Panasonic sta cercando di rivoluzionare i sensori delle fotocamere con il Micro Color Splitters, sistema presentato alcuni mesi fa. Da un paio di giorni è finalmente disponibile un video esplicativo di questa tecnologia che ci dà lo spunto per approfondirne il funzionamento. Il video è in lingua originale sottotitolato in inglese ma i concetti base non sono troppo complicati da afferrare grazie alle immagini. Certamente è opportuno sapere come sono fatti, per sommi capi, i tradizionali sensori CMOS, per cui vi consiglio di leggere questo breve articolo.

Come spiegato nell'articolo sul funzionamento dei sensori digitali, il color filter array ha la funzione di assorbire i colori in modo selettivo sulla base di schemi differenti, il più utilizzato è il filtro Bayer che su un riquadro 2x2 pixel lascia passare solamente un pixel blu, uno rosso e due verde.

Panasonic ha deciso di eliminare questo filtro che causa la perdita di almeno il 50% della luce nel caso del verde e di oltre il 70% con gli altri colori.

Il resto del sensore mantiene le medesime caratteristiche, quindi è ancora indispensabile separare i colori, processo che avviene grazie ad un reticolo di diffrazione e non più per assorbimento. Il Micro Color Splitters prevede due deflettori, uno per il rosso ed uno per il blu che si alternano a pixel dove passa tutta la luce (bianca). Osserviamo l'immagine sottostante (tratta dal video).

Schermata 2013-03-29 alle 15.05.18

Nel caso del deflettore del rosso, la luce bianca (somma di rosso, verde e blu) viene separata grazie al fenomeno di diffrazione a livello microscopico e solo il ciano (verde + blu) arriva sui pixel due e quattro. Nel primo e terzo pixel viene indirizzata la luce rossa che si somma a quella bianca non deviata. La formula inferiore dice proprio questo: Rosso+Verde+Blu (ovvero bianco) e Rosso/2+Rosso/2 (ovvero Rosso). Discorso analogo avviene con il deflettore del blu, ma questa volta con il giallo ed il blu. Nell'immagine sottostante osserviamo come cambia la disposizione dei colori rispetto al filtro Bayer, sempre in una cella 2x2 pixel.

Schermata 2013-03-29 alle 15.05.41

Il metodo di interpolazione indica come è possibile trovare le 3 componenti della luce (Rosso, Blu e Verde) partendo dai colori disponibili grazie ai deflettori. Si tratta di risolvere tre semplici equazioni per sostituzione. Si trova un valore del rosso pari al doppio (2R appunto) sottraendo dal secondo pixel il primo, si trova un doppio blu sottraendo dal terzo pixel il quarto e il verde sarà la somma di tutti e quattro i pixel, diviso 2 e infine sottraendo i primi due valori trovati.

Tutto ciò è sicuramente più macchinoso ma permette di evitare l'assorbimento di luce da parte del filtro Bayer. Panasonic ci fornisce un valore del 100% superiore (quindi il doppio di luce) ma crediamo che un 80% possa essere più veritiero. Prendendo comunque per vero il valore teorico del 100%, un sensore del genere potrebbe essere in grado di guadagnare un intero stop nella resa ad alti ISO. Per semplificare si può dire che a 3200 ISO potrebbe equiparare il livello di rumore dei 1600 ISO di un sensore della vecchia generazione.