Массив цветных фильтров Байера
Проблема использования светофильтров состоит в том, что каждый светочувствительный элемент воспринимает только 30—50% цветовой (и световой) информации участка изображения, а 50—70% пропадает даром. Это не только очень сильно понижает чувствительность матрицы, но и заставляет прибегать к различным алгоритмам интерполяции (вроде demosaicing) для восстановления информации о цвете с соседних участков.
Есть и другие типы матриц. Пример — многослойные Foveon X3, используемые в фотоаппаратах Sigma. Они позволяют увеличить точность цветопередачи, избежав интерполяции и установки размывающего фильтра перед сенсором, но выигрыш чувствительности оказывается минимальным из-за особенностей поглощения светового потока верхними слоями и трудностей в сокращении размера светочувствительных элементов для повышения разрешения матрицы.
Конструкция и особенности в сравнении с обычными способами регистрации цветного изображения (слева — обычный метод; справа — метод Panasonic с применением цветовых микроразделителей)
Похоже, всё же сделан давно ожидаемый прорыв в области производства фотосенсоров, который позволит эффективнее регистрировать поступающую на матрицу информацию светового потока. Panasonic разработала технологию, позволяющую избавиться от привычных цветных фильтров с помощью использования миниатюрных элементов типа призмы, разделяющих световой поток и эффективнее направляющих его на светочувствительные элементы.
Компания говорит, что новый метод может удвоить чувствительность фотосенсоров, позволяя получать изображения сопоставимого качества при одинаковых установках и вдвое более тусклом освещении (или при одинаковом же освещении и выдержке — удвоенное качество). «Цветовые микроразделители» компании используют сверхтонкий материал с высоким показателем преломления света, благодаря которому световой поток по принципу призмы разделяется на белую, зелёную и синюю составляющие практически без потерь света. Три составляющие потока направляются на три различных светочувствительных элемента, а затем преобразовываются математически в единое изображение.
Сравнение изображений, полученных при помощи одинаковых по чувствительности CCD (слева — обычный метод; справа — метод Panasonic с применением цветовых микроразделителей)
Важнее тот факт, что цветовые микроразделители могут производиться с использованием неорганических материалов и применением существующих техпроцессов, причём применяться они могут взамен цветных фильтров в любых современных фотосенсорах (будь то CCD или CMOS).
В пресс-релизе Panasonic отдельно сообщила, что в этой технологии применён 21 японский и 16 зарубежных патентов компании, включая находящиеся на рассмотрении заявки. К сожалению, представители Panasonic говорят, что компания пока не может рассказать о планах по коммерциализации новой технологии. Хотелось бы, чтобы это произошло скорее.