隨著全民愛之拍時代的到來,各種相機功能成為手機產(chǎn)品的一個主要功能賣點,如防抖動和高速連拍、美顏等等。成就這些強大功能的幕后英雄叫做圖像處理器(ISP),它可以幫助圖像傳感器捕獲高質量的圖像。2013年1月8號在深圳舉辦的“2014產(chǎn)業(yè)與技術展望媒體研討會”上,富士通半導體公司市場部高級經(jīng)理沈弘人發(fā)表了“圖像信號處理器如何改善相機圖像質量”的主題技術演講。
沈弘人強調,光學系統(tǒng)的好壞決定了圖像最終的質量,進而總結了近些年來光學系統(tǒng)的幾大發(fā)展趨勢:鏡頭傳感器尺寸從三分之一寸到2.5分之一寸到 1.8分之一寸,不斷增大的鏡頭尺寸可以獲得更大光圈;鏡頭組從以前的4組增加都5組,但是這樣帶來的后果是攝像頭部件加重,影響自動對焦;像素尺寸越來越小,從1.4um發(fā)展到1.12um,以及0.8um;自動對焦模塊向VCM閉環(huán)、MEMS或者相位檢測被動型自動調焦系統(tǒng)發(fā)展;零延時拍攝(ZSL)要求,傳感器必須以更高的幀率輸出全分辨率的圖像,需要更高的MIPI(移動行業(yè)處理器接口)。 “這些發(fā)展趨勢給圖像信號處理器解決方案的設計以及最終的手機相機功能的調校帶來越來越高的挑戰(zhàn)。”沈弘人說,“很明顯,像素尺寸的縮小必然會降低單位像素捕獲的光子數(shù)量,這會影響獲得的圖像數(shù)據(jù)質量,必然會對后續(xù)的圖像處理帶來挑戰(zhàn)。”據(jù)他透露,通常手機圖像信號處理器能帶來的圖像質量改善空間大概是 10%~15%,而圖像傳感器光學模塊的這些發(fā)展趨勢對原有的圖像處理技術和方法帶來新的難題,必須改進原來的圖像處理算法,甚至尋找新的圖像處理解決方案。
沈弘人向大家分享了富士通半導體當前針對高端手機相機的ISP解決方案之一——M-10MO產(chǎn)品線的一些領先特性:能夠實現(xiàn) 13Mpix@30fps零延時拍攝;低功耗——在13Mpix@30fps零延時拍照模式下約280mW;可實現(xiàn)每秒120幀的全高清(Full HD)視頻拍攝;可支持每秒30幀的全高清視頻拍攝的同時,實現(xiàn)每秒3幀1300萬像素的照片拍攝。沈弘人表示,富士通半導體是目前全球唯一一家能同時提供單反相機、卡片式數(shù)碼相機和手機相機圖像信號處理器解決方案的公司。
進一步提到富士通在ISP領域的優(yōu)勢,沈弘人指出,富士通半導體相機圖像處理器解決方案是高度可定制化的,其硬件和固件可以根據(jù)客戶需求配置,解決方案可以根據(jù)客戶的傳感器模塊充分調校。“這種定制化的設計需求也是富士通半導體公司圖像信號處理解決方案獲得眾多手機廠商青睞的原因吧。”沈弘人說道, “定制化設計需要強大的設計服務能力,需要非常專業(yè)的Knowhow支持以及強大的設計支持團隊,而這是我們的獨特優(yōu)勢。”
在追求更高處理能力、更低功耗的市場需求下,談到富士通未來在圖像處理器方面的發(fā)展規(guī)劃,沈弘人指出,“未來我們還可能利用40nm、20nm及更先進的工藝技術實現(xiàn)更低的功耗。目前我們的M10MO圖像信號處理器在1080P@30FPS下的平均功耗約280mW,這已經(jīng)是業(yè)界很低的水平。”