Tại sao không tích hợp bộ xử lý tín hiệu hình ảnh vào cảm biến hình ảnh?

Bạn có từng thắc mắc tại sao các cảm biến hình ảnh không tích hợp ISP không? Các nhà sản xuất cảm biến như Sony, OmniVision và các hãng khác dường như không cân nhắc việc tăng giá trị cho sản phẩm cảm biến của họ bằng cách tích hợp các ISP chuyên dụng.

Như chúng tôi đã nói trước đó, ISP là một thành phần quan trọng trong hệ thống camera nhúng vì cảm biến chỉ cung cấp dữ liệu ở định dạng RAW. Bộ xử lý tín hiệu hình ảnh (ISP) có thể chuyển đổi dữ liệu ở định dạng RAW thành dữ liệu đầu ra chất lượng cao, có thể sử dụng thông qua các quá trình xử lý như giảm nhiễu, hiệu chỉnh, và cân bằng trắng.

Vậy nếu ISP tiện lợi như vậy, tại sao ISP không được tích hợp vào cảm biến hình ảnh?

Liệu ISP chưa bao giờ được tích hợp vào cảm biến hình ảnh?

Trước khi tìm hiểu câu hỏi tại sao ISP không được tích hợp vào cảm biến hình ảnh, hãy trước tiên xem xét liệu có phải thực tế là cảm biến hình ảnh chưa bao giờ được tích hợp với ISP hay không?

Câu trả lời rõ ràng là không. Vào những ngày đầu, việc tích hợp cảm biến hình ảnh với bộ xử lý tín hiệu hình ảnh (ISPs). Phương án tích hợp này đã cung cấp một giải pháp tổng thể cho các hệ thống camera Nga thời kỳ đầu. Tuy nhiên, với sự phát triển của công nghệ và sự đa dạng hóa nhu cầu thị trường, mô hình tích hợp này dần được thay thế bởi những thiết kế linh hoạt hơn. Cảm biến cuối cùng được biết đến và bán trên thị trường với ISP tích hợp là OV5640 của OmniVision, một camera 1/4 inch, 5 MP.

Tại sao các cảm biến hình ảnh không còn đi kèm với ISPs?

Theo quan điểm của tôi, có khoảng hai lý do chính khiến các cảm biến hình ảnh không còn được trang bị ISP:

1. Sự xuất hiện của vi xử lý có tích hợp ISP
2. Sự khác biệt trong yêu cầu về ISP từ các nhà phát triển sản phẩm

Hãy cùng tìm hiểu kỹ hơn dưới đây.

Sự xuất hiện của vi xử lý có tích hợp ISP

Trước đây, các bộ xử lý không có ISP tích hợp. Sau đó, khi công nghệ phát triển, các vi xử lý hiện đại như Qualcomm, NXP và NVIDIA đã bắt đầu cung cấp chức năng ISP tích hợp. ISP tích hợp này không chỉ cung cấp sức mạnh xử lý hình ảnh cần thiết mà còn giảm chi phí và độ phức tạp của hệ thống. Kết quả là, các nhà sản xuất cảm biến đang chọn không tích hợp ISP vào cảm biến hình ảnh của họ để tránh thêm chi phí không cần thiết và duy trì khả năng cạnh tranh trên thị trường.

Sự khác biệt trong yêu cầu về ISP đối với các nhà phát triển sản phẩm

Lý do quan trọng thứ hai khiến các nhà sản xuất đang chuyển sang sử dụng cảm biến lọc Bayer gốc là vì nhiều nhà phát triển sản phẩm và kỹ sư thiết kế muốn chọn ISP dựa trên nhu cầu của họ, điều này cũng phụ thuộc vào các tính năng và giao diện được hỗ trợ bởi ISP.
Các nhà cung cấp dịch vụ mạng (ISP) khác nhau cung cấp các mức độ chức năng và hiệu năng khác nhau, vì vậy các nhà phát triển cần chọn ISP phù hợp nhất cho tình huống ứng dụng của họ để đạt được chất lượng hình ảnh tốt nhất và hiệu năng hệ thống. một trong Mô-đun Camera Sinoseen 's những điểm mạnh chính là kinh nghiệm sâu rộng trong ngành công nghiệp trong việc cung cấp các sản phẩm phù hợp nhất cho các loại ứng dụng khác nhau.

Tác động của ISP tích hợp trong vi xử lý

Sự phổ biến của các ISP tích hợp trong vi xử lý đã thay đổi chiến lược thiết kế và tiếp thị của cảm biến hình ảnh. Sự hội tụ này giữa các công nghệ làm giảm độ trễ và yêu cầu băng thông cho truyền dữ liệu, giúp xử lý hình ảnh hiệu quả hơn. Các ISP tích hợp thường được tối ưu hóa cho vi xử lý trên bo mạch để cung cấp hiệu năng tốt hơn và tốc độ xử lý nhanh hơn.

Thiết kế này cũng làm giảm đáng kể chi phí tổng thể của hệ thống, giúp sản phẩm linh hoạt hơn trong việc đáp ứng nhu cầu của các khách hàng khác nhau. Sự linh hoạt này cho phép nhà sản xuất giới thiệu các sản phẩm tùy chỉnh cho các phân khúc thị trường khác nhau để đáp ứng nhu cầu của các tình huống ứng dụng cụ thể. Ngoài ra, vi xử lý có tích hợp ISP cung cấp khả năng tích hợp và tương thích tốt hơn.

Tuy nhiên, ISP tích hợp có thể hạn chế sự linh hoạt của kỹ sư thiết kế trong việc chọn ISP vì các tính năng và hiệu năng của ISP tích hợp có thể không đáp ứng được nhu cầu của tất cả các tình huống ứng dụng. Ngoài ra, ISP tích hợp có thể không cung cấp các tính năng nâng cao và tùy chọn tùy chỉnh giống như những ISP độc lập hàng đầu.

ISP Ngoại Bộ vs ISP Nội Bộ

Mặc dù bộ xử lý hình ảnh hiện nay đã có ISP tích hợp, vẫn còn một số trường hợp yêu cầu phải sử dụng ISP ngoại bộ.

Hãy rõ ràng từ đầu rằng camera USB cần có một ISP ngoài. Vì vậy, câu hỏi về việc chọn ISP ngoài hay ISP trong sẽ chỉ xuất hiện với các loại camera khác ngoài camera USB.
Mặc dù các ISP đã được tích hợp vào bộ xử lý hình ảnh ngày nay, ISP nội vẫn đơn giản hơn so với ISP ngoại, vốn cung cấp nhiều tính linh hoạt và tính năng hơn so với ISP nội. Trong các ứng dụng cần đồng bộ hóa nhiều camera, chúng tôi vẫn khuyến nghị sử dụng ISP ngoài để có đầu ra hình ảnh tốt hơn.

Ngoài ra, một số nhà phát triển sử dụng bộ xử lý NVIDIA không thích sử dụng ISP nội vì nó chiếm thêm băng thông trên GPU, nên họ thích sử dụng ISP ngoài để xử lý thuật toán độc lập.

Tóm lại, tôi hy vọng bạn có thể hiểu tại sao ngày nay các ISP được tích hợp trong bộ xử lý thay vì trong cảm biến hình ảnh. Hơn nữa, sự lựa chọn giữa ISP nội bộ và ngoại bộ phụ thuộc rất nhiều vào ứng dụng của bạn. Càng phức tạp ứng dụng của bạn, nhu cầu về một ISP bên ngoài càng lớn.

Sinoseen, với vai trò là nhà sản xuất mô-đun camera tại Trung Quốc hơn 10 năm, cam kết cung cấp các giải pháp mô-đun camera phù hợp nhất cho khách hàng của chúng tôi. Nếu bạn có bất kỳ nhu cầu nào về ISP, vui lòng tự do liên hệ với Sinoseen để được hỗ trợ.