Za revoluční převrat ve vývoji CCD senzorů označuje americká firma Foveon svoji novinku, senzor Foveon X3. Firma Foveon je proslulá svými profesionálními tříčipovými přístroji a nyní přichází s novinkou, která má podle všeho pořádně zamíchat trhem, nejdříve v oboru poloprofesionální digitální fotografie. Princip spočívá v tom, že světlocitlivé buňky nejsou rozptýleny po ploše senzoru pod mozaikovým filtrem, jako u tradičního senzoru. Jsou ve třech vrstvách nad sebou, přičemž svrchní vrstva zachycuje modrou složku, střední zelenou složku a spodní červenou složku. Světlo o různé vlnové délce je absorbováno různými vrstvami senzoru, a v různých vrstvách je generováno měřitelné napětí, které, po digitalizaci, vytváří barevný obraz.

To, že světlo o různé vlnové délce proniká do různé hloubky křemíkových vrstev, je obecně známý fakt. Ultrafialové záření je zachycováno už na povrchu, kdežto infračervené zasahuje do hloubky i tradičního senzoru a musí být filtrováno, jinak působí nepříjemné efekty, přezařování (blooming) a pod. Není tedy divu, že na X3 senzoru je modrá vrstva nahoře a červená dole. To souvisí se schopností světla různé vlnové délky penetrovat do hloubky křemíkových vrstev.

Foveon, jako výrobce tříčipovek, vždycky akcentoval, že jednotlivé barevné kanály jsou brutálně interpolovány - a bagatelizoval sofistikované vyhodnocovací algoritmy, které se nespokojují s primitivní interpolací, a vyhodnocují vzájemné poměry buněk krytý různými filtry. Ve svých firemních prezentacích Foveon upozorňuje, že tři barevné kanály jsou kompletní, bez interpolace. To by mělo vést pochopitelně k ideálnímu obrazu, srovnatelnému s tříčipovým přístrojem. Konec konců, pokud by tato schémata měla být vážně, fakticky jde o tříčipové snímání, protože každý křemíková vrstva je de facto plnohodnotný CCD.

Vysokou kvalitou obrazu vykazují sensory firmy Fujifilm. Po dvou letech vývoje Fujifilm přichází ž s třetí generací svého výrobku, komerčně zvaného superCCD.

Princip nového superCCD je založen na poznatku, že lidské oko citlivěji vnímá vertikály a horizontály, než diagonály (tedy svislice a "vodorovnice" spíše než úhlopříčky). Proto je struktura CCD oproti tradičnímu řešení posunuta o 45stupňů. Podle tvrzení Fuji nové uspořádání umožnilo stisknout prvky více k sobě, takže ve výsledném efektu to vypadá, jako by rozlišení bylo od 1,6 do 2,3 krát větší.

SuperCCD má citlivé buňky ve tvaru osmihranu, opatřené mikročočkami. Tím se podařilo zvýšit jejich citlivost, takže odpovídá ISO 800 (30 DIN). Díky tvaru je možno je uspořádat voštinově a tím se dosahuje jejich větší hustoty.

Jaké jsou vlastnosti snímače třetí generace, oznámené v únoru letošního roku?

Především je to zvýšení citlivosti až na 1600 ISO. Té je dosaženo pomocí Pixel Data Coupling Technology, sdružující 4 sousedící světlocitlivé buňky. Fujifilm zveřejnil schematické náčrty, na nichž vidíme znázorněné buňky odpovídající třem základním barvám RGB (červená - zelená - modrá). Počet je uváděn jako 2832 x 2128 pixelů, což odpovídá 6 milionům pixelů. Přitom ale nový superCCD má mít "3,1 milionů efektivních buněk produkující 2832x2128 (6,03 milionů) záznamových buněk", cituji dle oficiální zprávy. Kolem tohoto údaje se dá čekat prudká debata, protože podle dohod z druhé poloviny minulého roku jsou výrobci povinni uvádět jako směrodatný počet efektivních buněk, nikoli tedy fyzický počet buněk, natož pak počet interpolovaných pixelů.

Ke zvýšení citlivosti čtyři sousední buňky sdílejí svůj signál (podobně jako matice radioteleskopů). Tím vznikne soubor dat pro vygenerování obrázku 1280x960 pixelů, tedy tradiční 1,3 Mp. Ve stejné velikosti VGA jsou nyní nové aparáty Fujifilm schopné pořizovat videosekvence rychlostí 30 fps (FinePix S602Zoom) nebo 15 fps (FinePix S601Zoom). K tomu se používá "Technologie míchání pixelů" (Pixel Mixing Technology). Jde zase o sdílení signálu z buněk ve vodorovných řadách a vertikálních řadách. Jde fakticky o převzorkování, navíc provedené poměrně jednoduchou metodou.

Předpokládám, že Fujifilm brzy přijde s uspokojivějším objasněním otázky, proč se brání pojmu "interpolace" a na základě čeho tvrdí, že jeho nový senzor produkuje 6 milionů

"neinterpolovaných" pixelů. Dodejme ještě, že stávající SuperCCD dávají skvělé obrazové

výsledky a to nejen v nominální velikosti obrazu (tedy: 3 Mp na sensoru, 3 Mp na obrázku),

ale v menších formátech (2 a 1 Mp). To není totiž samozřejmé - při převzorkování

směrem dolů dochází k úbytu kresby, kdežto Fuji to zvládá tak, že kupříkladu dvoumegové

snímky z jeho třímegového obrázku jsou lepší, než dvoumegové snímky z dvoumegového aparátu jiného výrobce, který používá konvenční CCD.

Vývoj pokračuje ovšem i v klasických CCD. Sony chystá sensor typu CCD o velikosti 23,4x15,6 mm a rozlišením 3110x2030 buněk, tedy šestimegový čip. Velikost čtvercových buněk je 7,8 mikronů, jsou tedy menší, než 9mikronové buňky chystaného Foveonu. CCD má filtry GRGB a je prokládaný, tudíž potřebuje mechanickou závěru. Předpokládá se, že na trh bude uveden letos v červnu, pravděpodobně v jednooké zrcadlovce zatím neuvedného výrobce. Vzhledem k velikosti je prodlužovací faktor ohniska objektivu určeného pro klasický kinfilmový formát 1,5. Ve zprávě se hovoří o "single" a "dual frame" rate s různou rychlostí sekvenčního fotografování, 3 a 5 snímků za vteřinu. Jde zřejmě o podobný režim, jaký má Olympus E20, který též při menším rozlišení dokáže pořizovat rychlejší sekvence.

Závěrem je třeba se zmínit o technologii CMOS. Připomenu, že jde o snímače s podstatně jednodušší konstrukcí, než jakou má CCD. Vyrábějí se obdobnou technologií jako počítačové procesory a zatím s evyskytují především v levných přístrojích. K výjimkám patří úspěšná zrcadlovka Canon D30, která bude nahrazena šestimegovou zrcadlovkou D60. Mezi pěti až sedmi miliony pixelů leží ta bájná hranice, kdy by se digitální fotografie měla kvalitou kresby přiblížit kinofilmu. Opakuji své tvrzení z úvodu, že ji pokládám spíše za fikci - že ovšem kvalita s počtem pixelů roste je nepopiratelný fakt.

Budoucnost snímačů neboli "elektronického filmu" bezesporu je ve zvětšování počtu snímacích buněk. Ovšem po nějakou rozumnou mez. Domnívám se, že se dojde z velikosti sensoru 24x36 mm (odhaduji, že to budou cca 10 Mp sensory) - a pak se ukáže, že to důležité a limitující se nejmenuje kresba, ale rychlost operací a datové objemy (což spolu souvisí).