Nový TFD snímač zaznamená až 12× více informací, než lidské oko

17. října 2014
TWEET SDÍLET
Nový TFD snímač zaznamená až 12× více informací, než lidské oko
Vědci navrhli multispektrální senzor schopný zachytit informace až z 36 barevných kanálů, oproti běžným třem. Nepotřebuje k tomu ani barevné filtry, vystačí si s fyzikou. Konec CCD a CMOS to ale nebude.

Dnešní fotoaparáty a zařízení schopna snímání obrazu obecně pracují v principu obdobně jako lidské oko, rozlišují tři barvy – červenou, zelenou a modrou. Samotný snímač je monochromatický.

Je však překryt barevnými filtry, typicky uspořádanými do formy RGB matice, tzv. Bayerovy masky. Toto řešení však umožňuje u jednoho pixelu zaznamenat informaci vždy jen o jedné ze tří barev. Pak už nastupuje matematika, která výslednou barvu dopočítá pomocí interpolace čtyř okolních pixelů.

Použítí filtrů skýtá problém také v neefektivním využití světla, po průchodu totiž dojde ke snížení jeho intenzity o 50 až 70 %. Více o principu dnešních snímačů najdete ve starším článku Past na fotony aneb snímače digitálních fotoaparátů.

Past na fotony aneb snímače digitálních fotoaparátů

Past na fotony aneb snímače digitálních fotoaparátů

Snímač digitálního fotoparátu z velké části určuje výslednou kvalitu fotografie. Podívejte se, jak se liší a jaké jsou velikosti.

Výzkumníkům z Univerzity v Granadě se spolu s kolegy z Polytechnické Univerzity v italském Miláně nyní podařilo tento tradiční systém překonat a zcela obejít konvenční RGB filtry, a to díky novému typu senzoru, pojmenovanému TFD (transverse field detector, snímač s příčným elektrickým polem). Ten obsahuje 36 vrstev snímajících různé barevné kanály. Princip je podobný, jako u senzoru Sigma Foveon, který byl představen již v roce 2002, s tím rozdílem, že Foveon disponuje pouze klasickými třemi vrstvami.

Klepněte pro větší obrázek
Rozdíl mezi tradičním senzorem s Bayerovou maskou a snímačem Sigma Foveon. Zdroj: Sigma Photo

Stejně jako Foveon je pak TFD senzor schopen získat plnou barevnou informaci z každého jednoho pixelu na senzoru, bez potřeby barevného filtru. Využívá přitom základní fyzikální vlastnosti fotonů. Ty totiž pronikají do různé hloubky senzoru na základě své vlnové délky, tedy barvy. S pomocí příčného elektrického pole různé intenzity lze modulovat hloubku, ve které jsou fotony každého barevného kanálu sbírány, což nabízí možnost detailního vyladění senzoru na jednotlivé barevné kanály. Díky tomu mohou být sbírány informace z různých hloubek povrchu senzoru a rozlišeny bez potřeby jakéhokoli filtru.

Otázkou zůstává, k jakým účelům se tato novinka hodí. Není pochyb o tom, že TFD senzory si nejprve najdou své místo v průmyslových technologiích, mohou napomoci zdokonalení systémů pro automaticky ovládaná auta bez řidiče, ale také lepší diagnóze u lékaře, kterému se dostane věrnějších snímků. Testovat je bude nepochybně i armáda.

Využití v klasické fotografii si jistě také dokážeme představit, otázkou je, zda bude snímač vyhovovat i dalšími svými vlastnostmi. Na to, zda se senzory s technologií TFD objeví i v našich fotoaparátech, si tedy budeme muset ještě nějakou chvíli počkat.

Témata článku: Technologie

Určitě si přečtěte