Fotoaparát v mobilu je poměrně kontroverzní zařízení, na které má každý člověk trochu odlišný názor. Na jednu stranu umožňuje pořízení fotky i v nečekané situaci, kdy s sebou uživatel nemá plnohodnotný aparát prostě proto, že s focením nepočítal - na stranu druhou vede ke zpohodlnění řady amatérských fotografů, kteří raději oželí obrazovou kvalitu a fotí mobilem vše, než aby s sebou museli nést alespoň kompakt.

Z těchto důvodů můžeme i na každé kvalitativní zlepšení vestavěným snímačů nahlížet dvojím způsobem - jako na přínos pro první skupinu, které umožní zvýšit kvalitu snímku v situací, kdy není po ruce žádný lepší nástroj - nebo v tom vidět negativní vliv, který početně navýší druhou skupinu uživatelů. Paradox spočívá v tom, že mírné zlepšení kvality na straně mobilů, které uživatele přesvědčí k opuštění kompaktního fotoaparátu, ve výsledku vede ke zhoršení technické kvality snímků od daného uživatele.

Nyní se ale zkusíme oprostit od pohledu běžného uživatele i pravověrného fotografa a podíváme se to z čistě technologického hlediska. Zřejmě tři největší problémy, které nastaly důsledkem miniaturizace snímačů, jsou vysoký šum, nízký dynamický rozsah (přepaly / černé stíny) a zvýšené projevy difrakce (stírání detailů obvykle ještě umocněné samotnými algoritmy pro redukci šumu).

Sony RGBW snímač - srovnání

Společnost Sony se pokusila zaměřit na první dva nedostatky a představila řešení v podobě RGBW matice. Zatímco majorita běžných obrazových snímačů vychází z klasické bayerovy matice, kde 1/4 pixelů snímá modrou, 1/4 červenou a 1/2 zelenou barvu (RGBG, tedy red-green-blue-green), část pixelů snímače od Sony nebude snímat barvu, ale jen jas. Jaký přínos to může mít: Snímače postavené na bayerově mřížce jsou ve skutečnosti černobílé (jasové) snímače, které jsou překryté mozaikou barevných sklíček (filtrů). Červený filtr zablokuje vlnové délky odpovídající modré a zelené barvě a na snímač pustí pouze červenou část spektra. Pro samotný snímač to sice jen určitá jasová hodnota, ale software ví, že ji má interpretovat jako červený kanál, a tak je z jasového snímače vyžmuňkán barevný obraz.

jedna z možných RGWB masek

Tato technologie má ale i řadu nedostatků. Jedním z hlavních je, že samotná bayerova maska odfiltruje (zahodí) 2/3 jasové informace, takže teoreticky 3× zhorší odstup signál-šum celkového řešení. To je nejvíce patrné právě na snímačích pro mobily, jejichž malé pixely strádají nedostatkem světla. Implementace RGBW masky v praxi není ničím jiným, než vynecháním barevného filtru pro určité pixely, které pak mohou absorbovat veškeré světlo, které na ně dopadá. To samozřejmě do jisté míry degraduje barevnou informaci a zvyšuje nároky na obrazové zpracování, ale odstup signál-šum je mnohem příznivější. Sony uvádí, že 1,12μm pixely RGBW snímače mají odstup signál-šum srovnatelný s 1,4μm pixely běžného snímače (klasická bayerova maska). Přepočteno na plochu - výsledný snímač může být o třetinu menší bez nárůstu šumu.

Pokud se vám zdá, že jste o tomto konceptu již slyšeli, vybavil se vám zřejmě pár let starý patent od Kodaku. Ten popisoval několik způsobů, jakými lze jasové (~bílé, panchromatické) buňky implementovat. Je možné, že ohlášení nové technologie Sony právě 2 týdny po bankrotu Kodaku a rozhodnutí o odprodeji patentů, nebude jen shodou okolností.

další masky s panchromatickými buňkami podle patentu společnosti Kodak

Sony tvrdí, že se jí podařilo vyřešit problémy, které s sebou implementace RGBW masky nese a dokonce dokázala využít její potenciál k rozšíření dynamického rozsahu (pravděpodobně využitím faktu, že panchromatické buňky jsou vlivem absence masky exponované více než barevné, čímž vznikají nativně dvě úrovně expozice v rámci každého snímku). Následuje video s malou ukázkou zlepšeného dynamického rozsahu.

K dispozici budou celkem dvě verze snímače vybavené RGBW technologií: 8MPix typ 1/4” (vzorky pro partnery budou k dispozici od června 2012) a 12MPix typ 1/3,06” (vzorky se objeví v srpnu). Kromě jmenovaných se v nabídce objeví i 8MPix snímač v klasickém provedení (bez RGBW technologie a podpory HDR).