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Artefatti nell’immagine

Scritto da Les Freed

Forse potrebbe essere per voi una sorpresa, ma i sensori Ccd e Cmos presenti nella maggior parte delle macchine fotografiche digitali sono monocromatici, non sensibili cioè ai colori. Per registrare le informazioni riguardanti il colore è dunque necessario utilizzare uno speciale mosaico di filtri in grado di separare la luce (tipicamente nei componenti rosso, verde e blu), per far sì che ciascun pixel sia sensibile a un unico colore. Questa maschera multicolore è posizionata sopra il sensore d’immagine, con un filtro in corrispondenza di ogni pixel.

Lo svantaggio principale dei sensori a mosaico è che la maschera multicolore riduce la risoluzione effettiva del sensore: infatti un sensore a mosaico produce tre immagini separate (una per il rosso, una per il verde e una per il blu). La maggior parte delle macchine usano due pixel verdi per ciascun pixel rosso o blu, dato che la maggior parte del dettaglio d’immagine si trova nello spettro del verde. Di conseguenza, un tipico sensore a 6 megapixel produce in output 3 milioni di pixel verdi, 1,5 milioni di pixel rossi e 1,5 milioni di pixel blu.

Usando un processo chiamato interpolazione di Bayer, il firmware della macchina unisce i pixel rossi, verdi e blu per creare un’immagine a colori. Questo processo calcola un valore Rgb per ciascun pixel analizzando l’intensità dei pixel circostanti. L’immagine che ne risulta possiede lo stesso numero di pixel Rgb della somma dei pixel individuali delle tre immagini (rossa, verde e blu).

Solitamente i sensori a mosaico funzionano molto bene: sono usati praticamente in tutte le macchine fotografiche digitali presenti sul mercato. Sfortunatamente il processo d’interpolazione introduce artefatti indesiderati nelle immagini, incluso l’aliasing del colore e i lati scalettati su oggetti altrimenti ben definiti. Il sensore d’immagine Foveon X3 Pro 10M è l’unico a essere sensibile a tutti e tre i colori primari, a differenza dei sensori monocromatici a mosaico. L’X3 utilizza tre strati di materiale fotosensibile, rendendo ciascun pixel sensibile alla luce rossa, verde e blu. I sensori Foveon non sono dotati (o non necessitano) di maschere a mosaico, e non fanno uso dell’interpolazione di Bayer dato che producono un valore Rgb per ciascun pixel.

		Potrebbe sembrare un paradosso ma i sensori delle fotocamere sono di tipo monocromatico, non sensibili cioè al colore. È necessario un processo di interpolazione per ricreare le informazioni sul colore, ma questo può introdurre degli artefatti nelle immagini. La soluzione a questo problema è il Foveon X3 Pro 10M, disponibile nella fotocamera Sigma SD-10.

Quando l’X3 è stato introdotto nel 2002 gli analisti del settore hanno previsto la fine del sensore a mosaico. Nonostante le previsioni attualmente esiste un unico produttore di macchine fotografiche, la giapponese Sigma, che sta costruendo macchine con il sensore X3. La nuova Sigma SD-10, una Slr digitale, si serve dell’ultima versione dell’X3 che offre una sensibilità migliore in presenza di luminosità ridotta e una migliorata riduzione del rumore di fondo. Ma molte società di macchine fotografiche hanno effettuato investimenti notevoli nei sensori Bayer.

Parecchi dei grandi produttori, in particolare Canon, Fuji, Kodak e Sony, producono sensori d’immagine Ccd e Cmos per se stessi e li vendono anche ad altri produttori di macchine fotografiche. Queste società vedono il Foveon come un concorrente piuttosto che un partner, e quindi l’intelligente X3 sta affrontando una dura battaglia.