Performa kamera digital bergantung pada banyak faktor—sensor gambar, lensa yang Anda gunakan, dan lain sebagainya. Dari ini semua, salah satu faktor paling penting adalah mesin pemrosesan gambar, yang melibatkan hampir semua fungsi dan proses selama fotografi. Pada kamera EOS Canon, inti di balik keunggulan gambar adalah mesin pemrosesan gambar yang disebut DIGIC, dikembangkan sendiri oleh Canon. Lanjutkan membaca untuk mengetahui lebih lanjut mengenai hal ini.

Apa itu mesin pemrosesan gambar?

Apa itu mesin pemrosesan gambar?

Sebelum kita dapat memahami tentang apa yang dilakukan oleh mesin pemrosesan gambar, mari kita cermati cara kamera digital menciptakan gambar.

Bagaimana gambar digital dihasilkan: penjelasan sederhananya yaitu

(1) Cahaya dari pemandangan memasuki kamera melalui lensa.
(2) Cahaya tersebut dikumpulkan oleh sensor gambar.
(3) Sensor gambar mengkodekan informasi pada cahaya ke dalam sinyal elektris. 
(4) Sinyal elektris ini diolah oleh mesin pemrosesan gambar ke dalam bentuk gambar digital. Pada kamera EOS Canon, mesin pemrosesan gambar ini disebut DIGIC.

Sebagaimana ditunjukkan oleh diagram di atas, tugas utama mesin pemrosesan gambar kamera digital adalah membantu sensor gambar menerjemahkan cahaya ke dalam gambar digital. Namun, mesin tersebut tidak hanya mengerjakan itu saja. Kamera digital terdiri atas sejumlah komponen yang berbeda-beda, seperti unit rana dan komponen yang berkomunikasi dengan lensa, yang semuanya bekerja sama, karena komponen tersebut menerima instruksi dari “otak” kamera—mesin pemrosesan gambar DIGIC.

Sejarah DIGIC

Mesin pemrosesan gambar DIGIC berawal ketika Canon melepaskan diri dari norma penggunaan prosesor LSI (terintegrasi skala besar) yang diproduksi secara massal dan memutuskan untuk mengembangkannya sendiri. “Mesin penggambaran” terobosan yang dihasilkan ini mampu memproses lebih banyak data dengan kecepatan tinggi, dan membuka jalan bagi kamera beresolusi lebih tinggi yang lebih canggih.

Kamera pertama yang dilengkapi dengan mesin penggambaran ini adalah PowerShot S10 (Versi Inggris), yang dirilis pada tahun 1999. Setelah melakukan penyempurnaan beberapa kali, akhirnya mesin ini dipadukan ke dalam EOS 10D (Versi Inggris) (dirilis pada tahun 2003) sebagai “DIGIC”.

 

Apa yang terjadi di dalam kamera saat Anda membidik?

Pernahkah Anda memikirkan apa yang terjadi di dalam kamera saat Anda mengambil foto?

DIGIC, merupakan otak kamera Anda yang menangani berbagai macam tugas

Pada kenyataannya, mesin pemrosesan gambar ini melakukan lebih dari sekadar menerjemahkan cahaya yang ditangkap oleh sensor gambar ke dalam gambar digital.

Misalnya, saat kita menekan separuh tombol rana menggunakan mode pencahayaan otomatis dengan AF (pemfokusan otomatis) diaktifkan, setidaknya sudah ada dua proses yang terjadi:

Saat tombol rana ditekan separuh, mesin pemrosesan gambar mulai mengukur cahaya. Dari sana, mesin menghitung pengaturan pencahayaan terbaik untuk pemandangan, kemudian berkomunikasi dengan sejumlah komponen yang relevan untuk menyesuaikan pengaturan sebagaimana mestinya.

Pada saat Anda memulai AF, DIGIC menganalisis informasi dari sensor gambar untuk mendeteksi dan melacak subjek. Pada saat yang sama, ia berkomunikasi dengan lensa untuk menggerakkan mekanisme pemfokusan di dalam lensa dan menetapkan fokus.

Tentu saja, itu bukan akhir dari apa yang DIGIC lakukan. Sebenarnya, itu baru permulaan. Bagan alur di bawah ini menunjukkan bagaimana DIGIC terlibat dalam setiap tahap pembuatan gambar, sebelum dan sesudah Anda melepaskan rana:

Ya, itulah jumlah tahapan pemrosesan yang diperlukan hanya untuk satu gambar!

Sekarang bayangkan—jika Anda memotret 10 frame per detik, proses di atas harus diulangi 10 kali dalam satu detik. Semakin tinggi resolusi sensor gambar, semakin banyak data untuk diproses per bidikan dan semakin berat beban prosesor. Itulah mengapa mesin pemrosesan gambar yang cepat dan tangguh sangat penting untuk performa kamera yang lebih baik.

Bagaimana DIGIC menjadi semakin baik selama bertahun-tahun

2002	DIGIC	Mencapai pemrosesan sinyal hanya dengan satu chip prosesor
2004	DIGIC II	Lebih cepat, noise semakin berkurang
2006	DIGIC III	Gambar memiliki resolusi lebih tinggi; mendukung pendeteksian wajah
2008	DIGIC 4	Gambar memiliki resolusi lebih tinggi; lebih cepat; mendeteksi pergerakan
2011	DIGIC 5	Pengurangan noise semakin baik; white balance yang lebih baik
2013	DIGIC 6	Kemampuan video (Full HD/60p)
2016	DIGIC 7	Gambar memiliki resolusi lebih tinggi; lebih fungsional (pelacakan, pendeteksian subjek, stabilisasi gambar)
2018	DIGIC 8	Fungsi pemotretan dan kemampuan video semakin baik (4K)
2020	DIGIC X	Kemampuan video lebih baik (>4K); lebih cepat, mendukung algoritme deep learning

DIGIC dan teknologi deep learning

DIGIC X: Mendukung teknologi deep learning

Versi terbaru DIGIC adalah DIGIC X, yang mendukung teknologi deep learning beserta berbagai penyempurnaan lainnya.

Mengapa DIGIC diperlukan untuk teknologi deep learning (pembelajaran mendalam)?

Deep learning, adalah bentuk pembelajaran mesin yang memanfaatkan banyak lapisan jaringan saraf tiruan, yang didasarkan pada struktur yang mirip dengan otak manusia. Penggunaan teknologi deep learning mempercepat pengembangan algoritme pengenalan subjek sehingga dapat mendeteksi cakupan jenis subjek yang lebih luas dengan akurasi yang lebih baik.

EOS R7 + RF600mm f/4L IS USM @ f/4, 1/1600 det., ISO 100
Deep learning inilah yang membantu melatih algoritme di kamera Anda yang dilengkapi DIGIC X untuk mengenali burung sebagai burung.

Kamera tidak dapat "belajar" sendiri: ini membutuhkan lebih banyak daya pemrosesan daripada yang dapat dimasukkan ke dalam bodi kamera. Sebaliknya, kamera tersebut dimuati dengan algoritme deep learning yang dihasilkan dari pembelajaran yang dilakukan di lab pengembangan. Menjalankan semua ini membutuhkan sirkuit dan daya pemrosesan khusus, dan DIGIC X memilikinya.

Kamera yang dilengkapi dengan DIGIC X dan apa yang dapat dilakukannya

EOS-1D X Mark III: Tampilan perdana DIGIC X

Kamera pertama yang menampilkan DIGIC X, EOS-1D X Mark III, mampu mendeteksi kepala melalui deep learning. Ini melengkapi kemampuan pendeteksian wajah yang ada saat ini, meningkatkan pelacakan subjek selama adegan berlangsung seperti olahraga di mana wajah atlet mungkin terhalang.

EOS R5 dan EOS R6: Pendeteksian hewan melalui deep learning

EOS R5 (Versi Inggris) dan EOS R6 memanfaatkan teknologi deep learning untuk mendeteksi mata, wajah, dan seluruh tubuh kucing, anjing dan burung/unggas.

EOS R3, EOS R7, EOS R10 dan setelahnya

EOS R3 menggunakan deep learning untuk mendukung:
- Pendeteksian kendaraan motorsport
- Pendeteksian torso manusia
- Pendeteksian kepala atlet olahraga musim dingin yang memakai kacamata dan helm pengaman
- Menyempurnakan pendeteksian mata

EOS R3, dan EOS R7 dan EOS R10 yang dirilis setelahnya, juga menggunakan teknologi deep learning untuk meningkatkan akurasi auto white balance.

Pelajari lebih lanjut mengenai fungsi AF EOS R3 di:
Mengungkap Berbagai Fitur AF pada EOS R3

Apa yang dapat dideteksi oleh kamera yang dilengkapi dengan DIGIC X

Subjek	Bagian yang terdeteksi	EOS R3	EOS R5/R5 C	EOS R6	EOS R7/R10	EOS-1D X Mark III
Orang	Mata/Wajah/Kepala	●	●	●	●	●
	Torso	●	●	●	●	-
Anjing/Kucing/Burung	Mata/Wajah/Seluruh Tubuh	●	●	●	●	-
Anjing/Kucing/Burung	Mata/Wajah/Seluruh Tubuh	●	●	●	●	-
Motorsports kendaraan 4-roda/kendaraan 2-roda	Seluruh kendaraan/komponen	●	●	●	●	-

●Video: Eye Detection AF pada EOS R3

Peran DIGIC selama pemotretan beruntun berkecepatan tinggi

Pemotretan beruntun berkecepatan tinggi dan pelacakan subjek yang presisi

Apa yang DIGIC lakukan selama pemotretan beruntun?

Ingat alur pemrosesan yang dijabarkan di awal artikel ini? Selama pemotretan beruntun, alur itu diulang untuk setiap bidikan yang diambil. Selain itu, DIGIC juga melakukan penghitungan untuk memprediksi posisi subjek yang bergerak dan menjaganya tetap dalam fokus. Pada kamera yang mendukung AF berbasis deep learning, ini termasuk menjalankan algoritme deep learning pemrosesan-berat.

EOS R3 saat ini memiliki kemampuan pemotretan beruntun tercepat dari semua kamera EOS: gambar resolusi penuh hingga 30 fps dengan rana elektronik saat pertama kali dirilis, dan hingga 195 fps (hingga 50 bidikan) dengan firmware update 1.2. 0, diumumkan pada Juli 2022. Bayangkan: seluruh alur kerja pemrosesan dilakukan 50 kali dalam waktu kurang dari satu detik. Ini adalah bukti kecepatan dan kekuatan DIGIC X.

	Resolusi piksel gambar	Rana mekanis (kecepatan burst maksimum)	Rana elektronik (kecepatan burst maksimum)
EOS-1D X Mark III	20,1MP	16 fps	20 fps
EOS R3	24,1MP	12 fps	195 fps*
EOS R5/R5 C	45.0MP	12 fps	20 fps
EOS R6	20,1MP	12 fps	20 fps
EOS R7	32,5MP	15 fps	30 fps
EOS R10	24,2MP	15 fps	23 fps

* Hingga 50 bidikan. Dengan firmware update 1.2.0.

DIGIC, ilmu warna, dan kualitas gambar

Landasan kualitas gambar

Apa yang dilakukan mesin pemrosesan gambar setelah Anda mengambil foto?

Mari kita ingat kembali mengenai proses yang dijelaskan di awal artikel.. Pada kenyataannya, Bagian (4) dari proses ini jauh lebih kompleks. Untuk memasukkannya ke dalam istilah awam, prosesnya terlihat lebih seperti ini:

Data RAW seperti versi digital negatif film—perlu dikembangkan secara digital (diproses) sebelum kita dapat melihat gambarnya. Ini adalah mesin pemrosesan gambar DIGIC yang mengontrol sensor gambar, membaca sinyal elektris, dan melakukan pengembangan gambar digital.

Pahami hal ini: Peran DIGIC dalam ilmu warna

Dengan sendirinya, sensor gambar “buta warna”—hanya dapat menangkap informasi tentang kekuatan cahaya yang mencapainya, tetapi bukan warnanya. Gambar berwarna dicapai terutama karena:

1. Pengaturan filter warna (CFA/Colour Filter Array) RGB yang terletak di depan sensor gambar, yang menyaring cahaya menjadi komponen merah (R), hijau (G), dan biru (B) secara terpisah. Sensor gambar tidak dapat membedakan warna dengan sendirinya, tetapi dapat menangkap kekuatan cahaya di setiap komponen, yang kemudian ditransmisikan ke prosesor gambar sebagai sinyal elektris. Sinyal ini juga dikodekan dalam file RAW sebagai data digital.

2. Algoritme debayering (rekonstruksi warna)(Versi Inggris) (atau demosaicing), yang digunakan mesin pemrosesan gambar untuk memproses data R, G, dan B dari sensor gambar, dan kemudian melukiskan (“rekonstruksi”) warna dalam gambar.

Ini adalah dua faktor utama di balik apa yang oleh sekian banyak orang disebut sebagai "ilmu warna" kamera. Seberapa baik warna yang ditampilkan langsung dari kamera mencerminkan sebaik apa mesin pemrosesan gambar menangani data warna tersebut.

Apa yang terjadi jika Anda menghapus filter warna dari sensor gambar? Cari tahu di sini (Versi Inggris)—tapi, jangan mencobanya sendiri!

DIGIC juga melakukan pasca-pemrosesan untuk meningkatkan kualitas dan tampilan visual, langsung dari gambar kamera. Ini termasuk menerapkan:
- Koreksi aberasi lensa
- Filter Creative
- Penggabungan HDR dalam kamera
- Pencahayaan multipel

Pemrosesan gambar selesai setelah gambar dikonversi ke JPEG (8-bit) dan/atau HEIF (10-bit), dimampatkan, dan ditulis ke kartu memori. Sekarang Anda tahu mengapa file JPEG atau HEIF langsung terlihat jauh lebih baik daripada file RAW!

HDR PQ HEIF: Gambar HDR hanya dalam satu pencahayaan

Dapat membuat video 8K

Daya pemrosesan yang memungkinkan perekaman video 8K

Saat ini, perekaman video resolusi tinggi telah menjadi fungsi penting pada semua kamera digital. Namun demikian, dibutuhkan daya pemrosesan yang luar biasa untuk menangkap video resolusi tinggi yang berkualitas tinggi, karena jumlah data yang diperlukan dalam tiap frame.

Sampai dengan DIGIC 7, Canon terutama memprioritaskan fotografi diam ketika mengembangkan mesin pemrosesan gambarnya. Namun demikian, dari DIGIC 8 dan seterusnya, Canon mulai lebih fokus pada fungsi pemrosesan terkait video. Hal ini memunculkan kamera dengan kemampuan video yang lebih baik daripada sebelumnya, mulai dari pengambilan gambar 4K hingga dukungan fitur video yang lebih banyak.

Spesifikasi video utama untuk kamera yang dilengkapi DIGIC X

	Resolusi Tertinggi	Oversampled 4K	High Frame Rate
EOS-1D X Mark III	5,5K DCI RAW 60P	Dari 5,5K	4K 120P
EOS R3	6K DCI RAW 60P	Dari 6K	4K 120P
EOS R5	8K DCI RAW 30P	Dari 8,2K	4K 120P
EOS R5 C	8K DCI RAW 60P	Dari 8,2K	4K 240P*
EOS R6	4K UHD IPB 60P	Dari 5,1K	FHD 120P
EOS R7	4K UHD IPB 60P	Dari 7K	FHD 120P
EOS R10	Cropped 4K UHD IPB 60P	-	FHD 120P

* Dengan firmware update 1.2.0.

Satu frame DCI/UHD 4K masing-masing berukuran 8,85 dan 8,3 megapiksel. Apa yang sangat kurang dari satu foto diam pada kamera yang sama, AF dan autoexposure harus dihitung ulang untuk setiap frame. Ini berarti bahwa alur pemrosesan yang diperkenalkan di atas, diulang 60 kali per detik apabila Anda merekam video 60 fps.

Jangan sampai Anda mengira bahwa hal itu karena 4K kecil, padahal, hampir semua kamera DIGIC X dapat mensyut 4K oversampled—yang berarti kamera menangani lebih banyak data daripada 4K. Faktanya, frame 8K empat kali lebih besar dari frame 4K, dan EOS R5 C mampu merekam 8K DCI 60P RAW. Ini mencerminkan kemampuan DIGIC X.

Baca juga:
EOS C70, R5 C, R5, atau R3: Manakah yang Diambil untuk Video?
Apakah 8K, 4K, dan Full HD itu? Bagaimana Menggunakannya?

Kesimpulan

Rangkuman: DIGIC, inti performa kamera

Apabila membahas performa kamera, banyak orang memperhatikan fitur seperti rentang dinamis sensor gambar. Namun demikian, kita jangan mengabaikan mesin pemrosesan gambar, yang performanya menentukan kualitas gambar akhir.

Dalam upaya Canon untuk mendapatkan kualitas gambar yang tinggi, DIGIC telah mengalami penyempurnaan selama bertahun-tahun. Versi terbarunya, DIGIC X, dikembangkan dengan mempertimbangkan fotografi diam dan videografi. Dengan sirkuit khusus untuk memproses algoritme deep learning serta peningkatan yang mempercepat berbagai prosesnya, ini merupakan komponen inti yang penting untuk mencapai kualitas gambar yang luar biasa dan pengalaman pemotretan yang mulus.