Binnekort minder hoofdpijn

Met deze sensor kunnen highlights ALTIJD terug gehaald worden

Siem van Woerkom 743 0
Dynamisch bereik zo goed als het menselijk oog? Dat is de droom voor een groep Duitse onderzoekers, die recent met iets zeer interessants zijn gekomen.

Nooit meer overbelichte highlights op je sensor?

Een foto schieten en ALTIJD een perfect beeld krijgen? Nooit meer overbelichte hotspots in je beeld zoals lampen, tl-balken of de zon? Misschien is het binnenkort mogelijk. Onderzoekers van het Institut für Mikroelektronik Stuttgart in Duitsland hebben een beeldsensor ontwikkeld die het vrijwel onmogelijk maakt om je highlights te verpesten. Het maakt gebruik van 'zelfherstellende pixels' die niet verzadigd raken wanneer ze beeldinformatie binnen krijgen. Waar een normale pixel 'vol' kan raken met waardes tot op een zekere hoogte (puur wit) beginnen deze pixels na het hoogste punt gewoon opnieuw met tellen, en houdt hierbij het aantal keren bij dat het opnieuw is begonnen. Dit betekent dat het niet meer mogelijk is om beelden in je foto te hebben die 100% wit zijn. Tenzij je dit zelf wilt en in een programma als Photoshop of Lightroom zelf aanpast. 

Hoe het allemaal precies werkt? Traditionele CMOS-sensoren hebben in feite een beperkt bereik van belichting dat ze kunnen opnemen voor elk kleurkanaal van elke pixel, dat wordt opgeslagen als een geheel getal. Op een 14-bits sensor ligt deze waarde voor elk van de rode, groene en blauwe kleurkanalen voor elke pixel ergens tussen een waarde van nul voor totale zwartheid, en 16.383 voor puur wit. Alles dat een helderheidswaarde hoger dan 16.383 zou produceren, gaat verloren.

Met deze nieuwe sensor gebeurt het volgende; wanneer de data-verzadiging op een pixel het maximum bereikt (16.383), wordt deze gewoon teruggezet naar nul en blijft de teller weer omhoog tellen. Het aantal keren dat een pixel op deze manier moet worden gereset, wordt opgeslagen naast de resterende waarde, wat betekent dat highlights nooit worden ge 'clipped' en altijd kunnen worden hersteld.

Baanbrekend

Waar zou je dit allemaal voor kunnen gebruiken? Enorm veel scenarios. Een sensor als deze in toekomstige camera's zou kunnen betekenen dat je niet langer hoeft te onderbelichten om details in de lucht of een witte trouwjurk te behouden. Je kunt eigenlijk correct belichten voor je onderwerp en je geen zorgen te maken over waar de hoogtepunten helemaal (weg)vallen.

Voor nu lijkt het erop dat de chip bestemd is voor video, aldus hoofdonderzoeker Stefan Hirsh. Hoewel hij zegt dat 'het ook mogelijk moet zijn om de technologie voor foto's te gebruiken'. Het is uiteraard op dit moment nog in de kinderschoenen en de techniek is vrij beperkt. Het vereist veel extra schakelingen die in de pixels worden opgenomen, wat betekent dat de werkelijke fotodiodes slechts ongeveer 13% uitmaken van het oppervlak dat elke pixel nodig heeft. 

Maar voor nu kunnen we dromen..

afbeelding van Siem van Woerkom

Siem van Woerkom | Redacteur

Bekijk alle artikelen van Siem