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Image Processing
写真や映像を描く
芸術的な脳
芸術的な脳
カメラアプリを起動してディスプレイの撮影ボタンをタップすると、数十億の算術演算が行われ、フォーカスや露出、ホワイトバランス、色が補正されて、ノイズの少ない素晴らしい写真を残すことができます。 Exynosの画像信号プロセッサではこのようなプロセスを実行し、一瞬で完璧な画像をキャプチャします。
背景
光の情報を
画像に変換する
プロセッサ
イメージセンサーは、光学レンズから受け取った光を電気信号に変換します。 このデータはISPに転送され、そこで写真の再構築やディスプレイのプレビュー構成が行われます。 照明が写真撮影に適していない状況でも、ISPが魔法のように画質を改善します。
レンズシステム イメージセンサー ispセンサー
ディスプレイ
レンズシステム イメージセンサー ispセンサー
ディスプレイ
写真の品質を向上させるには、イメージセンサーからより多くの光を吸収し、最先端のISPがそれを処理する必要があります。 そのためには、カメラモジュールのサイズを拡大してより大きなレンズを使用し、様々な機能を備えたイメージセンサーを搭載しなければなりません。 しかし、スリムなデザインのスマートフォンには、十分なスペースがありません。 そこで、サムスン電子は最先端の画像信号プロセッサを開発し、小型の光学部品でカメラ機能と画質を向上させました。
自動露出(AE）
自動露出は、イメージセンサーが受け取る光の量を自動で決める機能です。 ISPはセンサーで明るさの情報を分析し、絞りやシャッタースピードおよびISOを計算して適切な露出になるように制御します。
AF: コントラストAFおよびPDAF
従来のコントラストAFの場合、ISPはレンズを動かしながら焦点補正を計算し、最も大きいコントラスト(明暗差)を探します。 位相差検出AF技術は、以前は高級デジタル一眼レフカメラ(DSLR)にしか採用されていませんでしたが、現在はモバイルデバイスにも採用されています。 PDAFソリューションを採用したISPは、物体間の距離を計算し、補正値を見つけ出して一度に焦点を合わせます。
モザイク除去
一般的に、イメージセンサーは赤、青、緑の画素で構成されています。 これらの画素は3色のうち1色しか認識できないため、色の情報をフルカラーに変換するには画像を再構成する必要があります。 ISPは、画素に関連するRGBカラー情報を分析し、各画素の色を計算し補間することで、鮮やかで自然なカラー画像を表現します。
RGB画素
モザイク除去
ノイズ低減
暗い環境では、イメージセンサーは十分な光の情報を受け取ることができません。 そのため、ISO感度を上げたりシャッタースピードを下げる必要がありますが、この場合、過熱を起こしてノイズの多い画像になってしまいます。 ExynosのISPには最先端のノイズリダクションアルゴリズムが内蔵されており、テクスチャやディテールを維持しながら色やパターンノイズを低減します。 特に、3Dノイズリダクション(3DNR)機能が映像のノイズを一段と低減してくれます。
映像ストリームの連続するフレームを分析して、有用なディテールとノイズを区別して除去します。
ノイズの多い画像
最先端のノイズ低減の採用
レンズおよびセンサーの補正
スマートフォンのカメラは小型部品を使用するため、ハンデがあります。 小型カメラのモジュールは不完全なため、色が不均一で焦点距離が固定されてしまい、レンズシェーディング(周辺減光)やビネット、色収差、レンズの歪みが生じる場合があります。 最先端の色および歪み補正アルゴリズムを採用したExynosプロセッサのISPは、誤った色と歪んだ形状情報を補正します。
歪んだ画像
最先端の色および歪み補正
ガンマ補正
人間の目は暗い場所の変化に敏感で、明るい場所の変化には鈍感ですが、イメージセンサーは線形的に光の情報を受け取り、それを転送します。 モバイルデバイスのディスプレイも、明るさを非線形的に表現します。 ISPは、イメージセンサーで生成された光の情報をエンコードし、ディスプレイを見ている人の目に合わせて非線形的な情報にデコードします。
線形RAW画像
ガンマ補正
ダイナミックレンジ圧縮
ISPは、画像のダイナミックレンジを分析してデバイス内の明度を調整し、画像の暗領域と明領域のコントラストを十分に確保します。 DRCは、トーンマッピングカーブを動的に生成し、それを画像の各画素に適用することで、暗領域と明領域の明度を調整して、バランスの取れたダイナミックレンジを実現します。
RAW画像
ダイナミックレンジ圧縮
スマートHDR
ジグザグHDRパターンのサムスンイメージセンサーを採用したISPの場合、1回の撮影でHDR画像を作成することができます。 HDRパターンは、2つの画素で構成されています。 一つは長時間露光用で、もう一つは短時間露光用です。 ISPは、イメージセンサーが1回の撮影で2つの露光時間を利用して光を取り込むように管理します。 次に、光の情報と色の情報を1つの画像にまとめ、明領域と暗領域を鮮明に表現します。
長時間露光
短時間露光
映像のデジタル画像の手ブレ補正
VDISは映像の安定性をコントロールし、手ブレや外部環境によるカメラ揺れの影響を低減します。 意図的なカメラの動きと不要な動きを区別し、フレームをワーピングして4つの軸を捉え補正します。
VDISの無効化
VDISの有効化
VDISの無効化
VDISの有効化
デュアルISP
最新のExynosプロセッサにはスマートフォン用のデュアルISPが搭載されており、デバイスの前面と背面でデュアルカメラ機能をサポートします。 前後のカメラからの光の情報を利用して、色調や色がより豊かに表現された写真を撮影することができます。 焦点距離の異なる2つのレンズを組み合わせれば、光学ズームも行えます。 また、サブカメラが奥行き情報を認識するため、撮影後に被写界深度でピントを合わせることができます。
デュアルISPは、パフォーマンスを向上させるだけでなく、電力効率を向上させるという利点もあります。 非対称デュアルISPは、低電力ISPコアと高性能コアで構成されています。 この2つのISPコアがそれぞれの機能を効率的に分担するため、電力使用量全体が低減します。
※
提供された説明は実際の製品に対する説明と異なる場合があります。 製品の写真および特長などには一部、広告表現が含まれており、実際とは異なる場合があります。また製品の仕様は、製品改良のために予告なく変更される場合があります。この文書で提供されるすべての機能、特性、説明、GUIおよびその他の情報には、特典、デザイン、構成部品、性能などの内容が含まれており(ただし、これに限らない)、別途の予告なく変更される場合があります。 画面の内容はあくまでイメージであり、実際とは異なります。
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