Blooming - slabina obrazových snímačů
Willard Sterling Boyle, kanadský fyzik, spoluautor CCD snímače a nositel Nobelovy ceny, 7. května zemřel. Ačkoli nejvyššího z řady ocenění dosáhl na sklonku života, často vzpomínal, jak do poslední chvíle neměl o ničem tušení a když se jednoho krásného dne probudil, čekalo na něj velké překvapení - udělená Nobelova cena za fyziku.
Boyle také rád vyprávěl o samotném objevu, který spáchal společně s Georgem Elwoodem Smithem za necelou hodinu v laboratoři. Oba pánové tím položili základy digitální fotografie a videa, byť uvedení do praxe na rozdíl od samotného konceptu netrvalo desítky minut, ale let. A tak bychom se při této příležitosti mohli podívat na to, co Willard Boyle s kolegou odstartovali, jak se vynález CCD dál rozvíjel, v čem se liší proti CMOSu a jaká mají obě řešení specifika.
Kapitoly článků
V souvislosti s přepaly by bylo vhodné zmínit ještě jeden jev, tzv. blooming. Ten je specifikem obrazových senzorů (více CCD než CMOS); u kinofilmu se s ním nesetkáme. Vzniká, když je pixel vystavený vyššímu množství světla, než dokáže absorbovat. Nejen, že se vytvoří přepal, ale náboj pak může „přetéct“ do sousedních pixelů, vytvořit určitý obrazový artefakt a ovlivnit obraz v sousedících pixelech (původně nepřeexponovaných).
Blooming je bohužel často zaměňován s celou řadou jiných jevů, které se mohou ve výsledné fotce projevovat podobně, ale s bloomingem nesouvisí.
Jedním z nich je jev zvaný purple fringe, forma chromatické aberace. Podstatu jeho vzniku jsme popisovali ve článku o technologii EDOF. Projevuje se jako fialový lem na kontrastních hranách a ač je často a mylně s bloomingem zaměňován, jde o odlišné věci. Právě barevný projev poukazuje, že s bloomingem (který se děje na úrovni senzoru, tzn. jasu) nesouvisí. Byl pozorovaný už v dobách kinofilmu, byť v menší míře. To je dáno především nižší citlivostí běžné emulze na vlnovou délku, která je blízko UV spektru. Na druhou stranu oba jevy se projevují nejvíce na kontrastních hranách, takže se mohou vzájemně zvýraznit.
Další jev, se kterým je blooming často zaměňovaný, je rozptyl světla daný nedokonalou čistotou optického materiálu – to je obzvlášť patrné u plastových čoček – „rozplizlost“ přepalů na fotce může vypadat trochu podobně jako blooming. Fotku z mobilu asi nebude třeba ilustrovat, takže půjdeme rovnou dál.
projev lehčí sférické aberace
Posledním z běžných jevů, které se bloomingu mohou podobat, je optická vada objektivu zvaná sférická aberace (postaru otvorová vada). Projevuje se neostrou září kolem ostře vykresleného objektu. Pokud dojde na přeexpozici, může tato záře (obvykle zvaná jako glow) připomínat blooming.
výraznější projev sférické aberace - měkké glow kolem ostré kresby
Sférická aberace ale může působit poměrně příjemně, takže v určitých případech není její 100% korekce žádaná. Týká se to především portrétních objektivů a soft-focus objektivů (těch kvalitnějších): Glow kolem ostrých objektů může pomoci vytvořit zajímavou atmosféru. Vedlejším projevem může být i zlepšení bokehu. Už se ale dostáváme mimo tématickou náplň článku, na optiku se můžeme podívat příště.
CCD díky jednoduchosti konceptu a především relativně nízké náročnosti na výrobu dokázalo rychle prorazit a dosáhnout masového využití v uživatelské i profesionální sféře. CCD přežilo svého autora, který po odchodu na penzi roku 1979 už jen pozoroval vzrůstající popularitu svého objevu (o 4 roky později začalo CCD postupně nahrazovat emulzi také v oblasti astrofotografie). Tehdy Boyle odešel do Nového Skotska, kde trávil většinu času své penze a kde i zemřel.
Zdroje:
předchozí kapitola
Kapitoly článků
