Täglich verwenden wir alle a Kamera täglich; Ob a gewidmet oder integriert Webcam Für Videokonferenzen, eine Spiegelreflexkamera zum Aufnehmen von Bildern oder die im Smartphone integrierte Kamera ist dieses Element in unserem Leben fast unverzichtbar geworden. Aber haben Sie jemals darüber nachgedacht, wie wir das, was wir im wirklichen Leben sehen, in einem digitalen Bild festhalten können? Viel zu tun mit dem ISP, Bildsignalprozessor und darüber werden wir als nächstes sprechen.
Vor vielen Jahren waren diejenigen privilegiert, die eine Webcam auf ihrem PC hatten, aber heute sind sie in so kleine Räume wie die integriert Rand des Bildschirms eines Laptops oder eines Smartphones. Dies war möglich, weil die Optik stark reduziert wurde, während die Qualität der aufgenommenen Bilder verbessert wurde, und dies ist einem kleinen Prozessor namens ISP zu verdanken, den alle enthalten.
Was ist der ISP (Image Signal Processor) der Kameras?
Der ISP ist ein kleiner Prozessor, der in die Kamera integriert ist (im Fall von Smartphones kann er in den SoC integriert werden). Um zu verstehen, wie er funktioniert, sollten Sie wissen, dass Pixel zwischen einigen Wellenlängensätzen lichtempfindlich sind. im wesentlichen sind sie farbunabhängig. Der Weg, um ein Farbbild zu erhalten, besteht darin, einen Filter darüber zu legen, normalerweise einen Farbmusterfilter mit Schichtmuster, und dann die Farbe der benachbarten Pixel zu interpolieren. Somit erkennt der CMOS-Sensor der Kamera nicht für jedes Pixel Rot, Grün und Blau, sondern für jedes Pixel eine andere Farbe, und es ist der ISP-Prozessor, der die Farbe in Abhängigkeit von der daneben liegenden errät.
Dies wird als Demonstration bezeichnet und ist die Hauptaufgabe des ISP vor der Kamera. Darüber hinaus übernimmt der ISP alle allgemeinen Aufgaben einer Kamera, wie z. B. Autofokus, Belichtung oder Weißabgleich. Kürzlich wurde die Funktion zur Korrektur von Linsenfehlern wie Vignettierung oder Farbschattierung, die durch ein unvollständiges Linsensystem hervorgerufen werden, hinzugefügt, zusammen mit Dingen wie HDR-Rekombination, Rauschunterdrückung, Filtern, Gesichtserkennung und Konvertierung zwischen Farbräumen. .
All dieser letzte Teil bedeutet natürlich, dass der Kamerahersteller dem ISP für den Fall, dass er dies wünscht, alle Bildkonfigurationsfunktionen zuweisen kann, die wir dann in der Software verwenden, obwohl er auch die Option hat, alles entweder automatisch zu machen (Apple) oder dass die Optionen vom Benutzer nach seinen Wünschen konfiguriert werden. So können Sie beispielsweise den Hintergrund in Ihrem Bild verwischen Skype Videokonferenzen.
Warum ist dieser Prozessor wichtig?
Da Smartphones zum Hauptgerät für die Erfassung von Bildern und Videos im täglichen Leben der Menschen geworden sind (und in jüngster Zeit auch für Webcams, auch wenn diese in Laptops eingebaut sind), betrachten wir diese Reihe von Funktionen als grundlegend. Da der Autofokus immer wichtiger geworden ist, haben die Hersteller an Bedeutung gewonnen war gezwungen, den ISP zu verbessern und die Anzahl der Aufgaben zu erhöhen, die er ausführen kann.
Derzeit ändern sich die Benutzererfahrung und die Kameraoberfläche von Generation zu Generation rapide, und immer ernsthaftere Funktionen werden in dem Sinne integriert, dass sie mehr Ressourcen benötigen (wie zum Beispiel das Verwischen des von uns angegebenen Skype-Hintergrunds) vorher), so wie der Controller eines SSDDer ISP einer Kamera wird zunehmend eine wichtigere Rolle spielen als die Optik oder die Megapixel der Kamera.
Für Video müssen wir dieser Gleichung noch einen weiteren Faktor hinzufügen, den Encoder. Die Funktionsweise ist sehr ähnlich, obwohl der ISP normalerweise mit Teilproben des CMOS-Sensors der Kamera arbeitet, abhängig von den Fähigkeiten des Sensors. Der Encoder nimmt diese Bilder auf und komprimiert sie in ein Format und eine Bitrate nach Wahl des OEM oder des Benutzers (im Grunde ist dies derzeit H.264). Obwohl nicht alle Encoder gleich sind, sollten sie in Verbindung mit dem ISP funktionieren Video aufnehmen können.
Auf die gleiche Weise werden Videos mit einer höheren Auflösung und mit in Echtzeit hinzugefügten Effekten aufgenommen. Dies führt zu einer Belastung des Prozessors der Kamera, zu der nicht jeder in der Lage ist. Kurz gesagt, mit fortschreitender Technologie werden den Kameras mehr Funktionen hinzugefügt und ihr Prozessor ist überlastet. Daher ist es wichtig, dass ihre Entwicklung entsprechend der Entwicklung der Branche fortgesetzt wird, da wir sonst dort bleiben, wo wir sind.
