Nov 28 2015

数码生活跟我来之"探索吧!苹果机密实验室"

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    科学技术很重要,数码生活跟我来。
    Hello,大家好,这里是由黑龙江大学有线广播台技术部每周六与您共度的休闲时光的《数码生活跟我来》。我是你们的好朋友浩然。
入冬以来气温不断下降,天冷路滑,同学们要注意安全哦。
    本期节目为大家带来的是对于全球市值最高的公司——苹果,它的最高机密实验室的一次探索。
    苹果公司创立之初,主要开发和销售的个人电脑,截至2014年致力于设计、开发和销售消费电子、计算机软件、在线服务和个人计算机。苹果的Apple II于1970年代助长了个人电脑革命,该公司硬件产品主要是Mac电脑系列、iPod媒体播放器、iPhone智能手机和iPad平板电脑;消费软件包括OS X和iOS操作系统、多媒体浏览器,网络浏览器,还有iLife和iWork创意和生产力套件。苹果公司在高科技企业中以创新而闻名世界。
    对于这种具有极高地位的科技公司,我们大都对他们的研发机构很有兴趣,而这次,数码产品专栏记者史蒂文,他以外来参观者的视角描绘了苹果绝密实验室,揭秘了苹果产品背后精密的测试流程。
    从苹果在库比蒂诺总部出发,在 280 公路快速地拐下来,就能到达这座不起眼的建筑。对于每个使用 Mac的用户来说,它像是连接手指的神经中心。这就是输入设备设计实验室。苹果在这里设计和测试新键盘、触控板和鼠标的原型机。它塞满了如宝藏一般的精密仪器,足以让极客(极客是美国俚语“geek”的音译。随着互联网文化的兴起,这个词含有智力超群和努力的语意,又被用于形容对计算机和网络技术有狂热兴趣并投入大量时间钻研的人。)们兴奋不已。
    此前,还没有一位记者或者媒体摄影师跨过这个实验室的门槛。但是为了昭示最新 iMac 的诞生——或许这个曾经封闭的公司想要展现一种更加透明的态度——苹果向这位记者打开了它的大门,当然,这只是其中的一部分,他们还谈论了它的新 iMac 和总体策略。下面就是这位记者所看到的。
    在一个用户测试实验室,苹果让调查对象坐在键盘前,把他们与传感器连接起来,测试使用设备打字对身体的影响。苹果输入设备的决策者,生态系统产品和技术部门副总裁 Kate Bergeron 说,“我们找来了各界人士,做内部用户研 究,我们在所有键盘上做关于肌肉疲劳度和记忆、声响、准确性和其他一些测试。”
    “输入准确性是我们使用的一个度量标准,还有,用户需要多长时间适应新键盘。”她声称这些新测试显示“用户更快地适应了它,并且能够更准确地找到按键的中心位置。”
    他说,我们进入了一个严密防守的地方。这是许多“特色实验室”中的一间。它放满了新奇的机器,大多数是苹果定制的,用来测试他们的设备。多数情况下,它们像机器人一样有条理地点击、敲打和 移动鼠标,以测量设备的性能和持久性。测试结果由复杂的软件来分析。“每一个新产品需要属于自己的测试,”她说。“我们必须设计固定装置,才能测试这些产 品。团队做了大量的工作,尽可能快地确定不同设计的特色。”
     其中有一个机器上有个锥子——它看起来有点像修理眼镜的小螺丝刀——它多次点击每个键帽,这位决策者说,今天,他们运送的每个键盘都进行了五点测试,包括四个角和中心。
     另一个机器人打字员是用来测试持续性的。在苹果的测试中,键盘被敲打到 500 万次。这些演示,部分是特意展现给我们看的,也有某些测试设备来自中国装配线。除了测试它们的原型机,苹果还会检查正式生产的版本是否合格。这让输入设备实验室整年都保持着非常忙碌的状态。
     一个设计实验室,一个苹果最高机密实验室,怎么会没有一台 3D 打印机呢?苹果用它的 MakerBot 来打印各种东西,比如特制的支架,使设备在测试时保持最佳的支撑角度,这种量小,特别的产品,有一个3D打印机就是这么方便。
     苹果还在不同的表面上测试它的鼠标和触控板——玻璃、金属、三聚氰胺树脂、木头、钢筋混凝土。“我们搞清了什么几何形状在什么材质的桌子是行得通的,”Bergeron 说。这时,机器人手臂正在一个木制平台上推拉着触控板进行测试。
     “我们重复多次,以获得最好的点击感受,” Mac、iPad 、生态系统和音响工程部副总裁 John Ternus 说,“为用户找到魔术般的体验。”
     对于苹果来说,每个键盘代表着一个不同的挑战。它需要为特定设备定制按键下的机械装置。为了解方案是否可行,苹果制作的原型机要远远大于实际的按 键,几乎就像汤姆汉克斯在电影《长大》上跳舞时踩过的钢琴键。如果你仔细观察,你就能够看到苹果为测试新键盘而制造的 原型。
     在音响屋,苹果测试其产品制造的声音。约翰说,“要得到正确的触感,你需要正确的声音.”这个屋子的主要部分是一个巨大的隔音室。在苹果创造的测试声音微定位的系统中,它属于核心部分。在测试新的 Magic Keyboard 时,苹果深度利用了它。 “原型机与销售品之间存在结构上的不同,因此,这个特别的键盘需要严格的监督和关注,以做出非常好的机械装置,”Bergeron 说,“在某次测试中,机械装置产生了一种我们不喜欢的声音。于是,我们去深入了解,最后改变了机械装置的材料,才获得消费者乐意听到的声音。”
     在测试新的 Magic Trackpad 2 时,苹果同样需要对声音进行精密校准。“按下去”和“弹上来”时的声音都需要是合适的。当然,声音测试机器及其捕获的各种声波是无法分出高下的,最终所谓正 确的声音还是必须由人类来决定。“我们坐在屋子里,那些真的会唱歌的人——不是我——在找声音对应的音准。 ” Ternus 说,“这个声调太高了,需要降下来一点。其实最终的决定还是来自于,我们究竟觉得这个声音怎么样?“ 毕竟,我们的感觉才是终极的输入设备实验室。”
     苹果至今的成功是有众多原因的,很多细节从Steven Levy的参观中也能看出来,各种产品设计上的细节,以及苹果对于用户的看重,导致了他们产品极其优质的用户体验,虽然,在苹果至今销量最好的iPhone手机——iPhone6和6plus发布时,有很多人吐槽他们各种怪诞的设计,但是,它依然是出货量最大的手机,原因离不开苹果公司产品的核心——封闭式的系统,导致了软件上高度的一致性,以及最终的结果,就是用户体验相对于竞争对手的超越。        Mac、iPad 、生态系统和音响工程部副总裁对记者说,要为用户找到魔术般的体验,也许,这就是贯穿整个苹果公司的一个核心理念吧。
    随着手机相机性能的突飞猛进,手机拍照摄影开始进入了人们的日常生活,人们对于手机拍照功能的诉求也越来越多。 尤其对于那些手机摄影爱好者来说,更高的像素、更大的光圈,这类单一的硬件提升已满足不了需求。很多时候厂商都不断向消费者推广高像素,大光圈或者是采用了某大的厂最新传感器,在枯燥的参数面前有时候会让我们感到麻木,难道提升拍摄质量只能拼硬件参数?下面聊聊手机当中拍照的“软实力”。
    HDR这个词想必大家可能都不陌生,几乎所有的手机相机软件都可以开启这一功能,但大部分人可能只是听过用过,可能只是简单的认为HDR就是让照片变得更加好看,但究竟开启HDR好在哪,开启了和没开启HDR又有什么不一样,何时才应该开启HDR呢?
    HDR英文全称High Dynamic Range,中文直译为“高动态范围”。HDR技术可以克服多数相机传感器动态范围有限的缺点,并将图片色调控制在人眼识别范围之内。它能将多张曝光不同 的照片叠加处理成一张精妙绝伦的图像。HDR简单的说,就是让你的照片无论高光还是阴影部分细节都很清晰。再说明白点,就是当你拍摄光比比较大的作品时, 缩小光比,营造一种高光不过曝,暗调不欠曝。让亮处的效果鲜亮,而黑暗保留更多的细节,能分辨物体的轮廓和深度,而不是以往的一团黑。
    拿HTC E9+来说,当我们开启HDR功能后,通常会连拍3张照片,这三张照片的曝光情况会有不同,分别是欠曝、正常曝光和过曝,然后会将这三张照片合成一张。通过HDR合成后,可以提升照片暗部和亮部的细节表现。
当然,HDR并不是总会有效,如果光线本来就很好,画面中又没有细碎的高光,那么HDR将会导致的结果就是:画面颜色变淡,也没有更多的细节可言,照片整体层次感下降,所以HDR不能随便开,要视情况而定。
    多帧降噪
    图像噪点也是影响图片质量的重要因素,我们平时用手机所拍摄的照片如果正常大小查看的话,也许注意不到什么。不过,如果将原图像放大,那么就会出现本来没有的颜色,这种假色就是图像噪点。因此,噪点过多会造成图像的细节表现缺失,最终导致图像整体质量下降。
    针对以上问题,越来越多的手机相机中加入了为解决图像噪点问题的多针降噪功能。市面上,例如一加手机内置的“画质加”功能,该模式和索尼手机拍摄选项当 中的手持夜景一样,利用多帧合成的软件算法进一步增强拍照效果,虽然像素上没有提升,但大大降低了图像噪点,整体图像细节更加清晰准确。
    从索尼的手持夜景模式来看,在这一模式下进行拍摄时,会记录几帧叠加图像,并将其优化合成为一张照片,有效减少噪点,带来更清晰的夜间成像。当然,索尼的手持夜景模式也有个小缺点,那就是拍摄完成之后需要等待一段时间让手机进行数据处理,最终得到合成的样张。
    Retina Flash
    对于大多数用户来说,手机拍照的最常用功能应该算是自拍功能。不过由于像素、成本以及外观设计等原因的限制,手机前置相机很难做到和后置一样。因此,前 置相机成像的优化更多从软件入手,例如:提升背景亮度,加入美颜功能等等。不过,到了夜间光线较昏暗时,前置相机基本处于半瘫痪状态。
    为了解决此类问题,新发布的iPhone 6S带来了一项黑科技——Retina Flash技术。苹果这次摒弃前置补光灯,两款全新的iPhone创新性地令屏幕成为了另类的“自拍补光灯”。先通过预闪检测亮度再根据周边环境光线闪 光,三倍于正常亮度的光线能令面部细节展现更充分。对于夜间拍摄效果有了显著提升。加上提升至500万像素的前置摄像头,可以说使得iPhone 6s/6s Plus在手机拍照技术上的领先优势更加明显。
    防抖技术中,一直有“真防抖”和“伪防抖”两大派系。数字防抖技术就属于一种典型的“伪防抖”技术。是目前手机相机中使用最广泛的技术,数字防抖技术主 要依靠软件算法实现,主要有以下这么几种原理:像素合并算法,这是一种较为简单技术,其原理是将图像原本的几个像素运算处理后合并为一个像素,就像平时我 们看到一张比较模糊的大图片在缩小后观看时就会觉得相对清晰一样。通过这种方式将抖动产生的位移“隐去”。但该方法图像细节要差些,并且会无法进行大尺寸 输出。
    还有一种是加权修正算法,实际上是在前者的基础上改进而来,由机内图像处理芯片对抖动造成的模糊画面进行像素合并后再“脑补”——这有点类似通过像素插 值将一张1000万像素的照片变为1500万像素一样。其实就是先缩小提高清晰度消除抖动模糊,再放大图像进行还原。虽然有些进步,但照片细节仍然会收到 严重影响,尤其是在色彩过渡和低反差图像的部位,经常出现大块的数码补全痕迹和不自然的过渡,要么就是丢失细节。
    众所周知,数字防抖技术运用的最好的是iPhone,在iPhone 6 plus以前,甚至是iPhone6都在使用数字防抖技术。iPhone的数字防抖技术主要是依靠高速拍摄多张照片,然后通过软件算法挑选出对焦最实的一 张,做成成片的技术,这在苹果iPhone中大量采用,也是苹果在未使用光学防抖时主要的软件提升画质的手段。
    总结
    手机拍照画质的提升手段会随着科技的进步越来越多样化,那些非常规的手段随着时间的推移也会普及开来。在硬件提升到达瓶颈时,从“软实力”入手,既能提升成像质量,还能有效降低生产成本。
    以上就是今天要为大家介绍的全部内容啦,欢迎关注黑龙江大学有线广播台技术部官方微博以及官方网站收听我们的节目并与我们互动,也欢迎关注广播台的微信公众平台获得更多精彩内容。科学技术同登台,数码生活跟我来,本期节目是由黑龙江大学有线广播台技术部张浩然为您制作,感谢您的驻足聆听让我们下周同一时间不见不散把。

正文部分到此结束

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