FoveonX三感光的元件

Foveon X 三是一種予數位相機使用的 CMOS 感應光的零件，由 Foveon . Inc 開發（目前屬於適馬（Sigma）子公司彼）閣由美國國家半導體佮東部大宇電子（Dongbu Daewoo Electronics）負責生產，並共使用佇咧 Sigma 若旗下跤的數位相機頂懸。

此有感光的元件上有特色的所在佇咧伊無仝佇市面上的產品，大部份廠商攏是仿生物技術的三原色感光元件組成，譬如講所使用的 CCD / CMOS 一个若像素干焦會當感測紅、藍、綠三種光波其中一種光波的強度，最後閣佮鄰近的幾个無仝款的像素統整資訊得著將近的色水。Foveon X 三利用可見光的無仝款波長擁有無仝款的穿透力的原理，佇每一个像素具有三層的感光元件所以會當同時偵測紅、藍、綠三種波長的強度，有比傳統的感光元件有閣較利純猶佮真實的色水，因為這種特殊設計方式相當有巧思，其實伊的潛在解析力甚至會當超越肉眼。

技術

Foveon X 三感光的元件是利用矽晶圓予光線穿透時會根據光線無仝款的波長佇會佇無仝款的深度予人吸收，波長較短的光波譬如講藍色佮紫色穿透力較弱，波長較長的光波比如講黃光以及紅光有較好的穿透力。透過這款原理予光波穿過矽晶圓，共晶圓分做無仝款深度的藍、綠、紅三層偵測訊號強度並記錄起來，最後共數據交予圖像處理器推算出三原色的強度就會當得著正確的色水。佇色彩的精確性上領先所有的傳統感光元件。

因為每一个矽晶圓厚度干焦五微米對於對焦以及色差的影響甚微，毋過因為波長較長光波到位上內層的紅色偵測器時會小可仔衰減，目睭會造成佮傳統 CCD / CMOS 比較起來對波長較長的光波較無遐利。

使用

這馬乎 Foveon X 三主要是使用佇咧 Sigma 若旗下跤的數位相機。頭一款採用 Foveon X 三技術的相機是佇二空空二年發表的 Sigma SD 九，使用一箍兩千兩百六十八矣 × 一千五百十二 × 三 ( 三人五四 × 三 MP ) 的感應光的零件，機身使用矣 Sigma 的 SA 接環。佇二空空三年的時陣 Sigma 作出矣改進推出了規格相倚的 Sigma SD 十。佇二空空六年推出使用較高畫素的 Sigma SD 十四（兩千六百四十 × 一千七百六十 × 三）。 Sigma 佇二空空八年宣佈推出新的 Sigma SD 十五，不過一直到二空一空年六月才正式上市。SD 十五使用一塊佮 SD 十四仝款的感光的元件。佇二空一空年 Sigma 宣佈新一代針對專業的市場的孤一眼相機 Sigma SD 一，並且佇兩千空一十一下半年來賣，使用一个總畫素懸到四千六百萬畫素的感光元件（四千八百 × 三千兩百 × 三）。

除了孤蕊相機，二空空四年的時 Polaroid Corporation 推出了一款採用一千四百空八 × 一千空五十六 × 三大細的 Foveon X 三的小型數位相機 Polaroid x 五百三十，毋過佇二空空五年短暫賣了後有方便因為影像品質的問題被招轉來，Sigma 佇二空空六年決定家己研發一款小型的數位相機，並佇二空空七年推出原型機，最後咧 Sigma 佇二空空八年推出使用佮 SD 十四相仝的大細 APS-C 感應光元件的數位相機 DP 一，使用一粒十七 mm 的鏡頭（三十五 mm 等效值二十八 mm）。了後陸續推出升級版 DP 一 s 以及 DP 一 x。佇二空空九年 Sigma 發表矣 DP 二，機身佮 DP 做伙毋過使用一粒二十四界二 mm 的鏡頭（三十五 mm 等效值四十一 mm）。 Foveon X 三感光元件嘛捌用佇兩款號做 Hanvision HVDUO 鋪五 M 以及 HVDUO 鋪十 M 的科學佮工業用數位相機。

佇二空一二年二月 Sigma 新上任的 CEO—— 山木佮人宣佈咧欲推出採用佮 SD 做伙感應光的零件的 DP 一　Merrill 以及 DP 二　Merrill，閣宣布將 SD 一重號名做 SD 一　Merrill，上主要的精差佇咧共原本過懸的售價調降為約是原價三分之一的 $ 二 , 兩百九十九（美國代理商公告售價 $ 三 , 三百）。

佮傳統 Bayer 感應光的零件較

傳統的 CCD / CMOS 一个畫素干焦會當採集紅、藍、綠三種光波其中一種光波的強度，每一个畫素透過面頂濾鏡過濾出特定色水的光波交予下跤的感刺器偵測強度。紅色、藍色以及綠色的畫素數量大致上的比例是一 : 一 : 二，遮的馬賽克利色的三原色數據最後各自交由圖像處理器去婿克，因為干焦記錄三分之一的資訊，圖像處理器著愛去猜測遮的遺失的資料，也就是將近的這个幾个像素的數據透濫出接近的色水。 Foveon X 三感光元件內底的逐个像素攏會當完整的回報三原色的強度，這致使著這兩種感光的元件有一寡差異。

色彩

Foveon X 三的色彩的精確性非常好，因為 Foveon X 三感光的元件並無需要透過去馬賽克來得著彩色的影像，並袂像傳統按呢 Bayer 感光的元件產生摩爾紋（抑是疊影），這是因為濫色的微細色差所造成的。大部份的 kha-mé-lah 藉著加裝低通濾鏡來解決這个問題，但是按呢會大幅度降低畫面的利度。而且 Foveon X 三使用光波傳透矽晶圓深度的方式來區分色彩，原仔會造成一寡交叉汙染尤其是對紅色的感光層。

低光環境

傳統的 Bayer 感光元件透過面頂濾鏡過濾出三原色的其中一種交予下跤的感刺器偵測強度，佇這个過程中其他三分之二的光線去予感光元件拍損去，而且 Foveon X 三感光的元件雖然佇收及光線的效率閣較好，猶毋過每一感光層所收集著的特定光線資訊顛倒較 Bayer 感應光的零件少，愛透過圖像處理器產生出正確的色水需要大量的資訊，這致使著 Foveon X 三佇低光環境會增加色噪音的產生。

像素計算

根據 Sigma 的報告，足濟人咧爭論按怎計算 Foveon X 三感光的元件總畫素，尤其是銷售商應該算畫素的數量猶是共每一个感光層列入計算，所得著的數據敢會當佮傳統 Bayer 感應光的件進行較有。比如講伊 Sigma DP 一的感應光的零件有二 , 六百四十 × 一 , 七百六十，大約四百六十萬畫素。而且 DP 一个感光層有二 , 六百四十 × 一 , 七百六十 × 三，差不多一千四百萬畫素。這个數據佮 Canon 五 D Mark I 的四 , 三百六十八 × 二 , 九百十二个大細的 Bayer 感應光元件的感應光層數量差不多，這兩台相機有仝款的畫數以及仝款的檔案大細，猶毋過 Canon 五 D 會當透過透色來得著較大的相片。

猶毋過實際情況閣較複雜，因為去馬賽克的過程當中真容易產生摩爾紋，大部分的相機靠加裝低通濾鏡（抑是作無糊濾鏡）來避免產生傷過嚴重的摩爾紋，低通濾鏡的主要原理就是將感光元件所偵測著的訊號模糊化共摩爾紋降低到會當接受的程度，所以會真大的影響輸出畫質。比如講 Nikon 佇二空一二年二月推出的 Nikon D 八百-E 版，透過取消低通濾鏡毋過犧牲摩爾紋產生機率的方式來得著誠懸的畫質。而且採用 Foveon X 三感光的元件完全無需要使用這種濾鏡，佇有的上早期的產品比如講 SD 九會產生輕小的光度摩而紋（非色彩摩爾紋），佇了後的產品使用微微仔透鏡來解決這个問題，因為傳統的 Bayer 感應光元件的單層構造致使無法度使用這種技術。這項優勢予 Foveon X 三感光的元件會當比仝款畫素的 Bayer 感應光的零件有閣較懸的解析度，佇一寡測試內底一台總畫素十二 MP 的 SD 十（三百四十萬 × 三）會當佮五百萬抑是六百萬的 Bayer 感應光的零件有類似的解析度，在低 ISO 下會當相比七百二十萬畫素的 Bayer 感應光的零件。

而且 Sigma SD 十四的總畫素是一千四百萬（四配七 MP 紅 + 四配七 MP 藍 + 四配七 MP 綠），經過較會當達到一千萬畫素的水準。Mike Chaney 捌表示 " SD 十四會當產生比普通一千萬畫素的相機閣較好的相片，因為伊會當維持利的細節一千七百 LPI 畫質才開始下降，著普通的一千萬畫素相機無論是佇咧色水細節佮利頭頂懸咧達到一千七百 LPI 這極限進前老早就開始落降矣。" 另外一篇文章表示這片 Foveon X 三感光的元件等於九百萬畫素的 Bayer 感應光的零件。有一个比較之中顯示一千四百萬畫素的 Foveon X 三感光元件比千二百三十萬畫素的 Bayer 感應光的元件有閣較利頭的表現。

懸 ISO 猶閣有儲存速度

目前 Foveon X 三感光的元件予人使用佇 Sigma 相機頂懸，上予人怨嘆病的所在就佇懸 ISO 的表現無好猶閣儲存速度較慢，因為佇懸 ISO 的狀況下需要有閣較好的演算法處理閣較濟資訊才會當降低色噪音的產生，猶毋過 Foveon X 三感光元件的驗算法比傳統感光元件閣較複雜。以這馬的技術來講佇咧過懸的 ISO 會產生比傳統感光元件閣較濟的噪音點。比如講 Sigma SD 一予人認為感光度一旦傷懸 ISO 八百，便會產生過濟的噪音。往過在夜翕的時陣著愛吊低 ISO 閣使用三跤架之類的輔助工具。

啊若佇儲存速度方面，根據 Foveon X 三 . Inc 原廠講因為 Foveon X 三感光的元件並無需要去馬賽克的處理過程，理論上應該是比傳統 Bayer 感應光元件有閣較短的等待時間，猶毋過 Sigma 所使用的 True-II 處理器猶原被使用者抱怨有傷過慢的問題。

參考資料

外部連結

Sample gallery of Sigma SD 十四 with Foveon X 三 sensor
Foveon X 三 technology page
DPReview Foveon X 三 prototype preview
Sample Sigma / Foveon photos
Sample Polaroid x 五百三十 / Foveon photos
Sigma DP 一
Sigma DP 一

技術

使用