Pot senzorii de imagine ai smartphone-urilor să le ofere utilizatorilor cele mai bune rezultate posibile la fotografiere?
București, 20 martie 2023 – Fără îndoială, calitatea imaginilor realizate cu un smartphone s-a îmbunătăţit considerabil de-a lungul anilor. Dacă ne uităm la secţiunea „Amintiri” a profilurilor de socializare şi comparăm imaginile de atunci cu cele din zilele noastre, diferenţa este evidentă. Prin urmare, nu este o surpriză faptul că mulţi pasionaţi de fotografie au decis să nu mai folosească echipamentul profesional pentru anumite scenarii în care este nevoie de un nivel ridicat de calitate şi să aleagă un smartphone pentru a surprinde momentele din viaţă care le atrag atenţia. Aşadar, producătorii de smartphone-uri acordă tot mai multă atenţie întregului ansamblu de elemente care formează sistemul de imagistică al smartphone-ului şi proceselor care au loc de la momentul atingerii ecranului pentru a fotografia, până la vizualizarea imaginii în galerie, o clipă mai târziu. În acest scop, dispozitivele se bazează pe îmbunătăţirea continuă a elementelor optice, a procesoarelor şi a senzorilor de imagine pentru a capta lumina. Dar cum influenţează calitatea procesorului fotografiile?
Evoluţia procesorului pentru semnalul de imagine
Calitatea elementelor obiectivelor şi a procesoarelor de imagine a evoluat foarte mult, stabilindu-se noi standarde pentru calitatea imaginilor realizate cu un smartphone. Dar astăzi, perfomanţa depinde de ceea ce se întâmplă după ce se declanşează obturatorul şi lumina este captată şi transformată într-o imagine digitală.
Majoritatea dispozitivelor se bazează pe funcţiile de imagistică ale chipset-ului procesorului principal, care comunică cu senzorii de imagine, procesează şi formează imaginea pentru utilizator. Dar există producători care investesc resurse în cercetare şi dezvoltare pentru a produce propriile cipuri de imagistică, cunoscute şi sub numele de procesoare pentru semnalul de imagine (ISP). Rezultatul este o configuraţie cu două cipuri, în care chipset-ul principal al smartphone-ului asigură procesarea şi funcţionarea generală, iar procesorul pentru semnalul de imagine dedicat realizează procesarea pentru funcţiile de imagistică, comunicând cu chipset-ul principal. Acest tip de configuraţie oferă noi posibilităţi imagistice pentru producătorii de smartphone-uri.
Una dintre aceste companii este vivo, care a început să dezvolte propriile procesoare pentru semnalul de imagine în urmă cu doar câţiva ani. În 2021, compania a lansat un cip propriu folosit la flagshipul X70 Pro, urmat de X80 Pro lansat anul trecut, care foloseşte cipul V1+, o versiune actualizată a cipului iniţial. Ajuns acum la versiunea V2, după două generaţii, capacităţile de procesare ale cipului au crescut şi mai mult.
Utilizarea ISP-ului vivo dedicat la cel mai recent flagship X90 Pro îmbunătăţeşte semnificativ capacitatea dispozitivului de a controla mai bine etapa de post-procesare a fotografiei, care este foarte importantă. Procesorul pentru semnalul de imagine realizează toate sarcinile de post-procesare a fotografiilor, inclusiv reducerea zgomotului, reglarea balansului de alb, corectarea imperfecţiunilor scenei înregistrate, toate acestea fiind gestionate simultan de ISP şi de cipul principal MediaTek Dimensity 9200, pentru a produce un rezultat final cât mai apropiat de realitate.
Putere şi inteligenţă: Hardware şi software care lucrează împreună
Dacă ISP-ul este mai puternic, creşte capacitatea de a gestiona sarcinile de postprocesare, obţinând rezultatele finale mai bune. Hardware-ul are o contribuţie parţială la formarea imaginii, însă foarte importantă, deoarece fără un hardware solid, software-ul nu poate ajunge la potenţialul maxim. Iar în zilele noastre, un cip precum vivo V2 ajută software-ul să evolueze. vivo a făcut progrese remarcabile şi a schimbat întreaga arhitectură a ISP-ului, de la una tradiţională la o arhitectură AI-ISP integrată. Cipul foloseşte acum o unitate de accelerare a inteligenţei artificiale, o subunitate de procesare a imaginilor şi o memorie reconstruită pe cip. Toate aceste elemente contribuie la obţinerea unor imagini mai bune de fiecare dată când utilizatorii fac o fotografie. Unul dintre cele mai mari avantaje ale integrării funcţiilor AI într-un procesor pentru semnalul de imagine este capacitatea AI de a face faţă unor situaţii complexe şi necunoscute apărute spontan, într-un anumit cadru. Când un sistem tradiţional nu reuşeşte să ia în considerare toţi factorii care pot influenţa fotografierea, arhitectura AI-ISP preia controlul, fiind flexibilă şi dedicată, datorită modulelor de învăţare automată şi capacităţilor avansate de analiză.
Asistenţă pentru scenarii de utilizare variate, de la fotografiere la gaming
Fotografierea pe timp de noapte sau în condiţii de luminozitate scăzută a fost întotdeauna un test important pentru camerele smartphone-urilor, iar până de curând, multe dintre acestea nu reuşeau să ofere imagini de calitate în astfel de condiţii. Cu toate acestea, s-au făcut progrese şi în această privinţă, iar modelele de referinţă sunt acum capabile să ofere imagini foarte clare, chiar şi în condiţii de iluminare dificile. Acesta este un alt moment important în care intervine AI care lucrează împreună cu alţi algoritmi computaţionali de fotografiere, folosind funcţiile potrivite de fiecare dată pentru a putea obţine fotografii cu aspect natural.
Algoritmii autogeneraţi contribuie la obţinerea unor fotografii de calitate deosebită, luând în considerare numeroase scenarii şi scene pentru subiectul surprins. Poate că utilizatorii îşi doresc să fotografieze evenimente sportive, unde subiectele se deplasează rapid sau vor să fotografieze cerul noaptea, când luminozitatea este foarte redusă, iar acum acest lucru este posibil chiar şi fără ajutorul unui trepied. Însă aceste performanţe nu ar fi posibile dacă smartphone-urile ar folosi un singur procesor obişnuit, care ar încetini dispozitivul pentru a prioritiza fotografierea. ISP-ul dedicat este suficient de puternic şi foloseşte software personalizat pentru a oferi rezultate foarte bune, în special în condiţii de iluminare dificile.
Cipul V2 personalizat al modelului X90 Pro oferă beneficii importante care contribuie la calitatea imaginii. Unul dintre acestea este algoritmul AI pentru reducerea zgomotului, pentru fotografii cu zgomot minim. Această îmbunătăţire influenţează rezoluţia fotografiilor, dar şi a filmărilor realizate pe timp de noapte, la valori ISO ridicate, atunci când apare mai mult zgomot. Un alt avantaj este îmbunătăţirea semnificativă a funcţiilor HDR ale modelelor de referinţă, cu ajutorul algoritmului HDR îmbunătăţit, care foloseşte informaţiile existente pentru a obţine tonuri de culoare mai naturale în zonele foarte luminoase. Cipul V2 selectează şi schimbă automat algoritmii în condiţii de întuneric sau de iluminare din spate. Astfel, utilizatorii nu mai sunt nevoiţi să facă mereu reglaje manuale pentru a obţine cadrul perfect. În plus, cipul V2 îmbunătăţeşte posibilităţile de interpolare a cadrelor de joc ale X90 Pro până la 120 cps, pentru imagini fără întreruperi în timpul jocurilor, datorită capacităţilor de estimare şi compensare a mişcării, ce reduc semnificativ latenţa imaginii.
Două cipuri care funcţionează simultan, dar care folosesc mai puţină energie
Un procesor pentru semnalul de imagine personalizat poate oferi şi alte avantaje, precum eficienţă energetică. Această caracteristică a devenit tot mai importantă de-a lungul anilor, deoarece utilizatorii îşi doresc smartphone-uri care să funcţioneze mai repede şi pentru mai mult timp, devenind centre de date personale şi dispozitive esenţiale pentru schimbul zilnic de informaţii. Cipul V2, de exemplu, are un consum de energie cu 200% mai eficient decât o unitate de procesare neurală obişnuită, cu o eficienţă energetică de 16,3 trilioane de operaţii pe Watt de energie, ceea ce contribuie la autonomia totală a bateriei, mai ales dacă utilizatorii realizează multe imagini şi filmări într-o zi.
Toate acestea ajută utilizatorii, deoarece calitatea fotografiilor şi a filmărilor realizate depinde de elementele optice şi optoelectronice, precum şi de capacităţile de procesare a imaginii ale dispozitivului. Smartphone-urile rămân dispozitivele preferate pentru surprinderea momentelor din viaţa utilizatorilor, iar acestea trebuie să ofere funcţii care să ajute fotografii începători să obţină cele mai bune rezultate şi să fie curioşi să exploreze posibilităţile de fotografiere oricând şi oriunde s-ar afla.
