Які відмінності між мозаїкою Bayer та датчиком шару Foveon 3?

Щоб сповнити апетит на голодні речі, я натрапив на веб-сайт Sigma і знайшов цей тришаровий сенсор.

Чи може хтось насправді пояснити це на основі свого досвіду чи досліджень з цього приводу?

Хтось має на руках цю сигму SD15 або сигму SD1 DSLR, оскільки я був лише спрямований і впливав на великий бренд у цій галузі?

Bayer датчик , який використовується в переважній більшості камер в основному сітка з датчиків два-на-два з 1 синіх, 1 червоних і 2 зеленими датчиками , відомих як фільтр Байєр ім'ям ученого Kodak Labs , які прийшли з ним. Дані такого датчика повинні пройти процес демозаспособлення, який перетворює 4 точки даних у піксель, отримуючи результат 3-х кольорових злиття. Причина для 2-х зелених ділянок полягає в тому, що людське око є більш чутливим до зеленого, тому колір підкреслюється в системі.

Модель Foveon , яка мене цілком заворожує, - це підхід до слідування більш традиційному стилю фільму. У цьому контексті ідея полягає в тому, що три первинних смуги світла діють на різній довжині хвилі і так проникають в сенсорний матеріал на різну глибину, приміщення кольорової плівки. У цьому випадку синій - найменш проникливий, а найбільше червоний, тому, укладаючи шари, вони можуть виявити на кожному фото-сайті рівень кожного з основних кольорів. Як результат, технологія виключає модель муару, ніж це може бути отримано за допомогою алгоритмів демонстрації оцінок, пов'язаних з фільтром Bayer, і дає більш точний результат.

Я дуже в захваті від технології Foveon і з нетерпінням чекаю, де її бере Сігма. Нарешті вони виробили і камеру APS-C з цим датчиком, тому коли огляди та зразки нарешті потраплять, я буду уважно їх дивитись. Сказавши це, я думаю, що виробники камер зробили дуже гарну роботу з моделлю Bayer, це перевірений і добре зрозумілий засіб зйомки зображень, і це видно з часто приголомшливих результатів. Якщо Фовеон перевищує це, ми в фотографії нірвани. :)

У будь-якому випадку я пов’язав кілька відповідних статей Вікі щодо двох, які, на мою думку, справді допоможуть вам побачити відмінності.

Я знімав сигнали DSLR вже кілька років, починаючи з SD-9. Я потрапив у систему, коли я переходив з цифрових дзеркальних фотографій в цифровий і робив багато досліджень, перш ніж здійснив стрибок. Я теж натрапив на чіп Foveon, і його дизайн вразив мене набагато більш звуковим, ніж дизайн Bayer на концептуальному рівні; плюс мені дуже сподобалися образи, які я побачив, що надходять з камери.

Спосіб подумати про різницю тут полягає в тому, що традиційний датчик Bayer він дійсно робить три окремі фотографії - одну зелену, одну червону, одну синю. Для датчика Bayer 14 Мп зелена фотографія має 7 мільйонів пікселів, а червоно-сині зображення - 3,5 мільйона пікселів. Жодна з цих даних просторово не перетинається; тобто, якщо об'єкт був на висоту лише один піксель, як захоплений датчиком, він може зникати в будь-якому з зображень залежно від кольору. У будь-якому заданому просторовому розташуванні 2/3 кольорових даних відкидаються. Отже, хоча вихід, отриманий від камери 14 Мп, може містити в ньому 14 мільйонів пікселів, по суті це повторно вибіркова та покращена версія зображення з найбільшою деталізацією - 7 Мп зеленого зображення.

Що стосується фавеона, то немає, де колір на зображенні може «ховатися», оскільки в будь-якому даному місці зондування повний спектр світла захоплюється трьома шарами датчиків, і тому немає такої великої потреби введення від сусідів, щоб вирішити те, що бачив датчик.

Кінцевий ефект полягає в тому, що датчики Foveon не будуть обманюватись на точку мислення деталей - це справді якийсь колір (кольоровий муар), а рівень деталізованих даних постійний, тому що жодна тонка деталь випадково не відкидається. Датчик байєра, який відкидає 2/3 світла в будь-якій точці, іноді може залишити дрібні деталі, які вирішить чіп Foveon - знову ж це залежить від кольору сцени.

Оскільки рівень деталізації сенсора Bayer мінливий, порівняння з чіпом Foveon може бути дуже важким, наскільки детально відзнято, - але грубо правило, що зображення Foveon буде захоплювати приблизно той самий рівень деталізації, як Камера Bayer з 2/3 рейтингу Foveon MP (або кількість датчиків). Так, наприклад, майбутній SD1 має 46 мільйонів фотосайтів (датчиків), що означає, що ви можете очікувати схожих рівнів деталізації з 30-мегапіксельним зображенням байєра. Але це знову зображення без кольорового муару, без фільтра AA перед фільтром (коли ви не турбуєтесь про кольоровий муар, вам не потрібен фільтр AA).

Тут ви можете побачити кілька цікавих прикладів порівняння оригінального Canon 5D з Sigma SD-14:

http://www.ddisoftware.com/sd14-5d/

Особливо зауважте, що відбувається зйомки кольорових цілей, щоб зрозуміти, наскільки деталізація може змінюватися.

Тож усі технічні речі вбік, з чим добре справляється датчик? Оскільки він фіксує весь спектр на кожному пікселі та однаковий рівень роздільної здатності незалежно від кольору, я думаю, що він дуже добре фіксує тонкі зміни тональності. Це означає справді приємне небо, або що-небудь інше з поступовими змінами кольору чи тону. Як такі, вони створюють справді приємні зображення для перетворення B&W через дуже плавні переходи між тонами.

http://www.pbase.com/kgelner/image/90304998

http://www.flickr.com/photos/kigiphoto/5308324073/in/set-72157625711613108/

http://www.pbase.com/kgelner/image/108588990

(Повнорозмірні версії кожного з цих зображень можна знайти за посиланнями).

Якщо з сенсором виникли проблеми, то з більш високим ISO - поточні камери можуть робити ISO 3200 на запит:

http://www.flickr.com/photos/kigiphoto/4684772878/in/set-72157624236424558/

але насправді 800 є більш реальною межею для більшості зйомок (якщо ви не знімаєте для Ч / Б, і тоді ці зображення можуть по-справжньому добре триматися через характер шуму).

Камери Sigma насправді не орієнтовані на людей, які починають фотографувати, тому що вони не пропонують багато режимів допомоги чи подібних речей ... тому пам’ятайте про це, якщо ви думаєте потрапити в систему. Найпростіший спосіб випробувати сенсор для себе - це Sigma DP-1 або DP-2, більш ранні версії камер можна використовувати повільніше, але всі вони дадуть вам гарний смак до деталей та кольоровості зображень. захоплення.

Зауважте, що я, очевидно, не є об'єктивним джерелом, оскільки користуюся камерами вже давно. Тому інша річ, яку потрібно зробити ще до отримання камери, - більш детально вивчити зображення з датчика. Я наводив декілька вище, і ви можете досліджувати мої сайти, оскільки я, як правило, знімаю лише камери Sigma, але ви можете знайти безліч прикладів зображень із усіх різних камер, які Sigma створила тут (також із зображеннями повного розміру):

http://www.pbase.com/sigmadslr

Також ви можете знайти багато чудової інформації в блозі Карла Райтфалька:

http://www.rytterfalk.com/

Десь там у нього є зразки пакетів RAW, які ви можете завантажити, і різні речі, що говорять про камери Sigma, лінзи та датчик Foveon. Він чудовий фотограф і дуже захоплений, як ви побачите, якщо переглянете будь-яке його відео.

EDIT: Карл щойно написав тривалий пост "Чому я використовую Sigma", який безпосередньо стосується цього питання:

http://www.rytterfalk.com/2011/01/20/why-i-choose-sigma/

Короткий зміст його причин:

1. Нюанси (в кольорі)
2. Щільність
3. Мікроконтраст
4. Справжня різкість
5. Динамічний діапазон

Що він детальніше розглядає за посиланням, а також ще деякими зображеннями.

Одне бокове зауваження, яке я забув згадати, це не зовсім безпосередньо щодо датчика, а стосується DSLR-сигналу, що відповідає специфіці Sigma, який містить чіп Foveon - ви можете легко використовувати їх для ІЧ-роботи, просто знявши захисний пил на камеру ( створений для зручності користування та перевстановлення без будь-яких інструментів).

Я маю багато похвал для Sigma за те, що спробував щось інше та інноваційне, а на папері датчик Foveon - це дуже гарна ідея. Однак я не погоджуюся з тим, як Sigma посилається на їх сучасну модель із 4,6 мільйона фотосайтів (кожен з яких чутливий до кольору та інтенсивності), оскільки має 14-мегапіксельний датчик!

Помножити кількість фотосайтів на три, щоб отримати еквівалент Байєра, було б нормально, якби кольорові канали не співпадали один з одним. Однак у реальних сценах кольорові канали змінюються від м'яко корельованих до сильно корельованих. Візьміть такий приклад:

У вас є 5MP датчик Foveon і датчик Bayer 15MP. Кожен датчик має 5 мільйонів червоних пікселів, 5 мільйонів зелених пікселів і 5 мільйонів синіх пікселів. Ви фотографуєте сірого кота, що сидів на великому блоці сірого бетону. Оскільки світло, яке виходить з місця події, стає сірим, червоно-зелені та сині пікселі в кожному датчику отримують однакову кількість світла. Однак у датчика Foveon у вас є три однакових показання один на одного, що не дуже корисно, даючи лише 5 мільйонів унікальних значень даних. У сенсорі Bayer вони зміщуються бічно, даючи потенційні 15 мільйонів унікальних значень. Образ Байєра навіть не потребує демонстрації, тому міститиме набагато більше деталей.

Це дуже надуманий приклад, проте корельовані кольорові канали трапляються досить часто, і саме тому інтерполяції Bayer працюють. Під час фотографування жовтого об’єкта червоне читання дає вам інформацію про те, яким було б зелене читання, хоча на відміну від Foveon там зеленого пікселя немає.

У реальному тестуванні через кореляцію роздільна здатність еквівалентна трохи більше, ніж у 2 рази на Bayer, а не на 3-кратне твердження Sigma. Це означає, що поточна флагманська модель Foveon із 4,6 мільйонами фотосайтів приблизно еквівалентна 10-мегапіксельному Bayer (хоча вони все одно матимуть дещо інші якості, наприклад, відсутність кольорового Moire у Foveon). Це залишає Foveon трохи відставати від 24-мегапіксельних 35-міліметрових дзеркальних фотокамер. Поточний Foveon також бореться при слабкому освітленні, оскільки світло повинен проникати на два шари вище, щоб досягти остаточного шару.

Майбутнє:

Тож виходячи з того, що моєю сьогоднішньою порадою було б поїхати з камерою Bayer, проте буде цікаво подивитися, що має майбутнє. Після тривалого перерви Sigma оголосила SD1 з 15,4 мільйонами фотосайтів. Дати випуску ще немає, але якщо вони зможуть зробити це в пристойному корпусі, це дасть 24MP Nikon D3x серйозний пробіг, бо це гроші!

З іншого боку монети резолюції Байєра зростають стабільними темпами і підкріплюються просто економією (все більше людей заробляють Байєри у більшій кількості). Зі збільшенням роздільної здатності датчика, незважаючи на відповідні поліпшення різкості об'єктива, Муар та інші артефакти Байєра стають набагато меншими проблемами. Врешті-решт датчик Bayer з достатньо високою кількістю мегапікселів дасть вам такий же ефект, як і Foveon, але з пікселями поруч не один над одним.