛看影碟的用戶可以更多考慮液晶顯示器的這個參數。

液晶的 對比度實際上就是亮度的比值，定義是：在暗室中，白色畫面(最亮時)下的亮度除以黑色畫面(最暗時)下的亮度。更精準地說，對比度就是把白色信號在 100%和0%的飽和度相減，再除以用Lux(光照度，即勒克斯，每平方米的流明值)為計量單位下0%的白色值(0%的白色信號實際上就是黑色)，所得到 的數值。對比度是最黑與最白亮度單位的相除值。因此白色越亮、黑色越暗，對比度就越高。對比度是液晶顯示器的一個重要參數，在合理的亮度值下，對比度越 高，其所能顯示的色彩層次越豐富。

目前提高對比度有兩種方法：

1、提高白色畫面的亮度。

2、讓黑色更黑，降低最低亮度，這個也許有些不好理解，首先，需要知道控制液晶顯示器光線的明暗變化，是不可能通過發光燈管開、關來實現的，而液晶又是不 能做到100%不漏光的，所以即使調整至純黑畫面，液晶顯示器還是會有一些亮度的。這是個分母、分子的問題，分子小了對比度自然就高了。

    提高亮度增加對比度的方法相對簡單，不過受到燈管壽命、液晶漏光等問題，亮度不能無限量提高。第二種方法是很多高端液晶廠家的發展方向，這也是為什麼亮度 不高的液晶能夠達到高對比度的原因。在購買液晶顯示器時，應該注意挑選顯示器畫面有沒有因高亮而色彩失真，因為那樣的高對比度是沒有參考價值的。更重要的 是，虛高的亮度並不會帶來更好的顯示效果，它只會使淺色圖像變成茫茫一片，而對暗部表現卻毫無幫助。

    此外，廠商在宣傳單上標注的對比度參數分兩種，一種是典型值，就是在同一畫面下的對比度，另一種是最大值，就是整個顯示器在亮度不一定的狀態下所取的最 大、最小亮度所比的對比度，例如某款液晶最大對比度為550:1，而典型值為500:1。那麼其中的最大值也就不具備參考性，典型值才是真正的對比度，最 大對比度實際上也就是廠商所玩的數字游戲。

    另外，還有些廠商所標注的對比度是所謂的「動態對比度」。所謂動態對比度，指的是液晶顯示器在某些特定情況下測得的對比度數值，例如逐一測試屏幕的每一個 區域，將對比度最大的區域的對比度值，作為該產品的對比度參數。不同廠商對於動態對比度的測量方法可能也不盡相同，但其本質也萬變不離其宗。動態對比度與 真正的對比度是兩個不同的概念，一般同一台液晶顯示器的動態對比度是實際對比度的3-5倍。所以，動態對比度也不過就是廠商所玩的數字游戲，並沒有實際意 義。

    目前主流液晶顯示器的對比度大多集中在400:1至600:1的水平上，而加拿大公司Brightside推出的採用LED背光技術的DR-37P超高動態范圍液晶顯示器居然號稱擁有200000:1的超高對比度，真是令人有點瞠目結舌了。

帶寬代表顯示能力的一個綜合指標，指每秒鍾所掃描的圖素個數，即單位時間內所有掃描線上顯示的頻點數總和，以MHz為單位。帶寬越大表明顯示控制能力越強，顯示效果越佳。

    帶寬的詳細計算公式如下:理論上帶寬 B=r(x) ×r(y) ×V

    r(x)表示每條水平掃描線上的圖素個數

    r(y)表示每楨畫面的水平掃描線數

    V 表示每秒畫面刷新率（即場頻）

    B 表示帶寬

目前市場上出售的LCD顯示器的可視角度都是左右對稱的，但上下就不一定對稱了，常常是上下角度小於左右角度。當我們說可視角是左右80度時，表示 站在始於屏幕法線（就是顯示器正中間的假想線）80度的位置時仍可清晰看見屏幕圖像。視角越大，觀看的角度越好，LCD顯示器也就更具有適用性。

    由於每個人的視力不同，因此我們以對比度為准，在最大可視角度時所量到的對比度越大就越好。目前市場上大多數產品的可視角度在120度以上，部分產品達到 了170度以上。需要說說明的是，在不同測量方式下，可視角度的標稱值也不同，由於顯示器廠商通常沒有說明具體的測量方式，因此總的來說，可視角度是一個 參考值。

也稱刷新率，是每 秒刷新屏幕的次數，單位為Hz。場頻越低，圖像的閃爍、抖動越厲害，但LCD顯示器畫面掃描頻率的意義有別於CRT，指顯示器單位時間內接收信號並對畫面 進行更新的次數。由於LCD顯示器像素的亮滅狀態只有在畫面內容改變時才有變化，因此即使掃描頻率很低，也能保證穩定的顯示，一般有60Hz就足夠了，但 在部分行業應用如醫療、監控中，要求液晶的刷新率能夠達到70Hz甚至85Hz，主要是要求能夠以較快的頻率讀取數據進行顯示。

也稱為水平刷新率，它是指每秒鍾的掃描線數，單位為KHz。行頻=行數*場頻，例如在800*600的解析度下，當刷新率為85Hz時（通常表述為 800*600@85Hz ），行頻=600*85Hz=51Khz。

CD液晶和傳統的CRT顯示器，解析度都是重要的參數之一。傳統CRT顯示器所支持的解析度較有彈性，而LCD的像素間距已經固定，所以支持的顯示模式不像CRT那麼多。LCD的最佳解析度，也叫最大解析度，在該解析度下，液晶顯示器才能顯現最佳影像。

    目前15英寸LCD的最佳解析度為1024×768，17～19英寸的最佳解析度通常為1280×1024，更大尺寸擁有更大的最佳解析度。

    LCD顯示器呈現解析度較低的顯示模式時，有兩種方式進行顯示。第一種為居中顯示：例如在XGA 1024×768的屏幕上顯示SVGA 800×600的畫面時，只有屏幕居中的800×600個像素被呈現出來，其它沒有被呈現出來的像素則維持黑暗，目前該方法較少採用。另一種稱為擴展顯 示：在顯示低於最佳解析度的畫面時，各像素點通過差動演算法擴充到相鄰像素點顯示，從而使整個畫面被充滿。這樣也使畫面失去原來的清晰度和真實的色彩。

    由於現在相同尺寸的液晶顯示器的最大解析度通常是一致的，所以對於同尺寸的LCD的價格一般與解析度基本沒有關系。

（博客  2008-02-02 10:30:11）

B. 小米陽光模式技術特點及技術優勢

小米陽光模式是小米公司推出的一種新型圖像處理技術，主要應用於小米電視產品中。它通過獨特的硬體架構和軟體演算法，有效提高圖像質量和用戶體驗。該技術採用高集成度、低功耗和高效能的圖像處理晶元，集成多種獨立的圖像處理模塊，如降噪、色彩校正和細節增強等，協同工作實現更優的圖像質量。

小米陽光模式的軟體演算法基於深度學習技術，通過大量訓練數據和學習模型實現圖像精細處理和優化。核心的「陽光演算法」能夠識別圖像中的陽光和陰影部分，並針對性處理。此外，「細節增強」技術根據圖像內容和場景，增強和優化細節部分，提高圖像清晰度和立體感。

優化措施方面，小米陽光模式採用「自適應刷新率」技術，根據圖像內容和場景自動調整電視刷新率，減少圖像模糊和抖動。小米陽光模式還支持HDR技術，實現寬色域和高色彩精度，提供豐富色彩表現和高對比度。

小米陽光模式具有卓越圖像質量。在對比度和色彩表現方面表現出色。在黑暗場景下，減少噪點和提高細節表現；在明亮場景下，抑制過曝並保留細節。同時，具有良好的色彩還原能力，呈現出真實畫面效果。

小米陽光模式在性能方面表現出色。通過高效硬體架構和軟體演算法實現快速圖像處理速度和流暢視頻播放效果。在高清視頻處理中幾乎無延遲或卡頓現象，游戲場景下也能提供流暢體驗。

小米陽光模式能效表現也出色。採用先進製程工藝和高效圖像處理晶元，實現低功耗。實際測試中，開啟小米陽光模式後，電視功耗明顯降低，帶來更長續航時間和更低散熱需求。

總之，小米陽光模式通過獨特硬體架構、軟體演算法和優化措施，實現了卓越圖像質量、性能表現和能效表現。未來將推動數字電視技術的發展和創新。

C. 最新拍照手機評測

隨著科技的不斷進步，拍照手機已經成為了人們生活中不可或缺的一部分。為了幫助大家更好地了解當前市面上的拍照手機，我們將從攝像頭硬體、軟體演算法、拍照體驗等多個方面對幾款最新拍照手機進行評測。

在攝像頭硬體方面，像素和感測器尺寸是影響拍照效果的重要因素。目前，主流拍照手機的像素在4800萬到1億之間。例如，小米CC9 Pro、華為Mate 30 Pro和OPPO Reno 3等手機達到了1億像素級別，而蘋果iPhone 12 Pro Max和三星Galaxy S20 Ultra則保持了4800萬像素的高水準。感測器尺寸方面，華為Mate 30 Pro採用了業界最大的1/1.54英寸感測器，而蘋果iPhone 12 Pro Max則保持了一貫的1/1.7英寸感測器。

軟體演算法也是拍照效果的重要因素。許多最新拍照手機配備了獨立的圖像處理晶元，如華為的麒麟990和蘋果的A14 Bionic等，這些晶元能夠提供更快的圖像處理速度，提高拍照效果。此外，手機廠商自主研發的拍照演算法，如華為的XD Fusion Pro和小米的AI PDAF等，能夠優化拍照效果，提高畫面質量。夜間模式是近年來拍照手機的一大突破。通過增加曝光時間和採用多幀合成技術，夜間模式能夠在低光環境下拍攝出高質量的照片。

在拍照體驗方面，操作界面、快門速度和電池續航能力都是影響拍照體驗的重要因素。大部分最新拍照手機都採用了簡潔明了的操作界面，方便用戶快速找到各種拍照模式和設置。快門速度方面，大部分手機都支持快速的快門速度，能夠在瞬間捕捉到精彩瞬間。然而，也有一些機型，如三星Galaxy S20 Ultra，在高速拍攝時會出現畫面抖動或失焦等問題。電池續航能力方面，大部分手機都採用了大容量電池和快充技術，能夠保證長時間拍攝的需求，但也有部分機型，如華為P40 Pro，在長時間拍攝時電池續航表現不佳。

每款手機都有其獨特的特色功能。小米CC9 Pro的1億像素主攝、5倍光學變焦、超廣角鏡頭、微距鏡頭和人像鏡頭，使其功能全面且性價比高。華為Mate 30 Pro則憑借業界最大感測器、超強夜景模式和電影級視頻拍攝，適合喜歡用手機記錄生活的用戶。OPPO Reno 3的視頻超級防抖、超廣角前置攝像頭和美顏功能，使得它成為喜歡自拍和拍攝vlog的用戶的好選擇。蘋果iPhone 12 Pro Max的高像素主攝、夜間模式、Smart HDR和深度學習演算法，使其拍照效果出色，適合專業攝影師和攝影愛好者。三星Galaxy S20 Ultra的1億像素主攝、100倍變焦、實時HDR和夜景模式，拍照功能強大，適合對拍照要求極高的用戶。華為P40 Pro+的業界最大感測器、XD Fusion Pro演算法、5倍光學變焦和超強夜景模式，適合追求極致拍照效果的玩家。OPPO Find X2 Pro的5000萬像素主攝、10倍光學變焦、視頻超級防抖、超廣角前置攝像頭，功能全面且強大，適合對拍照和視頻拍攝都有要求的用戶。

D. OIS超引擎演算法是什麼

OIS超引擎演算法是一種用於圖像穩定的演算法，其中OIS代表光學圖像穩定（Optical Image Stabilization）。這種演算法通常應用於手機攝像頭，用於減少由於手部震動或運動引起的圖像抖動。
OIS超引擎演算法通過使用陀螺儀感應器檢測設備的搖晃和運動，並通過微調相機模塊的位置來對抗這些運動。當設備在拍攝時做微小調整，攝像頭鏡頭的光學元件會被移動，以抵消手部或設備的運動。這可以幫助確保拍攝的圖像保持穩定，減少模糊和抖動的影響。
OIS超引擎演算法的優點是實時響應，可以在短時間內對攝像頭進行微調，從而有效減少圖像的抖動。與數字圖像穩定（DIS）演算法相比，OIS超引擎演算法可以更好地保持圖像的清晰度和細節。
需要注意的是，OIS超引擎演算法僅適用於靜態或輕微運動的圖像穩定。對於快速或劇烈的運動，可能需要其他技術或演算法來進行更加高級的圖像穩定處理。