În fiecare zi, folosim cu toții un aparat foto zilnic; Fie că a dedicat sau integrat Webcam pentru a susține conferințe video, o cameră reflexă pentru a face fotografii sau camera integrată în smartphone, acest element a devenit aproape indispensabil în viața noastră. Dar, v-ați oprit vreodată să vă gândiți cum să surprindeți ceea ce vedem în viața reală într-o imagine digitală? Mult de-a face cu ISP, procesor de semnal de imagine , și despre asta vom vorbi în continuare.
Cu mulți ani în urmă, cei care aveau o cameră web pe computerul lor erau privilegiați, dar astăzi sunt integrați în spații la fel de mici ca margine a ecranului unui laptop sau a unui smartphone. Acest lucru a fost posibil, deoarece optica a fost mult redusă, în timp ce calitatea imaginilor captate a fost îmbunătățită, iar acest lucru se datorează unui mic procesor numit ISP pe care îl încorporează toate.
Ce este ISP (Image Signal Processor) al camerelor
ISP-ul este un procesor mic încorporat în cameră (în cazul smartphone-urilor poate fi încorporat în SoC) și, pentru a înțelege cum funcționează, trebuie să știți că pixelii sunt sensibili la lumină între unele seturi de lungimi de undă; în esență, ele sunt independente de culoare. Modul de a obține o imagine color este să puneți un filtru deasupra, de obicei un filtru de culoare model Bayer, și apoi interpolați culoarea pixelilor adiacenți. Astfel, senzorul CMOS al camerei nu detectează roșu, verde și albastru pentru fiecare pixel, ci mai degrabă detectează o culoare diferită pentru fiecare dintre ei și procesorul ISP este cel care ghicește culoarea în funcție de cel de lângă acesta.
Aceasta se numește demonstrație și este treaba principală a ISP-ului pe cameră. În plus, ISP se ocupă de toate sarcinile generale ale unei camere, cum ar fi focalizarea automată, expunerea sau balansul de alb, de exemplu. Recent a fost adăugată funcția de corectare a imperfecțiunilor obiectivului, cum ar fi vignetarea sau umbrirea culorilor, conferită de un sistem de lentile imperfect, împreună cu lucruri precum recombinarea HDR, reducerea zgomotului, filtre, detectarea feței și conversia între spațiile de culoare. .
Evident, toată această ultimă parte înseamnă că, în cazul în care producătorul camerei o dorește, ei pot atribui ISP-ului toate funcțiile de configurare a imaginii pe care le folosim apoi în software, deși au și opțiunea de a face totul fie automat (Apple) sau că opțiunile sunt configurate de utilizator pe placul lor. Aceasta este ceea ce permite, de exemplu, să puteți estompa fundalul în Skype conferințe video.
De ce este important acest procesor?
Deoarece smartphone-urile au devenit principalul dispozitiv de captare a imaginilor și a videoclipurilor în viața de zi cu zi a oamenilor (și în ultimii ani, de asemenea, a camerelor web, chiar dacă acestea sunt cele încorporate în laptopuri), această serie de funcții pe care le considerăm de bază Deoarece autofocusul a devenit din ce în ce mai important, producătorii au a fost nevoit să îmbunătățească ISP-ul și să crească numărul de sarcini pe care este capabil să le îndeplinească.
În acest moment, experiența utilizatorului și interfața camerei se schimbă rapid de la generație la generație și funcțiile din ce în ce mai serioase sunt integrate în sensul că necesită o utilizare mai mare a resurselor (cum ar fi exemplul de estompare a fundalului Skype pe care l-am pus înainte), la fel ca controlorul unui SSD, ISP-ul unei camere va juca din ce în ce mai mult un rol mai important dincolo de ceea ce sunt capabile optica sau de megapixeli care au camera.
Pentru video, trebuie să adăugăm și un alt factor la această ecuație, codificatorul. Modul în care funcționează este foarte similar, deși ISP-ul va funcționa în mod normal cu submostre ale senzorului CMOS al camerei, în funcție de capacitățile senzorului. Codificatorul preia aceste imagini și le comprimă într-un format și o rată de biți la alegerea OEM sau a utilizatorului (practic acesta este în prezent H.264) și, deși nu toate codificatoarele sunt la fel, acestea ar trebui să funcționeze împreună cu ISP pentru a putea înregistra video.
În același mod, videoclipul este înregistrat la o rezoluție mai mare și cu efecte adăugate în timp real, iar acest lucru creează o sarcină pe procesorul camerei de care nu toată lumea este capabilă. Pe scurt, pe măsură ce tehnologia avansează, mai multe funcții sunt adăugate camerelor și procesorul lor este supraîncărcat, deci este important ca dezvoltarea lor să continue să meargă în funcție de evoluția industriei, sau vom rămâne blocați acolo unde suntem.
