Farbenspiel
Sony stellt 4-Farb-CCD vor
2003-07-16 Etwas überraschenderweise hat Sony Japan heute Morgen erste Details zu einem neuen CCD-Chip mit 4-Farb-Filtermosaik bekannt gegeben, obwohl doch die Informationen eigentlich Bestandteil einer Ankündigung sind, die noch unter Sperrfrist steht. Jedenfalls ist die neue, interessante RGBE-CCD-Technologie nun offiziell spruchreif. (Yvan Boeres)
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Schlüsseltechnologie der neuen CCD-Filterarchitektur von Sony ist die
farbliche Zusammensetzung der Filtermatrix. In der digitalen Fotografie wird
ein Bild üblicherweise aus den drei Primärfarben Rot, Grün und Blau
(manchmal auch aus den Komplementärfarben Cyan, Magenta und Gelb)
zusammengesetzt. Da aber ein CCD-Sensor ohne Farbfilter praktisch
"farbenblind" ist und nur Helligkeitswerte differenzieren kann, müsste man
eigentlich drei Aufnahmen nacheinander mit jeweils einem vorgesetzten Rot-,
Grün- oder Blaufilter aufnehmen. Diese Methode eignet sich aber nur für
gänzlich unbewegte Kameras und Motive und wurde deshalb nur bei speziellen
Studio-Kameras verwendet. Damit auch bewegte Motive aufgenommen werden
können, werden die CCD-Sensoren mit einem Farbfiltermosaik versehen. Dabei
erfasst jedes lichtempfindliche Element des CCDs das Licht von nur einer der
drei Grundfarben. Die anderen Farbwerte für diesen Bildpunkt werden von der
Kameraelektronik aus den benachbarten Pixeln der jeweiligen Farbe errechnet
(sog. Farbinterpolation). Da das menschliche Auge im Grünbereich weitaus
empfindlicher ist, als im übrigen Farbspektrum, schenkt man diesem wichtigen
Bereich besondere Aufmerksamkeit. Statt die Farbfilter gleichmäßig auf die
drei Grundfarben zu verteilen, besitzen die CCD-Sensoren doppelt so viele
"Grünsensoren" wie "Rot-" und "Blausensoren".
Sonys hat bei seiner Neuentwicklung die charakteristischen Eigenschaften
der visuellen Wahrnehmung des Menschen berücksichtigt. So ist das
menschliche Auge in einem Wellenlängenbereich zwischen 460 und 550 Nanometer
weniger rotempfindlich; Sony spricht hier von einer "negativen
Empfindlichkeit". Diese Schwäche kann laut Sony mit einem zusätzlichen
Blau-Grün- bzw. Smaragd-Filter kompensiert werden d. h. die Farbwiedergabe
der visuellen Wahrnehmung des Menschen angepasst und somit der Eindruck
einer höheren Farbtreue (besonders in den blau-grün und roten Farbtönen)
erreicht werden. Demnach sind beim neuen CCD-Sensor die Primärfarben auf der
Filtermatrix nicht mehr im Verhältnis 25/50/25 (R/G/B) verteilt, sondern im
Verhältnis 25/25/25/25 (R/G/B/E) wobei das E für "Emerald" (= Smaragdgrün)
steht. Natürlich setzt die neue Filterarchitektur einen passenden
Signalprozessor voraus, der in der Lage ist, etwas mit den zusätzlichen
Farbinformationen anzufangen und daraus ein Farbbild zu berechnen. Ein
solcher Signalprozessor hat Sony bereits in petto, Einzelheiten sind jedoch
vorläufig noch geheim. Es wird in der offiziellen Pressemitteilung von Sony
Japan lediglich erwähnt, dass das effektive Zusammenspiel zwischen neuem CCD
und entsprechendem Signalprozessor eine Ersparnis von bis zu 30 Prozent beim
Stromverbrauch des CCDs, eine schnellere Aufnahme bei Serienbildern sowie
eine schnellere Bildwiedergabe ermöglicht.