V dnešním stručném článku se podíváme na nový typ CCD senzoru, který vyvinula firma FujiFilm za účelem pořizování kvalitnějších digitálních fotografií. Většího dynamického rozsahu čipu bylo dosaženo zajímavým trikem, ale více se dočtete níže...
Firma FujiFilm minulý týden vypustila do světa zprávu o novém typu CCD senzoru, kterému dala označení SuperCCD SR. Tento senzor zastupuje již čtvrtou generaci SuperCCD čipů firmy FujiFilm, přičemž nabízí téměř dvojnásobně větší dynamický rozsah než klasický CCD senzor. Pod každou mikročočkou na povrchu senzoru (photosite) jsou umístěny dvě fotodiody: primární zachycuje tmavé a normální jasové hladiny (protože je citlivější a zaujímá v buňce větší plochu), sekundární pak zachycuje hlavně detaily v jasech (je totiž citlivá méně a zaujímá v buňce plochu menší). Signály z těchto fotodiod jsou potom vhodně zkombinovány tak, aby bylo ve výsledku dosaženo fotografie se značně rozšířeným dynamickým rozsahem. (Podobně jako u klasického filmu, i když u něj je tento problém řešen jinak.) První SuperCCD SR senzor bude mít efektivní rozlišení tři megapixely.
Pojďme se ale podívat detailněji, jak to vlastně funguje. Nejprve si ukažme fotografii, pořízenou s pomocí klasického CCD čipu. Vidíme na ní, že dochází ke ztrátě světelných detailů, hlavně v jasech. Pro lepší pochopení je uvedena i závislost výstupního signálu na rozsahu jasů, z níž je patrné, že od vyšších jasů je výstupní signál "saturován" - díky tomu dochází k jejich slití.
Naproti tomu u SuperCCD SR jsou tyto fotodiody dvě. Primární má vyšší citlivost, a proto dokáže zaznamenat polotóny a detaily ve stínech. Na obrázku vidíme, že závislost rozsahu jasů na výstupním signálu je strmější, což přesně odpovídá předchozímu tvrzení. Detaily ve světlech jsou pak opět slité (saturovaná křivka).
Zároveň s primární však sekundární fotodioda zachycuje v tomtéž snímku informace o jasech, neboť je u ní citlivost potlačena. Z grafu na obrázku vidíme, že tady nedochází k saturaci výstupního signálu (křivka nemá "horizontální" část) a proto jsou věrohodně zaznamenány i detaily v jasných plochách.
Informace z obou fotodiod je poté zkombinována v LSI procesoru a jejím výsledkem je potom fotografie, která má mnohem bohatší detaily, a to zejména v jasných plochách, jak naznačuje následující obrázek.
Na závěr pro porovnání uvádím obě fotografie, které byly pořízeny klasickou a SuperCCD SR technologií:
Jak je z výše uvedeného obrázku vidět, není snaha firmy FujiFilm se zaváděním nových technologií CCD snímačů vůbec marná. Jakmile začne tyto čipy nasazovat do svých fotoaparátů, tak snad budeme moci přinést i vlastní přímé srovnání mezi fotografiemi pořízenými jednotlivými typy CCD prvků.
(Zdroj:
FujiFilm)
