Au quotidien, nous utilisons tous un appareil photo sur une base quotidienne; Que ce soit dédié ou intégré webcam pour tenir des vidéoconférences, un appareil photo reflex pour prendre des photos ou encore l'appareil photo intégré au smartphone, cet élément est devenu presque indispensable dans nos vies. Mais vous êtes-vous déjà arrêté pour réfléchir à la façon de capturer ce que nous voyons dans la vraie vie dans une image numérique? Beaucoup à voir avec le ISP, processeur de signal d'image , et c'est de cela que nous allons parler ensuite.
Il y a de nombreuses années, ceux qui avaient une webcam sur leur PC étaient privilégiés, mais aujourd'hui ils sont intégrés dans des espaces aussi petits que le bord de l'écran d'un ordinateur portable ou d'un smartphone. Cela a été possible car l'optique a été considérablement réduite tandis que la qualité des images capturées a été améliorée, et cela grâce à un petit processeur appelé ISP que tous incorporent.
Quel est le FAI (processeur de signal d'image) des caméras
Le FAI est un petit processeur intégré à la caméra (dans le cas des smartphones, il peut être intégré au SoC), et pour comprendre son fonctionnement, sachez que les pixels sont sensibles à la lumière entre certains ensembles de longueurs d'onde; essentiellement, ils sont indépendants de la couleur. La façon d'obtenir une image en couleur consiste à placer un filtre au-dessus, généralement un filtre de couleur à motif bayer, puis à interpoler la couleur des pixels adjacents. Ainsi, le capteur CMOS de la caméra ne détecte pas le rouge, le vert et le bleu pour chaque pixel mais détecte plutôt une couleur différente pour chacun d'entre eux et c'est le processeur FAI qui devine la couleur en fonction de celle à côté.
C'est ce qu'on appelle une démonstration, et c'est le travail principal du FAI devant la caméra. De plus, le FAI s'occupe de toutes les tâches générales d'un appareil photo telles que l'autofocus, l'exposition ou la balance des blancs, par exemple. Récemment, la fonction de correction des imperfections de l'objectif telles que le vignettage ou l'ombrage des couleurs conférées par un système d'objectif imparfait a été ajoutée, ainsi que des éléments tels que la recombinaison HDR, la réduction du bruit, les filtres, la détection de visage et la conversion entre les espaces colorimétriques. .
Évidemment, toute cette dernière partie signifie que dans le cas où le fabricant de la caméra le souhaite, il peut attribuer au FAI toutes les fonctions de configuration d'image que nous utilisons ensuite dans le logiciel, bien qu'il ait également la possibilité de tout rendre soit automatique (Apple) ou que les options sont configurées par l'utilisateur à son goût. C'est ce qui permet, par exemple, de flouter l'arrière-plan de votre Skype vidéoconférences.
Pourquoi ce processeur est-il important?
Les smartphones étant devenus le principal appareil de capture d'images et de vidéos dans la vie quotidienne des gens (et ces derniers temps aussi les webcams, même si ce sont celles intégrées aux ordinateurs portables), cette série de fonctions que nous considérons comme basiques.L'autofocus est devenu de plus en plus important, les fabricants ont été contraint d'améliorer le FAI et d'augmenter le nombre de tâches qu'il est capable d'effectuer.
À l'heure actuelle, l'expérience utilisateur et l'interface de la caméra changent rapidement de génération en génération et des fonctions de plus en plus sérieuses sont intégrées dans le sens où elles nécessitent une plus grande utilisation des ressources (comme l'exemple de flou de l'arrière-plan de Skype que nous avons mis avant), donc comme le contrôleur d'un SSD, le FAI d'un appareil photo jouera de plus en plus un rôle plus important au-delà de ce dont les optiques sont capables ou des mégapixels qui ont l'appareil photo.
Pour la vidéo, nous devons également ajouter un facteur supplémentaire à cette équation, l'encodeur. La façon dont cela fonctionne est très similaire, bien que le FAI fonctionne normalement avec des sous-échantillons du capteur CMOS de la caméra en fonction des capacités du capteur. L'encodeur prend ces images et les compresse dans un format et un débit binaire au choix de l'OEM ou de l'utilisateur (il s'agit essentiellement du H.264), et bien que tous les encodeurs ne soient pas identiques, ils devraient fonctionner en collaboration avec le FAI pour pouvoir enregistrer une vidéo.
De la même manière, la vidéo est enregistrée à une résolution plus élevée et avec des effets ajoutés en temps réel, ce qui crée une charge sur le processeur de la caméra dont tout le monde n'est pas capable. En bref, au fur et à mesure que la technologie progresse, de plus en plus de fonctions sont ajoutées aux caméras et leur processeur est surchargé, il est donc important que leur développement continue de se dérouler en fonction de l'évolution de l'industrie, sinon nous resterons bloqués où nous en sommes.
