Diit.cz - Novinky a informace o hardware, software a internetu

Sony testuje vlastní „Foveon“, kombinuje organiku s křemíkem

Pomineme-li Sigmu a Foveon, je patrně Sony fotografickou firmou, ze které v posledních letech vypadlo nejvíce patentů na plnobarevné snímání. Nyní přidala další, který prezentuje hned tři alternativy…
Sigma Foveon X3 Merrill

Vrátíme-li se v čase, informovali jsme vás o plánech Sony v roce 2009, kdy společnost publikovala patent, který jako by z oka vypadl samotnému patentu společností Foveon / Sigma a v roce 2012, kdy došlo na úpravu snímače „nakloněním pixelů“, tedy úpravou jejich pozice, aby i paprsky dopadající mimo střed, které nejsou vůči snímači kolmé, vůči jednotlivým pixelům dopadaly kolměji.

Zvlášť událost roku 2009 byla tak podivná, že se i mezi znalými osobami začala jako reálně možná šířit spekulace, zda Sigma nezpřístupnila svůj patent společnosti Sony, která by jí výměnou za to mohla vyrábět snímače na svých pokročilejších linkách. Přestože jde o osm let starou záležitost, jasno se v tomto ohledu udělalo teprve v poslední době, kdy během jednoho rozhovoru kdosi položil CEO Sigmy přímou otázku, zda neplánuje vyrábět snímače u Sony. CEO Kazuto Yamaki se rozesmál, konstatoval, že rozhodně nebyl proti, ale problém by asi byl na jiné straně a ať zkusí tazatel tuhle možnost navrhnout přímo CEO Sony.

Kazuto Yamaki 2017

CEO Sigmy, Kazuto Yamaki

Je tedy jasné, že mezi Sigmou a Sony spolupráce na úrovni plnobarevných snímačů neprobíhá a každá firma si vyvíjí zcela na vlastní pěst. Tentokrát Sony přišla s návrhem tří konfigurací postavených na organice.

Pokud plnobarevný snímač nestaví na bázi křemíku, přináší to několik výhod, ale i nevýhod. V případě křemíku je separace barev přirozenou vlastností. I pokud mluvíme o vrstvách, je ve vztahu k němu vhodnější uzavřít tento termín do uvozovek, protože v pravém smyslu o vrstvy nejde. Křemík sám o sobě separuje různé vlnové délky na základě hloubky, do které světlo pronikne. V různých „vrstvách“ dochází pouze ke snímání, ale situaci si nelze představit tak, že by šlo o skutečné vrstvy, jejichž pořadí lze měnit. Křemík zkrátka absorbuje modré světlo spíše při povrchu, zelené těsně pod povrchem a červené nejhlouběji. I kdybyste podle toho křemík rozplátkovali, odpovídající vrstvy proházeli a opět je stmelili, nic se nezmění na tom, že modré světlo bude absorbováno na povrchu (a tak dále).

Tím se dostáváme k alternativním materiálům. Jedním z nových jsou například perovskity, které jsou použitelné jako barevné filtry i snímače zároveň, takže jejich pořadí lze měnit podle potřeby. Totéž platí pro organická řešení. Plnobarevný snímač postavený na organických materiálech si už před mnoha lety patentovala Fuji. Párkrát o něm bylo slyšet, ale na pulty se nedostal. Jednak byl problém najít materiály s požadovanými vlastnostmi a jednak měla být omezená i samotná životnost snímače.

Sony nyní také pracuje s myšlenkou organických materiálů a předkládá tři možnosti. Přestože svůj patent podala již dříve na podzim, není od věci se k němu s ohledem na poslední události v oboru plnobarevného snímání vrátit.

První z možností, kterou patent předkládá, pracuje s vrchní organickou vrstvou využitou pro snímání zelené (G). Níže je použit křemík, ze kterého je použita modrá (B) a červená (R). Odfiltrováním (a zachycením) zelené před dopadem světla na křemík dochází k odstranění širokého překryvu zeleného kanálu Foveonu s modrým. Tím by mohl být snížen šum (část světla ztracená při transformaci barevného prostoru by nyní byla zachována), na druhou stranu tím bude ztracena i schopnost širokých barevných přechodů mezi modrou a zelenou či zelenou a žlutou, kterými Foveon disponuje.

Druhá z možností využívá organiku jak pro zachycení modré (B) i zelené (G) a pouze červená (R) je snímána křemíkem.

Třetí varianta je nejsložitější. Povrch je krytý mozaikou žlutých (Ye), azurových (Cy) a „žádných“ barevných filtrů. Pod nimi je organická vrstva filtrující a snímající zelenou (G). Nakonec následuje křemík, který pro pixely překryté žlutým filtrem (Ye) snímá červenou (R), pro pixely překryté azurovým filtrem (Cy) snímá modrou (B) a pro pixely nepřekryté žádným vrchním filtrem snímá purpurovou (Mg). V tomto konceptu dochází k určitým ztrátám světla a navíc jde o hybrid plnobarevného a mozaikového snímání. Tím pádem bude vykazovat směs výhod i nevýhod obou řešení.

Patent Sony je zajímavý koncept, který vychází z faktu, že šum čistě křemíkového řešení vychází z širokých překryvů, v jejichž důsledku snímač zachycuje trochu jiný barevný prostor než jaký je žádaný, takže transformací na RGB dochází ke ztrátě informace (světla) a tím nárůstu šumu. Pokud bude některý z kanálů přesně separován zachycen před dopadem na křemík (např. zelený kanál, který v případě zachycení křemíkem vykazuje nejširší překryvy), zbývající modrý a červený už budou v křemíku odděleny přesněji a citlivost snímače stoupne.

K teoretickým negativům můžeme řadit složitost konstrukce (kombinace křemíku i organiky; ve třetím případě dokonce křemíku, organiky a filtrů), dále možnou omezenou životnost organické složky ve srovnání s křemíkem a nakonec - což už je do jisté míry subjektivní - částečnou až úplnou ztrátu barevných přechodů typických pro Foveon.

Zdroje: 

Diskuse ke článku Sony testuje vlastní „Foveon“, kombinuje organiku s křemíkem

Úterý, 28 Listopad 2017 - 15:49 | peve78 | Nový patent Sigma Foveon.... https://ipforce.jp/...
Pátek, 24 Listopad 2017 - 13:37 | Magy357 | Noxi, toto ja ovladam, na akom principe to...
Pátek, 24 Listopad 2017 - 09:45 | mixal 11 | velmi zaujimave! clovek sa vselico v diskusiach...
Pátek, 24 Listopad 2017 - 09:07 | no-X | Foveon nemá žádné vrstvy jako takové, v případě...
Čtvrtek, 23 Listopad 2017 - 23:04 | Magy357 | Hlavnou nevyhodou systemu 'Foveon' je...

Zobrazit diskusi