Trzy w jednym

Aby zrozumieć, na czym wspomniana we wstępie rewolucja polega, należy przyjrzeć się rozwiązaniom zastosowanym przez inżynierów z firmy Foveon w odniesieniu do klasycznych przetworników CCD. W typowych cyfrowych aparatach fotograficznych matryca zbudowana jest z dwóch lub więcej milionów komórek światłoczułych ułożonych w jednej warstwie. Punkty te są jednak zdolne wyłącznie do rejestracji natężenia padającego na nie światła. Żeby uzyskać kolorowy obraz, stosuje się więc prostą sztuczkę – nakłada się maskę filtrów o trzech podstawowych barwach (czerwonej, zielonej i niebieskiej). W rezultacie każda komórka rejestruje tylko światło jednej barwy. Następnie elektronika aparatu łączy uzyskane informacje w jeden kolorowy obraz. Niestety, jeśli się używa “kratownicy filtrów”, część danych jest bezpowrotnie tracona. Dlatego też stosowane są specjalne algorytmy interpolacji – procesor urządzenia wylicza brakujące dane, wspomagając się informacjami z sąsiednich punktów detektora.

Powrót do źródeł

Matryce CCD firmy Foveon działają w nieco inny sposób – podobnie jak w tradycyjnej błonie fotograficznej, wykorzystano zjawisko absorpcji fotonów na różnych głębokościach w materiale światłoczułym. Kolor niebieski pochłaniany jest już na powierzchni krzemowej płytki, zieleń dociera nieco głębiej, a czerwona barwa “dochodzi” niemal do samego spodu czujnika. Każdy piksel matrycy Foveon X3 składa się więc z trzech fotodetektorów umieszczonych na różnych głębokościach w krzemowej płytce. W rezultacie możliwe jest uzyskanie pełnej informacji o barwie światła padającego na każdy pojedynczy punkt matrycy i zapisanie pliku wynikowego bez dodatkowych obliczeń.

Wyeliminowanie interpolacji przy rejestracji zdjęć przyczynia się do poprawy ostrości oraz widoczności drobnych szczegółów i – co bardzo ważne – znacznie zmniejsza liczbę kolorowych artefaktów na fotografiach. W urządzeniach z matrycą Foveon możliwe jest też zastosowanie specjalnego trybu pracy, określanego jako Variable Pixel Size. Polega on na grupowaniu pikseli w pola (np. 4×4 punkty) i traktowaniu ich przez elektronikę aparatu jako jednego dużego piksela. Kosztem zmniejszenia rozdzielczości otrzymuje się więc fotografie praktycznie pozbawione szumów.

Koniec tradycji 

Pierwsze pokazane publicznie zdjęcia, wykonane prototypowymi aparatami (m.in. Sigma SD9) z nowym typem matrycy, są wyjątkowo dobre. Trudno jednak już teraz ferować kategoryczne wyroki na temat końca ery klasycznych przetworników CCD. Wszystko wyjaśni się wkrótce, gdy na rynek trafi więcej “cyfraków” wykorzystujących nową technologię, tym bardziej że zapowiadane są już matryce Foveon X3 o większej niż obecnie (3,5 megapiksela) rozdzielczości.

Więcej:bezcatnews