Quattro: een nieuwe benchmark voor natuurgetrouw?

0
0
0
s2smodern
Foveon's General Manager Shri Ramaswami en Vice President of Applications, Rudy Guttosch waren een dag in Nederland, waardoor ik de gelegenheid kreeg om ze te spreken. "Hebben we het in de fotografie over beeldkwaliteit, dan hebben we het over Realisme. Bij Foveon geloven we dat fotografie zich van andere kunstvormen onderscheidt, omdat het in staat is een scene zo natuurgetrouw mogelijk weer te geven. Met het toenemen van de sensor resolutie worden opnames steeds realistischer. Contrast èn micro-contrast dragen daar aan bij", zo begon Shri. Q

Vooruitgang door gedurfde keuzes

Gedurfde keuzes leiden soms tot revolutionaire veranderingen. Aan het begin van de digitale fotografie waren camerafabrikanten er van overtuigd dat alleen dure CCD sensoren geschikt waren voor hoogwaardige opnames. CMOS sensoren leverden te veel ruis. Canon maakte destijds een onorthodoxe keuze, door de ruis van een CMOS sensor per pixel te corrigeren. Hierdoor kreeg Canon een voorsprong op andere cameramerken, omdat Canon de productiekosten van een goede digitale spiegelreflex camera spectaculair kon verlagen. Inmiddels zijn alle spiegelreflexcamera's en compacte systeemcamera's voorzien van een CMOS sensor.

De huidige CMOS sensoren zijn niet perfect als het gaat om het vastleggen van kleur. Iedere afzonderlijke pixel van een CMOS sensor registreert maar 1 kleur: rood, groen of blauw. Omdat onze ogen gevoeliger zijn voor groen dan voor rood of blauw, zijn camerasensoren van net zo veel groene pixels voorzien, als van rood en blauw bij elkaar. Een 36 megapixel sensor bevat dus 18 megapixels groen, 9 megapixels rood en 9 megapixels blauw. Dat sluit perfect aan op hoe het menselijk oog kleuren registreert, maar op detail niveau klopt het niet altijd. Bij Foveon zijn ze er van overtuigd dat een opname hierdoor minder natuurlijk overkomt dan een opname gemaakt met een sensor waar iedere pixel alle kleuren vastlegt. Het heeft te maken met gevoel dat je krijgt bij het kijken naar een foto. Je kunt niet altijd uitleggen waarom de ene opname natuurlijker, realistischer oogt dan een andere. Toch zie je het verschil. Is de tijd rijp voor een nieuwe gedurfde keuze?.

Tekortkomingen van CMOS sensoren

 
Op CMOS sensoren in moderne camera's zitten de pixels in een patroon over de sensor verdeeld. Het meest voorkomende patroon, de Bayer matrix, zie je hiernaast. Om een kleurenopname te leveren, spiekt iedere pixel van een CMOS sensor de andere twee kleuren bij de buren. Dat gaat heel erg goed: moderne digitale camera's leveren een beeldkwaliteit die we een paar jaar geleden niet voor mogelijk hadden gehouden. Maar het gaat ook wel eens mis. Fotografeer je een fijn geweven stof die zuiver rood of blauw is, dan heeft een 36 megapixel camera nog maar 9 megapixels die het beeld registreren. In het geval van een zuiver rode stof zien de groene en blauwe pixels (3/4 van het totale aantal pixels) niets meer. Gelukkig komen we in de praktijk geen zuiver rode of blauwe stoffen tegen. Bayer

An image should not look like a cartoon.
Software needs to go out of the way.
Image Quality is not about sharpening!
Shri Ramaswami, general manager Foveon

Een ander nadeel van CMOS sensoren met een Bayer matrix, is het ontstaan van kleur moiré. Bij het fotograferen van zeer fijne patronen ontstaan bij CMOS sensoren interferentiepatronen met valse kleuren, die er in werkelijkheid niet waren. Dankzij laagdoorlaat filters en / of softwarematige correcties in digitale camera's kom je in praktijkopnames zelden zichtbare kleur moiré tegen. Toch zou het mooier zijn, als je opnames helemaal niet hoeft te verscherpen of van valse kleuren hoeft te ontdoen. Hoe minder software er aan te pas komt, des te natuurlijker het beeld.

Foveon: (in theorie) beter dan CMOS

Bij Foveon staat een natuurlijk beeld voorop. Daarom heeft Foveon bij het sensor ontwerp een radicaal andere keuze gemaakt. Elke pixel van een Foveon sensor ziet alle kleuren en bestaat uit 3 lagen met een verschillende kleurgevoeligheid. De pixels op een Foveon sensor hoeven geen kleuren te spieken bij omliggende pixels. Met een nòg natuurlijker beeld als resultaat. Shri Ramaswami licht toe dat Foveon in het verleden dat simplificeerde door het voor te stellen als een blauwe, groene en rode laag. In feite zijn de 3 lagen panchromatisch: ze registreren alle kleuren. Maar in een verschillende verhouding.

Het is de kunst om opnames te maken bij zo laag mogelijke ISO waarden. Dat geldt voor alle camera's.

Het nadeel van 3 lichtgevoelige lagen boven elkaar in 1 pixel, is dat er voor de onderste laag nog maar weinig licht over is. Met een slechtere signaal ruis verhouding als gevolg. Opnames gemaakt met de Sigma Merrill camera's leveren hele mooie beelden, zolang je je beperkt tot lage ISO waarden. Boven de 400 ISO wordt de ruis spelbreker. Foveon heeft de signaal ruis verhouding van de Quattro sensor aanzienlijk verbeterd in vergelijking met de Merrill sensor. Shri Ramaswami benadrukt dat ook de nieuwe Foveon sensor bij de hoge ISO waarden meer ruis vertoont dan traditionele CMOS sensoren. Daarna begint hij aan de toelichting hoe Foveon er in geslaagd is om de signal ruis verhouding van de sensor te vebeteren.

Foveon X3: radicaal anders

De Sigma Quattro sensor bestaat uit 3 lagen, waarvan de bovenste laag uit 19.5 megapixels bestaat, en de middelste en onderste laag elk uit 4.88 megapixels. Alle 3 de lagen absorberen alle kleuren, maar in een verschillende verhouding. Dat is in onderstaand plaatje weergegeven met een blauwe, groene en rode laag.
De Foveon Quattro registreert net zo veel kleuren als het menselijk oog en doet dat in 14 bits. Dat zorgt voor zeer natuurlijke toonschalen. Om zo veel mogelijk profijt hiervan te hebben, zijn een goed beeldscherm, een goede printer en goed kleurbeheer vanzelfsprekend. De meesten van ons gebruiken (nog) een monitor die niet in staat is om alle kleuren weer te geven die het menselijk oog kan zien. Dan kan het zo zijn dat je een kleurverschil pas ziet in print, terwijl je op een beeldscherm geen verschil zag. Maar dit terzijde.
De  cameraprocessor zet alle informatie om in een 19,5 megapixel RGB opname. Hierdoor levert de Foveon Quattro sensor een 16% hogere resolutie dan de vorige Foveon sensor, een nauwkeurigere kleurweergave en een beter signaal ruis verhouding dan de vorige versie van de Foveon sensor, de Sigma DP Merriil. Omdat alle 19,5 megapixels volledige kleurinformatie bevatten, is er geen sprake van kleur moiré en is de detaillering van rode en blauwe onderwerpen aanmerkelijk beter dan bij een CMOS sensor die in een systeemcamera of spiegelreflexcamera wordt gebruikt. Volgens de heren van Foveon komt de resolutie van een 20 megapixel Foveon Quattro sensor overeen met de resolutie van een 39 megapixel Bayer sensor.
Quattrosensor

Camera mèt lens: Sigma dp2 Quattro 

"The lens is the most important factor for a sensor".
Shri Ramaswami, general manager Foveon

De kwaliteit van een sensor komt alleen tot zijn recht, als je er een minstens even goed objectief bij gebruikt. Een andere gedurfde keuze is dat de Sigma Quattro sensor alleen geleverd wordt met een vaste lens, die perfect is uitgelijnd en afgestemd op de sensor. Wil je met een ander brandpunt fotograferen, dan koop je er een andere Quattro camera bij. Binnenkort verschijnt de Sigma dp2 Quattro: de eerste luxe compactcamera met een vaste 30 mm lens en een 20 megapixel Quattro (Foveon X3) sensor. De beeldhoek van deze combinatie komt overeen met de beeldhoek van een 45 mm standaardlens op een camera met een volformaat sensor. De DP2 Quattro is dus een voor de hand liggende camera om als eerste uit te brengen. De Sigma DP2 Quattro is een spiegelloze camera, waarbij je Liveview gebruikt voor scherpstellen. Zowel het ontbreken van de spiegel als het scherpstellen op basis van het sensor signaal, leveren een positieve bijdrage aan de uiteindelijke scherpte. Flitssynchronisatie is mogelijk tot 1/2000 seconde, waardoor je veel langer bij volle opening kan blijven fotograferen. Ten opzichte van een spiegelreflexcamera, met een flitssynchronisatie van 1/250 seconde, scheelt dat 3 stops! Door de beperking van een snelste sluitertijd tot 1/250 seconde, zal je bij gebruik als invulflits noodgedwongen moeten diafragmeren. Het verschil in bokeh van een ingeflitste opname bij f/2.8 en 1/2000 seconde of f/8 en 1/250 seconde is enorm.

Sigma mikt met deze camera op de kwaliteitsbewuste fotograaf, die een compacte camera met compromisloze kwaliteit wil hebben. Op de persbijeenkomst in Houten lieten Shri en Rudy verschillende afdrukken zien, die gemaakt waren met de Sigma DP2 Quattro. De afdrukken waren meer dan een meter groot en zeer levensecht. De beeldkwaliteit is daadwerkelijk indrukwekkend. Ook de bokeh zag er heel mooi uit in de opnames die bij volle opening waren gemaakt. DP2
Waar de volformaat sensoren van de Nikon D800E en de Sony A7R middenformaat camera's naar de kroon steken, doet Sigma dat nu met een APS-C camera. Is dit een vooruitgang dankzij de gedurfde keuze van Foveon voor een revolutionair ander type sensor? Wordt Foveon X3: de nieuwe benchmark voor natuurgetrouwe opnames? Ik ben benieuwd.
Ivo Freriks
Author: Ivo Freriks
Met CameraStuffReview hoop ik een bescheiden bijdrage te leveren aan het plezier dat jij aan fotografie beleeft. Door camera's en lenzen op dezelfde wijze met elkaar te vergelijken en telkens de voor- en nadelen op een rijtje te zetten, hoop ik jou te helpen bij het vinden van de juiste camera of lens.

0
0
0
s2smodern

Laat je reactie achter

Reageren als gast. Aanmelden of inloggen.
Bijlagen (0 / 3)
Deel jouw locatie

Over ons: