バイエルモザイクとFoveon 3レイヤーセンサーの違いは何ですか?


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カメラの空腹感に対する私の食欲を満たすために、私はSigmaのWebサイトに出くわし、この3層センサーのものを見つけました。

誰もがこれに関する経験や研究に基づいてこれを本当に説明できますか?

私がこの業界の大きなブランドにのみ影響を与えたので、誰かがこのシグマSD15またはシグマSD1 DSLRを手にしていますか?


みんなありがとう、それはそのような良い意見、見解、情報で溢れています、すべての答えは良くて満足です...
ナズルル・ムハイミン

回答:


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ベイヤーカメラの大半で使用されるセンサーは、基本的にはそれを思い付いたコダック研究所の科学者にちなんで名付けられたベイヤーフィルタとして知られている1、青1つの、赤、緑2つのセンサとセンサの2×2のグリッドです。このようなセンサーからのデータは、4つのデータポイントをピクセルに変換して3色のマージの結果を与えるデモザイキングプロセスを実行する必要があります。2つの緑のサイトの理由は、人間の目は緑に対してより敏感であると報告されているため、システムで色が強調されているためです。

Foveon社の完全に私を魅了するモデルは、より伝統的なフィルムのスタイルを追跡するアプローチです。このコンテキストでは、光の3つの主要なバンドが異なる波長で動作するため、センサーの材料を異なる深さまで透過し、カラーフィルムを前提としています。この場合、青は最も透過率が低く、赤は最も透過率が高いため、レイヤーを積み重ねることにより、各写真サイトで各原色のレベルを検出できます。その結果、このテクノロジーは、ベイヤーフィルターに関連するデモザイキングアルゴリズムから生じる可能性のあるモアレパターンを排除し、より正確な結果を提供します。

私はFoveonテクノロジーに本当に興奮しており、Sigmaがそれをどこで採用するかを楽しみにしています。彼らはついにこのセンサーを備えたAPS-Cカメラを製造したので、レビューとサンプルがついにヒットしたとき、私はそれらを注意深く見ていこうと思います。そうは言っても、カメラメーカーはBayerモデルで非常に良い仕事をしていると思います。これは、実績のあるよく理解された画像キャプチャ手段であり、多くの素晴らしい結果から見ることができます。Foveonがそれを超える場合、私たちは写真のニルヴァーナにいます。:)

とにかく、私は2つの関連するいくつかのWiki記事をリンクしました。


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現実の世界では、foveonの写真は、bayerの写真とそれほど違いはありません。色の彩度は似ており、おそらく少しブルーが良いでしょう。主な違いの1つは、Foveonの色モアレの欠如であり、もう1つは比較的低い画像ピクセル数です(14mpが最大のFoveonですが、バイエルFFで24mp以上、MFで80mpをプッシュしています)。その単色モアレはfoveonで削除されません(カラーモアレのみ)。Foveonを含む、ナイキスト制限を超える周波数をイメージングすると、解像度が制限されたデバイスはモアレに遭遇します。
jrista

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@ jrista-- Foveon画像のルックアンドフィールについて、これ以上あなたに反対することはできませんでした。私にはdp2とnikon d300があり、両方のカメラで13x19のプリントを作成しました(両方のフルチップ画像を使用)。第一に、彼らが異なる解像度で撮影されたと誰もが知ることができず、第二に、人々は彼らが異なるカメラであることを明確に伝えることができます。彩度は異なり、ディテールの解像度も異なります。d300を好む人もいれば、dp2を好む人もいます。私の壁は、センサースタイルのロールシャッハテストのビットになっています。
mmr、2011年

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@jrista-同意しません。まず、APS-Cセンサーで14 mpが「低い」とは思わない。ニコンが12 mpフルフレームカメラを押しており、見事なレビューを得ている。さらに、メガピクセル数がすべてではないことの証拠です。第2に、Foveonテクノロジーは、Bayerモデルと比較して初期の段階であり、少なくとも同じくらい良い結果をもたらし、場合によっては、より良い結果をもたらします。わくわくするようなことです。ここでテクノロジーに慣れないでください。シグマはまだコダックよりも優れたものを生み出す可能性があり、それは良いことです。
John Cavan

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私は実際にカメラを購入する前から、長い間、Foveonの熱狂的ファンでした。私はこのテクノロジーのメリットを本当に気に入っています。特にキヤノンとニコンがライセンスを取得できる場合は、その可能性があると思います。私の心配はそれがシグマの手にあるということです。15.3mp APS-Cの発表には数年かかり、DP2はほとんど離陸できませんでした。たとえ技術が優れていても、Sigmaはうまく機能しません。そのため、技術の破滅を非常にうまく綴ることができます。彼らがテクノロジーのライセンスを取得して、キヤノンのようなジャガーノートに21 mp Foveonをリリースしてもらいたいです。ハートビートで購入します。
jrista

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@jrista約1,400万個のフォトサイト、または合計1,400万個の色感知要素について話していますか?1400万個のフォトサイトを備えたFoveonセンサーは、1400万個のフォトサイトを備えたバイエルよりもはるかに優れており、おそらく24MPバイエルよりも優れているため、今日の基準では低解像度ではありません。しかし、そのようなカメラ(SD1)はまだリリースされていません。1400万色のセンサーを備えたFoveonセンサーは、SD15などの450万個のフォトサイトしかありませんが、14 mpバイエルよりも性能が劣ります。
Matt Grum、2011年

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SD-9以来、私は何年もシグマDSLRを撮影しています。フィルム一眼レフからデジタルに移行するときにこのシステムに入り、飛躍する前に多くの調査を行いました。私もFoveonチップに出会い、そのデザインは、概念的なレベルでのBayerデザインよりもはるかに優れた印象を与えました。加えて、私はカメラから見た画像が本当に気に入りました。

ここでの違いについて考える方法は、従来のバイエルセンサーが実際に3つの別々の写真を撮るということです。1つは緑、1つは赤、1つは青です。14MPベイヤーセンサーの場合、緑の写真は700万ピクセル、赤と青の画像は350万ピクセルのデータです。そのデータは空間的に重複していません。つまり、オブジェクトがセンサーによってキャプチャされた高さが1ピクセルである場合、色に応じて画像のいずれかで消えてしまう可能性があります。任意の特定の空間位置で、カラーデータの2/3が破棄されます。そのため、14 MPカメラから得られる出力には、1400万ピクセルが含まれている可能性がありますが、本質的には、再サンプリングされ、サイズが大きくなった画像であり、7 MPの緑色の画像です。

中心部側では、画像の色が「非表示」になる場所はありません。これは、特定の検出場所で、光の全スペクトルが3層のセンサーによってキャプチャされるため、入力からのニーズがそれほど大きくないためです。センサーが見たものを解決するために隣人から。

最終的な効果として、Foveonセンサーは、細かいディテールが実際にはある種の色(カラーモアレ)であると考えて騙されることはありません。また、細かいディテールが誤って破棄されないため、キャプチャされるディテールのレベルは一定です。バイエルセンサーが任意の時点で光の2/3を破棄すると、Foveonチップが解決する細かいディテールが落ちることがあります。これもシーンの色によって異なります。

ベイヤーセンサーの詳細レベルは可変であるため、キャプチャされた詳細に関してはFoveonチップと比較するのは非常に困難です。ただし、大まかな原則として、Foveon画像は同じレベルの詳細をFoveon MP定格(またはセンサー数)の2/3のBayerカメラ。たとえば、次のSD1には4,600万枚のフォトサイト(センサー)があり、30MPベイヤー画像と同様の詳細レベルが期待できます。しかし、これもまた、カラーモアレがなく、フィルターの前にAAフィルターがない画像です(カラーモアレを心配しない場合は、AAフィルターは必要ありません)。

オリジナルのCanon 5DとSigma SD-14を比較する興味深い例を以下に示します。

http://www.ddisoftware.com/sd14-5d/

特に、ディテールがどのように変化するかを理解するために、カラーターゲットを撮影するとどうなるかに注意してください。

では、技術的なことはさておき、センサーはどのような点で優れているのでしょうか?すべてのピクセルでフルスペクトルをキャプチャし、色に関係なく同じレベルの解像度をキャプチャするため、微妙な色調の変化を非常によくキャプチャすると思います。それは本当にいい空、または色やトーンが徐々に変化する何かを意味します。そのため、トーン間の移行が非常にスムーズなため、白黒変換にも非常に優れた画像を生成します。

http://www.pbase.com/kgelner/image/90304998 代替テキスト

http://www.flickr.com/photos/kigiphoto/5308324073/in/set-72157625711613108/ 代替テキスト

http://www.pbase.com/kgelner/image/108588990 代替テキスト

(これらの各画像のフルサイズバージョンは、リンクにあります)。

センサーに問題があったのは、より高いISOの場合です。現在のカメラは、要求されたときにISO 3200を実行できます。

http://www.flickr.com/photos/kigiphoto/4684772878/in/set-72157624236424558/ 代替テキスト

しかし、実際の800は、ほとんどの撮影の現実的な制限です(白黒で撮影していて、ノイズの性質上、それらの画像が十分に耐えられる場合を除く)。

シグマカメラは、写真から始める人にはあまり向いていません。なぜなら、これらのカメラは、多くのアシストモードやそのような性質のものを提供していないからです。自分でセンサーを試す最も簡単な方法はSigma DP-1またはDP-2です。以前のバージョンのカメラは使用が遅くなる可能性がありますが、すべてのカメラでディテールと色に良い味が得られますキャプチャー。

ずっとカメラを楽しんでいるので、私は明らかに公平な情報源ではないことに注意してください。したがって、カメラを入手する前に行うもう1つのことは、センサーからの画像をより詳細に探索することです。私は上記のいくつかを提供し、私は通常シグマカメラのみを撮影するのでサイトを探索できますが、シグマがここで作成したさまざまなすべてのカメラからの大量のサンプル画像を見つけることができます(フルサイズの画像も見つかります):

http://www.pbase.com/sigmadslr

また、Carl Rytterfalkのブログでたくさんの素晴らしい情報を見つけることができます。

http://www.rytterfalk.com/

どこかにダウンロード可能なRAWパックのサンプルがあり、Sigmaのカメラ、レンズ、Foveonセンサーについてのさまざまな話があります。彼は素晴らしい写真家であり、彼のビデオを見るかどうかを見ると非常に熱心です。

編集:カールは「なぜ私はシグマを使用するのか」という長い投稿を書いたばかりで、この質問に直接当てはまります。

http://www.rytterfalk.com/2011/01/20/why-i-choose-sigma/

彼の理由の要約は次のとおりです。

  1. ニュアンス(カラー)
  2. 密度
  3. マイクロコントラスト
  4. 真の切れ味
  5. ダイナミックレンジ

リンクで彼はより詳細にそれをいくつかのより多くのイメージと一緒に入れます。

私が言及するのを忘れていた注意点の1つは、これは直接センサーについてではなく、Foveonチップを収容するシグマ固有のDSLRについてです-カメラのダストプロテクターを取り外すだけで、IR作業にも簡単に使用できます(ユーザーが取り外し可能で、ツールなしで再インストールできるように構築されています)。


ええと、本当に素敵で包括的な!おめでとうございます
Nazrul Muhaimin '21 / 01/01

私がFoveonについて言うことの1つ...ブルースは本当に際立っています!
jrista

これらの画像には、後処理が適用されていないことに注意してください。これらの画像は、RAWコンバーターからほとんどそのままで、最小限の調整または調整なしです。
Kendall Helmstetter Gelner、2011

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私はSigmaが別の革新的なものを試してくれたことに対して多くの賞賛を得ています。紙の上では、Foveonセンサーは非常に良いアイデアです。しかし、シグマが14メガピクセルのセンサーを持つ460万個のフォトサイト(それぞれが色と強度に敏感)を含む現在のモデルを参照する方法には同意しません。

カラーチャネルが相互に相関していない場合は、フォトサイトの数に3を掛けてベイヤーと同等にすることで問題ありません。ただし、実際のシーンでは、カラーチャネルは、わずかに相関するものから強く相関するものまでさまざまです。次の例を見てください。

5MP Foveonセンサーと15MP Bayerセンサーがあります。各センサーには、500万の赤いピクセル、500万の緑のピクセル、500万の青いピクセルがあります。灰色のコンクリートの大きなブロックに座っている灰色の猫を撮影しています。シーンからの光はすべて灰色なので、各センサーの赤、緑、青のピクセルはすべて同じ量の光を受け取ります。ただし、Foveonセンサーでは、3つの同じ読み取り値が重なり合ってしまい、あまり有用ではなく、500万の一意のデータ値しか得られません。バイエルセンサーでは、横方向に変位し、1500万個のユニークな値が得られます。バイエルの画像はデモザイキングすら必要ないため、より多くの詳細が含まれます。

これは非常に不自然な例ですが、相関カラーチャネルが頻繁に発生するため、Bayer補間が機能するのはこのためです。黄色のオブジェクトを撮影する場合、Foveonとは異なり、緑色のピクセルはありませんが、赤色の読み取り値は緑の読み取り値についての情報を提供します。

相関による実際のテストでは、解像度はバイエルの2倍強に相当し、3倍のシグマの主張とは異なります。これは、460万フォトサイトを搭載した現在の主力モデルであるFoveonは、10メガピクセルのBayerにほぼ相当することを意味します(ただし、Foveonの色モアレがないなど、わずかに品質が異なります)。これにより、Foveonは24MP 35mm DSLRに少し遅れをとっています。現在のフォビオンは、光が最終層に到達するために上の2つの層を透過する必要があるため、暗い場所でも苦労しています。

未来:

それに基づいて、私の現在のアドバイスはバイエルのカメラを使用することですが、将来がどうなるかを見るのは興味深いでしょう。長い休止期間の後、シグマは1540万のフォトサイトを備えたSD1を発表しました。まだリリース日はありませんが、きちんとしたボディでこれを止めることができれば、24MP Nikon D3xはお金のために真剣に動くでしょう!

コインの反対側では、バイエルの決議は着実なペースで上昇し、単に経済学に支えられています(より多くの人々がより多くのバイエルを作っています)。センサーの解像度が高くなると、レンズの鮮明度、モアレ、その他のバイエルアーティファクトの対応する改善はありませんが、問題はずっと少なくなります。最終的に、メガピクセル数が十分に多いバイエルセンサーでは、Foveonと同じ効果が得られますが、ピクセルが互いに重なり合うことはありません。


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Bayerセンサーには、750万の緑のフォトサイトと、375万の赤と緑のフォトサイトがあります。あなたの例は完全にニュートラルな主題が最大量のデータを与えるという点で正しいですが、その例でも赤/緑/青のセンサー間にオーバーラップがないため、違いがあったときにデモザイキングでいくつかの色が表示される可能性があります猫と背景の間の輝度。しかし、実際にはいくつのものが灰色で、いくつのものがある程度の色を示しているのでしょうか。また、SD1には4500万個のフォトサイト(個別のセンサー)があります。
Kendall Helmstetter Gelner、2011

ケンドールはここで正しいでしょう。15mpベイヤーを使用すると、赤、緑、青の偶数ではなく、緑が750万、赤と青がそれぞれ3.75になります。私たちの視力は緑にも敏感なので、それは理にかなっています。Bayerが赤/青の情報の2倍の緑の情報を収集することは、決して害になるとは限りません。@ケンドール:SD1に関しては、マットには1540万枚の写真、またはセンサー上の個々の感光場所があるという点で正しいです。それぞれの写真は3つの異なる色を感知できるため、4,620万個のセンサーがあります。
jrista

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他の質問では、メガピクセルとセンサーを適切にカバーしたと思います。私の猫の例に関しては、完全に単調なシーンを持っていることは非常にまれなことだと私は認めます(回答で認めるポイント)が、ほとんどのシーンでは、3つのカラーチャネルが完全に一致しますが、相互に高度に相関するカラーチャネルが存在する可能性があります。明るいシアン、ショッキングピンク、明るい黄色の非常に派手なシーンがあり、それでもFoveonフォトサイトごとに2つの同一の読み取り値がある場合があります。
Matt Grum、2011年

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Baterセンサーのデモザイキングがカラーチャネルを効果的にアップサンプリングしていると言うのは公平ではありません。適応均質性指向補間のようなアルゴリズムで行われていることは、はるかに洗練されており、実際の画像で発生するカラーチャネル間の強力な統計的相関を利用して、隙間を埋めるだけです。
Matt Grum、2011年

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純粋なマゼンタの異なる強度の広い領域がある場合、マゼンタは赤と青の等しい部分の混合物であるため、各ピクセルの赤と青のセンサーが同じ値を記録していることがわかります。はい、1ピクセル幅のスレッドがあると、Bayerはそれを見ることができませんが、Bayerセンサーのピクセル数が3倍であれば、スレッドを複数のピクセルでカバーできます。とにかく、レンズによってシャープに解決された1ピクセルのスレッドは、灰色の猫と同じくらいまれです...
Matt Grum
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