Bedre billeder med ny teknologi

Nutidens digitalkameraer er meget bedre end de allerførste, der kom på markedet for 16 år siden. Til trods for at den grundlæggende teknologi bag de billedsensorer, der fanger lyset i kameraerne, har ikke ændret sig nævneværdigt.

Princippet er det samme – små linser samler lyset fra objektivet på millioner af fotosensorer af silicium, der konverterer signalet elektrisk og giver os en digital billedfil, som vi kan se på skærmen. Eller som udskrift på papir fra en digital inkjet-printer.

Bedre materialer, raffinering af teknologien og forbedringer i følsomhed og elektriske egenskaber har gjort billedkvaliteten fra kameraernes billedsensorer bedre end for bare fem år siden. Men udviklingen går ikke hurtigt.

Det kan der blive lavet om på, når Panasonic og Fujifilm bliver klar med en ny generation af billedsensorer.

 

Organisk sensorteknologi

De kalder teknologien Organic Photoconductive Film (OPF), og den skal forbedre kvaliteten af billederne og løse flere af de problemer, som den nuværende teknologi er belemret med. Ifølge Fujifilm og Panasonic kan OPF-sensorer fange mange flere toner end almindelige bagbelyste CMOS-chips, som er standarden i kameraer og smartphones i dag.

Det tales om ti gange bedre billeddynamik, hvilket svarer til ca. tre trin bedre dynamik (+3 EV), end vi får fra de nuværende kameraer. Hvis vi bruger Panasonics flagskib Lumix GH4 som udgangspunkt for et eksempel, betyder den potentielle forbedring, at en efterfølger – GH5 eller måske GH6? – med den nye sensorteknologi vil give næsten 16 bit dynamisk omfang mod 12,8 bit på GH4.

Det lyder måske ikke af så meget, men i praksis giver det meget bedre farvemætning og mere jævne graderinger fra sort til hvid i billederne.

 

Lysfølsom film

F’et i forkortelsen OPF står ikke for film uden grund. Der anvendes nemlig en kun 0,5 mikrometer tyk lysfølsom film i stedet for de meget tykkere siliciumbaserede fotosensorer, som er langt mere følsomme over for lys skråt ind fra siden. Typisk fra 60 graders vinkel mod 30-40 grader for konventionelle sensorer. Det løser de udfordringer, man har med mange objektiver, især vidvinkler, og bør give mindre vignettering (lystab) i hjørnerne.

Den tynde film giver et større lysfølsomt område, der er mere effektivt – eller mere følsomt – end almindelige fotosensorer. Med separat signalkonvertering er det også muligt at øge billeddynamikken, hvilket giver bedre billedkvalitet, fordi signalkapaciteten også øges.

 

Løser et videoproblem

De kommende OPF-sensorer har også global lukker, eller sagt på en anden måde: Kameraets billedsensor eksponerer lyset fra alle pixels på sensoren nøjagtig samtidig, så man undgår effekten af såkaldt rullende lukker. Som det kaldes, når man ser f.eks. stolperne på et stakit bøjes på en filmoptagelse.

Årsagen er, at almindelige billedsensorer eksponerer pixels linje for linje. Den forsinkelse, det skaber, viser sig ved at især lodrette og diagonale linjer eller objekter “bøjes”, når kameraet eller motivet bevæger sig på video-optagelser.

En bonus ved global lukker eller eksponering er, at man slipper for flimrende lysglimt fra f.eks. lysstofrør i optagelsen.

 

Jorder HDR

Så OPF-sensorer lover godt for billedkvaliteten på både stillbilleder og film, men Panasonic og Fujifilm har også planer om en mere radikal variant med to pixel-elektroder, der fanger signalet i hver sin celle. Dual Sensitivity Pixel kaldes det, og det fungerer sådan, at den ene elektrode samler lys og den anden mørke, som processeres til en billedfil med potentielt 100 gange bedre dynamisk omfang, hvilket vil få den nuværende HDR-standard (High Dynamic Range) til at blegne i sammenligning.

Ny teknologi er altid spændende, og organiske sensorer vil give morgendagens kameraer et betydeligt løft i billedkvalitet. Så må vi se, hvem der kommer først med et kamera med OPF-teknologi.