Sony prezentuje nowy układ soczewek dla sensorów Quad Bayer

Sony prezentuje nowy układ soczewek dla sensorów Quad Bayer

Wygląda na to, że poza nielicznymi wyjątkami, matryce CMOS w układzie Quad Bayer na dobre zagościły w smartfonach i to już nie tylko z najwyższej półki. Kosztem znacznego skomplikowania programowej obróbki sygnału pozwoliły one na znaczące zmniejszenie szumów przy wyższych czułościach, poprawę szczegółowości uzyskiwanych fotografii a także wprowadzenie HDR wykonywanego przy pojedynczej ekspozycji. Ostatnie innowacje w tej kategorii to 108 Mpix sensor Samsunga i autorska modyfikacja układu soczewek matrycy wymyślona przez Sony.

Układ klasyczny i układ 2×2

Dotychczasowe konstrukcje matryc miały bez wyjątku mikrosoczewki rozmieszczone nad każdym pikselem matrycy z osobna. Układ ten zapożyczony został od klasycznych matryc o układzie Bayera, w których sąsiednie piksele przykryte były innymi filtrami barwnymi. Sensory Quad Bayer mają jednak odmienny układ: układ Bayera tworzą nie pojedyncze fotocele, lecz czteropikselowe klastry pokryte identycznym filtrem barwnym.

 

Sony prezentuje nowy układ soczewek dla sensorów Quad BayerUżycie odrębnej soczewki dla każdego piksela wymuszone było różnicami w rzeczywistej czułości poszczególnych komórek światłoczułych, lecz wygląda na to, że postępy w opanowaniu technologii pozwoliły na uzyskanie na tyle dużej jednorodności, by można było pokusić się o zastosowanie pojedynczej soczewki dla całego klastra – Sony nazwało tę technologię 2×2 OCL.

Sony prezentuje nowy układ soczewek dla sensorów Quad Bayer

2×2 OCL pozwoliło na odejście od stosowanego dotychczas sposobu rozmieszczania na matrycy punktów detekcji fazy, odpowiedzialnych za szybki autofocus. W dotychczasowych konstrukcjach PDAF zapewniany był przez pewną ilość wydzielonych pikseli służących TYLKO do określania odległości od celu – nie brały one udziału w obrazowaniu, z konieczności zatem nie mogło być ich zbyt wiele, by nie wpływały negatywnie na jakość obrazu. Przykrycie czterech pikseli wspólną soczewką pozwala na stworzenie układu w którym każdy taki konglomerat będzie mógł służyć do fazowego nastawiania ostrości.

Sony prezentuje nowy układ soczewek dla sensorów Quad Bayer

Nowy serwis Tabletowo. Sprawdź oiot.pl

Dotychczasowe konstrukcje matrycowego PDAF miały także różną skuteczność wykrywania ostrości w zależności od obecności w kadrze konturów poziomych i pionowych. Nowa konstrukcja powinna mieć identyczną sprawność niezależnie od położenia obiektów w kadrze – podobną skuteczność miały do tej pory tylko krzyżowe punkty AF z lustrzanek cyfrowych. Wzrost sprawności powinien być szczególnie widoczny w warunkach kiepskiego oświetlenia, przy którym klasyczny autofocus dość mocno się gubi.

Sony prezentuje nowy układ soczewek dla sensorów Quad Bayer

Pojedyncza soczewka umożliwia skierowanie na światłoczułe punkty większej ilości światła co poprawia sprawność całego układu i zmniejsza jego szumy. Wysoka jednorodność i dokładne sterowanie czułością pojedynczych pikseli pod soczewką powinno z kolei usprawnić działanie HDR z jednej ekspozycji.

Układ z pojedynczą soczewką działa najlepiej, gdy sygnał z czterech pikseli jest łączony w jeden piksel (pixel binning), lecz nie wyklucza skorzystania z klasycznych algorytmów demozaikowania, by uzyskać obraz o pełnej rozdzielczości (warto jednak pamiętać, że nie zawsze warto się w to bawić – spora złożoność obliczeń oraz ograniczenia wynikające z układu filtrów nie pozwolą na uzyskanie znacząco wyższej ilości szczegółów) .

Warto czy nie

Teoria wygląda zachęcająco, lecz dopóki nie zobaczymy w działaniu praktycznej implementacji pomysłu, można sobie jedynie gdybać. Wprowadzony niedawno sensor 108 Mpix nie okazał się jakościowym przełomem (i mówiąc szczerze jakoś mnie to nie zdziwiło) – choć w testach wypadł rzeczywiście bardzo dobrze, to nie wygrał z sensorami o mniejszej gęstości. Także i tu dopiero po jakimś czasie dowiemy się, jaki potencjał drzemie w nowym rozwiązaniu. Czekam na to z ciekawością.

Źródło: gsmarenaSony