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完璧な写真を撮るには、素晴らしい目と手にある適切なハードウェアの組み合わせが必要です。前者のスマートフォンの写真撮影スキルを向上させる方法に関するヒントを確認できます。後者の場合、最高のカメラはあなたが持っているものであり、私たちのほとんどにとってそれは私たちのスマートフォンです。
Qualcomm Technologiesの進行中の#ShotOnSnapdragon写真コンテストを認識して、Qualcomm（R）Snapdragon（™）855 Mobile Platformなどのプレミアムプラットフォームがスマートフォンの写真機能をどのように改善するかを詳しく検討することにしました。スマートフォンのカメラハードウェアへの最初の取り組みは、Image Signal Processor（ISP）の重要な役割に焦点を当てています。
スマートフォンが写真を処理する方法
カメラセンサーからの光を取り込み、それを美しい画像に変換することは、膨大な計算と処理を必要とする複雑なプロセスです。幸いなことに、デジタルカメラとスマートフォンは、専用のISPを使用してこれをエネルギー効率の良い方法で処理します。 Qualcomm Technologiesは、このハードウェアを、Snapdragon 855内の最先端のQualcomm Spectra™380 ISPなどのプラットフォームに直接統合します。これは、CPUやその他の処理コンポーネントと並んで配置される写真やビデオ専用の専用処理ユニットです。
それでその数学について。 ISPは、多くの重要な写真およびビデオ録画タスクを処理するために構築されています。まず第一に、携帯電話内のISPは、写真の鮮明さと焦点を合わせるオートフォーカスアルゴリズムを実行します。 Qualcomm Technologiesの場合、同社のQualcomm Spectra ISPは、超高速フォーカシングのための派手なデュアルフェーズセンサーをサポートしています。また、Qualcomm Spectra ISPは、写真が暗すぎたり明るすぎたりしないように、カラーとホワイトバランス、露出をリアルタイムで監視および調整します。それはすべて、シャッターボタンを押す前です。
Qualcomm Spectra ISPは、カラーとホワイトバランス、および露出をリアルタイムで監視および調整します
シャッターを押すと、ISPは赤、緑、青のレイヤーでフィルター処理されたカメラセンサーピクセルを取得し、それらからフル解像度のカラー画像を計算します。これは、デモザイキングと呼ばれるプロセスを通じて行われます。さまざまなデモザイキングアルゴリズムがあり、他のアルゴリズムよりもさらに使いやすくなっていますが、それらはすべて、各ピクセルを、あなたの目に見える色に非常に近い完全な色合いに着色することになります。
ISPがこのRAW画像データを取得すると、画像をクリーンアップして品質を向上させることができます。この段階でアルゴリズムを実行して、カメラのレンズシェーディングまたは曲率歪みを補正できます。ハイダイナミックレンジ（HDR）とノイズリダクションの計算を実行して、最終的に大きなRAWデータを小さなJPEG画像形式にエンコードしてからオンラインで表示および共有できるようにする前に、画質を改善することもできます。
電話カメラのメガピクセルが多いほど、これらの各ステップに必要な処理が増えます。
電話カメラのメガピクセルが多いほど、これらの各ステップに必要な処理が増えます。 Qualcomm Spectra 380 ISPは、最大48メガピクセルのサイズのセンサーでこれらすべての機能をサポートするように設計されています。また、Qualcomm Spectra ISPは2台の22MPカメラで同時にこれをサポートしているため、2台目のカメラを同時に使用して、派手なボケぼかしの深度情報をキャプチャしたり、前面カメラと背面カメラを同時に使用して画像を撮影したりできます。
Qualcomm Spectra ISPが特別な理由は何ですか？
ISPの機能の一般的な概要については説明しませんが、Qualcomm Spectra ISPが非常に強力な理由について説明します。 Qualcomm Technologiesは、Qualcomm Spectra ISPに、一般的なタスクを選択するための社内テクノロジーとアルゴリズムを詰め込んでいます。これには、きれいに見える画像のノイズ低減、ハイブリッドオートフォーカス、スナップ撮影時のシャッターラグなしが含まれます。
ゼロシャッターラグ
シャッターを押して写真を撮るのに0.5秒も待つことは、完璧なアクションショットとぼやけた混乱の違いになります。 Qualcomm Technologiesのゼロシャッターラグは、カメラアプリが開いているときに絶えず写真を撮ることにより、シャッターボタンを押したときに遅れがないことを保証します。
これは30fpsで動作し、カメラを被写体に向けるのに忙しい間、画像のバッファをメモリに保存します。シャッターを押すと、目的のフレームが即座にバッファーから引き出され、処理のためにISPに渡されます。画像の一定のストリームは、HDRやマルチフレームノイズリダクションなど、他の重要な画像処理技術に使用できます。主な用途は、シャッターを押すときに完璧なショットを見逃さないようにすることです。
マルチフレームノイズリダクション
名前は、これがどのように機能するかを示しています。ノイズ除去アルゴリズムに単一の画像を使用するのではなく、Qualcomm Spectra ISPは複数のフレームからのデータを使用して、画像の品質をさらに向上させます。
定義では、ノイズは時間の経過に伴うランダムな変動です。ただし、写真の被写体の実際の詳細は、各写真で同じでなければなりません。連続して複数の写真を撮影することにより、ノイズによってどのピクセルが大きく変化しているか、どの程度かを特定できます。これにより、Qualcomm Spectra ISPは、画質を改善するためにノイズ除去が必要かどうかについて、より良いアイデアを得ることができ、撮影している環境に非常に適合します。ノイズの多い暗い場所での撮影に最適です。写真が問題になることがあります。
ハイブリッドオートフォーカス
バニラコントラストオートフォーカスに加えて、Qualcomm Technologiesは、Qualcomm Spectra ISPで位相検出オートフォーカス（PDAF）センサーをサポートしています。これは、光の位相差を使用してシーン内のオブジェクトの距離をよりよく把握することで機能し、より速くより正確に焦点を合わせるのに役立ちます。さらに、クアルコムテクノロジーズは、非常に暗い場所でも正確に焦点を合わせるためのレーザーオートフォーカステクノロジーもサポートしています。
ハイブリッドフォーカスは、これらのテクノロジーを、それらを最大限に活用する社内アルゴリズムと組み合わせます。 Qualcomm Spectra ISPは、これらすべてをオンザフライで切り替えたり、複数のテクノロジーを一度に使用して、ショットに完璧に焦点を合わせることができます。 Qualcomm Spectra ISPを使用すると、お使いの携帯電話は、動きの速いアクション、マクロ撮影、さらには暗闇の中でもすぐに集中できます。
より良い写真を撮るのに役立ちます
スマートフォンの写真について議論する際にISPについて話すことはあまりありませんが、写真の品質を向上させるのに役立つ重要なキットです。 Qualcomm Spectra ISPとより広範な写真エコシステムが達成できるサービスをほんの少しだけ説明しました。他の処理機能と計算写真の力を組み合わせれば、さらに多くのことが行われます。
Qualcomm Spectra ISPはこれらすべてをオンザフライで切り替えたり、複数のテクノロジーを一度に使用することもできます
もちろん、優れたISPは全体像の一部にすぎません。優れたスナップ写真を撮りたい場合は、完璧な写真を撮る方法に関する専門家のヒントを確認してください。また、Snapdragon 855搭載のスマートフォンを獲得するチャンスを得るために、＃ShotOnSnapdragon写真コンテストに応募することを忘れないでください。
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