10 年手機夢成真！谷歌這次展現哪些「軟實力」？

和蘋果如出一轍，Google 也覺得：晶片這東西，還得自己來。

今天，Google 線上上舉辦了新一代 Pixel 6 和 6 Pro 手機的發表會。

和其它所有手機品牌都非常不一樣：儘管手機已經做了快 10 年，但 Google 仍壓根不是一家手機公司。它是站在科技前端，推動邊界不斷向前的，一家以機器學習、人工智慧和先進計算技術聞名的公司。

Pixel 手機只是它用來更好地體現自己的創新，讓極少部分的用戶先用上最前端技術，獲得最獨特體驗的載體而已。而 Pixel 手機的用戶其實看中的是這些，而不是手機性能、電池容量等一般手機用戶成天拿著比來比去的數值。

在 Pixel 6 和 6 Pro 的身上，到處都是這類獨此一家，在其他手機上找不到的，最前端的技術和最獨特體驗。

大膽設計，凸顯 Google 的拍照強項

自從 5 年前第一代 Pixel 手機推出以來，Pixel 相機已成為智慧型手機拍照領域一個非常獨特的流派。獨特的 “ Pixel look ” 備受用戶喜愛。當然，這種獨特風格並非完全來自鏡頭本身，更多是 Google 計算攝影算法的功勞。但即便如此，很多 Pixel 用戶還是因為相機而愛上這款手機。

今年，在 Pixel 6 和 6 Pro 手機上，Google 做了一個超級大膽的設計決定：將手機背面的相機模組做到超級大，並且在機身外觀設計上獨立出來，起到凸顯的效果，讓人一看就知道，這是一台 Google Pixel 手機，拍照非常強。

結果就是這塊令人 “ 過目難忘 ”，甚至“不忍直視”的相機模組：

pixel6

在 Pixel 6 和 Pixel 6 Pro 身上，無論是光學硬體、圖像處理軟體，還是基於最先進機器學習模型的計算攝影技術方面，都和前代相比有了巨大的跨越。首先來看它的硬體配置：

這款手機主攝影機高達 5,000 萬像素，f／1.85 大光圈。

pixel6 lens

像素處理方面，Google 也採用業界慣用的像素合成技術，將相鄰的小像素合成 2.4 微米大小的大像素，讓成片更加清晰，在低光、暗光環境表現更好。和 Pixel 5 相比，Pixel 6、6 Pro 能夠捕捉到 2.5 倍的光量，讓照片的顏色真實度和清晰度都有了質量的提升。

更誇張的是，這次 Pixel 6 Pro 內置的遠攝鏡頭也高達 4,800 萬像素，自帶 4x 光學變焦，且支持高達 20x 超級解析度變焦功能。

超級解析度變焦（Super Res Zoom）是一個結合光學變焦、數位變焦和計算攝影的技術，之前在 Pixel 3 上就已經推出過，這次的變焦倍數和還原能力也有了很大提升：

Pixel 6 Pro 相機模组示意

▲ Pixel 6 Pro 相機模組示意

Pixel 6 Pro 夜拍

▲ Pixel 6 Pro 遠攝鏡頭夜拍樣片
（Pixel 6 只有主攝和超廣角鏡頭，沒有獨立的遠攝鏡頭，但可以使用超級解析度變焦功能。）

在影片方面，Google 在研究一個非常重大的事：如何把用戶最喜歡的 Pixel Look，即 Pixel 手機獨特的拍照成片風格，也複製到影晶片。

在過去，這基本上是個 “ 不可能 ” 的任務。比如在 iPhone 上拍照和攝像，你應該能注意到成片之間是有明顯風格差異的，總感覺照片色彩更加飽和優美，而影片似乎沒那麽 “ 飽滿 ”。這是因為，對計算攝影來說，影片是一個非常難攻克的使用場景。簡單來說，60fps 的影片基本等於在一秒內拍攝 60 張照片。想要快速對這些照片進行計算攝影的風格渲染，對於手機 ISP（圖像處理單元）乃至整個處理器的計算要求大到難以想像。

不過，經過了多年的研發攻關，最終這件事並沒有難倒 Google：在 Pixel 6 和 6 Pro 上，Google 採用了全新開發的 HDRnet 神經網路，能夠讓色調映射（tonemapping）的效率變得更高。

關注 Pixel 6 消息的朋友可能知道，這一代新手機上 Google 用的並非市面絕大部分競爭對手的高通（Qualcomm, QCOM-US）方案，而是採用完全自主研發的 Tensor 處理器。此外，Google 將 HDRnet 神經網路直接嵌入到 Tensor 的 ISP 上，並且對神經網路工作進行加速，從而讓影片拍攝也能獲得經典的 Pixel Look。

Google 在計算攝影方面的創新，在 Pixel 6 和 6 Pro 上還有更多體現：

一、Magic Eraser 魔法橡皮擦

這是本次拍照方面的重點功能之一。我們常遇到一種場景：一張本來非常好的照片，背景裡突然跑出一個遊客，把照片的美感意境完全毀掉。現在 Pixel 6 和 6 Pro 內置 Magic Eraser 功能，可以在照片拍攝後自動或手動圈選想擦除的物體或人物，只需要短短幾秒鐘的時間就能把 “ 電燈泡 ” 從照片中消失！

magic eraser

Google 找來了漫威宇宙《黑豹 2》電影的場景設計師 Hannah Beachler。她介紹，自己在工作中經常要跑各種外景，拍下值得參考和採用的場景給劇組看，但是若照片當中有 “異物” 出現，無法還原她拍下場景當時的感覺，很不利於工作開展。而現在有了 Magic Eraser 功能，Beachler 可以隨意刪改照片中的 “ 異物 ”，還原乾淨的場景：

這個功能很強大對吧？最強大的還在後面：Magic Eraser 支持本機最近拍攝的照片，也支持之前已經拍下的照片。當然，你還是得有一台 Pixel 6 或者 6 Pro 手機才能用上這個強大的照片後處理功能。

二、Motion Mode 動態模式

這是一個一個純提升照片美感的功能。一般智慧型手機拍照往往都是高快門速度，拍下的都是純靜態的照片，缺乏動態的感覺。Pixel 6 和 6 Pro 的解決方案是快速連續拍下多張照片，然後在 Tensor 處理器上，借助 ISP、軟體和計算攝影算法的力量，找到分別應該靜態和動態的部位，然後將照片智能 “ 融合 ”。

motion mode

三、Face Unblur 臉部去糊

用 Pixel 6 、 6 Pro 手機的鏡頭模組在同一時間拍下兩張照片，找到面部，然後智能融合，確保面部是清晰的：

face unblur

四、Real Tone 人像真實色調

對於深膚色的人來說，很多手機的人像拍照效果都很糟糕。這是因為大部分手機拍照優化算法的訓練都缺乏深膚色人種的數據。這些人像數據庫從數據構建的一開始就是存在偏差的。

real tone

Google 的解決辦法是從一開始就邀請大量深膚色用戶作為測試用戶，上傳更多的照片，中和訓練數據的偏差，訓練算法對深膚色的還原能更加真實。具體來說，在 Pixel 6 和 6 Pro 上，新的拍照算法能夠降低高光下的膚色變色，並且提升暗光下的人臉清晰度。就算不用新 Pixel 手機，用戶也能在 Google Photos 的照片修改-自動增強功能里體驗到 Real Tone 的效果。

自研 Tensor 晶片，讓最先進 AI 觸碰指尖

Google 在 Pixel 6 和 6 Pro 的拍照功能上實現的很多功能創新和技術突破，背後都是 Tensor 處理器的功勞。Rick Osterloh 介紹，Tensor 處理器是Google 公司歷史上在行動硬體技術上實現的最大突破結果。“ Tensor 是我們在人工智慧上多年投入，以及我們在晶片研發方面深度經驗的集中展現。”

至於為什麼將公司第一款完全自主研發晶片命名為 Tensor（張量），Osterloh 表示這也是對 Tensor 作為機器學習計算基礎模組的致敬。

Tensor 處理器

Tensor 處理器的設計目標非常簡單：讓行動設備的用戶以最直接的方式體驗到 Google 在 AI 技術方面最先進的研究進展。Tensor 產品經理 Monika Gupta 表示：“ 行動晶片的更迭，完全無法跟上 Google 在機器學習 AI 科研方面的速度。與其等他們追上，我們決定自己來做一款晶片。”

就像英特爾（Intel, INTC-US）的 x86 已無法滿足蘋果那樣，高通似乎也已無法滿足 Google。這是一個計算進入瓶頸的時代，也是一個計算產業格局重寫的時代。如果 Google 想要實現它自己對於智慧型手機的理想，它必須走蘋果的路，從硬體到軟體，從核心技術到用戶體驗，實現完全的垂直整合。

Tensor 處理器 2

讓我們來具體看看 Pixel 6 和 6 Pro 上的 Tensor 處理器都有哪些技術突破。

據 Gupta 介紹，Tensor 處理器的每一個方面，都專門面向 “ 如何更好地運作 Google 機器學習模型 ” 進行優化。Tensor 處理器包含 7 大主要模組：CPU、GPU、系統緩存、ISP（圖像訊號處理單元）、Security（安全單元）、Context Hub（低功耗感知計算單元）和 TPU。

Tensor TPU 是 Google AI 專門開發的模組，負責運作一些相對來說更依賴算力的模型
在 ISP 上，Google直接嵌入了一些最先進的圖像處理相關算法，用於驅動相機、Google Photos 等產品和服務的先進功能，比如前面提到過的 Magic Eraser 和 HDRnet 機器學習影片色調處理等
GPU 為 20 核，能夠支持主流 Android 遊戲的高速公路運作，並且驅動 Pixel 6 和 6 Pro 手機分別 90Hz 和 120Hz 的動態刷新率
Context Hub 作為低功耗感知計算單元，驅動著 Pixel 用戶熟悉的很多非常好用的感知計算功能，比如 Now Playing 能夠自動查詢和告知周圍正在播放的歌曲名稱，以及驅動顯示屏在低功耗狀態下保持常亮並顯示重要通知事件等

在異構計算方面，Google 表示這次 Tensor 優化方向不是讓每一個獨立單元和核心都能跑到最高分，而是針對同一個複雜應用的多種不同任務，不同單元之間能夠高效、均勻地分配和執行這些任務。

“ CPU 和 GPU 峰值速度，在跑分評測上可能很好看，但對於真實使用場景的體驗來說沒有什麼代表意義。Pixel 5 是一個很好的例子，Google 帶來很好的使用體驗，即使我們的硬體在跑分並不高。” Gupta 表示。

千萬別以為 Tensor 的性能不高。據 Google 透露，搭載 Tensor 處理器的 Pixel 6，和 Pixel 5 的 CPU 和 GPU 性能提升分別達到 80% 和 370%。

pixel6 性能

最懂你的 Android 智慧型手機

Tensor 處理器所解鎖的機器學習能力，帶來的 AI 創新，遠不止相機層面。Google 希望通過自研處理器革新手機的其它常用功能，帶來更多前所未有的體驗。在語音輸入方面，通過 Tensor 處理器，Google 多年來最專精的自然語言處理技術，終於能夠在智慧型手機的載體上展現真正的力量。

一、語音識別

Pixel 6 和 6 Pro 搭載了目前為止全世界最強大的當地離線語音識別模型，能夠以極高的準確度準確地實現聽寫。而由於 Tensor 處理器的單元設置，模型運作的功耗顯著降低。所以現在，你可以輕鬆地用語音進行輸入了，速度比打字快得多：

還可以在說話的同時用手指觸控文字，在句子的指定位置添加和刪減內容：

更有趣的是，過去我們在打字輸入時，輸入法對於錯字的修改建議，通常是按照鍵盤按鍵的位置推薦近距離的可能單詞。而在 Pixel 6 和 6 Pro 的語音輸入上，修改建議推薦的是發音近似的單詞，比如 Catherine → Katherine 或 Kathryn 等。

此外，Pixel 的語音輸入現在還可以輸入 emoji 了：

以上這些語音輸入功能，完全是在當地進行的。也就是說就算沒有網，也可以用語音進行輸入。

二、電話輔助功能：Google Duplex 超級增強版

前幾年的 Google 年度開發者大會 I/O 上，曾有這樣一組電話相關的輔助功能：Google Assistant 虛擬助手可以冒充用戶接打電話，幫助用戶在消費場所訂位、查詢資訊，還可以阻攔潛在的機器人和詐騙電話。

這項技術名為 Google Duplex，融合了自然語言理解和語言轉文字等技術。它一經推出就備受 Google Assistant 和 Pixel 用戶的歡迎，儘管也有不少網友認為它有點 “ 沒人性 ”，但不管怎樣，Google看樣子是要把 Duplex 做下去了。

現在，Tensor 處理器讓 Duplex 技術工作起來更加“遊刃有餘”。

首先是給商業機構打電話。大家應該都經歷過 “ 坐席忙，請等待 ” 的煩惱，但在 Pixel 6 代手機上，現在你可以直接讓 AI 代替你打電話。

首先，在打電話之前，手機就能直接顯示該電話目前的坐席客服預估等待時間：

電話撥出後，AI 還能直接用文字轉述機器人提供的菜單選項內容：

甚至，AI 還能代替你一直聽著無聊的音樂，監聽坐席客服應答，立即提醒你。

三、當地離線即時翻譯，現在支持更多應用場景

前兩年，Google在 Pixel 手機上推出過 Live Transcribe 功能，即使觀看的影片沒有提供字幕，也可以在當地自動產生準確的字幕，支持英語等主流語言。現在借助 Tensor 處理器的力量，Google在影片、音樂和文字等多種內容，以及聊天、播客、影片等多種應用和場景下都能夠實現即時翻譯（Live Translate）。

比如在聊天場景下，Live Translate 支持 Android 原生短資訊、WhatsApp、Google Chat、Snap（SNAP-US）chat（Sna, SNAP-US）、Instagram、Twitter、Line 等主流IM和社交應用，支持多達 18 種語言的即時互譯。注意下圖英文轉日文，資訊不是在接收端翻譯，而是在發送端就可以直接翻譯好並發送出去：

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