Coincidiendo con el décimo aniversario de la gama de cámaras digitales FinePix, FUJIFILM Corporation presenta el “Súper CCD EXR”, un nuevo y revolucionario sensor especialmente desarrollado para alcanzar la más alta calidad de imagen.
Existe en el mercado de cámaras digitales una fuerte demanda por aumentar el número de píxeles del sensor, siendo utilizado este dato con demasiada frecuencia como un baremo fácil para medir la calidad de imagen. Con la introducción de excelentes cámaras de 12 megapíxeles como las FinePix F50fd y FinePix F100fd, FUJIFILM logró incrementar la densidad de los píxeles al mismo tiempo que conseguía controlar el ruido de la imagen y optimizar la sensibilidad. En el marco del proyecto “Tecnología Real Photo”, FUJIFILM ha llevado a cabo un programa para combinar la mejora de la calidad global de la imagen con el aumento de la resolución del sensor.
“Tecnología Real Photo” se fundamenta en la creencia de que los fotógrafos experimentados, muchos de los cuales se formaron utilizando excelentes películas reversibles como FUJICHROME Velvia o PROVIA, entienden que la base de la verdadera calidad de imagen es una combinación de muchos factores, como por ejemplo la tonalidad, el matiz, la fidelidad cromática, el rango dinámico, la nitidez y la resolución. Es sabido que el hecho de incrementar el número de píxeles incorporados en un sensor realmente hace que sea más difícil obtener una alta sensibilidad y un amplio rango dinámico, y que cuanto más pequeño sea el fotodiodo, más se incrementan los problemas relacionados con el ruido de imagen y el efecto “halo” y “recorte”.
En consecuencia, muchos estiman que la alta resolución y la alta sensibilidad son dos cosas opuestas e irreconciliables, imposibles de optimizar en un mismo sensor, sobre todo en el caso de las cámaras compactas, cuyos sensores son necesariamente más pequeños. También hay que tener en cuenta que las fotografías de alta calidad dependen en última instancia del sujeto y que las imágenes de una calidad excelente tomadas con poca luz necesitan una alta sensibilidad y las de alto contraste un amplio rango dinámico, mientras que captar los detalles más precisos, como por ejemplo las hojas de un árbol o el cabello de una modelo, dependen de la alta resolución.
Con el objetivo de dar una respuesta eficiente a este tipo de problemas, los ingenieros de FUJIFILM emprendieron la tarea de diseñar un sensor flexible capaz de responder a las necesidades del fotógrafo, cuyo objetivo final es el de producir un sensor que funcione de la manera más parecida al propio ojo humano a fin de reproducir exactamente aquel matiz de color o sensibilidad de un tono que haga que la escena resulte tan especial para el fotógrafo. En este sentido, el “Súper CCD EXR” es esencialmente un sensor adaptable que cambia su complejo comportamiento electrónico para adecuarse al sujeto, adaptando sus características a las necesidades del fotógrafo y produciendo la mejor imagen sin comprometer la calidad.
El “Súper CCD EXR” constituye la última nueva generación de Súper CCD producida por FUJIFILM. A lo largo de los años, FUJIFILM se ha destacado por la fabricación de sensores de alta resolución mediante el uso de la tecnología “HR” (F50fd, F100fd) y la alta sensibilidad/amplio rango dinámico que se ha logrado con los sensores “SR” (S3 Pro, S5 Pro). En el futuro, la intención es la de producir un sensor de tipo universal adecuado para todo tipo de fotografía de alta calidad.
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Tecnología Súper CCD EXR
El Súper CCD EXR ofrece tres cambios importantes en relación con los anteriores sensores fabricados por FUJIFILM:
1. Una nueva distribución del mosaico del filtro de color
2. Un nuevo método de “pixel binning”
3. Una completa revisión del control de la carga electrónica
1. EXR: “Tecnología de fusión de píxeles” que proporciona alta sensibilidad y bajo ruido
Aumentar la sensibilidad puede generar un incremento del nivel de ruido aleatorio. Los esfuerzos de los sensores convencionales por controlar este factor, han dado lugar a imágenes borrosas y pérdida de resolución. No obstante, la forma tradicional de fusionar los píxeles (a lo largo de los ejes horizontal y vertical) genera falsos colores a causa de la separación de los píxeles del mismo color. Puesto que es preciso suprimir este fenómeno, el resultado es una pérdida significante de nitidez. EXR cambia la distribución de los filtros de color, situando dos píxeles del mismo color uno al lado del otro para funcionar como uno solo. De esta manera, se consigue doblar el área de los elementos que forman la imagen, el nivel de sensibilidad es dos veces mayor que el normal y el “ruido oscuro” es extremadamente pequeño. Así es posible crear una imagen de alta sensibilidad con podo ruido, en lugar de aumentar el beneficio producido en un solo píxel e incrementar el ruido.
Dibujo conceptual de la tecnología de alta sensibilidad y bajo ruido del sensor EXR
Otro problema relacionado con el “pixel binning” tradicional es la distancia entre píxeles del mismo color. Ya que éstos se combinan vertical u horizontalmente, la distancia entre píxeles combinados del mismo color es grande, lo cual da lugar a la generación de colores falsos. Incorporando una nueva tecnología llamada “Close Incline Pixel Coupling”, el nuevo Súper CCD EXR es capaz de prevenir la generación de falsos colores al mezclar dos píxeles adjuntos como si fuese uno solo, consiguiendo así un bajo ruido y una excelente nitidez.
2. EXR: “Tecnología de Doble Captura” para un amplio rango dinámico
El Súper CCD EXR utiliza un sistema de control de la exposición sumamente preciso para captar simultáneamente dos imágenes de la misma escena: una se toma con un alto nivel de sensibilidad y la otra con un nivel bajo. A continuación se mezclan las dos imágenes para generar una foto que posea una profundidad y un rango dinámico excelentes.
Anteriormente, FUJIFILM utilizaba dos métodos diferentes para mejorar el rango dinámico. El primero fue el Súper CCD SR. Mediante el uso de una “estructura de doble píxel” basada en la película de haluro de plata, la cual se compone de píxeles-S de área grande de alta sensibilidad y píxeles-R de área pequeña, se consiguió alcanzar un rango dinámico cuatro veces mayor al de los sensores convencionales.
El segundo método se basaba en el Súper CCD HR, en el que la gradación de las sombras se ajustaba de manera gradual al mismo tiempo que elevaba la sensibilidad del procesado de señales y se suavizaban las altas luces para delinear una curva óptima. Similar al Súper CCD SR, el nuevo sensor EXR utiliza el Control de Doble Exposición para impartir dos sensibilidades distintas al controlar el tiempo de exposición a la luz (el tiempo en el que se acumula la carga). A diferencia del sensor SR, los elementos que forman la imagen son del mismo (gran) tamaño, lo cual significa que el potencial para obtener un más amplio rango dinámico es aún mayor, facilitando un espectro más grande de expresión graduada.
3. EXR: “Tecnología de captura precisa” para una alta resolución
La estructura distintiva del nuevo Súper CCD EXR hace un uso completo de todos los píxeles de la capa situada debajo de la nueva matriz de filtro de color y aprovecha el procesado optimizado de la señal del nuevo procesador RP para crear una imagen con la más alta calidad de resolución posible. Aunque el sensor haya sido diseñado para la “doble captura” con el objetivo de proporcionar un amplio rango dinámico y la “fusión de píxeles” para ofrecer un bajo nivel de ruido, en realidad funciona tan bien como los anteriores sensores Súper CCD de 12 megapíxeles, gracias al nuevo diseño del filtro y del fotodiodo. Cuando la luz es plena y uniforme, y cuando se requiere un alto nivel de detalle, el sensor EXR puede proporcionar una expresión exquisitamente detallada en los paisajes y en las fotos arquitectónicas, así como un detalle muy preciso en las fotos de la ropa, del cabello y de las joyas en los retratos.
EXR: el futuro
FUJIFILM está decidida a utilizar sus amplios conocimientos adquiridos durante décadas en la producción de imágenes, para ampliar los horizontes de los sensores de imagen. El mercado de las cámaras digitales tiene solamente una década, pero aún así, FUJIFILM considera que es posible alcanzar una “calidad absoluta de imagen” en el campo de la imagen electrónica, al igual que lo hizo con la imagen de tipo convencional. Con el nuevo EXR, FUJIFILM puede elegir una vía única de desarrollo, en lugar de producir sensores separados que produzcan una alta sensibilidad y alta resolución. FUJIFILM está ilusionada por introducir este nuevo tipo de sensor en su gama de cámaras de alta calidad y espera ofrecer un avance en calidad de imagen muy superior a todo lo que se haya visto hasta ahora.
