Małe rozmiary matryc fotograficznych w smartfonach wymusiły specyficzne podejście do robienia zdjęć, oparte nie tyle na możliwościach samych układów światłoczułych, co raczej na skomplikowanych algorytmach przetwarzania obrazu.
Dynamika
Wśród tych algorytmów jednym z najważniejszych jest składanie wielu ekspozycji z matrycy w jedną – dzięki niej smartfony radzą sobie dobrze w nocy, mają niski poziom szumów i są w stanie stosować algorytmy HDR. Matryca światłoczuła bez takiego wsparcia ma dynamikę (czyli rozpiętość między najniższym i najwyższym poziomem sygnału niosącym jakąś informację) zdecydowanie zbyt małą, by uzyskać wysoką jakość obrazu). JEdną z metod na poprawę dynamiki jest wzrost rozmiarów całej matrycy – dlatego aparaty z układami FF i APS-C radzą sobie lepiej niż smartfony z obrazowaniem.
Dziś Sony zaproponowało odmienne podejście do tematu. Już kilka lat temu okazało się, że można poprawić sprawność układów przesuwając warstwę sterującą z liniami kontrolnymi pod fotodiody. Tranzystory sterujące wciąż jednak dzieliły tę samą warstwę, co fotodiody.
Okazało się jednak, że także i tranzystory sterujące (poza bramką TRG) da się przesunąć niżej. Zwolnione miejsce wykorzystane zostało do rozbudowy poszczególnych elementów światłoczułych. Większa fotodioda oznacza wyższy prąd nasycenia, a dodatkowe miejsce dla tranzystorów pozwoliło na powiększenie wzmacniaczy sygnałowych, które w efekcie mają niższy poziom szumów własnych. Układ wykonany w nowej technologii zatem ma większą dynamikę i jest w stanie pracować w trudniejszych warunkach.
Matryca dla smartfonów?
Nowe matryce oczywiście nie wykluczają stosowania algorytmów fotografii obliczeniowej – wręcz przeciwnie, to zapewne dzięki nim w pełni zostanie wykorzystany ich potencjał. Mam też nadzieję, że nie zahamuje trendu do powiększania samych matryc, ich rozrost pozwala bowiem w powiązaniu z jasnymi obiektywami nie tylko na ogólną poprawę jakości obrazu, ale także na możliwość fotografowania z niewielką głębią ostrości, czyli z naturalnym, a nie symulowanym efektem bokeh – wciąż tylko taki pozwala na całkowite uniknięcie artefaktów wynikających z nieprawidłowego wykrywania głębi.
Zysk jakościowy z użycia nowych matryc powinien być widoczny także tam, gdzie konstrukcja obiektywu wyklucza jego dużą jasność, czyli w teleobiektywach, które zwłaszcza przy najdłuższych ogniskowych dają wyraźnie gorsze niższą jakość obrazu nawet przy wsparciu AI.
Nie ma także przeszkód, by nowe układy CMOS BSI trafiły do sprzętu typowo fotograficznego, choć przekonany jestem, że ze względu na niższy popyt, ogólny brak mocy produkcyjnych oraz już bardzo wysoką jakość obrazu nastąpi znacznie później, niż w smartfonach. Pozostaje jeszcze kwestia ceny…
