Het probleem met beeldverwerkingsengines van een lagere kwaliteit begint met dataverwerkingstijden die de prestaties van de camera aanzienlijk kunnen vertragen. Dit betekent dat fotografen het risico lopen dat ze net dat éne mooie moment missen, en daarnaast heeft het ook gevolgen voor de repeterende opnamesnelheid. Voor een goed resultaat is het ook belangrijk dat de beeldverwerkingsengine nauwkeurige berekeningen uitvoert op basis van de grote hoeveelheid gegevens, zodat kleuren zeer getrouw worden gereproduceerd, randen natuurlijker worden weergegeven en ruis tot een minimum wordt beperkt.

Bij de hoge-resolutie camera's van vandaag de dag moeten veel meer gegevens worden verwerkt en daarbij is een krachtige verwerkingsengine natuurlijk van cruciaal belang.

Achtergrondinformatie De fotodioden die worden gebruikt bij een beeldsensor zijn van nature kleurenblind: ze kunnen uitsluitend grijstinten vastleggen. Om kleur in het beeld te krijgen, wordt er gebruikgemaakt van drie verschillende kleurenfilters – rood, groen en blauw (RGB). Bij de meeste sensoren zijn er twee groene dioden voor elke blauwe en rode diode. Doordat elke fotodiode de kleurinformatie van exact één pixel registreert, zou er zonder beeldprocessor een groene pixel zijn naast elke rode en blauwe pixel.

De oplossing:
De beeldverwerkingsengine bestaat uit een combinatie van hardware (processors) en software (algoritmen). Deze engine verzamelt o.a. informatie over de belichting en kleurtonen van de afzonderlijke pixels en gebruikt deze gegevens voor het berekenen van de juiste kleur- en helderheidswaarden van elke afzonderlijke pixel. Wanneer dit goed gebeurt, resulteert dit in een beeld met natuurlijke kleuren, een gebalanceerd contrast en goede scherpte. Dit proces is echter erg complex en omvat meerdere bewerkingen. Het succes hangt grotendeels af van de 'intelligentie' van de gebruikte algoritmen.

De juiste kleuren
Zoals hierboven uitgelegd, beoordeelt de beeldprocessor de kleur- en helderheidsinformatie van een bepaalde pixel. Daarna vergelijkt de processor deze informatie met die van de omliggende pixels, en met behulp van een complex algoritme worden vervolgens de juiste kleur- en helderheidswaarden voor deze pixel bepaald. Daarnaast kijkt de beeldprocessor ook naar het gehele beeld om zo de juiste verdeling van het contrast te bepalen. Door de gammawaarde aan te passen (door het verhogen of verlagen van het contrastbereik van de middenkleuren), worden subtiele toongradaties, zoals bij huidtinten en blauwe luchten, veel natuurgetrouwer weergegeven.

Zonder ruis
Ruis is een fenomeen dat men tegenkomt bij alle elektronische schakelsystemen. Bij digitale fotografie zijn de gevolgen vaak zichtbaar als willekeurige vlekjes of verkeerde kleuren in een beeld dat er verder prima uitziet. Ruis neemt toe bij hogere temperaturen en langere belichtingstijden. Bij een hogere ISO-waarde wordt het elektronische signaal in de beeldsensor versterkt, en dat vertaalt zich in meer ruis en, bijgevolg, in een lagere signaal/ruis-verhouding. Een goede beeldprocessor scheidt de ruis echter van de beeldinformatie en verwijdert deze. Dit kan een enorme uitdaging zijn, zeker als het beeld veel kleine details bevat. Wanneer deze abusievelijk worden aangezien voor ruis, verdwijnt er immers informatie en wordt het beeld afgezwakt.

Mooie en scherpe randen
Terwijl de kleur- en helderheidswaarden voor elke pixel worden berekend, wordt er een soort beeldverzachting toegepast die eventuele oneffenheden opheft die tijdens het proces kunnen ontstaan. Om te voorkomen dat diepte, helderheid en kleine details verloren gaan, is het belangrijk dat contouren en randen worden aangescherpt. De beeldprocessor moet dan ook in staat zijn om de randen goed waar te nemen en goed te reproduceren zonder dat e.e.a. te scherp wordt.

Snelle werking
Fotografen willen niet wachten met fotograferen totdat de beeldprocessor eindelijk klaar is met alle berekeningen. Sterker nog, ze willen helemaal niet merken dat er in de camera berekeningen worden uitgevoerd. Wanneer de resolutie van de beeldsensor groter wordt, moeten ook de algoritmen worden aangepast zodat deze geschikt zijn voor het verwerken van grotere datavolumes in dezelfde of zelfs kortere tijd.

Werking van de Olympus TruePic III-beeldverwerkingsengine:

Met de introductie van de nieuwste beeldverwerkingsengine heeft Olympus opnieuw een belangrijke stap gezet richting een perfecte beeldkwaliteit. De nieuwe engine kan kleuren nog getrouwer weergeven en ook de Live MOS-sensor heeft diverse verbeteringen ondergaan. De betere kleurweergave is te danken aan de Advanced Proper Gamma III-technologie. Deze biedt een afzonderlijke controle van de helderheids- en kleurtoonsignalen en daardoor worden zelfs bleke kleuren zeer getrouw weergegeven. Afzonderlijke kleuren kunnen nu ook worden aangepast zonder dat dit gevolgen heeft voor de reproductie van andere kleuren. Verder is de kleurenreproductie zo aangepast dat de kleuren niet alleen correct worden weergegeven, maar ook op een manier die prettig is voor het menselijk oog. Tot slot hebben de ontwikkelaars van Olympus speciale aandacht besteed aan een getrouwe reproductie van huidtinten en blauwe luchten.

Ook de nieuwe Advanced Noise Filter III draagt bij aan een zeer getrouwe reproductie. Deze filter zorgt ervoor dat de beeld- en ruissignalen effectief van elkaar worden gescheiden waardoor de hoeveelheid ruis tot een minimum wordt beperkt. De filter vervangt de werkelijke ruimte door een frequentieruimte en haalt daar de signaalcomponent uit. Vervolgens worden alle signaalcomponenten op vloeiende wijze bijgewerkt zonder dat dit gevolgen heeft voor de randen.

Om de randen vloeiend maar toch scherp weer te geven, wordt gebruikgemaakt van de Advanced Detail Reproduction-technologie die de richting van de rand registreert en vervolgens een Low Pass Filter (LPF) in die richting toepast en een High Pass Filter (HPF) in de normale lijnrichting. Op deze manier lijken de randen vloeiend en worden onjuiste kleuren volledig geëlimineerd.

Klik hier voor oudere informatie over dit onderwerp