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深度解析ISP:隐藏在手机芯片里的PS术

2017-05-11 07:58:25 来源: 中关村在线(北京)
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(原标题:发烧学堂:ISP—藏在手机芯片里的PS术)

ISP(Image Signal Processing) 即图像信号处理单元,在手机的SoC中主要负责拍照部分,主要作用是对前端图像传感器输出的信号做后期处理,如降噪和HDR补正。同时,ISP芯片也可以实现人脸识别、自动场景识别等功能。

发烧学堂:ISP—藏在手机芯片里的PS术
发烧学堂:ISP—藏在手机芯片里的PS术

镜头与底片背后的功臣

ISP芯片的作用就是对传感器输入的信号进行运算处理,最终得出经过线性纠正、噪点去除、坏点修补、颜色插值、白平衡校正、曝光校正等处理后的结果。ISP芯片能够在很大程度上决定手机相机最终的成像质量,通常它对图像质量的改善空间可达10%-15%,更多的还得靠CMOS。

发烧学堂:ISP—藏在手机芯片里的PS术

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独立ISP与集成ISP

图像信号处理单元虽然可以对样张的质量进行后期处理,但不同的芯片或者使用同一款芯片的不同产品在拍摄性能方面也存在明显的差异,这是因为ISP不仅仅有处理能力,还具有可编程性,经过不同方式调试后的新算法会和集成原厂算法拉开差距。

目前,市面上绝大多数手机都集成了ISP芯片,部分产品则采用了独立的ISP芯片,除了富士通为不少知名机型提供了独立ISP之外,像苹果这样的厂商都是自己定制专属于iPhone的ISP。

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iPhone定制ISP

国内目前能够出产自主芯片的华为同样会在上面集成自主定制的ISP,比如麒麟960就有专门对于双摄的优化,其采用了Hybrid混合对焦技术,能够根据拍照环境智能选择最合适的对焦模式,升级的PrimISP 2.0内置高清HD硬件深度图形处理器,增强光学变焦效果,支持4K视频防抖;同时还支持黑白双摄像头实时处理技术,捕捉更多细节。

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新ISP针对双摄与大光圈虚化

特别需要提到的是,如今双摄技术以及“大光圈虚化”这种卖点的推动也给ISP提出了更高的需求,目前诸如高通Spectra ISP以及联发科的Imagiq ISP都有专门针对该功能的优化,一方面能够应对从单摄像头变到双摄像头带来的信息采集量上的处理需求增长,另一方面也能够通过算法实现类似大光圈镜头的虚化效果。

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测光、色温测量、对焦、对焦辅助、取景、色彩控制、边缘矫正……如此多能的属性注定了ISP与镜头素质和CMOS一样决定了智能手机照片最终的质量,在此之前,单一的相机功能和不高的性能无法体现出ISP所发挥的作用,而随着厂商在对焦模式、色彩增强、大光圈虚化等方面的差异化努力,针对ISP的改善也在对成像起着远比以往更重要的作用。

贺凤秀 本文来源:中关村在线 责任编辑:韩一冰_NT3945
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