Цифровая интегральная схема обработки изображений (часто именуемая «DiG!C») — название семейства устройств обработки и управления сигналами для цифровых фотоаппаратов и камкордеров , разработанное Canon Inc. Устройства DIGIC используются в качестве процессоров изображений компанией Canon в ее собственных продуктах для цифровой обработки изображений. Существует несколько поколений DIGIC, которые различаются суффиксом номера версии.
В настоящее время DIGIC реализован как специализированная интегральная схема (ASIC), разработанная для выполнения высокоскоростной обработки сигналов, а также операций управления в продукте, в который она была встроена. За время своих многочисленных поколений DIGIC превратилась из системы, включающей ряд дискретных интегральных схем, в однокристальную систему, многие из которых основаны на наборе инструкций ARM . Для этих устройств была разработана специальная прошивка, чтобы добавить функции к камерам.
Оригинальный DIGIC использовался в камерах PowerShot G3 [1] (сентябрь 2002 г.), Canon S1 IS (март 2004 г.), A520 (март 2005 г.) и других. Он состоит из трех отдельных чипов: ИС обработки видео , ИС обработки изображений и ИС управления камерой.
DIGIC II — это однокристальная система, представленная в 2004 году [2], в отличие от первой DIGIC , которая позволяла создавать более компактные конструкции. DIGIC II также улучшил оригинал, добавив больший буфер и увеличив скорость обработки. Она использовалась в некоторых продвинутых камерах потребительского уровня и многих цифровых зеркальных фотоаппаратах, таких как Canon EOS 5D и Canon EOS 30D .
DIGIC II использует высокоскоростную память DDR-SDRAM , которая улучшает время запуска и производительность автофокусировки . Он может записывать на карту памяти со скоростью до 5,8 МБ/сек. [3] Кроме того, Canon утверждает, что DIGIC II улучшает цвет, резкость и автоматический баланс белого с помощью датчика CMOS в линейке цифровых зеркальных камер.
Процессор изображений DIGIC III , представленный в 2006 году, [2] рекламировался как обеспечивающий улучшенное качество изображения, более быструю работу и более продолжительное время работы батареи по сравнению с его предшественником. DIGIC III обеспечивает более быстрый интерфейс для карты памяти SD для Canon PowerShot G7 и G9, SD750, SD800, SD850, SD900, SD 1000, A560, A570 IS, A590 IS , A650 IS, A720 IS , A495, EOS XS/1000D, EOS XSi/450D, EOS 40D, EOS 1D Mark III, EOS 1Ds Mark III и S5 IS. Он также обеспечивает более высокое разрешение для их ЖК-экранов. [4] Кроме того, он имеет 14-битный аналого-цифровой преобразователь, обеспечивающий большую битовую глубину, чем предыдущие версии. [5]
iSAPS — это технология распознавания сцен, разработанная Canon для цифровых камер. [4] Используя внутреннюю базу данных из тысяч различных фотографий, iSAPS также работает с процессором изображений DIGIC III для улучшения скорости и точности фокусировки, а также экспозиции и баланса белого. [4]
Canon EOS-1D Mark III использует два процессора DIGIC III для достижения скорости съемки 10 кадров в секунду при 10,1 МП (с максимальной серией из 110 изображений JPEG , в зависимости от скорости подключенного хранилища). [6] Canon EOS-1Ds Mark III также использует два процессора DIGIC III для достижения скорости съемки пять кадров в секунду при 21,1 МП. [7]
В 2008 году Canon представила процессор DIGIC 4, используемый в камерах EOS 1100D/Rebel T3 , EOS 500D/Rebel T1i , EOS 550D/Rebel T2i , EOS 600D/Rebel T3i , EOS 50D , EOS 60D , EOS 1200D/Rebel T5 , EOS 5D Mark II и EOS-1D X (только для замера и автофокусировки). Он также используется в новых камерах линеек Canon PowerShot ( A , D , G , S , SD и SX ).
Canon заявляет о таких улучшениях, как:
В камерах EOS 7D и EOS-1D Mark IV используются два процессора DIGIC 4 .
Этот процессор был представлен в 2014 году, заменив DIGIC 5 в некоторых компактных камерах среднего класса (в частности, в сериях Elph/IXUS и SX ), а затем использовался в бюджетных зеркальных камерах, таких как EOS 1300D/Rebel T6 , EOS 2000D/Rebel T7/EOS 1500D и EOS 4000D/EOS 3000D/Rebel T100 . Полные технические характеристики не были доступны на момент представления, но Canon заявляет о 60% улучшении скорости по сравнению с оригинальным DIGIC 4 на снимках с высоким ISO. [9]
В 2011 году Canon представила DIGIC 5. [2] Он представлен в компактных камерах Canon, таких как PowerShot SX40 HS, для достижения скорости съемки 10,3 кадра в секунду при полном разрешении в высокоскоростной серийной съемке HQ, видео Full HD 1080p и интеллектуальной стабилизации изображения. Canon утверждает, что новый процессор DIGIC 5 в шесть раз быстрее процессора DIGIC 4 и эффективно управляет увеличением информации о сцене и одновременно снижает появление шума изображения до 75%. [10] По данным Canon, DIGIC 5 анализирует в четыре раза больше информации об изображении для создания каждого пикселя, записывая больше деталей и цветов со сцены, чем когда-либо прежде.
DIGIC 5 был разработан совместно с Texas Instruments (TI) и произведен TI через партнерское литейное производство в Азии с использованием 45-нм технологии узлов, разработанной TI. [11] [12]
DIGIC 5 используется в камерах EOS 650D/Rebel T4i/Kiss X6i , EOS 700D/Rebel T5i/Kiss X7i , Canon EOS M и EOS 100D/Rebel SL1/Kiss X7 , а также в камерах PowerShot, таких как Canon PowerShot N, S100 , S110 , G15 и Canon PowerShot SX50 HS . [13]
DIGIC 5+ — это усовершенствованная версия DIGIC 5 и DIGIC 4. Производительность, как утверждается, в 17 раз превышает производительность DIGIC 4. [14] [15] Дополнительная вычислительная мощность обеспечивает более высокую частоту кадров в режимах непрерывной съемки (серийной съемки) и лучшую коррекцию шума за счет использования обработки сигнала.
DIGIC 5+ используется в EOS-1D X , EOS 6D , EOS 5D Mark III и EOS 70D . [16]
EOS -1D X включает в себя два процессора DIGIC 5+, обеспечивающих скорость съемки 12 кадров в секунду в форматах RAW + JPEG, а также дополнительный процессор DIGIC 4, специально предназначенный для интеллектуальной системы анализа объектов. [17]
Представленный в 2013 году [2], процессор обработки изображений DIGIC 6 обеспечивает улучшенную производительность при слабом освещении до ISO 6400 с пониженным уровнем шума. Кроме того, он обеспечивает улучшенное время автофокусировки и уменьшенную задержку по сравнению с предыдущими моделями. Улучшенная производительность позволяет делать снимки со скоростью до 14 кадров в секунду.
Дальнейшие усовершенствования, приписываемые DIGIC 6, можно увидеть в режиме видеосъемки, который записывает в формате MP4 и удваивает частоту кадров до 60 кадров в секунду при 1080p. Он также имеет сниженный уровень шума при 30 кадрах в секунду и улучшенную стабилизацию изображения. [18]
DIGIC 6 используется в EOS 750D/Rebel T6i , EOS 760D/Rebel T6s , EOS 80D , PowerShot G16 , PowerShot N100, PowerShot S120 , PowerShot SX270 HS , PowerShot SX280 HS , [19] PowerShot SX60 HS , PowerShot SX700 HS, PowerShot SX710 HS и PowerShot SX720 HS. В феврале 2014 года Canon также выпустила компактную Canon PowerShot G1 X Mark II . Они выпустили свою новейшую компактную беззеркальную Canon EOS M3 в феврале 2015 года и Canon EOS M10 в октябре 2015 года, обе также используют внутренний WLAN 802.11b/g/n.
Canon EOS 7D Mark II оснащен двумя процессорами DIGIC 6, что позволяет снимать со скоростью 10 кадров в секунду в формате RAW + JPEG, а также дополнительным процессором DIGIC 6 специально для интеллектуальной системы анализа объектов. Canon EOS 5DS и EOS 5DS R также используют два процессора DIGIC 6, что позволяет снимать до пяти кадров с разрешением 50,6 МП в секунду.
Canon EOS 5D Mark IV оснащен процессором DIGIC 6+.
Canon EOS-1D X Mark II оснащена двумя процессорами DIGIC 6+, что позволяет снимать 170 последовательных изображений RAW со скоростью 14 кадров в секунду или видео 4K со скоростью до 60 кадров в секунду. [20]
Процессор DIGIC 7 был представлен в 2016 году вместе с камерой Canon PowerShot G7 X Mark II — первой камерой Canon, поддерживающей эту функцию.
Следующее поколение DIGIC 7 от Canon значительно улучшило производительность обработки изображений, обеспечив более высокую скорость автофокусировки и непрерывную съемку в формате RAW со скоростью 8 кадров в секунду, а также снижение шума, чтобы помочь пользователям «запечатлеть самые мимолетные моменты». Для уверенной, отзывчивой съемки улучшенное обнаружение объектов гарантирует, что камера фиксируется на объектах даже при низкой насыщенности и контрастности. EOS-подобный Auto Lighting Optimizer также улучшил контрастность, обеспечивая естественную коррекцию при сохранении сбалансированной яркости и темноты. [21]
В этом процессоре используются следующие камеры:
DIGIC 8 был представлен вместе с Canon EOS M50 в феврале 2018 года. Он может обрабатывать видео 4K со скоростью до 30 кадров в секунду с использованием кодека MPEG-4 с AVC/H.264 .
Новый процессор обработки изображений DIGIC 8 также способствовал усовершенствованию системы Dual Pixel CMOS AF. Теперь система может отображать больше точек автофокусировки (99 точек; до 143 точек с поддерживаемыми объективами) и охватывает большую область автофокусировки (приблизительно 88% по горизонтали и 100% по вертикали экрана) при установке совместимого объектива. Это способствует улучшению возможностей автофокусировки и производительности отслеживания. [22]
Камеры, использующие этот процессор:
DIGIC X был представлен вместе с 1D X Mark III в феврале 2020 года. Он может обрабатывать видео 4K со скоростью до 120 кадров в секунду (видео 8K со скоростью до 30 кадров в секунду на EOS R5). Новые улучшения производительности и качества изображения включают в себя: [23]
Камеры, использующие этот процессор:
Ускоритель DIGIC был представлен вместе с Canon EOS R1 и Canon EOS R5 Mark II в июле 2024 года. Процессор обеспечивает работу улучшенной системы Dual Pixel CMOS AF, которая теперь предлагает режим приоритета действия AF, способный переключать фокус на объекты, находящиеся в движении. [24]
DIGIC DV используется в цифровых видеокамерах Canon с одним чипом CCD, а также в DVD-видеокамерах DC20 и DC40.
DIGIC DV II использует гибридную систему шумоподавления и новую гамма-систему. Процессор используется во всех камкордерах Canon высокой четкости и, за исключением DC20 и DC40, во всех их камкордерах DVD, включая новые камкордеры SD FS100, FS10, FS11.
Процессор DIGIC DV III используется в камерах высокой четкости Legria ( PAL )/Vixia ( NTSC ) HFS100, HFS10, HF200 и HF20.
Digic DV III также вошла в линейку цифровых кинокамер Cinema EOS , начиная с модели C300, выпущенной в конце 2011 года.
Процессор DIGIC DV 4 был представлен в 2013 году в камкордерах серий Vixia/Legria G, R и Mini, а также в профессиональных камкордерах XA-20 и -25 того же года. Canon утверждает, что он способен записывать одновременные видеопотоки MP4 и AVCHD.
DIGIC DV 5 впервые появился в Canon XC10 2015 года и Canon EOS C300 Mark II , которые были анонсированы 8 апреля 2015 года прямо перед выставкой NAB . XC10 использует один DIGIC DV 5, в то время как C300 Mark II использует двойную реализацию DIGIC DV 5. Оба способны снимать 4K со скоростью 24, 25 и 30 кадров в секунду с цветовой выборкой 4:2:2 в кодеке XF-AVC H.264. DV 5 также обеспечивает гораздо более продвинутый и интуитивно понятный графический интерфейс.
DIGIC DV 6 используется в Canon EOS C200 , анонсированном 31 мая 2017 года. В C200 используется двойная реализация DIGIC DV 6. Он способен снимать в формате 4K со скоростью до 60 кадров в секунду.
DIGIC DV 7 используется в Canon EOS C500 Mark II, анонсированном 5 сентября 2019 года. C300 mark III использует реализацию DIGIC DV 7. C300mkiii способен записывать 4K до 120 кадров в секунду при записи в XF-AVC 4:2:2 10-Bit и Cinema RAW Light. Canon C500mkii способен записывать 5952 x 3140 до 60 кадров в секунду при записи в Cinema RAW Light 10-Bit, а также 12-Bit 30 кадров в секунду в режимах 5.9k и 4k super35.
Плата DIGIC содержит процессор, совместимый с x86 ( эмуляция NEC V30 ), работающий под управлением Datalight ROM-DOS [25] , и только S1IS, работающий под управлением VxWorks, и два других чипа (собственно процессор изображений и Motorola 68HC12 ). [26]
DIGIC II и DIGIC III ASIC содержат встроенные 32-битные процессоры на основе набора инструкций ARM . Примерно до 2007 года камеры Canon работали на базе операционной системы VxWorks , но последние камеры работают на базе операционной системы DRYOS , разработанной внутри Canon. [27] [28]
Проект бесплатного программного обеспечения Canon Hack Development Kit ( CHDK ), начатый Андреем Грачевым, успешно улучшил многие камеры Canon PowerShot без замены стандартной прошивки . [29] [30] Он позволяет осуществлять программное управление многими компактными камерами Canon, позволяя пользователям добавлять функции, включая игры и скрипты, написанные на UBASIC или Lua . Функции включают в себя съемку в формате RAW, удаленный спуск затвора с помощью USB-кабеля, синхронизированную съемку между несколькими камерами, фотосъемку с обнаружением движения, настраиваемую высокоскоростную непрерывную (серийную) съемку по ТВ, Av, ISO и брекетинг фокусировки (увеличение глубины резкости ), ограничение размера видео в 1 ГБ, снятое в более ранних камерах, переопределение выдержки, диафрагмы и ISO (скорость затвора от 64" до 1/10 000" и выше). [31]
Для проекта CHDK по дополнению или расширению прошивки необходимо было получить копии оригинальной прошивки камер; в некоторых случаях это можно сделать чисто программным способом, в то время как другие [32] полагаются на метод использования мигающего светодиода на камере в качестве оптического последовательного порта для передачи прошивки на хост-компьютер. [33]
Однако для установки предварительно скомпилированной прошивки на камеру PowerShot необходимо только загрузить правильный двоичный файл и скопировать его на карту памяти SD. Если карта SD установлена на блокировку и флаг загрузки включен при включении камеры, камера автоматически загрузится с двоичного файла на карте, а CHDK будет загружен в оперативную память камеры. Если карта разблокирована или извлечена, камера запустится с оригинальной прошивкой Canon. CHDK замаскирует блокировку на карте SD, так что камера все равно будет записывать на нее данные. Кроме того, CHDK можно загрузить вручную из меню Canon.
CHDK выпускается под лицензией GNU GPL версии 2 или более поздней.
400plus — это бесплатная надстройка прошивки, которая обеспечивает дополнительную функциональность для Canon 400D неразрушающим и непостоянным способом. [34]
Spy Lantern — коммерческий проект камеры наблюдения [35], основанный на PowerShot и открытом скрипте CHDK. [36]
Magic Lantern — это дополнение к прошивке, написанное для Canon 5D Mark II Траммеллом Хадсоном в 2009 году и перенесенное на 550D/T2i/Kiss X4 (1.0.8) в июле 2010 года тем же автором. Начиная с сентября 2010 года A1ex с форума CHDK и другие люди перенесли это дополнение на 550D/T2i (1.0.9), 60D, 500D/T1i/Kiss X3, 600D/T3i/Kiss X5 (1.0.1) и 50D; оно также работает на 7D. [37] Прошивка выпущена под лицензией GNU General Public License . [38] Первоначально разработанная для кинопроизводства DSLR, ее функциональная база была расширена за счет включения инструментов, полезных также для неподвижной фотографии. [39]
Текущие функции включают в себя:
Планируемые будущие функции включают чистый выход HDMI, анаморфный предварительный просмотр и пользовательские кривые . [40] Поскольку установка Magic Lantern не заменяет стандартную прошивку Canon и не изменяет ПЗУ, а работает вместе с ней, ее легко удалить, и она несет небольшой риск. Canon не сделала никаких официальных заявлений относительно дополнительной прошивки, ни по вопросу гарантии, ни по функциям. [41] [42]
(Система интеллектуального анализа объектов
DIGIC 5+ [...] в 17 раз быстрее, чем DIGIC4
Интеллектуальная система анализа объектов