ISP（Image Signal Processor），即圖像信號處理器，是手機處理器中重要的組成部分 。當我們啟動相機應用，在觸摸手機屏幕上快門按鈕的一瞬間，我們的移動設備就會執行數以億計的算術運算，以保證我們的照片有著令人滿意的對焦、曝光、白平衡等效果 。在一瞬之間幫你記錄下精彩場面，這就是Exynos 圖像信號處理器的作用 。這次，小星將帶你解密ISP承包了手機高品質成像的那些功能 。
ISP工作原理
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當我們舉起手機開始拍照，光線便通過鏡頭模組進入透鏡模組，緊接著圖像傳感器將通過透鏡接到的光轉化為電信號，這些數據就會發送到圖像信號處理器，經過計算優化并生成在設備屏幕上進行展示 。而且令人驚喜的是，即使在拍攝時未能達到最佳條件，圖像信號處理器也會出神入化般地提高圖像質量，讓照片更加鮮明美麗 。
自動白平衡
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即使是相同的一張白紙，在陽光下和在熒光燈下顯示的顏色也不盡相同 。人眼搭配大腦能夠清楚地認知各種“白色”，而圖像傳感器沒有“腦補”能力，自然就無能為力 。這時便需要圖像信號處理器的出手！通過分析圖像傳感器提供的顏色信息，圖像信號處理器能夠探測環境光條件，并將整體顏色調整平衡，讓照片色澤更加貼近真實 。
自動曝光
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照片曝光不足
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照片曝光正常
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照片曝光過度
圖像傳感器此刻正接收到多少光量？圖像信號處理器的自動曝光功能會判斷出來 。通過分析傳感器提供的亮度信息，經過計算之后再控制光圈、快門、感光度進行適當曝光，讓照片既不過曝，也不欠曝，讓照片曝光適宜，亮度還原精準！
自動對焦
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當我們需要將被攝體照得清晰，我們需要一張“合焦”的照片 。在傳統對比度AF中，圖像信號處理器會通過持續的試錯來找到最高的顏色對比度，然后計算出正確對焦 。但當拍攝主體和背景區別不甚明顯時，持續的試錯就會帶來漫長的等待時間，并且出現“拉風箱”式不斷試圖對焦的情形 。
以前僅在高端數碼單反相機中使用的相位對焦AF技術，現在也來到了移動設備上 。通過PDAF 解決方案的圖像信號處理器能夠計算出和被攝體之間的距離，再找到正確的調整量，讓照片一次對焦完成 。
去馬賽克
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不完全色彩取樣照片
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全彩色照片
圖像傳感器是由三種顏色的像素組成，它們是紅色、藍色和綠色 。每種像素只能識別一種顏色，因此需要經過重構工作，將顏色信息轉換為全色圖像 。圖像信號處理器能夠分析像素周圍的紅綠藍顏色信息，通過計算插補每個像素的顏色，重建出鮮活自然的全彩色圖像 。
降噪
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噪點較多時
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【處理器isp是什么意思「ISP基本概念和工作原理」】降噪功能開啟時
在低光照環境下，圖像傳感器無法獲得足夠的光信息，因此需要更高的感光度或者更慢的快門速度 。但這會造成機身發熱，并且高感光度也會讓畫面噪點更多，慢速快門速度會讓清晰出片更困難 。三星Exynos 使用的圖像信號處理器采用先進的降噪算法，能夠在減少噪點生成的同時保留更多的圖像細節 。
鏡頭和傳感器補償
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出現畸變的失真照片
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校正后照片
我們的智能移動設備往往使用較小尺寸的組件，在體積上的限制也會反應在成像質量上 。例如造成照片畸變或是出現色差 。具有先進色彩和校正算法的三星Exynos 中的圖像信號處理器能夠調整這些誤差和變形，讓照片準確還原現實 。
伽瑪校正
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線性RAW格式照片
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伽馬校正后照片
人的眼睛相較于圖像傳感器而言有一個非常獨特的特性：即人眼對黑暗的變化更為敏感，而對明亮的部分敏感性較差 。但圖像傳感器卻對光亮和黑暗一樣敏感，線性接收并導出光信息，而且光強度在移動設備的顯示屏上也是以非線性呈現 。圖像信號處理器會對圖像傳感器生成的光信息進行編解碼，轉變為適合觀看顯示器的人眼的非線性信息 。
動態范圍壓縮
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線性RAW格式照片
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動態范圍壓縮后照片
圖像信號處理器能夠分析出圖像的動態范圍，并在本地調整明暗，讓圖像獲得亮處和暗處區域的最佳對比度 。動態范圍壓縮會適應性地生成色調映射曲線，并將其應用于圖像中的每顆像素，分別調亮過暗和調暗過亮的部分，從而獲得平衡的動態范圍 。
智能寬動態范圍
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曝光時間較短
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寬動態范圍照片
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曝光時間較長
由于三星圖像傳感器采用 Z 形 WDR 模式，所以圖像信號處理器能僅在一次拍攝內生成 WDR（寬動態范圍） 圖像 。WDR 模式包括兩類像素；一類用于長時間曝光，一類用于短時間曝光 。圖像信號處理器通過在一次拍攝中使用兩種不同的曝光時間，管理圖像傳感器來捕獲光線 。然后，兩種不同的光和顏色信息均組合到一張圖像中，在亮、暗部分均顯示出極佳的細節 。
數碼防抖
數碼防抖能夠控制視頻穩定性，并減少由于手抖或外部環境造成的相機晃動帶給視頻的影響 。該功能會區分出有意的鏡頭運動和無意的抖動，并通過平順框架扭曲的四個軸進行校正，讓視頻更加流暢自然，穩定性強 。
雙ISP
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最新的 Exynos 處理器，也有采用了雙圖像信號處理器 。適用于采用前置或后置雙攝像頭的智能手機 。雙圖像信號處理器使用兩個獨立相機的不同光信息，讓照片擁有更豐富的色調和顏色，通過將焦距不同的兩個鏡頭組合也可能實現光學變焦 。
另外，借助能夠識別深度信息的相機，用戶也可以在拍攝照片后進行景深調整 。雙圖像信號處理器的用途和優勢不僅僅增強了性能，也提升了能效 。非對稱的雙圖像信號處理器包括低功率圖像信號處理器核心和高效率核心 。雙圖像信號處理器核心按每項任務的工作負荷高效分割處理任務，從而減少整體能耗 。
相信了解ISP的任務之后，你就知道它在整個手機中發揮多么重要的作用 。三星Exynos 致力于提供更好的圖片成像質量，自然在圖像信號處理器上也絲毫不馬虎 。想要拍好照片、好視頻，三星Exynos 助你一臂之力！
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