Sigma всё-таки сделает это? Полнокадровая матрица Foveon может выйти уже скоро

Компания Sigma уже много лет пытается довести до ума полнокадровую матрицу Foveon. И хотя разработка началась ещё в 2018 году, последние годы новостей было немного. Теперь же глава компании Kazuto Yamaki говорит, что инженерам наконец удалось продвинуться вперёд, и в этом году проект может перейти на финальный этап разработки.
 

Почему Foveon так отличается от обычных матриц

Технология Foveon построена иначе, чем привычные матрицы камер. В большинстве современных матриц используется мозаичный фильтр — когда один слой сенсора содержит пиксели разных цветов (красный, зелёный и синий), а камера затем «достраивает» недостающую информацию, анализируя соседние пиксели.



У Foveon другой подход. Здесь используется трёхслойная структура:
каждый цвет — красный, зелёный и синий, имеет собственный слой.

В теории это означает, что каждый пиксель изображения записывает сразу полную цветовую информацию. Благодаря этому снимки должны получаться более детализированными, с точными цветами и меньшим количеством артефактов.

Такие матрицы уже использовались в камерах Sigma, но пока только в меньших форматах. Создать полноценный полнокадровый Foveon — давняя цель компании, над которой она работает почти десять лет.
 

Три этапа разработки

Ещё в 2022 году Ямаки объяснял, что разработку можно условно разделить на три стадии.

На первом этапе инженеры проводят многочисленные компьютерные симуляции, чтобы убедиться, что новая трёхслойная архитектура работает так, как задумано.

На втором этапе создаётся прототип — небольшой сенсор с тем же размером пикселя, что и будущий продукт, но с меньшим количеством пикселей. Это позволяет проверить реальные характеристики матрицы.

И наконец, третий этап, это тестирование полноценного полнокадрового прототипа с теми же характеристиками, которые будут у серийной версии.

В 2022 году разработка уже находилась на втором этапе, и тогда Ямаки надеялся завершить работу к концу года. Однако всё пошло не по плану. Ещё годом ранее инженерам пришлось фактически начать проект заново после обнаружения серьёзного технического дефекта.
 

Почему разработка так затянулась

Со временем стало ясно, что сроки слишком оптимистичны. Через два года после тех заявлений Ямаки признал, что матрица всё ещё не продвинулся дальше второго этапа.

Весной прошлого года он рассказал, что практически каждый новый прототип приносит новые технические проблемы.

В интервью для подкаста PetaPixel он тогда говорил:

«К сожалению, всё занимает намного больше времени, чем мы ожидали. Каждый раз, когда мы создаём новый прототип, мы обнаруживаем новые технические проблемы. Но мы всё равно медленно движемся вперёд, потому что пообещали выпустить продукт с матрицей Foveon».
 

Наконец появился прогресс

На выставке CP+ Camera & Photo Imaging Show в Йокогаме в начале этого месяца Ямаки поделился более оптимистичными новостями.

По его словам, за последний год команда смогла лучше понять причины основных проблем.

Если всё пойдёт по плану, уже этой весной или летом разработка сможет перейти на следующий этап. Пока же проект всё ещё находится на второй стадии.
 

Главная проблема — шум

Самая серьёзная техническая трудность, над которой сейчас работает команда, — это шум изображения.

По словам Ямаки, у матрицы есть несколько сложных задач, но ключевая из них именно шум. Инженерам пришлось долго искать его источник, потому что причин оказалось сразу несколько.

Интересно, что на бумаге матрицы Foveon должны собирать примерно в три раза больше света. Теоретически это должно давать примерно 1,7-кратное улучшение соотношения сигнал/шум.

Но на практике всё оказалось сложнее: в реальных условиях съёмки Foveon часто уступает традиционным матрицам по работе в слабом освещении.

Ещё в 2014 году генеральный менеджер подразделения Foveon Shri Ramaswami признавал, что уровень шума у таких матриц выше, чем у обычных матриц.



Частично это связано с самой архитектурой сенсора. Свет должен проходить через несколько слоёв, и часть его может теряться во внутренних структурах, разделяющих эти слои. Дополнительную сложность создаёт и программная обработка, необходимая для получения чистых цветов из сигналов, которые изначально довольно смешаны.

Проще говоря, заставить свет правильно работать внутри трёхслойной структуры — крайне непростая задача.
 

Почему всё может быть ещё сложнее

Есть предположение, что проблемы могли усилиться после того, как Sigma изменила размер пикселя в новой полнокадровой версии матрицы. Это могло создать дополнительные технические сложности, на решение которых ушло несколько лет.

Тем не менее прогресс всё-таки есть. Судя по последним заявлениям Ямаки, компания надеется, что уже в этом году проект наконец сможет выйти из второго этапа разработки.

И даже если путь к готовому продукту оказался гораздо длиннее, чем ожидалось, сама попытка создать уникальную полнокадровую матрицу для относительно нишевого рынка выглядит довольно смелым и амбициозным шагом.

К списку фотоблога