Foveon X3 -- élesebb és tisztább érzés digitális kamerák részére

Hazánkban is egyre jobban terjednek az általános felhasználásra szánt, olcsóbb digitális kamerák, nem csak a tehetősebbek vásárolnak ilyen fényképezőgépeket. Sokunk otthonában található színes nyomtató is, ezek közül pedig egyre több típus képes fotóminőségű nyomatot készíteni. Így evidensnek tűnik, hogy normál kamera helyett digitális fényképezőgépbe ruházzunk be, előnyei mellett hátrányt eddig sem nagyon lehetett felsorolni.

Az egyetlen negatívum -- mostanáig -- a kamerákban használt képérzékelő szenzor felbontásának korlátaiban és színhűségében volt kereshető. A gigantománia itt is kezdi felütni a fejét, ma már 5 MPixel és ennél nagyobb felbontású szenzorral rendelkező kamerákat is vásárolhatunk, persze nem mindennapi áron. A nagy felbontás sem tudja azonban teljesen eltüntetni a technológiából adódó színproblémákat.

A jelenlegi színes képszenzorok (CCD és CMOS) csupán egyetlen színérzékelő réteggel vannak ellátva, pixelenként egy-egy alapszín érzékelésére képesek. A teljes színskála érzékeléséhez a képérzékelők a szenzor felületén sakktáblaszerűen vannak elhelyezve, hasonlóan egy három színt használó sakktáblához. Ezért egy pixel esetén csak a vörös, kék vagy zöld alapszín árnyalatainak érzékelésére van lehetőség.

A mai kamerák ezt különböző elmosási, ditherelési eljárásokkal próbálják kompenzálni, ez azonban mindenképpen rossz hatással van a kép élességére, felbontására. Arról nem is szólva, hogy ez is egy úgymond "brute-force" megoldás: ahelyett, hogy a tényleges problémára összpontosítanának a gyártók, növelik a MPixelek számát, a kamerák felbontását, pedig ettől még a színhiba színhiba megmarad. A mozaikszerű színérzékelést feldolgozó filterek a szenzor felbontásától függetlenül különböző anomáliákat hozhatnak létre a kép feldolgozása során.

A mozaikszerű rögzítésből adódó adatokat pedig feldolgozni sem túl egyszerű, a kamerák árát növeli a plusz áramkörök, szoftverek költsége.

[oldal:...és a jövő!]

A Foveon február 11-én bejelentett forradalmi újítása az X3 névre keresztelt képszenzor. A hagyományos érzékelőkkel ellentétben, melyek egy pixel esetén csak egy színt érzékelnek, s három pixel ad ki egy teljes színű képpontot, az X3 technológia a világon elsőként egy szenzor-érzékelőnél, egy pixelnél képes a teljes spektrum érzékelésére.

A technológia a szilícium azon tulajdonságán alapul, hogy a különböző színeknek megfelelő spektrumú fényt a szilícium különböző mélységekben nyeli el. A kék fény például a felszínhez közel nyelődik el, míg a vörös fény jut a legmélyebbre. Minden Foveon X3 pixel három fénydetektorból áll, melyek a szenzor különböző mélységeiben vannak elhelyezve, s a különböző alapszínek elnyelődésére reagálnak. A három fénydetektor az elnyelt fényt elektronikus jelekké alakítja, melyet a Foveon képalkotó szoftvere dolgoz fel. A Foveon az első és egyetlen olyan cég, mely a szílicium ezen képességét használja fel képérzékelő szenzorok tervezésére és készítésére.

A technológia előnyeit nem nagyon kell ecsetelni, hiszen ha belegondolunk, ezzel a megoldással közel háromszoros felbontás érhető el sokkal nagyobb színhűség mellett, a színek torzulása nélkül, ugyanakkora felületen.

A Foveon X3 szenzorok még egy érdekességet nyújtanak, melyet Variable Pixel Size (VPS) névre kereszteltek. A VPS segítségével könnyedén változtatható a szenzor felbontása, mivel az apró pixelek a technológiának köszönhetően könnyedén összefoghatók egy nagyobbá. A nagyobb -- elméleti -- pixelek nagyobb fényérzékenységet biztosítanak, ez nagyon jól használható fényszegény környezetekben. A VPS-nek köszönhetően az X3 szenzor hibrid készülékekben is nagyszerűen használható, a videorögzítéshez használt kisebb felbontás itt azonnal elérhető, minden extra technológia nélkül.

A Foveon X3 használatával nincs szükség a többletköltséget jelentő bonyolult, utólagos színinterpolációs eljárásokra. Ennek köszönhetően a kamerák is gyorsabbak lehetnek, az exponálógomb lenyomásától számítva a lehető legrövidebb idő alatt készülhet el a teljes kép.

Az X3 technológia a 3 CCD szenzort alkalmazó professzionális készülékeket is olcsóbbá teheti, használatával egyetlen szenzorból kapunk olyan képet, melyhez eddig 3 érzékelő kellett (külön-külön alapszínenként) a drága optikáról és elektronikáról nem is szólva.

A szenzorok gyártásában a National Semiconductor Corporation nyújt a Foveon számára segítséget, hagyományos 0,18 mikronos CMOS gyártósorokon készülnek a cég X3 érzékelői.

[oldal:Tesztképek]

Az új szenzorral készített képek valóban megmutatják technológiában rejlő lehetőségeket. A Foveon oldalain leközölt képekről nem tudni, milyen felbontású szenzorral készültek, de létezik egy prototipus, mely Canon házat kapott, a kapcsolódást a tesztberendezés notebookjához FireWire porton keresztül oldották meg. A szenzor maga egy 1:1 arányú, 2048x2048(x3) pixeles prototípus volt, 4,19 Mpixel felbontással. Ez a szenzor körülbelül 3 hónappal ezelőtt készült, az első sorozat egyik darabja.

Az említett kamerához egy Elinchrom Style 300S stúdióvakut kapcsoltak, majd lefényképeztek pár tárgyat, de ezen képek közlésére sajnos nem kaptunk engedélyt. Szerencsére a Foveon oldalain található képek is beszédesek:

A bal oldali kép hagyományos mosóporral, míg a jobb oldali Foveon X3-mal...

A felbontás közel 3x akkora

A színek teltebbek

A kép mentes a zavaró moire-től

A következő képek is a Foveon hivatalos weblapjáról származnak:

Az egyetlen kérdés az, vajon a Foveon bírja-e majd a szenzorokért kilincselő gyártók rohamát, a siker ugyanis előre garantált. Erre a szenzorra épülhetnek meg az első olyan fényképezőgépek, melyek valóban alternatívát nyújtanak a normál filmes kamerák mellett kardoskodóknak, akár félprofi, profi szinten is.

[oldal:Sigma SD9 D-SLR]

A Foveon X3 technológiájára épülő első fényképezőgép, a Sigma SD9 D-SLR kamerája szintén 11-én lett bejelentve. A kamera 3,43 Mpixeles szenzort használ, 2268x1512(x3) felbontásra képes. A gépbe beépített szenzor 20,7 x 13,8 mm dimenziókkal bír, így minden egyes pixel 9 mikron (!) méretű. Az SD9 a Sigma saját lencséit használja, egyedi porvédő technológiával, mely az esetleg a gép belsejébe jutó portól védi a készülék szenzorát. A készülék ára 3,000 dollár körülre várható.

• Modell: Sigma SD9 Digital SLR
• A külső a Sigma SA9 modellé
• Szenzor: Foveon X3 CMOS (3,54 millió pixel x 3)
• Effektív felbontás: 2268 x 1512 x 3 (3,43 millió pixel x 3)
• Egyéb felbontások: közepes, alacsony (pontos méretek nem ismertek)
• Szenzor mérete: 20,7 x 13,8 mm
• FOV: 1.7x
• Lencsekészlet: Sigma SA Bayonet (porvédelemmel kiegészítve)
• Automata és manuálisan állítható fókusz
• Az automata fókusz működési tartománya: EV 2 - EV 18 (ISO 100 esetén)
• Érzékenység: ISO 100, 200, 400
• Zársebesség: 30 mp - 1/6000 mp között állítható
• "Alacsony" felbontáson folyamatos képkészítés
• Külső vaku csatlakoztatási lehetőség
• Vaku szinkronizációs állítás: 1/160 mp (maximum 1/180 mp)
• Expozíció kompenzálás: +/-3 EV 0.5 EV lépésekben
• 8 fehéregyensúly üzemmód
• Tárolóeszköz: Compact Flash Type I / II memóriakártya (támogatja az IBM Microdrive tárolókat)
• Képformátumok: RAW, TIFF, JPEG
• Kereső: Pentaprism SLR kereső (98% horizontális, 97% vertikális nézet)
• Sport üzemmód a keresőnél: a szenzor által látott területen kívüli rész is látszik a keresőben, a szenzor területe szürkével jelölve van
• LCD monitor: 1.8"-os, 130,000 pixeles
• Előnézeti módok: egyes, nagyítás, 9 kép mozaikszerű előnézeti képe, diavetítés
• Kapcsolódási felületek: USB 1.1, Firewire (IEEE 1394), video-kimenet
• Energiaellátás: 2 x Lithium CR123A + 4 x AA (ceruza) akkumulátor vagy AC adapter
• Menü nyelvek: angol, japán, francia, német
• Méretek: 152 x 120 x 79 mm
• Súly: 803 g (akkumulátor nélkül)
• Várható ár: 3,000 dollár

Az új technológiát várhatóan széles körben alkalmazzák majd kiváló minősége, költséghatékonysága, könnyű implementálhatósága miatt. A Foveon X3 technológiájú szenzoron alapuló készülékek amellett hogy sokkal szebb felbontású képek készítését teszik lehetővé, olcsóbbak is lehetnek.