実社会のビジネスの課題を解決し、お客様の期待に応えるために、様々な産業用アプリケーションにおいてカメラ性能の重要性が増していることは間違いありません。そのため、カメラメーカーは、画質の向上と新しい組み込み機能の追加に二重の努力を払ってきました。
その中でも重要かつ複雑なのが、カメラセンサーから光をキャプチャしてから高画質な画像に変換する作業です。これには、様々な処理理に対する専門知識が必要です。 幸いなことに、組み込みビジョンカメラには専用のISPが搭載されており、プロセスを効果的かつ簡単に処理できます。
その名の通りIPS（画像信号プロセッサ）は、埋め込み型ビジョンカメラシステムの画像処理に使用されます。ISPは、画像処理だけでなく、デモザイク処理、ノイズ除去、自動機能などの処理を行い、より良い画像を提供するために使用されます。 このブログでは、ISPのチューニングに関する基礎知識と、イメージングソリューションで外部ISPを使用することの意義についてご紹介します。
ISPチューニングとは？
ISPチューニングは、画像信号プロセッサを調整して性能を最適化し、イメージセンサーからのRAW画像を高画質に変換する作業です。
ISPが使用している画像処理パイプラインを見てみましょう。
デモザイク処理
イメージセンサーでは、各ピクセルは、ベイヤーフィルターモザイクによってフィルター処理された3色（赤、緑、青）のうちの1つだけを記録します。 ISPは、各ポイントの完全な赤、緑、および青の値のセットを補間します。 デモザイク処理は、基本的に、ベイヤーパターン画像からフルカラー画像を再構築するためにISPが使用する画像処理パイプラインの一部です。
ノイズ除去
ノイズが存在すると、ビデオ処理、画像分析、追跡など、その後に発生する可能性のある画像処理タスクに悪影響が及びます。 画像信号プロセッサは、ノイズを軽減するために画像のデータにノイズ除去技術を適用します。
自動露出
ISPは、カメラセンサーに到達する光の量に応じて、画像の明るさを自動的に微調整する自動露出機能を保証します。
オートホワイトバランス：
ISPは、キャプチャされたカメラ画像に色補正マトリックスを適用して、色を調整し、キャプチャされた画像の適切な色の忠実度を確保します。
イメージングソリューションで外部ISPを使用することの重要性
すべてのアプリケーションプロセッサにISPが搭載されているわけではありません。 ISPが搭載されていないものを使用すると、アプリケーションの パフォーマンスが低下する可能性があります。 このような場合、外付けの画像信号プロセッサを使用して、イメージセンサーを最大限に活用することができます。プロセッサのISPは機能が制限されており、チューニングはあまりサポートされていないため、市場投入までの時間の遅延や混乱を引き起こします。 内部ISPの場合、ハイダイナミックレンジ（HDR）などの主要な機能をサポートしていないものもあります。 外部ISPを利用して、目的の品質の画像を取得することをお勧めします。
当社の外部ISPカメラモジュール：
e-CAM137A_CUMI1335_MOD – AR1335カメラモジュール
e-CAM131_CUMI1335_MOD – 4Kカメラモジュール
e-CAM130_CUMI1820_MOD – AR1820HS MIPIカメラモジュール
e-CAM130_MI1335_MOD – 13MP AutoFocusカメラモジュール
e-CAM55_CUMI0521_MOD – 5MP MIPIカメラモジュール
e-CAM52A_MI5640_MOD – 5MP MIPIカメラモジュール
e-CAM52A_5640_MOD – 5MP Parallelカメラモジュール