Новая камера по модулю может изменить мир фотографии

С помощью так называемой камеры по модулю нельзя засветить фото. Это возможно за счет изменения управляющей электроники для каждого пикселя на матрице. Решение, которое было создано в лабораториях MIT, позволяет создавать изображения типа HDR из одной фотографии.

Изобретения инженеров из MIT часто выкладываются в сеть. Описанные ими решения являются очень практическими, но, как правило, они не настолько уникальные, чтобы разработку стоитло ждать с нетерпением. В данном случае речь пойдет о сенсоре фотобарабана, который нельзя передержать.

Непередерживаемая матрица является одновременно и детектором света, для которого родным режимом работы является режим HDR. В этом случае не нужно выполнять какие-либо дополнительные экспозиции и содержать изображения. Для получения файла HDR потребуется одиночная экспозиция сцены. Даже такой контраст многократно превышает возможности регистрации через традиционный сенсор.

 

Камера с непередерживаемым себя сенсором получила название камера по модулю. Математическое вычисление которого напоминает принцип действия отдельных пикселей в том же сенсоре.

Как работает камера по модулю?

Идея непередерживаемого себя сенсора, и, в принципе, аналогичного пикселя, является, в сущности, очень простой. Чтобы его понять, нужно знать, что сложность управляющей электроники для каждого пикселя в матрице влияет на количество задач, которые пиксель может выполнить во время экспозиции при считывании сигнала.

Инженеры из Массачусетского Технологического института решили использовать модифицированную конструкцию пикселя, чтобы заставить его сбрасывать содержимое каждый раз, когда будет достигнут уровень насыщения (полной экспозиции). И одновременно он будет проводить сохранение информации о количестве сбросов в ходе одной экспозиции.

После сброса, пиксель снова озаряется, как будто была только начата его экспозиция.

 


Для любопытных — конструкция пикселя в камере по модулю

Каждый пиксель работает независимо и может быть теоретически сброшен любое количество раз. Это позволяет создавать изображения практически в неограниченном динамическом диапазоне.

Проще говоря, во время считывания сигнала с матрицы пиксели, которые не были ни разу насыщенены, обрабатываются нормально. Для сигнала со сброшенных пикселей, добавляется полностью подверженный сигнал пикселя умноженный на количество сбросов. Затем сигнал соответствующим образом масштабируется для правильного представительства с помощью обычных дисплеев.

Или этого уже не было?

Когда речь идет о каком эпохальном решении, обычно в голове сразу же загорается сигнальная лампа с вопросом „кто-нибудь уже этого не предлагал раньше?”.

Действительно, идея собственного HDR приходила в головы конструкторов уже давно. Уже более 10 лет назад в камерах Fujifilm использовались сенсоры SuperCCD, с пикселями различного размера, а также различной эффективной чувствительности. В то же время также появились идеи датчиков с переменным усилением сигнала, в зависимости от степени экспозиции. Совсем недавно инженеры Sony предложили разделить пиксели матрицы на группы с разным временем экспозиции.

Все эти решения повышают динамику сенсора в незначительной степени, и, что самое плохое, это возможно за счет потери четкости. Только идея камеры по модулю имеет возможность устранить любые недостатки существующих решений.

Подойдет ли такой датчик для фотоаппаратов?

Сенсор из МИФ является лишь ранним прототипом. Технические препятствия и несовершенство конструкции можно довольно быстро устранить. Но это не изменит того факта, что конструкция одного пикселя значительно отличается от структуры пикселей в изготовленных матрицах.

В этом случае гораздо больше электроники. Это значительно усложняет строительство пикселя. И, одновременно, делает так, что нынешние процессы контрактного производства следовало бы сильно изменить, и создать совершенно новые сборочные линии.

Это возможно, но, безусловно, займет некоторое время. Поэтому не нужно мечтать, чтобы непередерживаемые датчик попал в камеры в ближайшем будущем. Когда это происходит, сначала из этого решения извлечет пользу отрасль промышленности, и только потом потребительский рынок.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *