Nieuw sensorpatent Panasonic verhoogt dynamisch bereik

Panasonic heeft een patent verkregen op beeldsensortechnologie met een variabele belichting per pixelrij. De technologie maakt niet alleen een hoger dynamisch bereik mogelijk, maar vermindert ook moiré-effecten bij video.

De gepatenteerde technologie maakt het mogelijk om de belichting per pixelrij van de sensor in te stellen. Dat is bijvoorbeeld handig bij landschapsfotografie, waarbij het dynamisch bereik van de beeldcompositie dat van de beeldsensor kan overstijgen. Normaal gesproken zoeken fotografen hun toevlucht tot grijsverloopfilters, maar met deze technologie zouden dergelijke filters niet meer nodig zijn. Vooral compactcamera's, waarop geen filters kunnen worden bevestigd, zouden daarvan kunnen profiteren. Het verhogen van het dynamisch bereik zou met deze technologie zowel voor video als foto's gebruikt kunnen worden.

Voor video-opnames zou de sensortechnologie, volgens techpatentblog Egami, nog een ander voordeel met zich meebrengen, namelijk vermindering van moiré-effecten. Hoe dit precies in zijn werk gaat is nog niet geheel duidelijk.

Momenteel worden in de meeste gevallen pixelrijen of -kolommen overgeslagen om de volledige sensorresolutie te reduceren tot een videoresolutie als full hd. Dat gaat bij fijne details in beeld vaak gepaard met moiré, een vorm van aliasing. Een betere methode is het samenvoegen van beeldinformatie van verschillende pixels, ook wel bekend als 'pixel binning', dat onder meer door de EOS 5D Mark III van Canon gebruikt wordt.

Reacties (13)

[Ventieldopje]

Dit zou toch eigenlijk sowieso al kunnen als je de sensor tijdens dat hij belicht wordt uit kan lezen?

Als je dan een foto van een landschap als voorbeeld neemt zou dat betekenen dat je de bovenste rijen pixels eerder uit leest dan dat de sluiter weer dicht gaat en die waarde alvast opslaat totdat de sluiter ook dicht is en je de rest van de pixels uit kan lezen. De bovenste pixels worden uiteindelijk dan wel overbelicht maar die goeie waardes heb je toch al opgeslagen, voeg die waarden samen en dan heb je ook een hoger dynamisch bereik.

Zal niet zo simpel zijn als dat ik hier loop te vertellen natuurlijk maar ik vraag me alleen af waarom dit nog niet gedaan wordt en/of mogelijk is

[Makkelijk]

Dat werkt niet omdat het uitlezen niet zo snel gaat. Als dit zo zou werken was een sluiter überhaubt niet nodig geweest.

Wat panasonic doet is echter ook heel eenvoudig (maar wel erg slim). De hoeveelheid stroom op de sensor bepaald (nu al) de lichtgevoeligheid, sensors worden net als TFT schermen per rij gevoed en uitgelezen dus dit is heel makkelijk uitvoerbaar.

Dit is dus eigenlijk gewoon local dimming maar dan omgekeerd.

[Verwijderd]

Het werkt in principe wél

Je hebt bij een camera geen sluiter nodig... Immers, ook bij video wordt de pixel uitgelezen, en daar gaat echt geen sluiter overheen! De meeste compact camera's hebben ook helemaal geen sluiter!

Een sluiter helpt echter om de ruis te verminderen. (Geen opwarming van de chip, geen electronica om de juist uitleestijd te garanderen) Dat is de reden dat hij toch nog gebruikt wordt.


Jouw uitleg klopt ook van geen kant... Er is geen hoeveelheid stroom op de sensor die gevoeligheid zou bepalen. De sensor opzichzelf heeft helemaal geen variabele gevoeligheid! De quantum efficientie ligt gewoon vast. Die gevoeligheid die je instelt is alleen een versterker op het signaal dat uit de sensor komt. En dat is er alleen maar om goedkopere ADC's te kunnen gebruiken, want in principe kun je helemaal zonder variabele versterker werken.

[Atomsk]

Voordeel is duidelijk bij een lege horizon, heldere lucht, etc. Ik vraag me echter af wat er gebeurt als er bijvoorbeeld een boom midden in het beeld staat die gedeeltelijk boven de horizon uitkomt. Dan krijg je een kruin die op de grens van de horizon erachter ineens een andere helderheid krijgt toch? Lijkt me niet wenselijk.

[mjtdevries]

Dus zorg je er voor dat de grens heel gelijdelijk verloopt zodat het niet teveel opvalt.

Maar dat probleem is er inderdaad wel, en is de reden dat ik mijn gradatiefilter eigenlijk nooit gebruik en twee opnames combineer in foto.

Maar in een situatie waarin je onderwerp beweegt (denk aan water, of boombladeren etc) kan dat wel complicaties geven.

[Verwijderd]

Ik ga er vanuit dat weliswaar de pixel korter belicht wordt, maar daarna wel een grotere digitale versterking krijgt. (vergelijkbaar met een hogere ISO gebruiken)

Een boom krijgt dan wat meer ruis dan je zou verwachten....

[maykoga]

Dacht er eergisteren nog aan, wat een toeval!

variabele ISO waarden die dan over het scherm te verdelen zijn en zo een ND-filter vervangen. perfect voor de Landschapsfotograaf.

In tegenstelling tot HDR blijft er naar mijn mening genoeg contrast over.

Beperkende factor blijft wel dat je de gevoeligheid alleen maar kunt verhogen en zo altijd meer ruis krijgt in de gebieden die tot voorheen altijd onderbelicht waren. Maar met de verbeterende ISO/Ruis prestaties wordt dit probleem ook kleiner.

[Reactie gewijzigd door maykoga op 25 juli 2024 19:55]

[brompot758]

Normaal gesproken zoeken fotografen hun toevlucht tot grijsverloopfilters,

Dat is maar een heel beperkte methode die bovendien allen echt goed werkt als je een min of meer vlakke horizon hebt waar geen objecten op de voorgrond bovenuit komen. Het fotograferen van een molen met een mooie lucht wekt zo niet echt goed omdat de molen naar boven toe te donker wordt.

Een andere methode is het schieten van een belichtingsbracket (van statief uiteraard) met bijvoorbeeld -1, 0 en 1 stop belichting. Die voeg je dan samen met een high dynamic range (HDR programma). Hoe groter je bracket, hoe groter je dynamisch bereik. RAW schieten helpt ook.

Die nieuwe sensor lijkt de HDR beslissing per pixelrij te kunnen nemen. Wat mij nou benieuwt is of hij het grotere dynamische bereik dat hij meet comprimeert in het echte dynamisch bereik van de sensor, of dat hij echt een foto met meer dan de ca 8-9 stops die nu gangbaar zijn produceert. Dat eerste is al heel netjes (geen overbelichte luchten meer), maar dat laatste is echt baanbrekend.

[Verwijderd]

Goh, waarempel een echte fotograaf met praktijkervaring op tweakers.net! Enige waarin je je vergist, is het aantal stops dat een moderne mid-range camera kan vastleggen. Dat is 13 (zie bijvoorbeeld www.dxomark.com). Dus de lat ligt iets hoger...

Verder zijn er al enkele jaren camera's te koop die een HDR maken tijdens de opname. Dus ik denk niet dat deze vinding van Panasonic voor statische landschapsfotografie enig voordeel biedt.

[Hoppa!]

In de categorie 'waarom heb ik dit niet zelf bedacht'. Borderline geniaal dit, maar toch o-zo simpel bedacht.

[mjtdevries]

Ik heb dit zelf niet bedacht omdat het geen vergroting van het dynamisch bereik tot gevolg heeft, maar gewoon een gradatiefilter.

Grappig, maar niet wat je wilt.

Wat je wel zou kunnen doen is per rij om-en-om de belichting in te stellen. Dan vermindert de vertikale resolutie van je foto wat, maar dan heb je over de gehele foto een hoger dynamisch bereik.
Dat zou veel nuttiger zijn.

Maar daarvoor is volgens mij al pior-art.
Voor dit alternatieve gradatiefilter niet, dus dat kan je weer lekker patenteren.

[Universal Creations]

Het idee om dit te doen bestaat volgens mij al veel langer, alleen Panasonic voert het dan ook uit. De implementatie ervan vind ik zelf erg beperkt, want het werkt alleen als je een rechte horizon hebt. Het idee van een ND-filter dus.
De volgende stap in deze ontwikkeling zou wel enorm veel winst opleveren: belichting/iso per pixel.

[mjtdevries]

Het idee is waarschijnlijk al gepatenteerd, waardoor Panasonic het niet uit kan voeren zonder er voor te betalen.

Deze implementatie (die veel minder nuttig is) is niet gepatenteerd en daar hoeven ze dan niet voor te betalen.