Foveon X3 – revoluce v digitální fotografii či jen velká bublina? - Grafika.cz - vše o počítačové grafice

Foveon CMOS

Foveon CMOS

13. února 2002, 00.00 | Pre-PMA 2002: Společnost Foveon představila dle vlastní tiskové zprávy „zcela převratný typ snímačů“, který má změnit budoucnost digitální fotografie a navždy uvrhnout klasická CCD na smetiště dějin. Je tato vize reálná?

Digitální fotografie je po technologické stránce poměrně velmi mladým oborem. To kromě jiného znamená, že se investují nemalé prostředky do vývoje nových technologií. Tím nemyslím pouze nějaké kosmetické vylepšování produktů, ale často zcela nové technologické postupy a řešení. Na světě pracují desítky vývojových týmů na odvážných a neotřelých projektech, které buď přinesou zlom ve vývoji digitální fotografie, nebo jen skončí na smetišti dějin.

Ve většině případů probíhá vývoj v laboratořích renomovaných společností, ale jsou i výjimky. Jméno společnosti Foveon v oboru digitální fotografie v podstatě nikdo neznal až do veletrhu photokina 2000. Na té tato akci Foveon s velkou slávou a humbukem představil 16MPix CMOS snímač, o kterém jeho vývojáři prohlašovali, že změní svět. Nicméně změna se nekonala, tento produkt prakticky zapadl a o Foveonu se přestalo mluvit. Tedy až do předvčerejška.

11. 2. 2002 přispěchala tato stále poměrně málo známá společnost s dalším bombastickým oznámením. Svět má tentokrát změnit čip s označením X3, o kterém se začalo okamžitě velice rychle diskutovat na všech významných světových fotografických serverech. Z českých serverů zareagoval jako první Digineff, na kterém O.Neff víceméně nezaujatě zopakoval dostupné fakty, i když trochu nešťastně snímač označuje jako nový typ CCD. Je otázkou, jak se Foveonu podařilo vyvolat tak obrovský mediální humbuk, protože zatím zveřejněné informace nejsou zdaleka tak bombastické, jak by se mohlo zdát.

Základní schema uložení vrstev u X3 snímače

Co je technologie X3?
S trochou zjednodušení se snímače X3 od většiny konkurentů liší tím, že každá buňka je schopna rozpoznat úplnou barevnou informaci. V podstatě všechny komerčně nabízené snímače (CCD i CMOS) používají mozaikové barevné filtry (RGBG nebo CMYG), takže každá buňka snímače zaznamenává kromě jasové informace pouze 1/3 barevné informace. Vždy pouze jednu ze tří složek spektra (RGB) s tím, že následným výpočtem se ze sousedních buněk zkompletuje úplná barevná informace.
V praxi tedy technologie X3 při stejném počtu buněk (bodů) dokáže precizněji zaznamenávat barevnou informaci, což je jistě přínosné, ale je zde řada nejasností a otazníků.

Je barevná mozaika špatná?
Položme si, zda z pohledu běžného uživatele digitálního fotoaparátu je stávající používaná technologie "nekvalitní" či něčím méněcenná. Ano, 3Mp snímač zaznamenává pouze 750.000 různých hodnot v červeném a modrém kanálu. V zeleném je to sice 1.500.000 bodů, ale i tak se může uživatel cítit podveden. Ale ve skutečnosti nejde o podvod, nýbrž technologicky velmi efektivní a do značné míry efektní řešení. Díky propracovaným postupům dopočtu barevné informace se tato technologie negativně projevuje pouze ve speciálních případech. Navíc kvalitu obrazu ovlivňuje celá řada dalších faktorů, z nichž si jistě zaslouží jmenovat softwarové doostření, úprava saturace či JPEG komprese.

Srovnání klasické mozaiky a X3 technologie

Existuje tradiční alternativa?
Navíc zde existuje alternativa pro ty, kteří to bez velkého počtu bodů prostě nedokáží vydržet. Foveon představil dvě verze snímače. První obsahuje 1,3 mil. buněk, druhá pak 3,5 mil. buněk. Nicméně jednoduchým výpočtem zjistíme, že zcela plnohodnotnou, resp. o něco lepší alternativou, k těmto snímačům jsou 4Mp reps. 16Mp klasické snímače, které jsou běžně na trhu a sériově se vyrábějí.

Kde jsou hlavní klady nové technologie?
Stejně jako snímač před dvěma lety jsou nové X3 snímače zajímavé relativní konstrukční jednoduchostí a potenciálně levnou výrobou. Nicméně z historie již víme, že to na prosazení technologie do praxe nestačí, takže tentokrát si vývojáři připravili výrazně bohatší sadu argumentů. Zde jsou ty nejdůležitější:

• Foveon jako jediný uživatelům nelže, protože udává "OPRAVDOVÉ" fyzické rozlišení
• Snímač neprovádí žádnou "INTERPOLACI" barev, takže jistě poskytuje lepší kvalitu
• Snímač je konstrukčně zcela nový, UNIKÁTNÍ a převratný
• Foveon má tentokrát dva relativně silné partnery NSI a SIGMU
• Foveon tentokrát má k dispozici FUNKČNÍ a hotový model fotoaparátu s tímto snímačem - Sigmu SD9
• Foveon taktně potlačil skutečnost, že jde o variantu CMOS snímače, protože tato skutečnost se prostě nenosí
• Snímače jsou navrženy tak, aby měly šanci na relativně masovou výrobu - tedy přežití - a nesměřuje výhradně na profi trh

Bude se tedy konat revoluce?
Dovolím si předpovědět, že revoluce nenastane. Respektive možná nastane v delším časovém horizontu, ale Foveon X3 bude pouze spouštěcím mechanismem. Již dnes je jasné, že CCD snímače s rozlišením nad 6 mil. bodů jsou výrobně extrémně nákladné a tudíž se hledají alternativy. Nejpravděpodobnější alternativou se stane některá z vývojových větví CMOSů a dost možná půjde o prvky konstrukčně blízké X3kám. Ale ani SNI ani Foveon nemá sílu prosadit výrazněji právě svoje řešení do masové výroby. To v tomto okamžiku dokáže pouze Sony, Matshushita, Sharp, Phillips, Kodak a možná Motorola či IBM. Takže otázkou je, zda je pro tyto výrobce pohodlnější zakoupit licenci od Foveonu či si vyvinou svojí alternativu.

Jistě ne náhodou oznámení Foveonu přišlo necelé dva týdny před nejvýznamnějším americkým fotografickým veletrhem - PMA 2002. Právě zde by měly být snímače fyzicky k vidění a to samé platí o Sigmě SD9. Protože z PMA připravujeme on-line zpravodajství, jistě se k X3 snímačům ještě několikrát vrátíme, ale zatím nemá smysl propadat panice. Foveon může způsobit maximálně "sametovou revoluci" a jak všichni víme, tak tento typ převratu není nijak překotný.