Kakovost posnetkov je pri digitalnem fotografiranju odvisna predvsem od treh dejavnikov: optike, svetlobnega tipala in procesorja za obdelavo slike, za katerega se je udomačil tudi izraz »slikovni procesor«. O prvih dveh elementih se veliko govori in tudi sicer veljata za pomembna, tretji – slikovni procesor – pa se le redko omenja. Kar je seveda do neke mere presenetljivo, saj je brez visoko zmogljivega slikovnega procesorja, ki lahko izpelje številne zapletene naloge, nemogoče doseči visok standard kakovosti slike.

Težave, značilne za manj kakovostne slikovne procesorje, se začnejo že pri trajanju obdelave podatkov, ki lahko znatno upočasni delovanje fotoaparata. To ni nadležno le zato, ker fotograf lahko zamudi priložnost za enkraten posnetek, temveč hkrati vpliva na (nižjo) hitrost rafalnega fotografiranja. Poleg tega je tudi kakovost slike odvisna od procesorja in njegove zmožnosti natančnega računanja z velikimi količinami slikovnih podatkov, kar zagotavlja pravilno reprodukcijo barv, gladke in naravne linije na sliki in kar najmanjši digitalni šum.

Visoka ločljivost modernih fotoaparatov pomeni večjo količino podatkov, ki jih je potrebno obdelati, zato je vgradnja zmogljivih slikovnih procesorjev dandanes pomembnejša kot kadarkoli.

Za lažje razumevanje Fotodiode na svetlobnem tipalu so v osnovi »barvno slepe«: zaznajo lahko le različne sive odtenke. Za nastanek barvne slike so zato prekrite z barvnimi filtri – rdečim, zelenim in modrim (RGB). Pri večini svetlobnih tipal sta na vsako modro in rdečo diodo dve zeleni. Ker vsaka fotodioda posname barvni podatek za natanko en piksel, bi brez slikovnega procesorja na sliki videli ločene zelene, rdeče in modre piksle.

Rešitev:

Procesor za obdelavo slike sestavlja strojna (procesor v ožjem pomenu) in programska (algoritmi) oprema. Med njegovimi nalogami je zbiranje podatkov o svetilnosti in barvnosti posameznih pikslov ter na osnovi tega izračunavanje pravilnih barvnih in svetlobnih vrednosti za vsak piksel. Če to nalogo izvaja dobro, dobimo posnetek z naravnimi in prijetnimi barvami, uravnoteženim kontrastom in ostrino.
Vendar je ta postopek zelo zapleten in obsega številne operacije. Končni uspeh je odvisen predvsem od »naprednosti« algoritmov, ki jih pri tem uporablja.

Prave barve
Kot smo že prej omenili, slikovni procesor ocenjuje podatke o barvitosti in svetilnosti za posamezen piksel. Te nato primerja s podatki sosednjih pikslov, jih s pomočjo kompleksnega algoritma obdela in tako dobi pravilno barvno in svetlobno vrednost za prvotni piksel. Slikovni procesor hkrati oceni tudi celotno sliko in določi pravilno porazdelitev kontrasta. Z uravnavanjem vrednosti gama (višanje ali nižanje razpona kontrasta srednjih tonov) so subtilni prehodi barvnih tonov, npr. človeške kože ali modrine neba, videti bistveno bolj realistični.

Odstranjevanje digitalnega šuma
Šum je pojav, prisoten pri vseh elektronskih vezjih. V digitalni fotografiji je običajno viden kot naključne točke očitno napačnih barv na sicer enakomerno obarvanih predelih slike. Šum se veča z naraščanjem temperature in trajanja osvetlitve. Pri višjih nastavitvah ISO se elektronski signal v svetlobnem tipalu ojači, hkrati s tem pa se zviša tudi stopnja šuma, kar vodi k manjšemu razmerju signal-šum. Dober slikovni procesor loči šum od slikovnih podatkov in ga odstrani. To je seveda lahko precejšen izziv, saj so na posnetku lahko predeli z drobnimi teksturami, ki izgubijo jasen videz, če jih procesor obdela kot šum.

Gladke in ostre linije na posnetku
Na koncu izračunavanja barvnih in svetlobnih vrednosti za vsak piksel, se ostrino slike nekoliko zmehča, s čimer se odstrani zrnatost, ki lahko pri tem nastane. Da pri tem ne bi izgubili vtisa globine, jasnosti in drobnih detajlov, je potrebno izostriti obrise in linije motivov na posnetku. Slikovni procesor mora zato pravilno zaznati obrise ter jih enakomerno poustvariti, ne da bi jih pri tem preveč izostril.

Hitra obdelava
Fotografi ne želijo čakati, da slikovni procesor v fotoaparatu opravi svoje delo, preden lahko nadaljujejo s fotografiranjem – v resnici ne želijo niti vedeti, da v fotoaparatu poteka takšna ali drugačna obdelava podatkov. Ob čedalje večji ločljivosti svetlobnih tipal je potrebno optimizirati tudi algoritme za obdelavo čedalje večje količine slikovnih podatkov v enakem ali celo krajšem času.

Kako deluje (Olympusov procesor za obdelavo slike TruePic III):

Olympus je s predstavitvijo najnovejšega slikovnega procesorja naredil še korak naprej proti popolni kakovosti posnetkov. V kombinaciji z natančno umerjenim svetlobnim tipalom Live MOS smo izboljšali zmožnost reprodukcije naravnih barv. To je deloma tudi posledica napredne tehnologije Proper Gamma III, ki omogoča neodvisen nadzor nad diferenčnimi signali svetilnosti in barvnosti in s tem reprodukcijo še tako bledih in svetlih barv. Posamezne barve je tako mogoče ustrezno popraviti, ne da bi to vplivalo na druge barve. Reprodukcija barv je tudi natančno umerjena, zato barve niso le pravilne, temveč tudi prijetne na pogled. Olympusovi inženirji so posebno pozornost posvetili pravilni reprodukciji barvnih odtenkov človeške kože in modrine neba.

Nova napredna tehnologija filtra šuma III prav tako prispeva k pravilni reprodukciji slike. Šum odstrani s pravilno osamitvijo signalov slike in šuma. Realni prostor (realno sliko) zamenja s frekvenčnim prostorom in izvleče signalno komponento. Nato zgladi vse signalne komponente, ob tem pa ohrani robove motivov.

Za enakomerno, vendar ostro reprodukcijo robov motiva napredna tehnologija za reprodukcijo detajlov ustrezno zazna smer robov in v njihovi smeri uporabi nizkofrekvenčni filter, pravokotno na njih pa visokofrekvenčni filter. Tako postanejo robovi enakomerni, napačne barve pa je mogoče povsem odstraniti.

Olympusov slikovni procesor TruePic III nenazadnje omogoča tudi hitrejše delovanje fotoaparata. Tako lahko na primer E-510 fotografira s hitrostjo 3 posnetkov na sekundo s polno, 10-megapikselno ločljivostjo do osmih zaporednih posnetkov v formatu RAW. Pri formatu JPEG pa je mogoče neprekinjeno fotografirati vse do zapolnitve pomnilniške kartice.

Starejše informacije o procesorju za obdelavo slike