Više od niskih cena
  • 011/407-21-09
  • 065/23-16-580

X-trans, Bayer, Foveon, Moire... low pass filter

Pre nego se u narednom periodu dublje upustim u ono što Fuji ima u ponudi, možda bi bilo dobro da raščivijamo neke elementarne pojmove. U poslednje vreme mahinalo i po automatizmu se pojavljuju tekstovi koji u naslovu imaju 'Bayer vs X-trans', gde nam uporno izmiče jedan ‘’sitan’’ detalj. X-trans u suštini jeste zasnovan na Bayer matrici. Oni jesu uporedivi, i očigledno je da postoje razlike, ali zabuna nastaje u teriminologiji, jer ispada da tradicionalna Bayer matrica nema svoj osnovni naziv, i pored činjenice da postoji nekoliko modifikacija. Da, Fuji X-trans jeste modifikacija Bayerove matrice. Ali da pođemo redom.

Dakle, svetlo prolazi kroz objektiv i dolazi do senzora, gde se  putem fotodioda i A/D konvertora (analogno-digitalni konvertor) pretvara u digitalni oblik. Zavisno od AD konvertora, intenzitet svakog piksela će imati određeni broj tonova (8-bitni AD konvertor daje 256 različitih nivoa, 12-bitni 4.096, a 14-bitni konvertori daju 16.384 nivoa). Kao izlaz, dobijamo matricu piksela gdje svaki piskel čuva samo podatak o svom intenzitetu.

 

Blog X-trans, Bayer, Foveon, Moire... low pass filter


Tradicionalna Bayerova matrica

 
Posao dalje preuzima Bayerov filter koji odvaja  signal na tri osnovne boje – crvenu, zelenu i plavu, odnosno RGB (red, green, blue). Dr. Bayer je osmislio šemu, odnosno filter matricu po kojoj bi svaki od elemenata trebao propustiti samo jednu od tri boje, a po njegovoj šemi, taj odnos bi bio: 50% zelene i po 25% crvene i plave. Razlog zašto je zelena toliko dominantna, leži u činjenici da ljudsko oko najviše  prepoznaje upravo taj deo spektra. Elem, da bi se odredila stvarna boja piksela koji samo prima intenzitet svetla, potrebno je napraviti interpolaciju po pomenutom Bayerovom uzorku, na osnovu njegove pozicije u filter matrici i vrednosti okolnih piksela. Ova poslednja rečenica je zapravo ključna za razumevanje razlike između X-trans i tradicionalne Bayerove matrice, jer se oni razlikuju baš po tom detalju – pozicija boje piksela  u filter matrici i vrednosti okolnih piksela.

 

Blog X-trans, Bayer, Foveon, Moire... low pass filter

Tradicionalna Bayer matrica i njegova modifikacija X-Trans

 
Da kojim slučajem upoređujem CCD/CMOS senzor sa Bayer matricom i Foveon senzorom, naslov bi bio manje podložan dodatnom pojašnjavanju, jer se ova dva tipa senzora  zaista razlikuju po načinu apsorbcije svetla. Foveon  senzor  je razvijen 2002. i u osnovi je oslonjen na principe klasične analogne fotografije, odnosno filma koji je  bio trostruko oslojen emulzijama osetljivim na crvenu, zelenu i plavu.

Blog X-trans, Bayer, Foveon, Moire... low pass filter



Za razliku od  CCD/CMOS senzora, Foveon senzor registruje 100% od svake boje, na sličan način kao i filmska emulzija. Iz tog razloga, izostala je i interpolacija, odnosno demozaikovanje jer svaka fotoćelija ima informacije o svojoj boji.

 

Blog X-trans, Bayer, Foveon, Moire... low pass filter


 

Foven senzor


U teoriji, dobija se fotografija sa većom oštrinom i manjom pojavom Moire-a, što je nusefekat Bayerove matrice. E sad, šta je  Moiré  a šta low pass filter?


Moiré je optički fenomen koji se javlja  na slikama visokog kontrasta, sa strukturama koje se preklapaju ili posmatraju jedna preko druge, odnosno slikama koje premašuju razlučivost senzora. Dakle, kada se sretnu dva uzorka, dobijamo neželjeni treći, odnosno Moiré. Razlikujemo:

Preklapanje uzoraka različite frekvencije

 

Blog X-trans, Bayer, Foveon, Moire... low pass filter



 
Preklapanje uzoraka pod različitim uglovima

 

Blog X-trans, Bayer, Foveon, Moire... low pass filter


Preklapanjem uzoraka različitog oblika

 

Blog X-trans, Bayer, Foveon, Moire... low pass filter


 

Kao nusefekat, možemo imati i pogrešnu boju koja se pojavljuje se kada se svetlo na nekom objektu ne registruje na svim RGB senzorima u boji, što rezultira pogrešno zabeleženom bojom. Moiré i pogrešna boja obično idu zajedno u paketu, što možemo videti i na sledećem primeru, (ako obratite pažnju na ogradu) napravljenim sa Sony RX1r modelom, koji nema low pass filter.

 

Blog X-trans, Bayer, Foveon, Moire... low pass filter




Valja napomenuti da je opasnost od pojave ovog efekta veća ukoliko je rezolucija senzora manja. Elem, da bi se izbegao ovaj efekat kod CCD/CMOS senzora konstruktori su ispred senzora postavili low pass filter koji dolazni snop svetla najpre rastavlja na dva a zatim na četiri, kako ne bi padali na isto mesto. Stara izreka kaže da svako rešenje stvara nove probleme, pa to u ovom slučaju dovodi do blagog zamućenja snimka.

 

Blog X-trans, Bayer, Foveon, Moire... low pass filter


1. Optički element; 2. Senzor; 3. Low pass filter - CCD/CMOS senzor sa tradicionalnom Bayer matricom i low pass filterom

Blog X-trans, Bayer, Foveon, Moire... low pass filter

CMOS X-Trans senzor i optički element, bez low pass filtera

 
Izostanak lowpass filtera, (zarad oštrine i veće količine detalja)  je oduvek izdvajao neke fotoaparate, poput Leica M9, Leica  S2, Nikon d800e, Nikon d5300, Nikon d7100, Nikon d7200, Nikon d5500, Nikon d3300,  srednjeformatne aparate a na kraju i Fuji mirrorless fotoaparata koji poseduju nama zanimljivi Xtrans. Tu dolazimo do suštinske razlike između Xtrans i tradicionalne Bayerove matrice, gde je odsustvo low pass filtera kod Fujijevog senzora direktan rezultat modifikacije Bayerove matrice. Shodno tome, reklo bi se da su naslovi poput Bayer vs Xtrans, nespretno složeni a da je ova tema ipak donekle razjasnila zašto je to tako.

Izvor:

X-Trans CMOS Sensor - Enabling high quality imaging
Bayer filter wikipedia 
Investigation of Color Aliasing of High Spatial Frequencies and Edges for Bayer-Pattern Sensors and Foveon X3
The Sigma Camera and its Foveon X3 Direct Image Sensor


Zoran Rodić
© 2015 pcfoto.biz

Komentari (5)

avatar

arhi


arhi | 02. Okt, 2015, 01:31

vezano za ML moram priznati da jos nisam ozbiljno krenuo da se bavim sorsom istog takod a ce da potraje pre nego ja izbacim neki svoj plagin za njega... malo je to nezgodno prijatelji moji sa ovoliko hobija + malo dete + pare koje sve te hobije (+ dete i zenu) izdrzavaju mora i da se zarade :D.. ali raja na ML forumu ima dosta slobodnog vremena i vrlo su raspolozeni da cuju nove i dobre ideje i vrlo brzi implementiraju ideje koje im se svide/ucine korisnim

sto se tice oleda, da bih ja mogao kvalitetno da odgovorim na pitanje "viewfinderi u milcevima da riknjavaju.." morao bih da razumem "zasto pixeli na oledu crkavaju" na malo visem nivou od koga to danas razumem.. ono sto ja znam je iz iskustva - crkavaju, gube intenzitet etc.. koji hemiski proces dovodi do toga, da li temperatura utice na to i slicno - veze nemam, tako da se ne bih gadjao tim podacima. Ono sto mogu da kazem je da ja licno ne verujem da ce na EVF-u da se javlja ghosting  iz prostog razloga sto se slika tu non stop menja, nema tu nekih staticnih stvari (pogledaj moju sliku, na belom logou se lepo vidi "Gcode" - to je zato sto masina u 90% vremena printa i na tom mestu na ekranu stoji statican tekst koji se ne menja, i za par meseci su ti pixeli "potroseni" vise od ostalih) vec ti non stop gledas aparatom u nesto drugo tako da burn-in ne bi trebalo da postoji, osim eventualno za fokus tacke (ako to uopste postoji u tom evf-u? nemam aparat sa evf-om da pogledam) ili mozda neki statusni tekst/infopix.. i televizori plazma i oled (i plazma je isto osetljiva na burnin) nemaju burn-in problem osim ako ostavis OSD da se vidi na ekranu par meseci ili ako gledas nedeljama isti kanal koji ima neprovidan logo koji je na fixnom mestu - taj logo izgori ekran tu ... ali evo pogledaj sad vecina televizija (bar u usa) ima logoe koji su delimicno providni i kazu to resava problem sa burn-in problemom ... kao sto rekoh, da bi ozbiljnije komentarisao problem morao bi na malo visem nivou da ga razumem, a ne razumem ga ... samo kazem da ja u [b>organsku tehnologiju u elektro i optoelektro komponentama jos uvek ne verujem[/b>, mozda su svi ti problemi vec reseni ali sam ja zastareo i to jos nisam cuo - ne znam, videcemo ... kao sto rekoh, oled ekrani (jednobojni) proizvedeni 2015 godine po najnovijoj tehnologiji imaju taj problem, televizori is 2014 imaju taj problem, telefoni iz 2014 i 2015 imaju taj problem .. svakako ovi iz 2015 mnooogo manje izrazen problem nego isti ti iz 2009 godine... zasto, kako .. pojma nemam ..

avatar

milic1973


milic1973 | 01. Okt, 2015, 19:28

pitanje za arhi-ja. da li to znaci da ce viewfinderi u milcevima da riknjavaju brzo jer su oled tehnologija i koliko ima veze velicina panela?

avatar

Argon


Argon | 01. Okt, 2015, 00:24

khm...ako krenu narudžbenice za taj novi AL (Archi Latern), i mi ostali bi imali tu i tamo po neki zahtev... :)

avatar

StORM48


StORM48 | 30. Sep, 2015, 23:25

Nema. Ali - mogao bi ti da napraviš neki svoj ML, pa da izvoljevamo. ;D

Pozdrav

avatar

arhi


arhi | 30. Sep, 2015, 22:53

ps. jel ima fora da se na 5dmk3 nekako zumira vise od x10? u lv?

Podelite svoja iskustva ili postavite pitanje

Na ovoj stranici je prikazano poslednjih pet komentara.
Pratite kompletnu diskusiju o ovoj vesti i učestvujte u njoj na našem forumu:
Digitalni fotoaparati forum » X-trans, Bayer, Foveon, Moire... low pass filter

Da biste mogli da postavljate komentare morate prvo da se registrujete.

Podelite sa prijateljima!