Система захвата изображения, которой можно доверять как никогда раньше

Как работает обычный сенсор

Практически все цифровые камеры, за исключением камер Sigma, использует светочувствительный сенсор с цветовыми фильтрами (типа CFA). Светочувствительные элементы сенсора являются монохромными, они оценивают лишь интенсивность цвета. Специальный трехцветный (RGB) светофильтр, расположенный на поверхности сенсора разделяет свет по цветам. Цвета разделяются по мозаичному принципу. Каждый светочувствительный элемент воспринимает лишь один цвет - красный, зеленый или синий.

Таким образом, 15 Мп сенсор будет иметь 7.5 миллионов пикселей для записи зеленого цвета и по 3.75 миллионов пикселей для красного и синего.

Благодаря мозаичному расположению светочувствительных элементов результирующая картинка без обработки будет непонятна человеческому глазу, поэтому цифровая камера сразу же производит обработку, которая называется “интерполяция цвета”. Специальный алгоритм обеспечивает смешение цветов соседних пикселей.

CFA сенсоры полагаются на чувствительность зрения к зеленому цвету

Почему в CFA сенсоре зеленых пикселей вдвое больше чем синих и красных? Потому что глаз наиболее чувствителен к восприятию зеленого цвета (рисунок 1). Четкость восприятия изображения и разборчивость мелких деталей человеческое зрение получает воспринимая свет с длиной волны соответствующей зеленому цвету.

Четыре диаграммы, показанные на рисунке 2, имеют одинаковый уровень контраста. Обратите внимание, насколько детальнее и четче выглядит картинка с зеленым фоном. Именно этот эффект и использует большинство цифровых камер. Сенсор воспринимает больше информации о зеленом цвете, в ущерб синему и красному, но в целом получается достаточно качественное, четкое и при этом полноцветное изображение.

Так в чем же проблема? Несмотря на то, что основную информацию о четкости и контрасте мы получаем в оттенках зеленого цвета, красный и синий цвет так же важны для полноценного восприятия изображения. Технология CFA сенсоров обеспечивает недостаточно полную передачу красного и синего цветов, в результате чего возникает диссонанс между яркостью и цветностью изображения. Снимок получается недостаточно насыщен цветом и недостаточно реалистичен.

Уникальный, инновационный сенсор прямого изображения

В отличие от CFA сенсоров, сенсор Foveon X3, используемый в камерах Sigma, имеет трехслойную структуру. Каждый светочувствительный слой воспринимает свет красного, зеленого или синего цвета. Фактически – это единственная в мире технология захвата изображения, пиксели которой воспринимают все три основных цвета одновременно. Начиная с 2002 года, когда появилась первая камера такого типа, компания Sigma постоянно совершенствует эту уникальную технологию.

Каждый пиксель воспринимает цвета RGB

Светочувствительный сенсор выполнен из кремния. При прохождении светового потока сквозь кремниевые кристаллы, часть цвета поглощается, чем длиннее длина волны света, тем глубже он может проникнуть. Сенсоры прямого изображения используют данный эффект. Светочувствительные элементы в них располагаются на различной глубине один за другим.

Таким образом, каждые из 15,36 миллионов пикселей сенсора способен воспринимать одновременно три различных цвета (RGB). В сравнении с обычным сенсором мозаичного типа, сенсор прямого изображения более полноценно воспринимает изображение и результаты съемки не требуют дополнительной обработки, такой как интерполяция цветов. Это технология — единственный способ получить изображение сбалансированное по контрасту и глубине цвета.

Поскольку большинство объектов фотографии имеют богатую цветовую палитру, мы уверены что правильный баланс между контрастом и цветом – это ключевой фактор, обеспечивающий реализм получающегося снимка.

Отсутствие фильтрации нижних частот

Еще один важный момент, влияющий на качество изображения используемых повсеместно CFA сенсоров – эффект муара или ложных цветов, возникающий в результате интерференции световых волн соседних цветовых фильтров. Для решения этой проблемы используется фильтр нижних частот, устанавливаемый непосредственно перед сенсором.

Фильтр нижних частот обрезает свет, поступающий в объектив выше заданной частоты. Это позволяет предотвратить интерференцию и, тем самым, убрать муар. Однако, вместе с этим теряется и детализация изображения, снимок получается менее четким и резким. По этой причине, некоторые производители цифровых камер с CFA сенсорами отказываются от фильтрации света, принимая муар как неизбежную расплату за возросшую четкость изображения.

Сенсор прямого изображения, используемый в камерах Sigma не имеет проблем с муаром и поэтому не требует фильтра низких частот. Таким образом, сенсор получает весь свет, проходящий через объектив без потерь и формирует более четкое и детальное изображение. Как производитель объективов бескомпромиссно высокого качества, компания Sigma считает, что система захвата изображения, способная воспринимать весь световой поток – это идеальное средство для получения качественных снимков.

Чистый свет и точный цвет: ничего не добавлено и ничего не потеряно

В цифровых камерах с CFA сенсором, каждый пиксель воспринимает только один цвет. Процедура интерполяции позволяет генерировать полноцветную картинку, объединяя данные, полученные с одноцветных пикселей. И надо признать, что за прошедшие десятилетия качество алгоритмов интерполяции цвета заметно возросло, так то результат не вызывает серьезных нареканий.

Тем не менее, применение CFA сенсоров с последующей интерполяцией результата можно считать лишь стандартным решением, не обеспечивающим бескомпромиссное качество изображения и точную цветопередачу. Как бы ни были совершенны алгоритмы восстановления информации о цвете, они всегда будут проигрывать реальной информации. Данные о цвете, полученные с сенсора прямого изображения, используемого в камерах Sigma, не нуждается в дополнительной обработке и процедуре интерполяции, поскольку они уже содержат полноценную информацию о цвете, приходящую от каждого пикселя. Соответственно нет ни каких потерь и нет проблем связанных с процедурой интерполяции.

Технологии, применяемые в камерах Sigma, обеспечивают исключительно натуральный и точный цвет, не требующий дополнительной обработки. Именно поэтому сделанные ими снимки отлично передают атмосферу и выглядят максимально естественными и живыми. Это является демонстрацией политики компании Sigma — всегда стремиться к максимальной точности и чистоте передачи изображения.

Принципы

Философия

Инновации

Технологии

Галлерея

Загрузки