We gebruiken dagelijks allemaal een camera dagelijks; Of het nu een toegewijd of geïntegreerd webcam voor videoconferenties, een spiegelreflexcamera om foto's te maken of de camera die in de smartphone is geïntegreerd, dit element is bijna onmisbaar geworden in ons leven. Maar heb je er ooit over nagedacht hoe je wat we in het echte leven zien, kunt vastleggen in een digitaal beeld? Veel te maken met de ISP, beeldsignaalprocessor , en daar gaan we het nu over hebben.
Vele jaren geleden waren degenen die een webcam op hun pc hadden bevoorrecht, maar tegenwoordig zijn ze geïntegreerd in zo kleine ruimtes als de rand van het scherm van een laptop of een smartphone. Dit was mogelijk omdat de optica sterk is verminderd terwijl de kwaliteit van de vastgelegde beelden is verbeterd, en dit is te danken aan een kleine processor, ISP genaamd, die ze allemaal bevatten.
Wat is de ISP (Image Signal Processor) van de camera's
De ISP is een kleine processor die in de camera is ingebouwd (in het geval van smartphones kan deze in de SoC worden ingebouwd), en om te begrijpen hoe het werkt, moet u weten dat pixels gevoelig zijn voor licht tussen sommige sets golflengten; in wezen zijn ze onafhankelijk van kleur. De manier om een kleurenafbeelding te krijgen, is door er een filter bovenop te plaatsen, meestal een Bayer-patroonkleurenfilter, en vervolgens de kleur van de aangrenzende pixels te interpoleren. De CMOS-sensor van de camera detecteert dus niet rood, groen en blauw voor elke pixel, maar detecteert eerder een andere kleur voor elk van de pixels en het is de ISP-processor die de kleur raadt afhankelijk van de pixel ernaast.
Dit wordt een demonstratie genoemd en het is de belangrijkste taak van de ISP voor de camera. Daarnaast verzorgt de ISP alle algemene taken van een camera zoals bijvoorbeeld autofocus, belichting of witbalans. Onlangs is de functie toegevoegd van het corrigeren van lensonvolkomenheden zoals vignettering of kleurschaduwen veroorzaakt door een imperfect lenssysteem, samen met zaken als HDR-recombinatie, ruisonderdrukking, filters, gezichtsdetectie en conversie tussen kleurruimten. .
Dit laatste betekent natuurlijk dat in het geval dat de camerafabrikant het wil, ze de ISP alle beeldconfiguratiefuncties kunnen toewijzen die we dan in de software gebruiken, hoewel ze ook de mogelijkheid hebben om alles automatisch te maken (Apple) of dat de opties door de gebruiker naar wens zijn geconfigureerd. Hierdoor kun je bijvoorbeeld de achtergrond in je Skype videoconferenties.
Waarom is deze processor belangrijk?
Aangezien smartphones het belangrijkste apparaat zijn geworden voor het vastleggen van afbeeldingen en video in het dagelijks leven van mensen (en in de afgelopen tijd ook webcams, zelfs als deze in laptops zijn ingebouwd), beschouwen we deze reeks functies als fundamenteel.Aangezien autofocus steeds belangrijker is geworden, hebben fabrikanten gedwongen om de ISP te verbeteren en het aantal taken te verhogen dat het kan uitvoeren.
Op dit moment veranderen de gebruikerservaring en camera-interface snel van generatie op generatie en worden steeds serieuzere functies geïntegreerd in de zin dat ze meer middelen nodig hebben (zoals het voorbeeld van het vervagen van de achtergrond van Skype dat we hebben geplaatst voor), dus zoals de controller van een SSDzal de ISP van een camera een steeds belangrijkere rol gaan spelen naast datgene waartoe de optiek in staat is of de megapixels die de camera hebben.
Voor video moeten we ook nog een factor aan deze vergelijking toevoegen, de encoder. De manier waarop het werkt, lijkt erg op elkaar, hoewel de ISP normaal gesproken zal werken met submonsters van de CMOS-sensor van de camera, afhankelijk van de mogelijkheden van de sensor. De encoder neemt deze afbeeldingen en comprimeert ze in een formaat en bitsnelheid naar keuze van de OEM of de gebruiker (in feite is dit momenteel H.264), en hoewel niet alle encoders hetzelfde zijn, zouden ze moeten werken in combinatie met de ISP om video op te kunnen nemen.
Op dezelfde manier wordt video opgenomen met een hogere resolutie en met effecten die in realtime worden toegevoegd, en dit is iets dat de processor van de camera belast waartoe niet iedereen in staat is. Kortom, naarmate de technologie vordert, worden er meer functies aan de camera's toegevoegd en wordt hun processor overbelast, dus het is belangrijk dat hun ontwikkeling doorgaat met de evolutie van de industrie, anders blijven we steken waar we zijn.