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| À esquerda o sensor Foveon, à direita o de Bayer |
Na edição 169 da Revista Fotografe Melhor foi publicada uma matéria assinada por Bruno Mortara explicando a diferença entre os sensores das câmeras digitais. Como já publicamos em artigo anterior atualmente as câmeras digitais se dividem entre sensores CCD e CMOS (vide # Sensor Digital). Este artigo amplia a discussão comparando os sensores com filtro de Bayer com os sensores multicamadas. Vamos ver o que ele diz:
"As câmeras digitais vêm equipadas tradicionalmente com sensores baseados em tecnologias de CCD que podem adotar diferentes abordagens de construção, como tecnologias baseadas em silício ou cobre, como o CMOS. Todas as tecnologias tradicionais contém um filtro colorido, filtro de Bayer, sobre a matriz de sensores, e cada pixel só é capaz de capturar valores de luminosidade para uma das três cores primárias: red (vermelho), green (verde) ou blue (azul).
Posteriormente, (...) os pixels são "amostrados" e essa interpolação cria a imagem completa com os três componentes de cada cor para cada pixel, operação chamada demosaicing.
As câmeras convencionais baseadas em CCD com filtro de Bayer fazem uma única exposição para os três canais da imagem que entra pelo obturador, (...). Em seguida, realizam a interpolação da imagem, o demosaicing. Isso provoca uma certa degradação da sua qualidade final.
O sensor Foveon X3
A boa notícia é que existe no mercado um sensor direto de imagem, o Foveon X3. É um sensor avançado, que representa um possível salto na fotografia em cores, sendo a única tecnologia que combina o poder do digital com a essência do filme. Os argumentos desfavoráveis a essa nova tecnologia eram de que a a luz se perdia, ou perdia energia, ao passar por cada camada de sensores e isso provocava imperfeições de leitura e ruído nas imagens.
Um sensor de imagem direta capta as cores vermelho, verde e azul em cada ponto de uma imagem durante uma única exposição. A Foveon foi pioneira no desenvolvimento do sensor de imagem direta com a evolução mais avançada em design de semicondutores, processamento de imagem e de sinais.
De acordo com a Wikipédia, o sensor Foveon X3 (...) consiste em três fotodiodos empilhados verticalmente, organizados em uma grade bidimensional. Cada um dos três fotodiodos empilhados responde a diferentes comprimentos de onda da luz, ou seja, cada um tem uma curva de sensibilidade diferente. Isso porquê diferentes comprimentos de onda de luz penetram no silício em diferentes profundidades. Os sinais dos três fotodiodos são então processados, resultando em dados com as cores primárias vermelho, verde e azul.
(...) Os resultados obtidos pela nova tecnologia, em termos de precisão de cor e índice de metamerismo, são o estado da arte.
Os benefícios conseguidos em relação ao foco e à redução de aberração cromática são creditados à pequena espessura do sanduíche de silício de cada um dos sensores Foveon X3: as três camadas têm menos de cinco micrômetros de espessura. No entanto, a profundidade de coleta da camada mais profunda, o sensor do vermelho, é comparável às profundidades de coleta em um CMOS de silício e de outros sensores CCD. Nessa faixa (...) ocorrem difusão de elétrons e perda de nitidez."
Segundo o autor as fotos geradas em sensor CCD ou CMOS (Bayer) apresentam "aberrações de cor (color jaggies) e excesso de aliasing com perda de detalhes, foco e energia radiante (...)."
Então fica a pergunta: será que "uma câmera com sensor Foveon produz resultados superiores a uma equipada com sensor de filtro de Bayer? Essa questão é bastante complexa. Os algorítimos das câmeras digitais já conseguem obter excelentes resultados, mesmo com demosaicing. A razão é bem simples: elas possuem uma concentração de photosites muito superior àquelas com sensor Foveon e, mesmo tendo de interpolar as cores, ainda há resolução suficiente para renderizar os detalhes e as nuances capturadas pela objetiva de maneira adequada."
A matéria cita alguns equipamentos que já estão no mercado com a nova tecnologia. Dentre elas estão as Sigma DSLR SD15 e as compactas Sigma DP2s e DP1x.
Ele explica que a Sigma SD15 "utiliza o sensor Foveon X3 de 14 megapixels (4,7MP de vermelho + 4,7MP de verde + 4,7MP de azul). A maneira de especificar a resolução é diversa da maneira de se especificar a resolução naquelas câmeras com sensores de filtro de Bayer. O chip de 14MP da Foveon produz arquivos nativos RGB de tamanho 4,7MP; as câmeras de 14MP com filtro de Bayer produzem arquivos nativos, por interpolação (demosaicing), de tamanho 14MP.
Mas os resultados do modelo anterior, o SD14, foram apreciados pelos críticos, que os compararam a resultados similares feitos com sensor Bayer de 10MP. Um usuário reportou que o nível de ruído da Sigma SD14, ao usar o formato de imagem RAW, é "muito baixo" para ISO 100 e "moderado" para ISO 1.600."
Segundo especialistas o sensor Foveon só perdeu do Bayer nas fotos monocromáticas (P&B).
Nos próximos anos haverá muito investimento em pesquisas nestes novos sensores multicamadas.
"Quem ganhará com a competição (...) será o usuário final, que terá, certamente, imagens com maior fidelidade de cores, menos defeitos (...), mais detalhes e melhores passagens de cor e, possivelmente, câmeras menos caras."
Para ver a câmera SD15 no site da Sigma acesse:
http://www.sigmaphoto.com/shop/sd15-digital-slr-camera
http://www.sigmaphoto.com/shop/sd15-digital-slr-camera
