原標題:這些紅極一時的數碼產品有了“接班人”
◎實習記者 都 芃
當古董與數碼兩個詞放在一起,你能夠想到什么?
在數碼科技快速迭代、新產品層出不窮的今天,仍然有人鐘情于那些早已經被時代淘汰的數碼產品。
近年來,一股復古潮流席卷數碼界,CCD相機、CD光盤、老式游戲機……類似的“數碼古董”在一些社交平臺上頻頻出現。
除了獲得新奇的體驗、重溫屬于那個年代的美好外,從這些早已退出時代舞臺的數碼產品身上,我們還可以感受到科技的進步。
CCD相機被應用CMOS的設備取代
CCD全稱為電荷耦合器件。自數碼相機被發明以來,很長一段時間內,CCD都是數碼相機圖像傳感器獨一無二的選擇。
“圖像傳感器的功能主要是將光學圖像信號轉換為電信號,其作用類似于人眼的視網膜。”北京理工大學網絡與安全研究所所長閆懷志在接受科技日報記者采訪時介紹道,CCD能夠實現光電轉換,利用的是光二極管。其應用歷史已經有半個世紀,曾經在圖像傳感器領域獨占鰲頭。
彼時,CCD相機是數碼相機中的主流。可好景不長,應用CMOS(互補金屬氧化物半導體)圖像傳感器的相機在進入21世紀后異軍突起,很快便取代了CCD相機在數碼相機中的主導地位。
閆懷志表示,與CCD相比,CMOS圖像傳感器在光電轉換過程中,即光學圖像信號在被轉換為電信號時,相關電荷能夠被直接轉換為電壓和讀數,轉換過程較為直接、簡單、高效,因此后者在生產成本、響應速度以及功耗等方面具有顯著優勢。最終,經過不斷技術迭代,CMOS成為如今許多相機、手機、無人機等產品圖像傳感器的不二選擇。
創新并未就此止步,CMOS圖像傳感器又被“玩”出了新的花樣。例如,為了在智能手機有限的空間內盡可能增加CMOS的單個像素面積,如今許多手機廠商都采用多像素合成技術。其技術原理是在拍照時,可以將多個像素合并成一個像素進行感光,從而在幾乎不改變圖像傳感器大小的情況下,使單個像素面積增大,有效提升單個像素的感光能力,增強暗光時的拍攝畫質,提升照片純凈度。不過,施這樣的“魔法”也是需要付出代價的。當多個像素被合并為一個像素后,輸出照片的像素數量會顯著降低。例如,具備4800萬像素的圖像傳感器在應用“四合一”多像素合成技術后,其輸出照片的像素數量會降低為1200萬。
除了在圖像傳感器上下功夫,近年來攝影領域還迎來了一場真正的智能化革命。部分相機廠商利用神經網絡、深度學習等技術,讓人工智能“學習”大量的圖像數據,使其能夠幫助相機在拍攝時大幅提升圖像質量,在降噪、色彩以及鏡頭缺陷校正等方面有更好的表現。甚至在按下快門之前,人工智能就已經深度介入到拍攝過程中。例如,某相機廠商借助人工智能芯片,極大地提升了相機對焦系統能力。當人物出現在畫面中時,相機可以瞬間識別畫面中人物主體,并將焦點鎖定在人物上。此外,人工智能還能夠幫助相機進一步擴展可識別的主體類別,可以對包括車輛、昆蟲等在內的7種主體對象進行精準識別、捕捉。
網絡流媒體音樂平臺“接棒”CD光盤
除了近期大火的CCD相機,已經逐漸在音樂市場銷聲匿跡的CD光盤及CD播放器也重新出現在大眾視野中。
CD播放器誕生于上世紀80年代,發展至今已經有40余年歷史。CD光盤以及CD播放器的出現,標志著音樂的記錄方式從模擬信號跨越到了數字信號。
CD光盤記錄音樂的基本原理是通過刻錄的方式,在光盤表面制造出凹凸不平的軌跡,以此代表0和1,從而將聲音信號轉化為數字信號進行存儲。CD播放器在讀取CD時,利用激光拾音器等部件向光盤表面發射激光,由于光盤表面被刻錄了許多凹坑,因此當光束打在凹坑處時,反射光較弱,光電檢測器撿拾的信號小;而當光束打在無凹坑的表面時,反射光較強,撿拾的信號大,從而實現了對0和1數字信號的讀取。
不過,在MP3以及智能手機普及后,主流人群聽音樂的載體發生了改變,網絡流媒體音樂平臺“接棒”CD光盤,成為音樂的主要記錄方式。
聽眾不再需要購買實體光盤或者用電腦下載音樂文件,打開手機上的在線音樂應用,音符便會從中“流淌”出來,真正實現了讓音樂隨時隨地環繞身邊。
不過,為了滿足千萬用戶的線上使用需求,在線音樂App需要強大的科技支撐。閆懷志表示,今天人們能夠便捷、流暢地欣賞音樂,主要得益于5G等移動通信技術,以及Wi-Fi、藍牙等近場通信技術的快速發展,而這背后則是包括了算力、算法、存儲等在內的整個網絡服務供給能力的巨大提升。
得益于藍牙等技術發展,人們在收聽音樂時也得以擺脫設備線材的束縛。
“對于普通公眾來說,以藍牙技術為代表的音樂無線傳輸和播放,已經可以替代有線傳輸,無論是在傳輸、解碼速度還是質量上,都是如此。”閆懷志補充道,為了解決藍牙無線傳輸方式易受電磁頻譜、信號質量、網絡環境等因素干擾的問題,近年來藍牙抗干擾等技術不斷進步,藍牙音樂的音質也日臻完善。
除此之外,近場通信(NFC)技術這些年也逐漸在耳機、音箱等設備中普及,用戶只需將具備NFC功能的手機與其輕輕一碰,即可以省去繁瑣的配對流程,實現二者間的快速配對。
VR代替裸眼3D成游戲機技術的發展方向
“數碼古董”也不都是過時的物件,也有曾經“領先”于時代、在今天看來仍是令人感到驚嘆的產品。在虛擬現實(VR)、光線追蹤等先進顯示技術被廣泛應用于電子游戲的今天,有些游戲玩家卻重新拿起了一款盛行于10年前的游戲掌機——由日本任天堂公司生產的3DS。
當年,3DS最大賣點是它的裸眼3D效果。該掌機利用光屏障式3D技術,通過在LCD顯示屏上加裝一塊偏振膜,遮擋部分光源,從而使左右眼輸入不同影像,“騙”過大腦,形成裸眼3D效果。除此之外,玩家還可以通過3DS自帶的兩個攝像頭拍攝3D照片和視頻。不過,光屏障式3D技術對觀看角度的要求十分苛刻,視線必須與屏幕保持垂直才能夠達到最佳的3D效果,視線一旦發生偏移,畫面就會出現重影。
或許是由于在掌上游戲機中實現裸眼3D的想法過于超前,當時的軟硬件技術尚不足以完美支撐這一想法,加之真正能夠適合裸眼3D效果的游戲少之又少,顯示效果也始終難以令人滿意。最終,3DS的裸眼3D功能在經過幾次產品迭代后逐漸銷聲匿跡。
不過,裸眼3D游戲的設想在今天看來仍有些超前。如今借助搭載了VR等技術的先進設備,使游戲的沉浸效果得到了前所未有的發展。VR技術通過對周遭環境進行識別,并通過對人的眼球、手勢、姿態等進行追蹤,為玩家提供了無與倫比的游戲體驗。除此之外,增強現實(AR)技術近年來同樣發展迅猛,VR與AR二者之間已經產生了融合趨勢,二者的融合將擴大VR技術的應用范圍。
都 芃 來源:科技日報