Claudiu Studio Foto

Senzori de imagine pentru camere foto – comparatie

Senzorul Bayer. Inventat prin anii 80 de Dr. Bryce E. Bayer, care lucra pentru Eastman Kodak, senzorul Bayer este cel mai raspandit senzor la ora actuala.

Principiul dupa care functioneaza acest senzor este simplu: fotositurile sunt aranjate intr-o matrice in care exista 25% receptori pentru culoarea rosie (R), 25% receptori pentru culoarea albastra (B) si 50% receptori pentru culoare verde (G). Un pixel de culoare este determinat de 4 fotosituri sau receptori ( 1R, 1B si 2G sau RGBG) ca in desenul de mai jos:

CCD Bayer

Au fost alese doua fotosituri pentru culoarea verde pentru ca ochiul uman distinge mult mai multe nuante in verde decat in alte culori. Din aranjarea fotositurilor se constata ca pentru a determina un pixel de culoare (necesar ca informatie de baza in fisierele de imagine) este nevoie de o interpolare a datelor obtinute de cele 4 fotosituri.

In teorie, daca un senzor bayer primeste lumina rosie, doar 25% din fotosituri vor furniza date despre acea lumina si doar 25% din pixeli sunt determinati exact, 75% din pixeli sunt obtinuti din date provenite din interpolare. In practica, este putin probabil ca o imagine sa contina o culoare cu lungime de unda atat de ingusta incat sa determine date doar intr-un singur tip de fotosituri. In plus, mecanismul de interpolare este mai complex, luandu-se in considerare si vecinatatile de ordin doi al pixelului care trebuie determinat, ca in desenul de mai jos:
interpolarea in senzorul bayer

Din studiul senzorului Bayer intuim ca mecanismul de interpolare este foarte important pentru redarea corecta a culorilor. De asemenea, intuim ca problema determinarii culorilor exacte pixel per pixel este insurmontabila. Senzorul Bayer mai are si probleme legate de gama dinamica (dynamic range) prea mica.

Pentru a imbunatatii determinarea mai exacta a valorilor pixelilor, Sony a introdus un senzor care are un receptor pentru rosu (R), unul pentru albastru (B), unul pentru verde (G) si unul pentru smarald (E – emerald)

senzorul RGBG senzorul Sony RGBE
Senzorul RGBG Senzorul Sony RGBE

Senzorul Fuji SuperCCD – varianta a senzorului Bayer. Incercand sa rezolve problema gamei dinamice, Fuji a venit cu un design care plaseaza in matricea fotositurilor anumite zone mai putin sensibile la lumina.

diferenta dintre Super CCD si Super CCD SR

Fuji a folosit o matrice de octogoane pentru a imbunatati rezolutia. In prima varianta, fotositurile contineau fotodiode de sensibiltate normala la lumina, denumite S si fotodiode dedicate pentru straluciri, de sensibilitate si dimensiune mai mica, numite R. Fotodiodele R pot capta detalii dincolo de punctul de saturare a diodelor S si prin combinarea informatiilor celor doua tipuri de fotodiode se obtine o gama dinamica extinsa, prevenindu-se pierderea detaliilor din zonele supraexpuse. A doua varianta a fost obtinuta mutandu-se fotodiodele R in spatiile goale dintre fotodiodele S. Acest lucru a permis ca dimensiunile fotodiodelor S sa fie mai mari. Dupa unele surse gama dinamica obtinuta de designul Fuji Super CCD depaseste cu doua stopuri (trepte de expunere) gama dinamica a senzorilor Bayer obisnuiti. sursa www.dpreview.com

Senzorul Foveon Compania americana Foveon a dezvoltat technologia X3 care pleaca de la un design revolutionar in lumea senzorilor de imagine. Principiul este asemanator celui folosit in filmele color, adica exista trei straturi suprapuse care inregistreaza lumina. Cele trei straturi de fotodiode sunt inglobate in silicon si beneficiaza de faptul ca lumina albastra, verde sau rosie se absoarbe la adancimi diferite.

senzorul Foveon

Din studiul designului senzorului Foveon rezulta ca fiecare pixel de culoare este determinat de cate 3 fotodiode spcializate B, G si R. Deci informatiile de culoare obtinute de acest senzor nu se obtin prin interpolare, ci prin determinare precisa in fiecare strat. sursa www.foveon.com

comparatie intre senzorul Bayer si cel Foveon X3

In teorie, senzorul Foveon este net superior senzorului Bayer in privinta culorilor, claritatii si a gamei dinamice. Totusi, in practica se constata ca tehnologia, incipienta inca, nu a putut rezolva pe deplin problema contaminarii dintre straturi. Aceasta contaminare este responsabila de aparitia unui zgomot de imagine la ISO 800 sau 1600, datorat migrarii electronilor din stratul superior (albastru) spre celelalte straturi.

Daca doriti sa vedeti o comparatie facuta de Mike Chaney intre senzorul Bayer si senzorul Foveon urmariti linkul Canon EOS 5D vs. Sigma SD14

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *

*

Continuand sa navigati pe acest site va dati consimtamantul pentru folosirea de cookie. informatii suplimentare

Acest site este setat sa foloseasca cookie pentru a va permite cea mai buna experienta de navigare. Daca continuati sa folositi acest site fara a schimba setarea de cookie, sau daca dati click pe butonul Accept, consimtiti la folosirea de cookie.

Inchide