Ny lyssensor gir raskere kameraer

Ny lyssensor gir raskere kameraer

Kodak har utviklet en bildebrikke til bruk i digitale kameraer som gjør deg i stand til å ta bilder i mindre lys eller fryse raskere motiver.

I digitalkameraets barndom var det et berettiget kappløp om å presse så mange bildepunkter inn på brikken som mulig, for å øke den begredelige oppløsningen. Det kappløpet har dessverre fortsatt lenge etter at antall megapiksler i et vanlig kompaktkamera langt overstiger det den vanlige bruker har nytte av.

Da er det langt mer interessant å følge med på hva kameraprodusentene gjør for å øke lysfølsomheten på brikkene, siden det har en langt mer reell nytteverdi.

Fordelen ved økt lysfølsomhet kan tas ut på flere måter: Du kan ta bilder i mindre lys før du må hjelpe til med blits, du får mindre fargebrus og riktigere farger i lite lys, du kan få skarpe bilder av objekter i bevegelse som ellers ville blitt uskarpe, og du har mer å gå på ved justering av blenderåpning, slik at du kan få mer dybdeskarphet.

Den nye måten å designe bildebrikken på, medfører små endringer i produksjonen. Det er hovedsaklig filterlaget i brikken som endres, og det er enkelt å implementere i en vanlig produksjonsprosess. Teknologien kan benyttes både på CMOS- og CCD-brikker.

Den tilsynelatende enkle og geniale løsningen er å legge inn lyssensorer som er følsomme for alle farger av lys i tillegg til de fargespesifikke som brukes i dag.

Slik virker det

Hver piksel eller bildepunkt på en kamerabrikke er igjen bygget opp av underpunkter. Foran disse underpunktene sitter det et fargefilter med fargene rød, grønn og blå (forkortet RGB). Maskinvaren og programvaren i kameraet bearbeider informasjonen fra de enkelte underpunktene for å sette det hele sammen til et bilde.

Den gjeldende bransjestandarden for hvordan disse underpunktene er innbyrdes plassert, kalles «Bayer»-mønster. Det er oppkalt etter Dr. Bruce Bayer som lanserte det i 1976.

Det er organisert i et 2 X 2 mønster hvor halvparten er grønne, og de resterende er likt fordelt mellom røde og blå. Det nye mønsteret er basert på 4 X 4 underpunkter, hvor det er dobbelt så mange av de klare underpunktene som av de grønne. Forholdet mellom klare, grønne, røde og blå underpunkter blir dermed 4:2:1:1.


Slik er forskjellen i oppbyggingen av et vanlig Bayer-mønster og den nye typen.

Hovedpoenget med teknologien er at flere fotoner når gjennom til en lyssensor når de bare må passere en klar barriere fremfor et farget filter. Flere fotoner gir mer informasjon, og mer informasjon gir bedre bilder. Kodak hevder de kan øke hurtigheten til bildebrikken mellom to til fire ganger, noe som tilsvarer et til to blendersteg.

Nytt filter gjør bare halve jobben

I denne teknologien er det å endre på filterdesignen faktisk en av de enklere utfordringene. Den virkelige nøtten ligger i å utvikle ny maskinvare og algoritmer som kan håndtere denne nye typen av bildeinformasjon. Siden Bayer-mønsteret er så dominerende i bransjen i dag, er også det meste av tilgjengelige komponenter designet til å bearbeide Bayer-data.

Forskjellige måter å plassere underpunktene på, gir forskjellige muligheter og utfordringer for dem som skal utvikle den underliggende programvaren.

Det er derfor ingen liten oppgave Kodak nå har gitt seg i kast med, men de lover å sende testbrikker til utviklere i første kvartal 2008.

En parallell: DLP-projektorer

Det er mange forskjeller på projektorer beregnet til kontoret i forhold til dem som gjør seg best i hjemmekinoen. En av dem går ut på at en kontorprojektor kan nesten ikke ha for høy lysstyrke, mens det for en hjemmekinoprojektor er langt viktigere å ha så mye kontrast som mulig, i tillegg til riktige farger.

Noen projektorer bruker et fargehjul for å bygge opp fargene i et punkt på lerretet. Fargehjulet virker ved at hvitt lys skinner gjennom forskjellige fargesegmenter på hjulet, som roterer raskt for å bygge opp et fargebilde. Ett av triksene som brukes på kontorprojektorer er å ha minst ett klart felt i fargehjulet. Det gir ekstra lys i det projiserte bildet, men det går noe ut over fargemetningen.

En kunne tro at en slik teknikk brukt «i revers» på en bildebrikke ville gi tilsvarende svekkelse i fargemetning. Det er nødvendigvis ikke tilfellet, siden programvaren i kameraet behandler informasjonen i signaler som kommer fra de forskjellige sensorene ulikt. Den ekstra informasjonen om lysintensitet vil således ikke automatisk viske ut fargeinformasjonen.

LES OGSÅ: Dyrt speil fra Panasonic

Foto/video