上周参加慕尼黑电子展,本来是去了解富士通半导体公司推的视频安防方案技术(Milbeaut security),意外第一次知道他们家的Milbeaut图像处理技术其实主要是从相机应用中发展而来,除了数码相机和微单,目前很多手机相机用的图像处理器(ISP)都是采用的富士通半导体他们的图像处理器芯片和技术(俺的魅族MX3也是哦),与他们的几位专家聊聊天,倒增加了不少手机ISP相关的知识,回来google了下,貌似相关分享信息很少,参考网上的一些资资料和富士通那儿考的资料写出来分享给大家,希望一起学习交流(图像处理俺只算半灌水,不正确或不准确的地方,请大家拍砖。附件是Milbeaut for mobile的英文版资料,感兴趣可以参考下)
ISP?手机相机的决定因素!
通常来讲,数码相机图像部分芯片基本上由一个Imaging Sensor(图像传感器)和ISP组成,多功能的ISP结合图像传感器能够为数码相机提供高速、加强的图像质量。所以,很多人都认为ISP是数码相机性能表现的决定因素。
ISP在模组上的应用原理
无论数码相机、摄像机或者摄像手机,其影像数据都是从前端感应后,经过ASP(模拟信号处理)、ADC(模拟数字转换器)、Pre-ISP(前期影像处理)与Post-ISP(后端影像处理)四个阶段后,影像数据才能最终呈现在终端设备上。
不过呢,由于图像传感器的像素高低不同、及其他成本等的考虑,ISP各功能区域会依数码市场特性做分散配置或整合处理,例如,某些低端相机将Pre-ISP与传感器整合在一起,而某些高像素手机将所有的ISP功能单独做成一个芯片等,当然,无论什么样的方案,最终符合消费者心理预期就是最好的方案。
ASP(模拟信号处理器)主要是针对图像传感器采集的电压或电流信号进行处理,主要作用是信号放大、自动曝光调整、时序控制、像素抽样控制等。因其与初始信号的绝对相关性,一般的图像传感器厂商皆会将此项功能直接与传感器做在一块。在图一中即为蓝色部分。传感数据经过ASP处理后,输出数据为Raw Data(原始数字数据)。
Pre-ISP(影像处理器)为前端影像处理,主要针对ADC转换后传出的Raw Data,进行3A(自动对焦,自动曝光,自动白平衡),影像坏点修补、、gamma校正、锐利度、颜色插值等。在低像素的产品中,例如0.3M像素,因影像数据较少,不需要大规模的复杂处理,会将Pre-ISP与图像传感器做在同一颗芯片中;但高像素CMOS传感器,因需要处理的像素数越来越多,虽然将Pre-ISP集成在传感器内部从制造技术上来讲不困难,但因成本及成像质量的原因,有些手机设计公司在设计时会将集成于传感器内部的Pre-ISP功能屏蔽掉,并维持传感器ADC输出的原始资料,交由单独的ISP芯片或集成在Baseband的ISP进行处理。
Post-ISP虽然也称为后端影响处理,但其与成像相关的工作不多,主要负责数据压缩与后端接口界面控制,以及数据传输、控制等工作,其中还包括LCD影像预览、镜头对焦控制、使用界面等。
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