我的關於FoveonX3傳感器的一點認識介紹

 

在今年的CP+上那個總是與眾不同的Sigma推出 SD1 Merrill，吸引了大家的關注，特別是該相機的傳感器FoveonX3。

 

 

這兒簡單地介紹一下Foveon傳感器，包括它的一些優缺點。

 

說起Foveon這個名字，它來自英語的Fovea，意思是其傳感器和人眼的中心凹一樣，感度最佳。

 

　一般的傳感器隻有一層感光層，在其上麵塗有色彩濾波膜（Color filter）。每個像素接受Ｒ，Ｇ，Ｂ中的一種光波。而Foveon傳感器則可以在同一像素同時接受Ｒ，Ｇ，Ｂ三種光波。

 

　關於Foveon傳感器構造的說法，有兩種版本。

 

　版本一：當光線射入傳感器後，根據ＲＧＢ波長的不同，各種光在不同的深度被感光層吸收而產生電子。Ｂ在最淺層，Ｇ在中間，Ｒ在最深層被吸收。從而在同一像素同時得到ＲＧＢ的信號。

 

　版本二：將三層感光層疊在一起，每層之間有一層色彩濾波膜。當光線射入傳感器後，最上層對所有光波的強度作反應，波長最短的Ｂ光波被第一層色彩濾波膜擋住，中間層對ＲＧ光波的強度作反應，第二層色彩濾波膜再擋住Ｇ光波，最下層裏對Ｒ光波的強度作反應。從三層的信號量的差分，即可得到ＲＧＢ各個信號量了。

 

或許，版本二是版本一的詳細版。不管怎麽，這一想法很是先進，可以說是革命性的，據說是Foveon的工程師Dick Merrill發明並取得專利的。

 

由於在同一像素位置可同時取得Ｒ，Ｇ，Ｂ３個信號，不需要做色彩插值的工作。原理上說，不會產生偽色。Foveon傳感器最大的優點是不產生偽色。

 

（一般的傳感器同時隻能取得Ｒ，Ｇ，Ｂ中某一個信號，必須從該像素附近取得其他信息而決定另外２個信號量。簡稱demosaic。另外２個信號量的決定如果出錯，就會有偽色，偽信號出現。）

 

　第二個優點是分辨力高。因為不產生偽色，使用Foveon傳感器的照相機鏡頭裏也就不需要裝低通濾波鏡（Low pass filter）。這樣又可以提高相機的分辨力。

 

　應該說，Foveon傳感器是非常有魅力的。

 

　可是，再好的理論還要有相應的工藝配上去。

 

　實際上，那些Ｒ，Ｇ，Ｂ的光波並不完全按照人的意誌行動。由於各種原因，可能是感光層純度，厚度的偏差，也可能是對於溫度的敏感，或許是周圍電路的幹擾，那些光波，尤其是Ｒ光，在傳到最深層之前，有些已經悄悄地溜走了。至於有多少溜走，則是相當隨機，難以把握。尤其在高感度時，光線本身就弱，能夠到達最深層的Ｒ光更是寥寥無幾，再摻合些噪音電子，簡直無以判斷。這就是人們常說Foveon的弱點是高感度差。很諷刺，這和當年取名於Fovea的意圖是背道而馳的。

 

再說像素，SD1 Merrill號稱4600萬，它的算法是，4800x3200x3層。從這兒可知，其真正的像素是4800x3200=1536萬個。考慮到它無需demosaic，應該比普通16M照相機的分辨力略高一點。

 

Foveon傳感器另外一個缺點是價格高。由於僅Sigma獨家使用，銷售量極小，造成難以將價格下降。如此常此以往，很擔心Sigma能否維持。如果Foveon從市場上消失，多少會讓人們會感到有些失落。