我的关于FoveonX3传感器的一点认识介绍

 

在今年的CP+上那个总是与众不同的Sigma推出 SD1 Merrill，吸引了大家的关注，特别是该相机的传感器FoveonX3。

 

 

这儿简单地介绍一下Foveon传感器，包括它的一些优缺点。

 

说起Foveon这个名字，它来自英语的Fovea，意思是其传感器和人眼的中心凹一样，感度最佳。

 

　一般的传感器只有一层感光层，在其上面涂有色彩滤波膜（Color filter）。每个像素接受Ｒ，Ｇ，Ｂ中的一种光波。而Foveon传感器则可以在同一像素同时接受Ｒ，Ｇ，Ｂ三种光波。

 

　关于Foveon传感器构造的说法，有两种版本。

 

　版本一：当光线射入传感器后，根据ＲＧＢ波长的不同，各种光在不同的深度被感光层吸收而产生电子。Ｂ在最浅层，Ｇ在中间，Ｒ在最深层被吸收。从而在同一像素同时得到ＲＧＢ的信号。

 

　版本二：将三层感光层叠在一起，每层之间有一层色彩滤波膜。当光线射入传感器后，最上层对所有光波的强度作反应，波长最短的Ｂ光波被第一层色彩滤波膜挡住，中间层对ＲＧ光波的强度作反应，第二层色彩滤波膜再挡住Ｇ光波，最下层里对Ｒ光波的强度作反应。从三层的信号量的差分，即可得到ＲＧＢ各个信号量了。

 

或许，版本二是版本一的详细版。不管怎么，这一想法很是先进，可以说是革命性的，据说是Foveon的工程师Dick Merrill发明并取得专利的。

 

由于在同一像素位置可同时取得Ｒ，Ｇ，Ｂ３个信号，不需要做色彩插值的工作。原理上说，不会产生伪色。Foveon传感器最大的优点是不产生伪色。

 

（一般的传感器同时只能取得Ｒ，Ｇ，Ｂ中某一个信号，必须从该像素附近取得其他信息而决定另外２个信号量。简称demosaic。另外２个信号量的决定如果出错，就会有伪色，伪信号出现。）

 

　第二个优点是分辨力高。因为不产生伪色，使用Foveon传感器的照相机镜头里也就不需要装低通滤波镜（Low pass filter）。这样又可以提高相机的分辨力。

 

　应该说，Foveon传感器是非常有魅力的。

 

　可是，再好的理论还要有相应的工艺配上去。

 

　实际上，那些Ｒ，Ｇ，Ｂ的光波并不完全按照人的意志行动。由于各种原因，可能是感光层纯度，厚度的偏差，也可能是对于温度的敏感，或许是周围电路的干扰，那些光波，尤其是Ｒ光，在传到最深层之前，有些已经悄悄地溜走了。至于有多少溜走，则是相当随机，难以把握。尤其在高感度时，光线本身就弱，能够到达最深层的Ｒ光更是寥寥无几，再掺合些噪音电子，简直无以判断。这就是人们常说Foveon的弱点是高感度差。很讽刺，这和当年取名于Fovea的意图是背道而驰的。

 

再说像素，SD1 Merrill号称4600万，它的算法是，4800x3200x3层。从这儿可知，其真正的像素是4800x3200=1536万个。考虑到它无需demosaic，应该比普通16M照相机的分辨力略高一点。

 

Foveon传感器另外一个缺点是价格高。由于仅Sigma独家使用，销售量极小，造成难以将价格下降。如此常此以往，很担心Sigma能否维持。如果Foveon从市场上消失，多少会让人们会感到有些失落。