Warum integriert man nicht den Bildsignalprozessor in den Bildsensor?

Haben Sie sich je gefragt, warum Bildsensoren keine ISPs integrieren? Hersteller von Sensoren wie Sony, OmniVision und andere scheinen nicht daran interessiert zu sein, ihren Sensorprodukten Wert hinzuzufügen, indem sie dedizierte ISPs integrieren.

Wie wir bereits gesagt haben, sind ISPs ein wichtiges Bauteil von eingebetteten Kamera-Systemen, da Sensoren nur Daten im RAW-Format bereitstellen. Der Bildsignalprozessor (ISP) kann durch Verarbeitungsschritte wie Rauschreduzierung, Korrektur und Weißabgleich RAW-formatierte Daten in hochwertige, nutzbare Ausgabedaten umwandeln.

Wenn ISP also so praktisch ist, warum wird ISP nicht in Bildsensoren integriert?

Hat ISP noch nie in Bildsensoren integriert worden?

Bevor wir die Frage untersuchen, warum ISP nicht in Bildsensoren integriert wird, schauen wir uns zunächst an, ob es tatsächlich der Fall ist, dass Bildsensoren nie mit ISP integriert wurden.

Die Antwort lautet klar nein. Früher war es eine sehr übliche Praxis, Bildsensoren mit Bildsignalprozessoren zu integrieren (ISPs). Dieses Integrationskonzept stellte eine integrierte Lösung für frühe russische Kamera-systeme dar. Mit dem technologischen Fortschritt und der Diversifizierung der Marktbedürfnisse wird dieses Integrationsmodell jedoch allmählich durch flexiblere Designs ersetzt. Der letzte bekannte und verkauftes Sensor auf dem Markt mit einem integrierten ISP ist OmniVisions OV5640, eine 1/4-Zoll 5 MP Kamera.

Warum kommen Bildsensoren nicht mehr mit ISPs?

Meiner Meinung nach gibt es grob zwei Hauptgründe, warum Bildsensoren nicht mehr mit ISP ausgestattet sind:

1. Der Aufstieg von Mikroprozessoren mit eingebauten ISPs
2. Unterschiede in den ISP-Anforderungen durch Produktentwickler

Schauen wir uns das im Folgenden genauer an.

Der Aufstieg von Mikroprozessoren mit eingebauten ISPs

Früher verfügten Prozessoren nicht über eingebaute ISPs. Später, mit dem technologischen Fortschritt, begannen moderne Mikroprozessoren wie Qualcomm, NXP und NVIDIA, eingebaute ISP-Funktionalität anzubieten. Diese integrierten ISPs bieten nicht nur die notwendige Bildverarbeitungsleistung, sondern reduzieren auch Systemkosten und -komplexität. Daher entscheiden sich Senserhersteller dafür, ISPs nicht in ihre Bildsensoren zu integrieren, um unnötige Kosten zu vermeiden und im Markt wettbewerbsfähig zu bleiben.

Unterschiede in den ISP-Anforderungen für Produktentwickler

Der zweite wichtige Grund, warum Hersteller auf die ursprünglichen Bayer-Filter-Sensoren zurückgreifen, ist, dass viele Produktentwickler und Design-Ingenieure einen ISP nach ihren Bedürfnissen auswählen möchten, was auch von den vom ISP unterstützten Funktionen und Schnittstellen abhängt.
Verschiedene ISPs bieten unterschiedliche Funktions- und Leistungsebenen an, daher müssen Entwickler den passenden ISP für ihr Anwendungsszenario auswählen, um die beste Bildqualität und Systemleistung zu erreichen. Eine der Sinoseen-Kameramodul 's wichtigsten Stärken ist seine umfangreiche Branchenerfahrung bei der Bereitstellung der passenden Produkte für verschiedene Arten von Anwendungen.

Auswirkung des integrierten ISP im Mikroprozessor

Die Verbreitung von in Mikroprozessoren integrierten ISPs hat die Design- und Marketingstrategie von Bildsensoren verändert. Diese Technologiekonvergenz verringert die Latenz und Bandbreitenanforderungen für die Datentransmission und macht die Bildverarbeitung effizienter. Integrierte ISPs sind oft für den an Bord befindlichen Mikroprozessor optimiert, um eine bessere Leistung und schnellere Verarbeitung zu ermöglichen.

Diese Designentscheidung reduziert die Gesamtkosten des Systems erheblich und macht das Produkt flexibler, um die Bedürfnisse verschiedener Kunden zu erfüllen. Diese Flexibilität ermöglicht es Herstellern, personalisierte Produkte für verschiedene Marktnischen einzuführen, um die Anforderungen spezifischer Anwendungsszenarien zu decken. Darüber hinaus bieten Mikroprozessoren mit integrierten ISPs eine bessere Integration und Kompatibilität.

Natürlich kann der integrierte ISP die Flexibilität des Designingenieurs bei der Auswahl eines ISPs einschränken, da die Funktionen und Leistung des integrierten ISPs möglicherweise nicht den Anforderungen aller Anwendungsszenarien gerecht werden. Zudem bietet ein integrierter ISP möglicherweise keine fortgeschrittenen Funktionen und Anpassungsoptionen, die mit denen führender eigenständiger ISPs vergleichbar wären.

Externer ISP vs. Interner ISP

Obwohl Bildprozessoren jetzt integrierte ISPs haben, gibt es immer noch einige Szenarien, in denen ein externer ISP erforderlich ist.

Lassen Sie uns von vornherein klarstellen, dass USB-Kameras einen externen ISP benötigen. Also wird die Frage, ob man einen externen oder internen ISP wählen sollte, nur bei Kameras außerhalb der USB-Kameras auftreten.
Obwohl ISPs in heutige Bildprozessoren integriert sind, sind interne ISPs immer noch weniger komplex als externe ISPs, die mehr Flexibilität und mehr Funktionen als interne ISPs bieten. In Anwendungen, in denen mehrere Kameras synchronisiert werden müssen, empfehlen wir weiterhin den Einsatz eines externen ISPs für eine bessere Bildausgabe.

Außerdem mögen einige Entwickler, die NVIDIA-Prozessoren verwenden, den internen ISP nicht, weil er zusätzliche Bandbreite auf dem GPU beansprucht, daher ziehen sie lieber einen externen ISP für unabhängige algorithmische Verarbeitung vor.

Trotzdem hoffe ich, dass Sie verstehen können, warum heute ISPs in den Prozessor integriert sind und nicht im Bildsensor. Darüber hinaus hängt die Wahl zwischen internen und externen ISPs stark von Ihrer Anwendung ab. Je komplexer Ihre Anwendung ist, desto größer ist der Bedarf an einem externen ISP.

Sinoseen, als Hersteller von Kameramodulen in China mit über 10 Jahren Erfahrung, ist darauf spezialisiert, den passenden Lösungen für unsere Kunden bereitzustellen. Wenn Sie eine ISP-Lösung benötigen, kontaktieren Sie bitte gerne Sinoseen für Unterstützung.