한국
Image Processing
사진과 영상을 그리는
예술적 뇌
예술적 뇌
카메라 앱을 실행하고 디스플레이에서 촬영 버튼을 터치하면 수십억 개의 산술 연산이 실행되어 초점, 노출, 화이트밸런스, 색상을 향상하고 노이즈를 줄여 멋진 사진을 제공합니다. 엑시노스의 이미지 신호 프로세서는 바로 이런 과정을 거쳐 순식간에 완벽한 이미지를 캡처합니다.
배경
빛 정보를
이미지로 변환하는
프로세서
이미지 센서는 광학 렌즈를 통해 받은 빛을 전기 형태로 변환합니다. 이 데이터는 ISP로 전송되고, 여기에서 사진을 재구축하거나 디스플레이의 미리 보기가 구성됩니다. 조명 상태가 사진 촬영에 적합하지 않더라도 ISP는 마법과도 같이 이미지 품질을 개선합니다.
렌즈 시스템 이미지 센서 isp 센서
디스플레이
렌즈 시스템 이미지 센서 isp 센서
디스플레이
사진 품질을 향상하려면이미지 센서에서 더 많은 빛을 흡수하고 첨단 ISP가 이를 처리해야 합니다. 이를 위해서는 카메라 모듈의 크기를 키워서 더 큰 렌즈를 사용하고 다양한 기능이 들어간 이미지 센서를 탑재해야 합니다. 하지만 슬림한 디자인의 스마트폰에는 공간이 넉넉하지 않다는 것이 문제입니다. 그래서 삼성전자는 첨단 이미지 신호 프로세서를 개발하여 소형 광학 부품으로 카메라 기능과 사진 품질을 향상했습니다.
자동 노출(AE)
자동 노출은 이미지 센서가 얼마나 빛을 받는지 자동으로 결정하는 기능입니다. ISP가 센서에서 밝기 정보를 분석하고, 조리개, 셔터 속도, ISO를 계산해서 적절한 노출이 되도록 제어합니다.
AF: Contrast AF 및 PDAF
기존 Contrast AF의 경우, ISP는 지속적인 시행착오를 거쳐 가장 높은 색 대비를 찾는 방법으로 초점 보정을 계산합니다. 상 탐지 AF 기술은 예전에는 프리미엄 DSLR 카메라에만 제공되었지만 지금은 모바일 기기에도 제공됩니다. PDAF 솔루션을 적용한 ISP는 사물 간의 거리를 계산하고 보정값을 찾아내서 한 번에 초점을 잡습니다.
모자이크 제거
일반적으로 이미지 센서는 빨간색, 파란색, 녹색의 픽셀로 구성됩니다. 이러한 픽셀은 세 가지 색상 중 하나만 인식할 수 있기 때문에 재구성 과정을 거쳐야 색 정보를 완전한 컬러 이미지로 변환할 수 있습니다. ISP는 픽셀과 관련된 RGB 색 정보를 분석하여 각 픽셀 색을 계산하고 보간함으로써 선명하고 자연스러운 컬러 이미지를 표현합니다.
RGB 픽셀
모자이크 제거
노이즈 감소
어두운 환경에서 이미지 센서는 충분한 빛 정보를 받기 어렵습니다. 그래서 ISO를 높이거나 셔터 속도를 낮추어야 하는데, 이 방법은 과열을 일으켜 노이즈가 많은 이미지를 생성합니다. 엑시노스의 ISP는 첨단 노이즈 감소 알고리즘을 내장해 텍스처 디테일을 보존하면서도 색이나 패턴 노이즈를 낮춰줍니다. 특히, 3DNR 기능은 영상에서 가시적 노이즈도 낮출 수 있습니다. 영상 스트림에서 이웃하는 프레임을 분석하여 유용한 디테일과 노이즈를 구분해서 제거합니다.
노이즈가 많은 이미지
첨단 노이즈 감소 적용
렌즈 및 센서 보상
스마트폰 카메라는 소형 부품을 사용하기 때문에 핸디캡이 있습니다. 소형 카메라 모듈이 불완전한 만큼, 색상이 불균일하고 초점 거리가 고정되어 있으므로 렌즈 셰이딩, 비네팅, 색수차, 렌즈 왜곡이 나타날 수 있습니다. 첨단 색상 및 왜곡 보정 알고리즘이 적용된 엑시노스 프로세서의 ISP는 잘못된 색상과 왜곡된 형태 정보를 수정합니다.
왜곡된 이미지
첨단 색상 및왜곡 보정
감마 보정
인간의 눈은 어두운 곳의 변화에 민감하고 밝은 곳의 변화에는 둔감한 반면, 이미지 센서는 선형적으로 빛 정보를 받아서 내보냅니다. 모바일 기기의 디스플레이도 광도를 비선형적으로 표현합니다. ISP는 이미지 센서에서 생성한 빛 정보를 인코딩하여 디스플레이를 바라보는 인간의 눈에 맞게 비선형 정보로 디코딩합니다.
선형 RAW 이미지
감마 보정
다이내믹 레인지 압축
ISP는 이미지의 다이내믹 레인지를 분석하고 장치 내에서 밝기를 조정해 이미지에서 어두운 부분과 밝은 부분이 완벽히 대비를 이루도록 합니다. DRC는 톤 매핑 커브를 동적으로 생성하여 이미지의 각 픽셀에 적용함으로써 매우 어둡고 밝은 부분의 밝기를 조정해 균형 잡힌 다이내믹 레인지를 구현합니다.
RAW 이미지
다이내믹 레인지 압축
스마트 HDR
지그재그 HDR 패턴의 삼성 이미지 센서를 적용한 ISP는 한 번의 촬영만으로 HDR 이미지를 생성할 수 있습니다. HDR 패턴은 두 가지 픽셀로 구성됩니다. 하나는 장노출용이고, 다른 하나는 단노출용입니다. ISP는 이미지 센서가 한 번의 촬영에서 두 가지 노출 시간을 활용하여 빛을 캡처하도록 관리합니다. 그런 다음, 두 가지 빛 정보와 색 정보를 하나의 이미지로 결합하여 밝고 어두운 부분이 모두 선명하게 표현되도록 합니다.
장노출
단노출
영상 디지털 이미지 손떨림 보정
VDIS는 영상의 안정성을 제어하고 손떨림이나 외부 환경으로 인한 카메라 진동의 영향을 낮춥니다. 의도적인 카메라 움직임과 원치 않는 사물의 움직임을 구분하고 프레임 워핑으로 네 축을 원활하게 골라서 보정합니다.
VDIS 비활성화
VDIS 활성화
VDIS 비활성화
VDIS 활성화
듀얼 ISP
최신 엑시노스 프로세서에는 스마트폰용 듀얼 ISP가 탑재되어 있으므로 기기 앞뒤로 듀얼 카메라 기능을 지원합니다. 두 카메라의 빛 정보를 사용하여 색조와 색상이 더욱 풍부하게 표현된 사진을 촬영할 수 있습니다. 초점 거리가 다른 두 렌즈를 결합하면 광학 줌도 사용할 수 있습니다. 또한, 두 번째 카메라가 깊이 정보를 인식하기 때문에 사진을 촬영한 후 피사계 심도로 초점을 조정할 수 있습니다. 듀얼 ISP는 성능을 향상하는 데 사용할 수 있을 뿐만 아니라 전력 효율을 높여준다는 장점도 있습니다.
비대칭 듀얼 ISP는 저전력 ISP 코어와 고성능 코어로 구성됩니다. 두 개의 ISP 코어가 각각 작업을 효율적으로 분담하므로 전반적인 전력 사용량이 줄어듭니다.
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주요 제품
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Exynos 2100
더 알아보기- Process
- 5nm EUV Process
- GPU
- Mali™-G78 MP14
- Video
- 8K 60fps Video
- Camera
- Up to 200MP Camera
- CPU
- Octa-core with Custom CPU
- AI
- AI Engine with Triple-core NPU and DSP
- Display
- 4K/WQUXGA, QHD+ Display
-
Exynos 990
더 알아보기- Process
- 7nm EUV Process
- GPU
- Mali™-G77 MP11 GPU
- Display
- WQUXGA Display
- CPU
- Octa-core with Custom CPU
- Video
- 8K 30fps Video
- Camera
- Up to 22MP+22MP Camera
-
Exynos 9825
더 알아보기- Process
- 7nm EUV Process
- GPU
- Mali™-G76 MP12 GPU
- Display
- WQUXGA Display
- Modem
- LTE Cat 20/20 Modem
- CPU
- Octa-core with Custom CPU
- Video
- 8K 30fps Video
- Camera
- Up to 22MP+22MP Camera
-
Exynos 980
더 알아보기- Process
- 8nm FinFET Process
- GPU
- Mali™-G76 MP5 GPU
- Display
- WQHD+ Display
- Modem
- 5G NR Sub-6GHz, EN-DC, LTE Cat 16/18 Modemm
- CPU
- Octa-core with Cortex(R) CPU
- Video
- 4K 120fps Video
- Camera
- Up to 22MP+22MP Camera