Problémy spojené s nižší kvalitou obrazového procesoru začínají u času potřebného na zpravování obrazových dat, který může podstatně zpomalit celkový výkon fotoaparátu. To je nepříjemné nejen proto, že fotograf může promeškat neopakovatelný okamžik, ale pomalý procesor také negativně ovlivňuje rychlost sekvenčního snímání. Kvalita fotografií z digitálního fotoaparátu závisí také na schopnosti obrazového procesoru přesně počítat velké objemy obrazových dat. Jen tak lze docílit věrné reprodukce barev, hladkých a přirozených hran a redukce šumu na minimum.

Vysoké rozlišení současných fotoaparátů znamená, že fotoaparáty musejí zpracovat mnohem větší objemy dat. Použití výkonného obrazového procesoru je tak důležitější než kdy předtím.

Technické pozadí Fotodiody použité v obrazovém snímači jsou ze své podstaty „barvoslepé“. Jsou schopny rozlišit pouze stupně šedi. Aby bylo možné získat z obrazu informaci o barvě, jsou tyto diody překryty různými barevnými filtry – červeným, zeleným a modrým (RGB). U většiny snímačů připadají na každou modrou a červenou diodu dvě zelené diody. Jelikož každá fotodioda zaznamenává barevnou informaci pro přesně jeden pixel obrazu, byl by bez zpracování obrazovým procesorem vedle každého červeného a modrého pixelu zelený pixel.

Řešení:
Obrazový procesor je tvořen kombinací hardware (čip) a software (algoritmy). Mezi jeho úlohy patří shromažďování informací o jasu a barvě z jednotlivých pixelů a využití těchto informací k výpočtu správných hodnot barvy a jasu pro každý obrazový bod (pixel). V případě kvalitního procesoru je výsledkem obraz s přirozenými a příjemnými barvami, vyváženým kontrastem a ostrostí.
Tento proces je však velmi složitý a zahrnuje řadu operací. Jeho úspěch závisí velkou měrou na „inteligenci“ použitých algoritmů.

Získat správné barvy
Jak bylo uvedeno výše, vyhodnocuje obrazový procesor údaje o jasu a barvě daného pixelu. Poté porovná tyto údaje s údaji ze sousedních pixelů a zpracuje tyto údaje s použitím komplexního algoritmu tak, aby získal správné hodnoty barvy a jasu pro tento pixel. Obrazový procesor ale také posuzuje celý obraz, aby mohl stanovit správné rozložení kontrastu. Nastavením hodnoty gama (zvýšení nebo snížení rozsahu kontrastu středních tónů obrazu) lze docílit mnohem realističtějšího podání jemných tonálních přechodů, charakteristických například pro pleťovou barvu nebo modré odstíny oblohy.

Zbavit se šumu
Se šumem se v určité míře setkáme v každém elektronickém obvodu. V digitální fotografii se obvykle projevuje jako náhodné body očividně nesprávné barvy v jinak jednolité barevné ploše. Šum roste s teplotou a dobou expozice. Když je nastavena vyšší citlivost ISO, je elektronický signál v obrazovém snímači zesílen, což současně zvyšuje hladinu šumu a vede k menšímu odstupu signálu od šumu. Dobrý obrazový procesor dokáže odlišit šum od obrazové informace a odstranit jej. To je často opravdu nelehký úkol, protože snímek může obsahovat oblasti s jemnými strukturami, které by, pokud by s nimi bylo naloženo jako se šumem, mohly ztratit svoji detailní kresbu.

Reprodukce hladkých a ostrých hran
Při výpočtu hodnot barvy a jasu každého pixelu se aplikuje určité změkčení obrazu, s cílem vyrovnat
nehomogenitu, ke které může během tohoto procesu dojít. Aby nedocházelo ke ztrátě hloubky, čistoty a jemných detailů, je třeba provést zostření hran a kontur. Obrazový procesor proto musí být schopen korektně detekovat hrany a reprodukovat je hladce a bez přeostření.

Rychlé zpracování
Fotografové nechtějí čekat, až obrazový procesor jejich fotoaparátu dokončí potřebné úlohy a oni budou moci znovu stisknout spoušť. Fotograf nesmí ani poznat, že nějaké zpracování uvnitř fotoaparátu probíhá. Se zvyšujícím se rozlišením obrazového snímače je třeba algoritmy zpracování obrazu optimalizovat tak, aby procesor zvládl zpracování většího objemu dat ve stejném, nebo dokonce kratším čase.

Jak to funguje (Obrazový procesor Olympus TruePic III):

Představením nového obrazového procesoru učinil Olympus další krok směrem k dokonalé obrazové kvalitě. Ve spojení s přesně vyladěným Live MOS snímačem byla ještě více zdokonalena schopnost procesoru velmi přirozeně reprodukovat barvy. K tomu přispívá také technologie Advanced Proper Gamma III, která přináší nezávislou kontrolu luminančních a chrominančních rozdílových signálů pro věrnou reprodukci i světlých barevných tónů. Nyní lze jednotlivé barvy korigovat bez ovlivnění reprodukce ostatních barev. Také reprodukce barev byla jemně vyladěna tak, aby byly barvy nejen korektní, ale odpovídaly také fyziognomickému vnímání lidským zrakem. Inženýři Olympusu proto věnovali speciální pozornost věrné reprodukci pleťové barvy a modrých odstínů oblohy.

K věrné reprodukci obrazu přispívá také nový šumový filtr Advanced Noise Filter III, který přesnou separací šumu od obrazového signálu redukuje podstatnou měrou šum snímku. Reálný prostor (reálný snímek) je nahrazen frekvenčním prostorem, ve kterém se extrahují signálové složky. Poté se provede vyhlazení všech složek signálu při současném zachování hran.

O hladké ale přitom stále ostré zobrazení hran se stará technologie Advanced Detail Reproduction, která přesně detekuje směr hran a ve směru hrany aplikuje dolní pásmovou propusť (LPF) a ve směru kolmém na hranu aplikuje horní pásmovou propusť (HPF). Tímto způsobem lze hrany vyhladit a kompletně eliminovat barevnou aberaci na hranách.

Starší informace k tomuto tématu