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.
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.
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.
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.
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
Preklapanje uzoraka pod različitim uglovima
Preklapanjem uzoraka različitog oblika
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.
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.
1. Optički element; 2. Senzor; 3. Low pass filter - CCD/CMOS senzor sa tradicionalnom Bayer matricom i low pass filterom
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