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シグマ 採用事例


Sigma logoBlackfin®がシグマのデジタル一眼レフのカメラ画像処理を実現 高性能と低消費電力のパーフェクトな結合 —

「オリジナルの光学データを取り込んで、それを美しい色で形に織り上げることなら、どんなデジタルカメラでも行っています」と シグマ社。シグマは、デジタルカメラ、レンズ、その他の写真関連製品を製造する日本の企業です。この会社が目下の課題として取り組んでいるのは、より自然な美しさを表現し、妥協することなく正確に光を取り込むことができる、これまで類を見ないデジタル一眼レフ(D-SLR)カメラを作ることです。優れた画像を追求するシグマは、デジタル一眼レフカメラ製品にFoveon社の高度なダイレクトイメージ・センサを採用してきました。

SigmaSD14
シグマは、次のカメラではさらに高性能になった最新の1,400万画素Foveon X3®センサとソフトウェアベースの画像処理技術の導入により、画質の向上をもう一歩高めようと考えました。そこでシグマが選んだのは、アナログ・デバイセズ(ADI)のBlackfin® ADSP-BF561 プロセッサでした。このプロセッサが高性能でありながら低消費電力であることに着目したのです。他のシグナル・プロセッサも調査しましたが、Blackfinの特性に匹敵するものはありませんでした。

 

真実の色

Foveon X3センサ独自のダイレクトイメージ・センサと、リアルタイム画像処理演算を実現するBlackfin ADSP-BF561プロセッサを搭載したシグマの新型SD14デジタル一眼レフカメラは、階調豊かな高解像の画像を再現し、克明な3次元ディテールを提供します。ほとんどのデジタルカメラは色データの一部しか捉えることのできない、補間処理が必要なモザイク型の画像センサを使用しているため、不自然な色が現れたり、画像の細部が失われたりします。これに対して、ダイレクトイメージ・センサは、垂直に重なったRGBの感色層で、赤、緑、青の各色の情報の全てを取り込み、損失も歪みもありません。

他のデジタルカメラと同じく、SIGMA SD14でも、画像をJPEGモードで圧縮して保存できます。他方、カメラマンが芸術的表現を駆使したい場合は、非可逆圧縮のRAW画像ファイルも保存できます。RAWファイルは、センサが捕らえた全ての情報をそのまま記録しており、被写体の色と質感を最も正確に表現できます。

 

計算パワーを必要とする画像処理

 Sigma SD14 カメラ のセンサが収集したRAW画像データはパイプライン処理に送られますが、ここでBlackfin ADSP-BF561プロセッサが複雑な画像処理アルゴリズムを実行します。典型的な処理としては、暗電流の減算、フレア補正、シェーディングおよび色補償、デモザイキング、ホワイトバランス、色調および色補正、鮮明化、圧縮など、画像を最適化するための処理が含まれます。

カメラが次のショットの準備にかかれるように、センサからメモリ・カードまでのパイプライン処理全体を、極めて短時間に、リアルタイムで実行する必要があります。高品質の一眼レフデジタルカメラの画像処理では、1画素当たり200回もの演算が行われるため、処理は簡単な仕事ではありません。高速なプロセッサがなければ、14メガピクセルのカメラに必要な演算時間はユーザにはとても耐えられない長さになってしまいます。600MHzの対称型デュアルコアを搭載したBlackfin ADSP-BF561プロセッサがあれば、シグマの新型カメラの画像を高速パイプライン処理できる高性能が得られます

Blackfinはプログラマブル・アーキテクチャをベースにしているため、シグマはその画像処理アルゴリズムを最適化することによって、SD14の画質に最大の効果をもたらすことができました。これらのアルゴリズムは、正確な色を再現し、レンズで生じる歪みを除去し、入射光に合わせてカメラ内の光量レベルのバランスをとり、相対明度を調整し、エッジのディテールを鮮明にし、画像の中の明るい色調と暗い色調の境目をはっきりさせて視認性を高める処理などが含まれています。
シグマのSD14デジタル一眼レフカメラ

特長

  • 高視野ペンタプリズムファインダー採用(視野率 縦98%×横98%)
  • ガイドナンバー11の内蔵フラッシュ搭載
  • 素早いピント合わせが可能な5点測距オートフォーカス・センサ
  • 2.5型15万画素の大型液晶モニタ搭載
  • 利便性を向上させる4つのJPEG記録モードを採用
  • RAWデータを素早く簡単に現像できる「SIGMA Photo Pro 3.0」ソフトウェア 

Blackfinが選ばれた理由

シグマ社がBlackfin ADSP-BF561プロセッサを選んだ主な理由は、このプロセッサが高性能と低消費電力を見事に調和させていたためでした。Blackfinファミリーの高性能プロセッサADSP-BF561は、2つの独立した600MHzのBlackfinコアで構成されています。シングルコアではなく対称型デュアルコア・プロセッサを採用しているため、プロセッサのアーキテクチャを変更することなく、性能を高めることができます。このため、画像処理などの非常に計算パワーを必要とするマルチメディア・アプリケーションに最適です。

開発ツールについては、シグマはアナログ・デバイセズの VisualDSP++統合開発/デバッグ環境(IDDE) を使用して、画像処理アルゴリズムの最適化を図りました。VisualDSP++では、インターフェース1つでプロジェクトの最初から最後まで一貫した効率的な管理ができます。開発者は、コードの編集、ビルド、デバッギング等の作業を簡単に繰り返すことができます。VisualDSP++の主な機能には、ネイティブC/C++コンパイラ、高度なグラフ描画ツール、統計的プロファイリング、VisualDSP++カーネル(VDK)があります。VDKを利用すれば、十分に構造化されたスケーリングしやすい方法でコードを実装できます。

低消費電力

シグマがBlackfinプロセッサを選択したもう1つの大きな理由は、低消費電力という特性にありました。シグマのSD14一眼レフデジタルカメラのようなバッテリ駆動のポータブル・アプリケーションを長時間にわたって使う必要がある場合には、低消費電力のBlackfinプロセッサがたいへん役に立ちます。プログラマブル電圧レギュレータ、PLL、低消費電力モードなどの内蔵パワーマネジメント機能により、必要な処理パワーのみを利用することによって、バッテリ寿命を最大化できます。

Blackfin ADSP-BF561プロセッサには同じコアが2つあるため、電源管理に新しい方法を使うことができます。デュアルコアBlackfinプロセッサは、328Kバイトの大容量のオンチップ・メモリを備えるほか、両コアで共有される処理負荷に対応できるように設計されたダイレクト・メモリ・アクセス(DMA)コントローラやデータ・パスがあります。したがって、従来大きな処理パワーが必要だったアプリケーションを、効率を損なうことなく、均等にそれぞれのコアに分割することができます。このため、シングルコア・システムの半分の周波数でアプリケーションを実行することができ、プロセッサ・コアの電圧も低減できます。

3層のフルカラー・イメージ・センサを搭載したSIGMA SD14デジタル一眼レフカメラは、まさしく画期的な製品です。Blackfinのパワフルな画像処理能力によって、このデジタルカメラはまったく新しい水準の画質を実現するでしょう。

詳しくは、Sigmaのサイトをご覧ください。

シグマは、次のカメラではさらに高性能になった最新の1,400万画素Foveon X3®センサとソフトウェアベースの画像処理技術の導入により、画質の向上をもう一歩高めようと考えました。そこでシグマが選んだのは、アナログ・デバイ セズ(ADI)のBlackfin ® ADSP-BF561プロセッサでした。このプロセッサが高性能でありながら低消費電力であることに着目したのです。