Pubblicato da il 23 mar 2018 in Francesco C., Hands on, Smartphone | o commenti

Huawei Mate 10 Pro – I vantaggi dell’intelligenza artificiale

Huawei Mate 10 Pro – I vantaggi dell’intelligenza artificiale

 

Mate 10 Pro, nuovo top di gamma della famiglia Mate, è il primo smartphone ad integrare un chip ad intelligenza artificiale che lo rende più veloce, più sicuro e “more personal”. Rispetto a P10 e P10 Plus si deve proprio parlare di uno “step evolutivo”: il chip NPU agisce infatti nella modalità Auto, riconoscendo la scena e ottimizzando scatto finale.

Per capire la strategia di Huawei bisogna però tornare a settembre 2017, all’IFA di Berlino; oltre ad anticipare il futuro lancio di Mate 10 avvenuto ad ottobre, l’azienda comunicò quella che sarebbe stata l’architettura alla base di questo nuovo smartphone: il processore Kirin 970 con NPU (Neural Processing Unit), alimentato da una CPU Octa-core (4 Cortex A73 2.36 GHz + 4 Cortex A53 1.8 GHz) con co-processore i7 e doppio ISP per l’elaborazione delle immagini.

Tutti paroloni, spieghiamoci meglio.

Il chip ISP viene utilizzato per elaborare il segnale di ingresso: misura la luce, regola e controlla la temperatura del colore, la messa a fuoco e l’inquadratura. Tutti questi dati sono chiaramente forniti dal sensore e il chip ISP li elabora in maniera fine. Su Mate 10 Pro l’ISP è doppio ed è stato ottimizzato per supportare la capacità di calcolo di Kirin 970  e la tecnologia basata sull’Intelligenza Artificiale (AI) della NPU. La Neural Processing Unit contenuta nel chipset si basa su reti neurali artificiali per risolvere calcoli complessi: in sostanza imita il funzionamento delle reti neurali biologiche attraverso il “calcolo parallelo”, ovvero eseguendo simultaneamente più programmi su più core del processore per aumentare le prestazioni di elaborazione e contenere i consumi. Questa NPU è basata su “machine learning” e su “machine vision” ed i suoi occhi sono la fotocamera; come tale, è stata allenata, o forse sarebbe il caso di dire “istruita”, prima di essere montata sullo smartphone: per la base dati Huawei ha creato un enorme database di fotografie in cui tutto ruota attorno alla classificazione e alla categoria di ogni singola immagine (testi, cibo, piante, persone, animali e via dicendo). Arrivare al pieno riconoscimento di una scena non è stato facile; a volte soggetti simili per forma o colore non venivano riconosciuti correttamente nella scena: per esempio soggetti bianchi con forme particolari venivano erroneamente associati alla scena “Neve” solo per la loro cromia, quando invece erano dei soggetti che con la scena c’entravano ben poco. Gli ingegneri hanno dovuto quindi affinare il database con altre immagini per aiutare un corretto riconoscimento. Per arrivare alla piena maturità del chip NPU ci sono volute circa 100 milioni di immagini. Il tutto per cosa? Per arrivare ad AI Mate 10 Pro, che migliora la velocità di risposta del 15%, ha una messa a fuoco ibrida, a rilevamento di fase e contrasto, a cui si aggiunge quella laser, un ritardo di scatto molto ridotto e un migliore contenimento del rumore, oltre a riconoscere 13 scene differenti e a impostare autonomamente i parametri di scatto contrasto e luminosità. Le scene codificate sono cibi, panorami, scene nella neve, spettacoli, acqua, notte, tramonti, piante, ritratto, fiori, cani e gatti e testi.

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In sostanza, Mate 10 Pro grazie alla AI ha reso intelligente la classica funzione SCN delle fotocamere. Se per esempio si vuole fare un ritratto, Mate 10 Pro riconosce la persona migliorando i toni della pelle a seconda del contesto e, se non ci sono altri elementi nella scena, applica uno sfocato allo sfondo. Se i soggetti sono due, anche diversi, verranno analizzati e migliorati singolarmente: se una persona ha in mano dei fiori o un piatto con del cibo, la AI enfatizzerà separatamente i toni della pelle della persona e i colori dei fiori o del cibo. Questo tipo di analisi non è però verificabile direttamente sullo smartphone: per capire l’intervento effettuato occorrerebbe eseguire uno scatto con un altro smartphone, da confrontare con quello del Mate 10 Pro. Siamo però agli inizi per le applicazioni della AI; grazie alla loro enorme capacità di calcolo le NPU potranno anticipare le necessità degli utenti ed aiutarli in varie situazioni. Su Mate 10 siamo ad un primo step: ottimizza la modalità Auto della fotocamera e acquisisce dati e abitudini di utilizzo del proprietario per suggerirgli nuove applicazioni in base ai suoi gusti (HiFolder). Esattamente come un servizio cloud inoltre, Mate 10 Pro riconosce in post le varie scene e le inserisce in apposite cartelle nella sezione “Momenti” (ultima tendina a destra della modalità Galleria): Highlight (in collaborazione con GoPro), Persone, Luoghi e Cose. Inizialmente, appena mi hanno consegnato il device per una giornata di prova a Wetzlar, mi sono stupito della poca precisione nella classificazione delle “Cose”: all’interno della cartella si trovavano indistintamente paesaggi, cibo, documenti..una gestione molto generica e poco funzionale. Con il successivo aggiornamento però le cose sono migliorate nel complesso, di molto, e in Cose sono quindi comparse le sottocartelle relative ai panorami, ai piatti e alle scansioni. Inoltre, anche la classificazione delle persone è diventata più precisa: Mate 10 Pro ha cominciato a riconoscere al meglio non solo i soggetti in primo piano ma anche quelli nascosti nelle fotografie di gruppo; per ogni soggetto viene quindi creata una sottocartella che mostra tutti gli scatti con quel particolare volto (al quale si può chiaramente abbinare un nome per facilitare le cose). Un altro aspetto ancora più incredibile è che il processore riconosca i volti anche nelle fotografie importate nel telefono ma non scattate con lo stesso..mi spiego prendendo ad esempio Whatsapp: quando cambiamo lo smartphone e installiamo nuovamente la app, importiamo tutte le conversazioni e i file media nello storico (che salviamo su cloud), per cui nel device ci ritroviamo conversazioni e foto scambiati sulla chat negli anni precedenti. In questo caso Mate 10 Pro riesce a riconoscere i volti anche nelle foto del passato ed accoppiarli alle foto delle stesse persone del presente.

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Design: pro e contro

Dopo questa importante premessa, vediamo ora gli aspetti più pratici. Huawei Mate 10 Pro ha un display da 6” Full View Oled con rapporto 18:9 (2160 x 1080 pixel, 402 ppi), 16.7 milioni di colori e un rapporto di contrasto di 70000:1. Il rapporto tra i lati favorisce il quadro immagine rispetto alle tendine (80% – 20%) permettendo una visione più immersiva, ma anche con un contenimento delle dimensioni dello smartphone, che risulta essere poco più grande di un P10. Come materiali Mate 10 Pro è un buon mix di vetro e metallo; il Gorilla Glass ne riveste infatti entrambe i lati e lo preserva da eventuali danni da caduta, anche se purtroppo le ditate sono una vera tragedia. Da questo punto di vista la soluzione più funzionale, esteticamente bella e meglio curata, è quella della serie P; difficile capire quindi perché non sia stata replicata anche su Mate che per caratteristiche e funzionalità merita di essere la serie di punta di Huawei. I tasti di accensione e regolazione del volume sono sul lato destro, mentre a sinistra c’è lo slot per la doppia SIM card; arriviamo così alla prima “novità che non mi piace”, ovvero la mancanza di uno slot per la memoria esterna. Mate 10 non permette infatti l’inserimento di una Micro SD per cui tutte le immagini che scattiamo, i film che scarichiamo, i download che eseguiamo vanno tutti ad appesantire lo smartphone. Sulla parte posteriore della scocca, in maniera del tutto simmetrica, sono posizionati fotocamera, flash Dual Led, laser e il sensore delle impronte che finalmente (almeno in via del tutto personale) ritrova la sua antica collocazione (su P10 era in basso sotto lo schermo) e torna ad essere comodo e “a portata di dita”. Arriviamo ora alla seconda “novità che non mi piace”: Huawei, almeno su questo modello, abbandona il jack per le cuffie e lo sostituisce con una omnicomprensiva uscita USB-C che serve per ricaricare la batteria (4000 mAh), trasferire le immagini ad altro dispositivo, ricaricare un altro dispositivo ed ascoltare la musica. Il suono è decisamente pulito, ma per far funzionare le costosissime cuffie che utilizziamo in casa, per strada, in viaggio, occorre un adattatore (presente nella confezione). Mate 10 Pro può essere collegato anche ad un TV o ad un display esterno e trasformarsi così anche in un desktop attraverso un cavo USB-C – HDMI (acquistabile separatamente). La batteria da 4000 mAh è enorme e non dovrebbe essere troppo appesantita dal lavoro del telefono data la presenza della NPU che, ottimizzando i processi in background, consente un buon risparmio energetico; nella pratica però questa batteria ci permette di arrivare senza troppi patemi a fine giornata, nulla di più; il lato positivo è che con la ricarica veloce bastano 15 minuti per dargli nuova vita.

Fotocamera immutata, obiettivo più luminoso

Mate 10 Pro ha una fotocamera principale con doppio sensore BSI CMOS, uno a colori da 12 Mpxl e uno monocromatico da 20 Mpxl, e con doppio obiettivo Leica Summilux-H con diaframma f/1.6 (quindi più luminoso dei suoi predecessori) ed equivalente ad un 27mm. La configurazione è quindi quella del P10, ma le ottiche qui montate sono più luminose. Dato che la fotocamera è molto simile a quella montata su P10, ma come detto più luminosa, scattando in manuale conviene prestare attenzione al rischio di sovra-esposizione. Qui però ci interessa esaminare è la modalità Auto spinta dal chip ad intelligenza artificiale; dicevamo che Huawei ha qui reso “pensante” la nota modalità SCN delle fotocamere permettendo il riconoscimento fino a 13 scene differenti. Da tenere presente è che la AI entra in gioco solamente nella modalità automatica; non sono quindi “più intelligenti di prima” le varie modalità Portrait, Effetto sfocatura e Bianco e nero per le quali il funzionamento è quello classico. Dopo diverse prove posso affermare che Mate 10 difficilmente sbaglia una lettura esposimetrica, per cui il rischio di sovra-esporre è sostanzialmente inesistente; se la cava brillantemente anche nel controluce. Buona la gestione del colore, non solo di giorno, ma anche all’interno di ambienti chiusi: i colori sono vividi e naturali, mai troppo saturi. E di questo dobbiamo ringraziare la famosa AI, grazie alla quale ogni colore riconosciuto come “parte” della scena è ottimizzato: se per esempio si sta scattando una foto al fogliame di un albero, il chip riconosce il soggetto come “pianta” e va ad ottimizzare la resa del giallo e del verde. Stesso discorso per le foto di animali, nelle quali punterà a migliorare la nitidezza.

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Quando si fotografano le persone l’intelligenza artificiale non si limita a gestire il colore, e a migliorare quindi i toni della pelle, ma anche i piani di messa a fuoco: una volta agganciato il soggetto in primo piano, lo sfondo viene sfocato artificialmente. Il risultato è paragonabile a quello di uno scatto in modalità Portrait, ma quindi che differenza c’è tra le due funzioni? La risoluzione. Bisogna infatti ricordare che in modalità Portrait Mate 10, come anche P10 e P10 Plus, scatta con risoluzione a 12 Mpxl mentre in Auto arriva a 20 Mpxl. Una precisazione: nonostante Mate 10 rilevi i volti molto più rapidamente di P10 in modalità Auto, personalmente non cambierei la modalità Portrait con quella a rilevamento automatico data dalla AI, è una questione di grana, soprattutto nel bianco e nero.

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Di notte si comporta egregiamente, anche se il risultato tende ad essere troppo contrastato rispetto agli standard; l’aspetto positivo è che non si fa ingannare da molteplici fonti di luce come lampioni, finestre o fari delle auto, e non mostra flare. Tornando al tema della luminosità f/1.6, è interessante fare il punto sulla modalità Light Painting. Anche qui Mate 10 non ricorre all’intelligenza artificiale, non essendo questa modalità completamente automatica; rispetto alle impostazioni utilizzate con P10, per scattare la stessa immagine con Mate 10 bisognerà impostare un tempo più rapido per evitare che la fotografia sia troppo chiara. Ho rilevato poi che, con un utilizzo intenso, l’intelligenza artificiale non sempre si aziona quando il livello della batteria cala: a partire dal 35% di carica il rilevamento automatico non sembra funzionare egregiamente, né in ambiente chiuso, né all’esterno. Si potrà quindi scattare in automatico ma senza aiuti per l’esame della scena. L’interfaccia della fotocamera è ormai familiare, immutata dal primo P9: swipe con il dito verso sinistra per entrare nelle impostazioni (risoluzione, gps, griglia, timer, tracking del soggetto, sorrisi, audio, filigrane), swipe verso destra per le varie modalità (Foto, Video, Bianco e nero, HDR, Panorama 3D, Panorama, notte, Light painting, Time lapse, Rallentatore, Scan documento). Sulla tendina superiore troviamo flash, apertura, modalità Portrait, immagini in movimento e riproduzione colore, in quella inferiore la scorciatoia per la galleria, il pulsante di scatto e la scorciatoia per il video. Dal pulsante di scatto, facendo swipe con il dito verso l’alto, troviamo infine la modalità Pro nella quale aggiustare i parametri ISO, otturatore, EV, messa a fuoco e bilanciamento del bianco.

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Lab Test

Rumore e risoluzione - Come ormai prassi in casa Huawei, il Mate 10 Pro è dotato di due fotocamere disposte verticalmente una sopra l’altra. Di queste, una riprende esclusivamente in bianco e nero con risoluzione da 20 Mpxl, l’altra si occupa della registrazione del colore con un modulo da 12 Mpxl. Il telefono combina le immagini provenienti dalle due fotocamere per ottenere prestazioni di livello superiore, sia all’aumento di risoluzione che comporta il fondere insieme immagini riprese da due punti di vista leggermente differenti, sia grazie al minore rumore dovuto alla combinazione dei due segnali. Si ottiene così un comportamento molto lineare per quanto riguarda la risoluzione, con un decadimento modesto e costante fino a 1600 ISO, dove il filtro di riduzione rumore diventa decisamente invasivo. Peccato, scattando in modalità RAW il rumore alle alte sensibilità è certamente presente, ma non particolarmente invasivo, con grana fine. Il passaggio ad un diaframma massimo di f/1,6 consente, rispetto ai modelli precedenti f/2,2, di guadagnare uno stop di luminosità e, dunque, a parità di condizioni di poter scattare con un valore ISO di uno stop inferiore, contribuendo così ulteriormente al contenimento del rumore. La risoluzione tocca le 2481 lw/ph, un risultato molto buono che nasce dalle prestazioni di rilievo di un sensore esclusivamente bianco e nero da 20 Mpxl.

Distorsione e vignettatura - La distorsione è contenuta, il valore infatti è pari a -0,31%. La vignettatura è trascurabile, pari a -0,2 stop.

 

Il giudizio

Con Mate 10 la serie Mate esce dall’ombra della serie P e, grazie alla potenza operativa di una intelligenza artificiale, si pone ai vertici degli smartphone Huawei, almeno fino al lancio del prossimo P20 … Fotograficamente parlando è un ottimo telefono, anche migliore di P10 (trovate il lab test a questo link): più preciso, più veloce e meno rumoroso. Nessuna nota negativa quindi. A mio parere l’unica cosa che crea confusione – almeno per quanto mi riguarda – è il non aver ancora compreso il perché di una separazione tra la linea P e la linea Mate, il perché preferire uno o l’altro: le fotocamere sono più luminose su Mate, ma i risultati sono equiparabili.

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  1. Huawei P20 Pro, il primo smartphone con un grande sensore | fotografiapuntoit blog - [...] visivamente non coerenti..e per rendersene conto, basta guardare i lab test precedenti, ultimo quello svolto su Mate 10 Pro. ...

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