Snart kan du slippe kritthvit bakgrunn på bildene dine

[HelloKjersti]

Olympus har tatt patent på «variabel eksponering».

Snart kan du slippe kritthvit bakgrunn på bildene dine

[Rudde]

TAKK!

[Trondster]

Et variabelt ND-filter basert på elektronisk lukker høres heller interessant ut, ja!

[EskeRahn]

Spændende!

 

Jeg tror nu stadig at den 'rigtige' løsning på dette problem bliver at nogle finder på en måde så hver enkelt pixel kan aflevere to slags output:

1) Antal registrerede fotoner n i perioden T (som nu)

2) Tid t hvor pixel når N fotoner (lige inden mætning).

(og selvfølgelig et flag om output er det ene eller det andet)

 

Så kan man registrere n hhv N/t *T som måling over lukketiden T for denne pixel. (Da fotonflow har været n/T hhv N/t og så ganges med lukketiden T)

Er pixel fyldt efter fx t=T/3.5, registres 3.5*N

Det vil give en stor dynamisk dybde mod det lyse. Selfølgelig givet at T/t kan måles med passende nøjagtighed.

[Simen1]

Nå kan det se ut som om Olympus snuser på muligheten for å gjøre dette i én eneste eksponering.

Både live time og live compositing er en slags HDR-teknikk som kombinerer flere eksponeringer. Kjekke funksjoner, men altså ikke i én eksponering.

 

Patentet dere omtaler her virker mer som en etterbehandlingsfunksjon med områdebasert eksponeringskompensasjon. Det kan tenkes brukt på både enkelteksponeringer og kombinerte eksponeringer som live time og live compositing. Teknikken vil sannsynligvis være begrenset til jpeg-filer.

 

Absolutt kjekke funksjoner, i likhet med Nikons D-lighting. Sony har vel også en lignende etterbehandlingskombinering, dog ikke områdebasert. Var det multishot eller miltuframe den het? Magic Lantern kan vel også gjøre noe lignende med linjeflettete ulike ISO-verdier.

 

Skal vi ha ekte høy DR (godt over ca 14 Ev) enkelteksponeringer med konsekvent lukkertid er jeg redd vi ikke kommer unna å kombinere ND-filtrerte piksler med ikke-ND filtrerte piksler.

Endret 12. mars 2014 av Simen1

[Trondster]

Skal vi ha ekte høy DR (godt over ca 14 Ev) enkelteksponeringer med konsekvent lukkertid er jeg redd vi ikke kommer unna å kombinere ND-filtrerte piksler med ikke-ND filtrerte piksler.

Burde det ikke være rikelig å ha selektiv elektronisk lukker og/eller selektiv elektronisk førstegardin på pikslene? At man lager "blokker" på sensoren som får hver seg forskjellig tid på eksponeringen?

 

 

Men igjen, etter Google translate, så står det her "Olympus patent applications is software-only technology" - altså bare software-HDR.

Endret 12. mars 2014 av Trondster

[lashrasch]

Spændende!

 

Jeg tror nu stadig at den 'rigtige' løsning på dette problem bliver at nogle finder på en måde så hver enkelt pixel kan aflevere to slags output:

1) Antal registrerede fotoner n i perioden T (som nu)

2) Tid t hvor pixel når N fotoner (lige inden mætning).

(og selvfølgelig et flag om output er det ene eller det andet)

 

Så kan man registrere n hhv N/t *T som måling over lukketiden T for denne pixel. (Da fotonflow har været n/T hhv N/t og så ganges med lukketiden T)

Er pixel fyldt efter fx t=T/3.5, registres 3.5*N

Det vil give en stor dynamisk dybde mod det lyse. Selfølgelig givet at T/t kan måles med passende nøjagtighed.

 

RING NIKON, CANON OG OLYMPUS!!!!

[fo2re]

Ka farsken ?

 

Her jobber man aktivt i studio for å få til helt hvit bakgrunn og nå dette ??

[Simen1]

Skal vi ha ekte høy DR (godt over ca 14 Ev) enkelteksponeringer med konsekvent lukkertid er jeg redd vi ikke kommer unna å kombinere ND-filtrerte piksler med ikke-ND filtrerte piksler.

Burde det ikke være rikelig å ha selektiv elektronisk lukker og/eller selektiv elektronisk førstegardin på pikslene? At man lager "blokker" på sensoren som får hver seg forskjellig tid på eksponeringen?

Det burde holde om man kan klare seg med inkonsekvent lukkertid. Dvs. bevegelige motiver og detaljer med ulik lysintensitet kan skape pussige effekter. Som for eksempel en bil smøres ut som en stripe langs veien på grunn av lang lukkertid, mens frontlyktene er låst der bilen befant seg ved starten av eksponeringen. Lager man ulike lukkertider blokkvis kan det bli ennå flere pussige effekter i overgangen mellom blokkene.

 

På stillestående motiver kan man like gjerne kombinere flere eksponeringer (HDR bracketing, D-lighting etc)

Endret 12. mars 2014 av Simen1

[se#]

.....

 

Fuji har jo hatt flere forsøk på å få utvidet DR fra sensoren. Personlig har jeg mest tro på den opprinnelige Super-CCD-teknologien med to pikselstørrelser. Da vil samme lysmengde inn og samme eksponeringstid gi to ulike signaler ut som kan merges til en høy-DR-piksel, og uten særlig større fare for artefakter så lenge stor og liten piksel sitter nærme nok hverandre. Ulempen er redusert oppløsning (i hvert fall megapiksler) og siden det er megapiklser som selger...

 

Med EXR-teknologien (i kompaktkameraer) gir sensoren ut "to bilder" med en piksels forskyvning. Disse kan enten merges til ett høyoppløslig bilde eller et med høyere DR og halvert megapiksel. Eksakt hva Fuji gjør der har jeg aldri sett noen detaljert foklaring på, men gitt at alle pikslene er like store må jo halvparten få redusert (eller øket) ekspoeringstid for å få høy-DR effekt.

 

Det å selektivt styre eksponering på piksel- eller områdenivå på sensoren virker som Simen også skriver som en ide med mange potensielle problemer med artefakter og mulighet for mange rare effekter hvis noe endrer seg under eksponeringen. Hvis det bare er en software-løsning finnes det jo masse varianter av det allerede, alle begrenset av faktisk DR for sensoren. Det finnes jo også noen som bruker flere eksponeringer som potensielt gir bedre resultat, men da er vi tilbake til problemstillingene med alignment av bildene, motiv som beveger seg osv. Her er det utvilsomt mye å hente med bedre prosessering i forhold til dagens løsninger.

[Simen1]

Jeg er også fan av Super-CCD teknologien, som i sin tid ga ganske kraftig økning i DR. Riktignok ikke så smart utført at man fikk støyfordelene hele veien, men godt nok for sin tid. En ulempe med ikkekvadratiske piksel-layouter er dårlig støtte i 3.parts råfilbehandlere og ulik opptreden for mikrolinsene. Derfor skulle jeg gjerne sett en remake med uniforme kvadratiske piksler, med ND-filter foran noen av de. Et slags bayerfilter med ND-piksler lagt til i filtermiksen. Det trenger ikke være noe voldsomt, kanskje bare hver 4. eller hver 8. piksel slik at det ikke går nevneverdig ut over støyen.

 

En annen mulighet innenfor rammene av uniforme kvadratiske piksler er å splitte fotonbrønnene i to. Når brønn del A er full så kan del B virke som en overslagsbrønn. Det må sitte en zenerdiode og en motstand mellom de to brønnene slik at del B fylles opp mye saktere enn del A. Ved utlesing kan man lese av begge brønnene samtidig som om de var én brønn. Det betyr at man får redusert fyllingsgradienten etter 50% full totalbrønn. Det betyr at man ikke får doblet antallet brønner å lese ut, med de implikasjonene det har for antall AD-konvertere, båndbredde, utlesingshastighet, seriebildehastighet osv. Altså samme hastighet som en brikke med ordinære piksler. Hadde man ved høye ISO-verdier kunnet slå av motstanden mellom brønn del A og B ville man fått normale lavlysegenskaper på høy ISO. På samme måte kunne man redusert fyllingsgradienten for del A også ved å slå på en motstand, slik at hele pikselen hadde fått lavere fyllingsgradient. Man kan forklare teknikken som et slags elektronisk ND-filter som automatisk slåes på når man når halv brønnkapasitet, med opsjonene helt på og helt av. Dagens sensorer stopper nedad på ca ISO 100. Med ND-filter kan det "forlenges" langt nedover. Størrelsen på motstanden bestemmer hvor langt ned. Jeg ser for meg en motstand/elektronisk ND-filter tilsvarende 4 Ev-trinn. En slik teknikk ville nødvendigvis kostet et par ekstra transistorer, en diode og et par motstander per piksel og dermed bare vært gjennomførbart på noe fysisk større piksler. For eksempel være begrenset til 2 eller 1,4 mikron piksler i stedet for 1,1 mikron som er de fysisk minste pikslene per i dag.

 

En tredje mulighet er å bygge inn et hurtig sort-hvitt LCD-panel på sensoren mellom mikrolinsene og brønnene med piksler som matcher. Så kunne man koblet disse sammen så man fikk et fysisk og ikke elektronisk ND-filter på hver piksel. Noe a la elektroniske sveisemasker på pikselnivå.

 

En fjerde mulighet er å ha en fotonteller (digital tellekrets) for hver piksel, men tellekretsene tar veldig stor plass så de er i dag begrenset til 30 mikron piksler. (ca 10 kilopiksler på en fullformatbrikke)

 

Fujifilm EXR tror jeg virker omtrent som Magic Lantern sin dual ISO-teknikk. Annenhver piksel forsterkes (analogt/digitalt) ulikt. Altså tilsvarende å bruke råformat (10-12 Ev DR) til å lage HDR jpeg.

Endret 13. mars 2014 av Simen1

[kyrsjo]

Interessant post Simen1, men en LCD vil jo virke som et polariseringsfilter, og derfor blokke ut 50% av lyset, så jeg tror ikke det er en veldig god idé.

[Simen1]

Med det samme vi er inne på hardware HDR-teknikker. Aptina patenterer en metode for å øke DR: en mosaikk av ulike lukkertider på pikslene. Noe lignende den andre metoden jeg pratet om, bare med ulike lukkertider på ulike piksler. Veldig spennende!

Endret 14. mars 2014 av Simen1

[knutinh]

Mens vi venter på bedre kamera-teknologi så finnes det måter å jobbe rundt kameraets begresninger. Selvsagt har også slike metoder begrensinger og ulemper.

 

Hvordan hadde bildet i første post sett ut om fotografen brukte pola-filter, blitz, og ETTR?

 

-k

[Simen1]

Utbrente hvite klær, sjenerende utbrente flekker i ansiktene (begge deler pga blits+ettr) og mørk himmel (Polafilteret)

 

Jeg ville heller brukt polafilter, 1 Ev ETTL + curves. Muligens blits også hvis ikke lukkertiden strekker helt til.

Endret 14. mars 2014 av Simen1

[tow]

Med det samme vi er inne på hardware HDR-teknikker. Aptina patenterer en metode for å øke DR: en mosaikk av ulike lukkertider på pikslene. Noe lignende den andre metoden jeg pratet om, bare med ulike lukkertider på ulike piksler. Veldig spennende!

 

Det er vel strengt tatt ikke en økning av DR som oppnås på den måten. Det som oppnås er at dynamisk område i eksponeringen komprimeres til å ikke gå utover sensorens dynamiske område. Det blir ikke reelt større dynamisk område på bildefilen.

[knutinh]

Utbrente hvite klær, sjenerende utbrente flekker i ansiktene (begge deler pga blits+ettr) og mørk himmel (Polafilteret)

 

Jeg ville heller brukt polafilter, 1 Ev ETTL + curves. Muligens blits også hvis ikke lukkertiden strekker helt til.

Hvis du eksponerer slik at du får uønskede utbrente områder, så bruker du ikke ETTR.

 

Polafilter kunne gjort himmelen betydelig mørkere relativt forgrunnen (tittelen på tråden er "Snart kan du slippe kritthvit bakgrunn på bildene dine"), avhengig av solens plassering.

 

Blitz ville ha lyst opp personene i forgrunnen i forhold til himmelen (og trærne i bakgrunnen). Noe som kanskje eller kanskje ikke stemmer med fotografens intensjoner. Så lenge målet med blitz bare er å "fylle opp litt" så er det ikke like kritisk med off-camera blitz eller softbox, noe som gjør prosjektet mer realistisk.

 

Curves hjelper ikke mot evt klipping/støy i kamera. Postprosessering av et godt innfanget bilde er etter min mening et eget kapittel.

 

-k

[knutinh]

Det er vel strengt tatt ikke en økning av DR som oppnås på den måten. Det som oppnås er at dynamisk område i eksponeringen komprimeres til å ikke gå utover sensorens dynamiske område. Det blir ikke reelt større dynamisk område på bildefilen.

Dette ender fort opp i en diskusjon om språk.

 

Det som (etter min mening) teller er hvorvidt kameraet blir i stand til å fange scener med større DR, med noenlunde presisjon. Teknikker som gradert ND lar kameraet gjøre nettopp det.

 

Hvis du (i post-prosessering) inverterer responsen til g-ND-filteret så får du en lineær bildefil med stort dynamisk område. Men du får ikke dermed tilsvarende stor SNR (støynivået vil variere med gainet du bruker til å forsterke opp områder som ND-filteret har dempet mye ned). Hvorvidt man har 48dB eller 72dB SNR i highlights er antagelig akademisk.

 

-k

[Simen1]

tow: Ikke økt DR per piksel, men i likhet med debayer så vil de ulike eksponeringsverdiene interpoleres sammen til et helhetlig bilde. Å innføre flere ulike piksler vil gå ut over oppløsning (i likhet med at RGGB bayer gir dårligere oppløsning enn foveon), men det synes jeg er et tålbart offer nå som vi har 24 Mp APS-C, 41 Mp på mobiltelefonkamera osv. Det hadde ikke gjort meg nå å doble antall Mp for å innføre flere ulike filtre. Jeg skulle gjerne sett sensorer med RGB + hvit + ND-filtrerte RGB + en grønntone til (og dens ND-kompanjong) for å øke fargerommet. Totalt et 3*3 filtermønster i stedet for dagens mest vanlige 2*2 RGGB.

 

Flere piksler og mer etterbehandling ville gått ut over hastigheter, men det synes jeg er greit så lenge det også finnes alternativer med høyere hastighet og lavere pikseltall.

[EskeRahn]

Fik en anden idé. Kunne man forestille sig en detektor brønd udformet så den fik et ikke-lineært respons? Fx logaritmisk.

Altså så den er meget følsom når den er tom, men registrerer en lavere og lavere andel af de indkommende fotoner jo mere brønden bliver fyldt? Evt ved kontrolleret udsivning.