กล้องดิจิตอลของ Canon ในปัจจุบันมีระบบประมวลผลภาพ DIGIC (ย่อมาจาก “Digital Imaging Integrated Circuit”) แต่คุณทราบหรือไม่ว่าระบบนี้ทำหน้าที่อะไรภายในกล้อง ในบทความนี้ เราจะมาดู “สมอง” ของกล้องกันว่ามีส่วนสำคัญอย่างไรในประสิทธิภาพการทำงานของกล้อง (เรื่องโดย: Ryosuke Takahashi)

 

จริงๆ แล้ว DIGIC มีหน้าที่อะไร

ระบบประมวลผลภาพเป็นส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ที่สำคัญ ซึ่งเปรียบเสมือน “สมอง” ของกล้อง มีหน้าที่ในการควบคุมการทำงานส่วนใหญ่ของกล้อง ตั้งแต่ฟังก์ชั่นการทำงานไปจนถึงการแสดงผลและบันทึกภาพ Canon เป็นผู้พัฒนาระบบประมวลผลภาพ DIGIC ด้วยตนเองและออกแบบระบบให้ตอบสนองความต้องการของกล้องโดยเฉพาะ

กล้อง EOS รุ่นต่างๆ ในปัจจุบันมีระบบประมวลผลภาพ DIGIC (เวอร์ชั่น DIGIC 4 ถึง 8) ที่เหมาะสมกับคุณสมบัติและฟังก์ชั่นของกล้อง

ระบบประมวลผลภาพ DIGIC รุ่นใหม่ล่าสุด: DIGIC 8

 

เมื่อความสามารถในการทำงาน จำนวนพิกเซล และความซับซ้อนของกล้องเพิ่มมากขึ้น ภาระหน้าที่ที่ DIGIC ต้องแบกรับก็มากขึ้นตามไปด้วย ตัวอย่างเมื่อไม่นานมานี้คือ การโฟกัสอัตโนมัติของกล้อง EOS R ซึ่งระบบประมวลผลภาพต้องประมวลผลข้อมูลที่มากกว่าปริมาณสูงสุดที่กล้อง EOS 5D Mark IV ใช้ในขณะถ่ายแบบ Live View ถึง 40 เท่า นับเป็นความสำเร็จหนึ่งที่ระบบประมวลผลภาพรุ่นใหม่ DIGIC 8 ทำได้

กล่าวได้ว่าการพัฒนาคุณสมบัติใหม่ๆ และกล้องรุ่นต่อๆ ไปในอนาคตนั้นขึ้นอยู่กับความสามารถของระบบประมวลผลภาพ DIGIC คุณสมบัติเช่น โหมดถ่ายแพนกล้อง ภาพเคลื่อนไหวแบบ Time Lapse และการแก้ไขเลนส์ในกล้องด้วย Digital Lens Optimizer นั้นจำเป็นต้องใช้กำลังการประมวลผลข้อมูลสูงมาก และใช้งานได้ผลด้วยความช่วยเหลือจากระบบประมวลผลภาพ DIGIC ที่ได้รับการพัฒนาให้ดียิ่งขึ้น

 

EOS M50/ EF-M15-45mm f/3.5-6.3 IS STM/ FL: 24 มม. (เทียบเท่า 38 มม.)/ Aperture-priority AE (f/4.5, 1/80 วินาที, EV-0.3)/ ISO 100/ WB: อัตโนมัติ

การที่กล้องมีคุณสมบัติเช่น Digital Lens Optimizer และฟังก์ชั่นการแก้ไขความคลาดของเลนส์นั้นจำเป็นต้องใช้กำลังการประมวลผลภาพที่ค่อนข้างสูง ซึ่งกล้องมิเรอร์เลส (EOS M50) สามารถทำเช่นนี้ได้เป็นครั้งแรกด้วยระบบประมวลผลภาพ DIGIC 8

ระบบประมวลผลภาพ DIGIC แต่ละเวอร์ชั่นมีความสามารถในการประมวลผลข้อมูลในระดับสูงขึ้นและเร็วขึ้นจากเวอร์ชั่นก่อนหน้า ต่อไปนี้ เราจะมาดูกันว่าระบบประมวลผลภาพนี้มีความสำคัญต่อประสิทธิภาพการถ่ายภาพและคุณภาพของภาพอย่างไร

 

1. ภาพสวยแม้ใช้ความไวแสง ISO สูง

เมื่อมีการนำชิป DIGIC ไปใช้เป็นครั้งแรกนั้น ความไวแสง ISO มาตรฐานสูงสุดที่เป็นไปได้อยู่ที่ประมาณ ISO 1600 ปัจจุบัน เมื่อใช้ DIGIC 8 คุณสามารถเพิ่มความไวแสง ISO ได้สูงถึง ISO 40,000 ในกล้อง EOS R ซึ่งนับว่าเป็นการพัฒนาความสามารถในการถ่ายภาพในที่มืดได้อย่างยอดเยี่ยม

แน่นอนว่า การพัฒนาความสามารถของเซนเซอร์ภาพมีส่วนสำคัญในคุณสมบัติข้อนี้ แต่ DIGIC ก็ทำหน้าที่ควบคุมคุณสมบัติการลดจุดรบกวนจากความไวแสง ISO สูงเช่นกัน โดยระบบจะแยกจุดรบกวนและข้อมูลภาพถ่ายออกจากข้อมูลภาพปริมาณมหาศาลโดยทันทีและลดจุดรบกวนด้วยระบบดิจิตอล เพื่อให้ภาพที่แม้ถ่ายด้วยความไวแสง ISO สูงยังคงความสวยงามโดยมีจุดรบกวนน้อยที่สุด

EOS M50/ EF-M15-45mm f/3.5-6.3 IS STM/ FL: 45 มม. (เทียบเท่า 72 มม.)/ Manual exposure (f/8, 1/15 วินาที, EV±0)/ ISO 12800/ WB: อัตโนมัติ

ความสามารถในการประมวลผลของ DIGIC ช่วยในการลดจุดรบกวนจากความไวแสง ISO สูง ภาพที่ถ่ายในที่ที่มีแสงน้อยด้วยความไวแสง ISO สูง จึงมีความคมชัดโดยมีจุดรบกวนน้อยที่สุด

 

2. AF และการตรวจจับตัวแบบที่รวดเร็วและแม่นยำ

ระบบประมวลผลภาพ DIGIC ได้เปลี่ยนแปลงฟังก์ชั่นการทำงานของระบบโฟกัสอัตโนมัติ (AF) ไปอย่างมีนัยสำคัญ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ประสิทธิภาพที่เพิ่มสูงขึ้นอย่างน่าประทับใจของ Dual Pixel CMOS AF สำหรับ Dual Pixel CMOS AF นั้น แต่ละพิกเซลในเซนเซอร์ภาพประกอบด้วยโฟโตไดโอดสองอันที่ทำงานเป็นอิสระจากกัน และข้อมูลที่ได้จากโฟโตไดโอดแต่ละอันจะนำมาใช้ในการตรวจจับแบบ Phase Difference และหาจุดโฟกัส ขณะถ่ายภาพ ระบบ DIGIC จะประมวลผลข้อมูลทั้งหมดอย่างรวดเร็ว โดยประเมินความสว่างและสีของตัวแบบ และตรวจจับใบหน้าในทันที จากนั้นจะส่งข้อมูลนี้ไปยังเลนส์และปรับเลนส์โฟกัสเพื่อให้จับโฟกัสที่ตัวแบบ

DIGIC 8 ไม่เพียงแต่นำข้อมูลสองมิติของตัวแบบมาประมวลผลเท่านั้น แต่ยังนำข้อมูลความลึกระหว่างตัวแบบกับแบ็คกราวด์มาประมวลผลด้วย ผลที่ได้คือความสามารถในการจดจำและติดตามตัวแบบที่รวดเร็วและแม่นยำกว่าที่เคยมี

Eye Detection AF

ระบบประมวลผลภาพ DIGIC ยังเป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้เลยสำหรับการตรวจจับใบหน้าและดวงตา DIGIC 8 ทำให้ Eye Detection AF เป็นไปได้ Eye Detection AF จะทำงานได้เมื่อเปิดโหมดตรวจจับใบหน้า* โดยจะตรวจจับและแสดงกรอบ AF รอบดวงตาข้างที่ใกล้กับกล้องมากที่สุดโดยอัตโนมัติ ทำให้สามารถจับโฟกัสได้แม่นยำ
*ระหว่างการใช้ One-Shot AF และ ใบหน้า + การติดตาม AF

 

3. การถ่ายภาพต่อเนื่อง

กล่าวได้ว่าประสิทธิภาพในการถ่ายภาพต่อเนื่องของกล้องดิจิตอลนั้นขึ้นอยู่กับส่วนประกอบสองข้อ ได้แก่

1. ส่วนประกอบเชิงกลไก เช่น ชัตเตอร์และชุดกระจก และ
2. ส่วนประกอบซอฟต์แวร์ ซึ่งควบคุมกระบวนการต่างๆ ตั้งแต่การประมวลผลภาพไปจนถึงการบันทึกข้อมูลภาพลงไปในการ์ดหน่วยความจำ

กล้องมิเรอร์เลสและกล้อง DSLR ที่มีมากกว่า 50 ล้านพิกเซล ส่งผลให้ความต้องการส่วนประกอบซอฟต์แวร์แวร์เพิ่มสูงขึ้นเรื่อยๆ

ในการถ่ายภาพต่อเนื่องโดยใช้การติดตามตัวแบบอย่างต่อเนื่อง (AF ต่อเนื่อง) ระบบประมวลผลภาพ DIGIC จำเป็นอย่างมากที่จะต้องมีความสามารถในการจดจำตัวแบบและประมวลผลข้อมูลด้วยความเร็วสูง กำลังในการประมวลผลของ DIGIC รุ่นใหม่ล่าสุดทำให้สามารถเพิ่มประสิทธิภาพความแม่นยำในการโฟกัสพร้อมทั้งเพิ่มอัตราความเร็วในการถ่ายภาพต่อเนื่องได้

ทั้ง EOS M50 และ PowerShot SX740 HS สามารถถ่ายภาพต่อเนื่องได้ด้วยความเร็วสูงกว่ากล้องรุ่นก่อนเพราะมีระบบประมวลผลภาพ DIGIC 8

 

4. Dual Sensing IS

ปกติแล้ว เลนส์แบบถอดเปลี่ยนได้และกล้องคอมแพคของ Canon จะมีระบบป้องกันภาพสั่นไหว (IS) ในตัว ซึ่งทำงานโดยใช้หลักการป้องกันภาพสั่นไหวแบบเลนส์ชิฟต์ ในระบบนี้ การสั่นสะเทือนที่เกิดจากการสั่นของกล้องจะถูกตรวจจับโดยเซนเซอร์ไจโรที่อยู่ในเลนส์ จากนั้นไมโครคอมพิวเตอร์ภายในเลนส์จะประเมินข้อมูลนี้ ซึ่งจะเป็นการขับเคลื่อนชุดทำงานระบบ IS

นอกจากนี้ Dual Sensing IS ซึ่งเป็นเทคโนโลยีในการป้องกันภาพสั่นไหวใหม่ล่าสุดของ Canon จะนำข้อมูลจากเซนเซอร์ภาพไปใช้ ข้อมูลปริมาณมหาศาลจากเซนเซอร์ภาพและเซนเซอร์ไจโรจะถูกส่งไปยังระบบประมวลผลภาพ DIGIC ซึ่งทำหน้าที่ประเมินและนำข้อมูลไปใช้ในการควบคุมการเคลื่อนไหวของชุดระบบ IS ให้แม่นยำมากขึ้น จึงลดการสั่นไหวได้อย่างมีประสิทธิภาพ

 

Dual Sensing IS (มีใน DIGIC 7 เป็นต้นไป)

1: เช่นเดียวกับระบบ IS แบบเดิม Dual Sensing IS ใช้เซนเซอร์ไจโรในการตรวจจับการสั่นไหว

2: นอกจากข้อ 1 แล้ว ข้อมูลภาพถ่ายจากเซนเซอร์ภาพ CMOS ยังถูกนำมาใช้ด้วย โดยมีการพัฒนาอัลกอริทึมแบบใหม่เพื่อจุดประสงค์นี้โดยเฉพาะ เพื่อตรวจจับปริมาณการสั่นของกล้องที่เกิดขึ้นในภาพ

3: วิธีการประมวลผลข้อมูลแบบคู่นี้นำไปสู่การพัฒนาในระบบ IS อย่างเห็นได้ชัด สามารถป้องกันภาพสั่นไหวแบบออพติคอลได้ด้วยความเร็วชัตเตอร์ถึง 5 สต็อป* (ภาพนิ่งเท่านั้น ตามมาตรฐาน CIPA) จึงไม่เพียงแต่หยุดการเคลื่อนไหวของมือได้เท่านั้น แต่ยังสามารถหยุดการเคลื่อนไหวของร่างกายที่ชัดเจนกว่าและช้ากว่าได้อีกด้วย
*ความเร็วชัตเตอร์ 4 หรือ 5 สต็อป ขึ้นอยู่กับรุ่นของกล้อง

 

5. วิดีโอ 4K

ในบรรดาฟังก์ชั่นทั้งหมดของกล้อง การถ่ายภาพเคลื่อนไหวนั้นต้องใช้กำลังในการประมวลผลภาพมากที่สุด โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับวิดีโอ 4K เนื่องจากข้อมูลถูกบันทึกด้วยความละเอียดที่สูงกว่าวิดีโอ Full HD ถึง 4 เท่าโดยประมาณ ซึ่งเป็นการสร้างข้อมูลที่มากกว่าถึง 4 เท่า ความสามารถของระบบประมวลผลภาพจะเป็นตัวกำหนดอัตราเฟรมของภาพเคลื่อนไหว (ความราบรื่นของวิดีโอ) และดูว่าสามารถถ่ายภาพที่ความไวแสง ISO สูงได้หรือไม่

ความละเอียดสูงและคุณภาพอันน่าทึ่งของวิดีโอ 4K จะช่วยให้คุณสร้างวิดีโอที่เหมือนจริงราวกับดึงผู้ชมเข้าไปอยู่ในฉาก ไม่เพียงเท่านั้น คุณสมบัติ 4K Frame Grab ของ Canon ยังช่วยให้คุณบันทึกช่วงวินาทีสำคัญไว้ในวิดีโอได้โดยดึงเฟรมภาพออกมาจากภาพเคลื่อนไหว 4K และส่งออกในรูปแบบภาพนิ่งแบบ JPEG ที่มีความละเอียดสูง

 

DIGIC: พัฒนาและก้าวหน้าอย่างไม่หยุดยั้ง

ระบบประมวลผลภาพ DIGIC รุ่นใหม่แต่ละรุ่นไม่ได้รับการพัฒนาเพียงแค่ในด้านประสิทธิภาพการทำงานพื้นฐานเท่านั้น แต่ยังรวมถึงคุณสมบัติของกล้องที่ระบบประมวลผลภาพรองรับด้วย ระบบประมวลผลภาพ DIGIC รุ่นใหม่ๆ นั้นทำให้คุณสมบัติข้างต้นเป็นไปได้ สำหรับรุ่นต่อๆ ไป เราอาจได้เห็นการพัฒนาของฟังก์ชั่นที่ต้องใช้กำลังในการประมวลผลภาพสูง เช่น ภาพเคลื่อนไหว EOS และการจดจำตัวแบบในระหว่างการถ่ายภาพ Live View 

แน่นอนว่า DIGIC ไม่ใช่เพียงระบบประมวลผลภาพธรรมดา แต่ความสามารถของระบบนี้มีบทบาทสำคัญในการกำหนดการพัฒนาใหม่ๆ ที่จะเกิดขึ้นต่อไป ดังนั้นจึงเป็นปัจจัยหนึ่งที่เป็นไปได้มากที่สุดที่ควรพิจารณาสำหรับนวัตกรรมด้านการถ่ายภาพของ Canon ในอนาคต

 

 

---

---