لماذا لا يتم دمج معالج الإشارة الصورية في مستشعر الصورة؟

هل سبق وأن تساءلت لماذا لا تحتوي مستشعرات الصور على وحدات معالجة الإشارات الصورية (ISP) مدمجة؟ يبدو أن مصنعي المستشعرات مثل سوني، OmniVision وغيرهم لا يفكرون في إضافة قيمة إلى منتجاتهم من المستشعرات عن طريق دمج وحدات معالجة الإشارات الصورية المخصصة.

كما قلنا سابقًا، تعد وحدات معالجة الإشارات الصورية (ISP) مكونًا رئيسيًا لأنظمة الكاميرات المدمجة لأن المستشعرات توفر البيانات فقط بتنسيق RAW. يمكن لوحدة معالجة الإشارة الصورية (ISP) تحويل البيانات بتنسيق RAW إلى بيانات خرج ذات جودة عالية وفعالة من خلال المعالجة مثل تقليل الضوضاء، التصحيح، وموازنة اللون الأبيض.

إذاً، إذا كانت وحدة معالجة الإشارات الصورية (ISP) مريحة للغاية، فلماذا لا يتم دمجها في مستشعرات الصور؟

هل لم يتم أبدًا دمج وحدة معالجة الإشارات الصورية (ISP) في مستشعرات الصور؟

قبل أن ندرس سبب عدم دمج وحدة معالجة الإشارات الصورية (ISP) في مستشعرات الصور، دعنا نستكشف أولًا ما إذا كان صحيحًا أن مستشعرات الصور لم تدمج دائمًا بوحدات معالجة الإشارات الصورية (ISP)؟

الإجابة هي بالتأكيد لا. في الأيام الأولى، كان من الممارسات الشائعة جدًا دمج مستشعرات الصور مع معالجات الإشارات الصورية (ISPs). قدم هذا نموذج التكامل حلاً متكاملاً لأنظمة الكاميرات الروسية المبكرة. ومع ذلك، مع تقدم التكنولوجيا وتعدد احتياجات السوق، يتم استبدال هذا النموذج تدريجياً بتصاميم أكثر مرونة. آخر مستشعر معروف تم بيعه في السوق مع ISP متكامل هو OV5640 من OmniVision، وهو كاميرا بدقة 5 ميجابكسل وحجم 1/4 بوصة.

لماذا لم تعد مستشعرات الصور تحتوي على وحدات المعالجة (ISPs)؟

في رأيي، هناك سببان رئيسيان تقريباً لعدم تجهيز مستشعرات الصور بوحدات المعالجة (ISP):

1. ظهور المعالجات الدقيقة ذات وحدات المعالجة المدمجة (ISPs)
2. اختلاف متطلبات وحدات المعالجة (ISP) بين مطوري المنتجات

لنلقِ نظرة أقرب أدناه.

ظهور المعالجات الدقيقة ذات وحدات المعالجة المدمجة (ISPs)

في السابق، لم تكن المعالجات تحتوي على وحدات معالجة الإشارات الصورية المدمجة (ISPs). لاحقًا، ومع تطور التكنولوجيا، بدأت المعالجات الدقيقة الحديثة مثل كوالكوم، إن إكس بي، ونفيديا في تقديم وظائف ISP مدمجة. توفر هذه الوحدة المدمجة قوة المعالجة الصورية اللازمة وتقلل أيضًا من تكلفة وتعقيد النظام. نتيجة لذلك، اختارت شركات تصنيع المستشعرات عدم دمج وحدات معالجة الإشارات الصورية في مستشعراتها الصورية لتجنب إضافة تكاليف غير ضرورية والبقاء تنافسية في السوق.

الفروقات في متطلبات وحدات معالجة الإشارات الصورية للمطورين

السبب الثاني المهم الذي يجعل الشركات المصنعة تتبني مستشعرات فلتر باير الأصلية هو أن العديد من مطوري المنتجات ومصممي المهندسين يريدون اختيار وحدة معالجة الإشارات الصورية بناءً على احتياجاتهم، والتي تعتمد أيضًا على الميزات والواجهات التي تدعمها وحدة معالجة الإشارات الصورية.
تقدم شركات خدمات الإنترنت المختلفة مستويات مختلفة من الوظائف والأداء، لذا يحتاج المطورون إلى اختيار خدمة الإنترنت الأكثر ملاءمة لسيناريو تطبيقهم للحصول على أفضل جودة صورة وأداء النظام. واحدة من وحدة كاميرا Sinoseen أبرز نقاط القوة هي خبرتها الواسعة في الصناعة في تقديم المنتجات الأكثر ملاءمة لأنواع مختلفة من التطبيقات.

تأثير وحدة معالجة الصور المدمجة في المعالج الدقيق

قد غيرت شعبية وحدات معالجة الصور المدمجة في المعالجات الدقيقة استراتيجية تصميم وتسويق أجهزة استشعار الصور. هذه التكاملات التقنية تقلل من زمن الاستجابة والمتطلبات العريضة للنقل، مما يجعل معالجة الصور أكثر كفاءة. غالباً ما يتم تحسين وحدات معالجة الصور المدمجة للمعالج الموجود على اللوحة لتوفير أداء أفضل ومعالجة أسرع.

يقلل هذا التصميم أيضًا بشكل كبير من تكلفة النظام الإجمالية، مما يجعل المنتج أكثر مرونة لتلبية احتياجات العملاء المختلفين. هذه المرونة تتيح للمصنعين تقديم منتجات مخصصة لشرائح السوق المختلفة لتلبية احتياجات سيناريوهات التطبيق المحددة. بالإضافة إلى ذلك، توفر وحدات المعالجة الدقيقة ذات الـ ISP المدمجة مستوى أفضل من التكامل والتوافق.

بالطبع، قد يحد الـ ISP المدمج من مرونة المهندس المصمم في اختيار الـ ISP لأن ميزات وأداء الـ ISP المدمج قد لا تلبي احتياجات جميع سيناريوهات التطبيق. بالإضافة إلى ذلك، قد لا يقدم الـ ISP المدمج ميزات متقدمة وخيارات تخصيص مقارنةً بوحدات الـ ISP المستقلة الرائدة.

ISP الخارجي مقابل ISP الداخلي

على الرغم من أن معالجات الصور تحتوي الآن على وحدات الـ ISP المدمجة، إلا أن هناك بعض السيناريوهات التي لا تزال تتطلب استخدام ISP خارجي.

لنكن واضحين منذ البداية أن كاميرات USB تحتاج إلى وحدة معالجة إشارة صورة خارجية (ISP). لذا فإن سؤال اختيار وحدة معالجة إشارة صورة داخلية أو خارجية سيظهر فقط مع الكاميرات التي ليست من نوع USB.
على الرغم من أن وحدات المعالجة الإشارة (ISPs) مدمجة في معالجات الصور الحديثة، إلا أن وحدات المعالجة الداخلية لا تزال أقل تعقيدًا مقارنة بالوحدات الخارجية، والتي توفر مرونة أكبر وميزات أكثر مقارنة بالداخلية. في التطبيقات التي تحتاج فيها إلى تنسيق عدة كاميرات، نوصي باستخدام وحدة معالجة إشارة صورة خارجية للحصول على مخرجات صورة أفضل.

بالإضافة إلى ذلك، بعض المطورين الذين يستخدمون معالجات NVIDIA لا يفضلون استخدام وحدة المعالجة الداخلية لأنها تستهلك عرض باند إضافي على وحدة معالجة الرسوميات (GPU)، لذلك يفضلون استخدام وحدة معالجة إشارة صورة خارجية لمعالجة الخوارزميات بشكل مستقل.

على أي حال، آمل أن تتمكن من فهم سبب كون وحدات معالجة الصور (ISPs) مدمجة اليوم في المعالج وليس في مستشعر الصورة. علاوة على ذلك، يعتمد اختيار وحدة معالجة الصور الداخلية أو الخارجية بشكل كبير على تطبيقك. كلما كان تطبيقك أكثر تعقيدًا، زادت الحاجة إلى وحدة معالجة صور خارجية.

سينوسين، كمصنع لوحدات الكاميرا في الصين لأكثر من 10 سنوات، ملتزم بتقديم أفضل حلول وحدات الكاميرا المناسبة لعملائنا. إذا كنت بحاجة إلى أي دعم يتعلق بوحدة معالجة الصور (ISP)، يرجى لا تتردد في طلب المساعدة من سينوسين.