Görüntü Sinyal İşlemcisi (ISP), Çalışması ve Özellikleri

Günlük olarak hepimiz bir kamera günlük şekilde; İster adanmış veya entegre web kamerası video konferanslar düzenlemek, fotoğraf çekmek için bir refleks kamera veya akıllı telefona entegre kamera, bu unsur neredeyse hayatımızın vazgeçilmezi haline geldi. Ancak, gerçek hayatta gördüklerimizi dijital bir görüntüde nasıl yakalayacağımızı hiç düşündünüz mü? İle yapılacak çok şey ISP, Görüntü Sinyal İşlemcisi ve bundan sonra konuşacağımız şey bu.

Yıllar önce, bilgisayarlarında web kamerası olanlar ayrıcalıklıydı, ancak bugün onlar kadar küçük alanlara entegre edilmiş durumdalar. kenar bir dizüstü bilgisayar veya akıllı telefon ekranının. Bu, yakalanan görüntülerin kalitesi iyileştirilirken optikler büyük ölçüde azaldığı için mümkün oldu ve bu, hepsinin dahil olduğu ISP adlı küçük bir işlemci sayesinde oldu.

Görüntü Sinyal İşlemcisi

Kameraların ISP'si (Görüntü Sinyal İşlemcisi) nedir

ISP, kameraya yerleşik küçük bir işlemcidir (akıllı telefonlar söz konusu olduğunda SoC'ye yerleştirilebilir) ve nasıl çalıştığını anlamak için bazı dalga boyu kümeleri arasında piksellerin ışığa duyarlı olduğunu bilmelisiniz; esasen renkten bağımsızdırlar. Renkli bir görüntü elde etmenin yolu, üstüne bir filtre, genellikle bir bayer desen renk filtresi koymak ve ardından bitişik piksellerin rengini enterpolasyon yapmaktır. Böylelikle kameranın CMOS sensörü her piksel için kırmızı, yeşil ve maviyi algılamıyor, aksine her biri için farklı bir renk algılıyor ve yanındakine bağlı olarak rengi tahmin eden ISP işlemcisidir.

ISS

Buna gösteri denir ve ISP'nin kamera üzerindeki ana işidir. Ek olarak, ISP örneğin otomatik odaklama, pozlama veya beyaz dengesi gibi bir kameranın tüm genel görevlerini yerine getirir. Son zamanlarda, kusurlu bir mercek sistemi tarafından sağlanan vinyet veya renk gölgeleme gibi mercek kusurlarını düzeltme işlevi, HDR rekombinasyonu, gürültü azaltma, filtreler, yüz algılama ve renk boşlukları arasında dönüştürme gibi şeylerle birlikte eklendi. .

Açıkçası, tüm bu son kısım, kamera üreticisinin istemesi durumunda, ISS'ye yazılımda kullandığımız tüm görüntü yapılandırma işlevlerini atayabilecekleri anlamına gelir, ancak her şeyi otomatik yapma seçeneğine de sahipler (Apple) veya seçeneklerin kullanıcı tarafından beğenisine göre yapılandırıldığını. Örneğin, telefonunuzdaki arka planı bulanıklaştırmanıza olanak sağlayan şey budur. Skype video konferanslar.

ISP seçenekleri Skype

Bu işlemci neden önemli?

Akıllı telefonlar insanların günlük yaşamlarında (ve son zamanlarda dizüstü bilgisayarlarda yerleşik olsalar bile web kameralarında) görüntü ve video yakalamak için ana cihaz haline geldiğinden, temel olarak kabul ettiğimiz bu işlevler serisi Otomatik odaklama giderek daha önemli hale geldiğinden, üreticiler ISP'yi iyileştirmeye ve gerçekleştirebileceği görevlerin sayısını artırmaya zorlandı.

Şu anda, kullanıcı deneyimi ve kamera arayüzü nesilden nesile hızla değişiyor ve daha fazla kaynak kullanımını gerektirmeleri anlamında gittikçe daha ciddi işlevler entegre ediliyor (örneğin, Skype'ın arka planını bulanıklaştırma örneği, bizim koyduğumuz gibi) daha önce), bir kontrolör gibi SSD, bir kameranın ISP'si, optiklerin yapabileceklerinin veya kameraya sahip olan Megapiksellerin ötesinde giderek daha önemli bir rol oynayacak.

Video için bu denkleme bir faktör daha eklemeliyiz, kodlayıcı. ISP normalde sensörün özelliklerine bağlı olarak kameranın CMOS sensörünün alt örnekleriyle çalışmasına rağmen, çalışma şekli çok benzer. Kodlayıcı bu görüntüleri alır ve bunları OEM veya kullanıcının tercihine göre bir format ve bit hızına sıkıştırır (temelde bu şu anda H.264'tür) ve tüm kodlayıcılar aynı olmasa da ISS ile birlikte çalışmalıdırlar. video kaydedebilme.

Aynı şekilde video daha yüksek bir çözünürlükte ve gerçek zamanlı olarak eklenen efektlerle kaydediliyor ve bu, kameranın işlemcisi üzerinde herkesin yapamayacağı bir yük oluşturan bir şey. Kısacası, teknoloji ilerledikçe, kameralara daha fazla işlev ekleniyor ve işlemcileri aşırı yükleniyor, bu nedenle gelişimlerinin sektörün evrimine göre devam etmesi önemlidir, yoksa olduğumuz yerde sıkışıp kalacağız.