星期三, 1月 29

富士新感光元件專利曝光各顏色像素面積不同

  要解釋“像素(pixel)”似乎並非三言兩語可以解釋清楚,感光元件上的像素,跟計算機屏幕上所顯示的像素所指的又有所不同。不過有一點大家應該都會同意,在我們的認知中,同一片感光元件中的每個像素都應該是對等的,有著相同的尺寸。但是最近流出的一項富士感光元件設計專利似乎會讓大家改變這種看法,因為在該項設計中,對應不同顏色的像素將會採用不同的尺寸,而且加入了對應白色的像素。


  其實像素並非一定擁有相同大小,在部分LCD屏幕中不同顏色的像素就有輕微的尺寸差異,雖然會影響照片在LCD中顯示的顏色,但對照片的數據卻無影響。這次富士的新設計跟之前的X-Trans不同,除了改變排列之外,把對應不同顏色的像素改作不同大小,在設計中加入對應白光的像素(不設顏色濾鏡), 以RGBW四個為一組,其中綠色和白色像素明顯面積較大,大約是紅色或藍色的兩倍。據稱新設計可以令色彩還原更佳,而另一方面,色度噪點(chrominance noise)會增加而亮度噪點(luminance noise)則會減少。有人提出,我們對亮度噪點的敏感度相對於色度噪點更高,新設計能夠讓照片看起來有更好的表現。

  對感光元件有基本認識的讀者都知道,在一般的拜耳設計和X-Trans感光元件之中,對應綠色像素在數量上比紅色或藍色更多,實際上新設計的感光元件在對應綠色以及紅色或藍色的面積比例上沒有太大分別。不過,由於排列方式不同和有對應白色的像素加入,在影像計算的過程中會有細微分別。另外,由於部分像素尺寸較大,理論上面積較大的像素比較不容易產生噪點,但也會影響到照片的信噪比(signal / noise ratio)表現。

現在主流的拜耳設計(左圖)和X-Trans(右圖),不同顏色像素有著大致相同的尺寸。
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