TECHNOLOGIEN: DIREKTBILDSENSOR

Der einzige Sensor der Welt, der die Farben vollständig aufnimmt.

Der Bildsensor ist das wichtigste Teil einer digitalen Spiegelreflexkamera. Auf was sonst sollte ein Fotograf beim Kauf einer Kamera achten, als auf den Sensor?

Die meisten Kamerahersteller betonen heutzutage die Megapixel, die natürlich ein Faktor der Bildauflösung sind. SIGMA glaubt jedoch, dass eine Theorie über Bildqualität, die bei Megapixeln anfängt und aufhört, mehr als unvollständig ist, da letztlich die Struktur des Bildsensors den größten Einfluss auf die Qualität des endgültigen Bildes hat.

Seit der ersten Generation sind die digitalen Kameras von SIGMA mit dem Foveon X3® Direktbildsensor ausgestattet. Dieser Sensor nutzt die besonderen Eigenschaften des Siliziums, welches von Licht unterschiedlicher Wellenlängen unterschiedlich tief durchdrungen wird. Es war und ist der welterste Bildsensor, der die drei Grundfarben des Lichts – rot, grün und blau – an jeder einzelnen Pixelposition einfängt, ohne dabei auf Farbfilter angewiesen zu sein.

Ein großer Unterschied zu einem Bayer

Mit Ausnahme der SIGMA Produkte enthalten heutzutage nahezu alle verfügbaren digitalen Kameras monochrome Bildsensoren. Unfähig, zwischen Farben zu unterscheiden, empfangen diese Sensoren Licht durch ein Filterraster, das eine gleichmäßige Verteilung roter, grüner und blauer Filterelemente besitzt. Daher erfasst ein solcher Sensor Farbe nicht in vertikaler, sondern nur in horizontaler Weise.

Da jede lichtempfindliche Fotodiode lediglich einen Filter über sich hat, der nur eine Farbe hindurchlässt, zeichnet jeder Pixel auch nur diese eine Farbe auf, während die Farbinformationen der beiden anderen Grundfarben verloren gehen. Ein Farbinterpolationsprozess, auch bekannt als Demosaicing, beginnt und rechnet die verlorenengegangenen Farben anhand der Farbinformationen der benachbarten Pixel wieder hinzu.

Da sie über eine ausgedehnte Zeit entwickelt und verfeinert wurde, ist diese Methode der Bildverarbeitung gereift, und die künstliche Ergänzung von Farben funktioniert heutzutage relativ präzise. Es bleibt jedoch unvermeidlich, dass durch eine Farbergänzung auf der Basis benachbarter Pixel Verluste feiner Farbdetails auftreten, die im originalen Bildmotiv vorhanden waren.

Der Foveon X3® Direktbildsensor nimmt die roten, grünen und blauen Wellenlängen des Lichts in der Tat in vertikaler Weise auf, genau so wie ein moderner Farbfilm. Die meisten Fachleute sind sich einig, dass der Foveon X3® Direktbildsensor dem viel häufiger eingesetzten Bayer-Filter Bildsensor weit überlegen ist und dass er eine einzigartige Struktur aufweist, die ihn zu dem Bildsensor der Gegenwart und der Zukunft macht.

Die Entfernung des Mosaikeffekts beeinträchtigt Farbdetails

Die Entfernung des Mosaikeffekts bei konventionellen Digitalkameras mit Farbfiltermatrix, erzeugt außerdem Farbartefakte – Farben, die überhaupt nicht im Bildmotiv vorhanden sind. Dieses Problem entsteht, wenn Bereiche des Motivs höhere Farbdetailinformationen aufweisen, als das Gitter roter, grüner und blauer Filter des Bayer-Filters angemessen abbilden kann.

Eine konventionelle Bayer-Filter-Digitalkamera verfügt über einen zusätzlichen optischen Tiefpassfilter zwischen dem Objektiv und dem Sensor. Dieser Filter soll Farbartefakte verhindern, indem er hochfrequente Anteile aus dem vom Objektiv kommenden hochaufgelösten Bild ausfiltert, bevor diese den Sensor erreichen. Dadurch können Farbartefakte zwar wirksam unterdrückt werden, allerdings wird dadurch auch die Auflösung des Bildes gemindert.

Der Foveon X3 ® Direktbildsensor erzeugt wahrhaft emotionale Bilder.

SIGMA's digitale Spiegelreflexkameras erzeugen dank des Foveon X3 ® Direktbildsensors wirklich emotionale Bilder. Komplett anders in seiner Struktur gegenüber herkömmlichen Bildsensoren, bietet der Foveon X3 ® Direktbildsensor wahrhaft unverwechselbare Bildqualität durch feinste Detailwiedergabe - Details, die ausschlaggebend für das Einfangen der emotionalen Merkmale des Motivs sind. SIGMA's digitale Spiegelreflexkameras sind dazu geschaffen, genau das wiederzugeben, was der Fotograf aufnimmt, bis hin zu dem Gefühl, das in der Luft schwebt. Ein Ergebnis, das nur ermöglicht wird durch ein vertikales Farbaufnahmesystem, das keine Farbinterpolation, und ein Bildverarbeitungssystem, das keinen optischen Tiefpassfilter benötigt.

Im Gegensatz dazu rät ein konventioneller Bildsensor die Farben nur und schließt hochfrequente Bereiche sogar vollständig aus. Bis zu einem gewissen Grad können Farben in der Nachbearbeitung zurecht gerückt werden. Doch die Details und Nuancen des Motivs, die einmal verloren sind, können nie mehr zurück gewonnen werden. Um das auszugleichen, berechnen konventionelle Kameras die Bildschärfe nach, um den Eindruck höherer Auflösung zu vermitteln. Das Ergebnis ist jedoch, dass diese Kameras Bilder mit künstlich scharfen Kanten erzeugen, die übertrieben und unnatürlich aussehen.

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