Imaju li senzori za snimanje ključnu ulogu u procesu kreiranja najbolje fotografije?
Zagreb, 24. svibnja 2023. – Kvaliteta fotografija nastalih pametnim telefonom posljednjih se godina značajno poboljšala. Ta se razlika najbolje može vidjeti analizirajući prethodne objave na profilima društvenih mreža, a na koje nas podsjeti funkcija memories. Usporede li se, dakle, tako fotografije nekad i sad – razlika je itekako vidljiva. Nije zato iznenađujuća činjenica da su ljubitelji fotografije odlučili ostaviti profesionalnu fotografsku opremu sa strane i osloniti se na svoj pametni telefon kako bi dobili fotografije iste kvalitete. Imajući ovo na umu, proizvođači pametnih telefona poklanjaju znatno veću pažnju cijelom skupu elemenata koji su zaslužni za unaprjeđenje fotografija pametnih telefona i procesu koji se odvija od trenutka dodirivanja ekrana kako bi se zabilježila fotografija do njezinog pojavljivanja u galeriji. Uređaji se ne oslanjaju samo na stalno poboljšanje optike, već i na senzore snimanja koji hvataju svjetlost, kao i na vrhunske procesore koji podržavaju kvalitetu slike. Međutim, kako točno kvaliteta procesora utječe na fotografije?
Evolucija procesora signala slike
Kvaliteta elemenata leće i procesora za obradu slike se u tolikoj mjeri razvila da se o njima može razmišljati kao o osnovnim, čak i neophodnim elementima. Danas se najveća razlika vidi u tome što se događa u samom trenutku kada dodir na ekran zabilježi prizor hvatajući svjetlost, i pretvarajući je u digitalnu fotografiju.
Većina uređaja oslanja se na mogućnosti snimanja glavnog čipseta procesora, koji komunicira sa senzorima fotografije, obrađuje ju i isporučuje korisnicima. Ali neke tvrtke pomiču granice snimanja fotografija ulaganjem značajnih resursa u razvoj vlastitih čipova za obradu, poznatih i kao procesori signala slike (Image Signal Processors). Rezultat takvog pristupa je konfiguracija s dva čipa, u kojoj je glavni čipset pametnog telefona zadužen za cjelokupno funkcioniranje i rad uređaja, a namjenski procesor signala slike bavi se samim snimanjem, komunicirajući s glavnim čipsetom u realnom vremenu. Ova vrsta konfiguracije otvara nove mogućnosti snimanja za tvrtke koje proizvode pametne telefone.
Jedna od takvih tvrtki je vivo, koja je prije nekoliko godina počela raditi na vlastitim procesorima signala slike. Tvrtka je 2021. lansirala vlastiti čip u okviru flagship uređaja X70 Pro, koji je sljedeće godine pratio X80 Pro s ažuriranom verzijom pod nazivom V1+. A sada, dvije generacije kasnije, s nedavno predstavljenim V2 čipom za obradu fotografije, mogućnosti su još veće.
Ovaj čip, ugrađen u najnoviji flagship X90 Pro, znatno poboljšava sposobnost uređaja za bolje kontroliranje faze naknadne obrade fotografije, gdje se zapravo događa ‘prava čarolija’. Procesor signala slike bavi se svim relevantnim zadacima naknadne obrade fotografija, uključujući smanjenje šuma, podešavanje balansa bijele boje, korigiranje nesavršenosti scene, a svim tim istovremeno upravljaju ISP i glavni MediaTek Dimensity 9200 čip, kako bi krajnji rezultat bio što vjerodostojniji.
I mišići i mozak: Hardver i softver koji besprijekorno surađuju
Što je ISP moćniji, toliko više kapaciteta ima za nošenje sa zadacima naknadne obrade i rezultati su bolji. Hardver, iako od izuzetnog značaja, samo je pola priče jer bez pouzdanog hardvera, softver ne može dostići svoj puni potencijal. S čipom kao što je vivo V2, lako je uočiti evoluciju kroz koju je prošao softver. Napredak koji je tvrtka ostvarila još je zanimljiviji zbog činjenice da je pomjerila cijelu ISP arhitekturu s tradicionalne na integriranu AI-ISP arhitekturu. Čip sada ima jedinicu za ubrzanje s pomoću umjetne inteligencije, podjedinicu za obradu slike i rekonstruiranu memoriju na sebi. Svi ovi elementi doprinose znatno boljim rezultatima prilikom fotografiranja.
Jedna od najvećih prednosti integriranje AI funkcija u procesor signala slike je sposobnost umjetne inteligencije da se bavi složenim i nepoznatim problemima koji se mogu iznenada pojaviti u određenom okruženju. Kada tradicionalni sustav ne uspije uzeti u obzir sve čimbenike koji utječu na nastanak fotografije, AI-ISP arhitektura dolazi do izražaja zbog prilagodljivosti i posvećenosti rješavanju problema, zahvaljujući svojim sustavima za strojno učenje i naprednim mogućnostima analize.
Podrška u različitim scenarijima – od fotografije do igrica
Pravi test za kamere pametnih telefona oduvijek je bilo snimanje noću ili u uvjetima slabog osvjetljenja, a tek prije nekoliko godina mogao se uočiti pomak u kvaliteti takvih fotografija. Međutim, došlo je do značajnijeg napretka i u ovom dijelu pa flagship modeli pametnih telefona sada mogu reproducirati kristalno jasne slike, čak i ako su snimljene u uvjetima slabog osvjetljenja. Ovo je još jedan važan trenutak u kojem se uključuje umjetna inteligencija i radi s drugim računalnim algoritmima fotografije, a također igraju važnu ulogu i doprinose bilježenju realističnih fotografija.
Prilagođeni algoritmi doprinose visokoj kvaliteti fotografija, uzimajući u obzir brojne scene subjekta na snimci. Korisnike može zaintrigirati brza sportska fotografija ili pak postanu ljubitelji astrofotografije pri slabom osvjetljenju, koja se s vivo flagshipom X90 Pro može napraviti čak i bez stativa. Međutim, to ne bi bilo moguće samo s tradicionalnim procesorom, čiji su opseg i performanse u određenoj mjeri ograničene. Namjenski ISP, međutim, ima neophodnu snagu i softversku podršku, posebno u uvjetima slabog osvjetljenja.
Prilagođeni V2 čip modela X90 Pro donosi konkretne prednosti koje poboljšavaju kvalitetu fotografije. Jedan od njih svakako je i već spomenuti AI algoritam za smanjenje šuma. Ovo poboljšanje utječe na rezoluciju fotografija i video zapisa snimljenih noću, pri visokim ISO vrijednostima, kada problem na fotografiji obično pravi šum. Osim toga, kroz značajno unaprijeđen HDR algoritam izrazito su poboljšane i HDR mogućnosti flagship modela. Taj se algoritam nadovezuje na prethodne iteracije za generiranje prirodnijih prijelaza svijetla. Algoritmi se automatski prebacuju pomoću V2 čipa, čak i pri slabom i pozadinskom osvjetljenju. Potreba za ručnim postavkama da bi se dobila savršena fotografija stoga postaje sve rjeđa. Zanimljiva je i činjenica da V2 čip doprinosi i kapacitetima X90 Pro za interpolaciju programa mobilnih igara do 120 fps, zahvaljujući procjeni pokreta i mogućnostima kompenzacije pokreta, koje u velikoj mjeri smanjuju kašnjenje slike i čine gejming iskustvo besprijekornim.
Dva čipa rade istovremeno, ali koriste manje energije?
Konačno, prilagođeni procesor signala slike može donijeti još jednu prednost, a to je energetska učinkovitost. Upravo ta je činjenica kroz godine postajala sve značajnija jer se od pametnih telefona očekuje da rade duže i brže, te preuzimaju ulogu osobnog podatkovnog centara i svakodnevno dijeljenje (ali i korištenje) informacija korisnika. V2, na primjer, energetski je 200% efikasniji od tradicionalne jedinice za neuronsku obradu i postiže energetsku efikasnost od 16,3 trilijuna operacija po vatu energije, što doprinosi ukupnoj autonomiji baterije, posebno ako korisnici vole provoditi dane snimajući prizore svakodnevnog života.
Nije teško primijetiti korist koju korisnici imaju od ovakvih značajki jer je kvaliteta fotografija i video zapisa usko povezana s optikom i optičkom elektronikom, kao i mogućnostima za obradu slike. Pametni telefoni, kao uređaji koji se sve češće koriste za fotografiranje, moraju podržati fotografe koji su na početku svog puta, pomoći im napraviti najbolje fotografije, proširiti granice njihovog kreativnog prostora i ohrabriti ih na istraživanje svijeta kroz objektiv.
