Foto sensor Foveon X3

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Desde el 2002, la corporación SIGMA se ha destacado por el uso y desarrollo de un tipo de sensor digital que apuesta a una revolucionaria tecnología de captación, similar a la empleada en la película fotográfica de color.

Se trata del CMOS Foveon X3 de Dongbu Electronics (Ahora propiedad de SIGMA), que a diferencia del patrón horizontal de captación usado en los convencionales patrones BAYER, utiliza un arreglo vertical de fotodiodos apilados en tres capas (en correspondencia a cada color primario), que se excitan en respuesta a las diferentes longitudes de onda del haz luminoso que incide en su superficie.

  

La ventaja de este sistema de registro óptico, es que cada diodo está calibrado en una curva de sensibilidad espectral específica para captar los niveles de luminancia y crominancia que le corresponde (la primera capa corresponde al azul – B), y permite que las longitudes de onda diferentes, continúen su trayectoria al segundo nivel, donde también una porción de ellas son captadas (verde – G), y otras discriminadas para proseguir al último nivel (rojo – R), donde termina el proceso de registro de los 3 colores primarios.

La similitud con el film de color radica precisamente en el uso de tres capas de emulsión que de la misma forma, poseen la cualidad de captar las frecuencias de un color específico y discriminar otras para ser capturadas en niveles subyacentes.

En términos de resolución, el apilamiento vertical de los fotodiodos hace que la matriz de captación se incremente a casi el doble que la de un patrón BAYER, que por la organización horizontal de los filtros dedicados a cada primario, genera espacios en los puntos de registro y sólo alcanza a capturar el 25% de la información del rojo y el azul, y el 50% del verde.

En el caso específico de la cámara dp Quattro, la primera capa resuelve 19.5 MP, la capa media 4.9 MP y la última otros 4.9 MP para un total de 29 MP (equivalentes a 39 MP en un sensor BAYER por la captación redundante del sistema de capas).

Esta notable diferencia en la segmentación vertical y horizontal de la captación de los colores, hace que la resolución espacial del sensor Foveon X3 se encuentre en constante debate, ya que como argumentan los fabricantes, cada uno de los triplemente apilados foto diodos, representa el 300% de información obtenida en comparación del patrón BAYER, aunque finalmente, la dimensiónde los archivos en términos de pixeles sea similar (o incluso menor).

Otra ventaja de la estructura de captación vertical del sensor Foveon X3, es que no produce los típicos “artefactos de color” que generan los mosaicos de los patrones BAYER y que se traducen en la imagen como ruido (Moiré). Esto se debe a que el método de separación de color por penetración de capas, reduce considerablemente la contaminación de traslape (aliasing), que ocurre con las celdas horizontales.

El sensor Foveon X3 presenta también un mejor desempeño en condiciones deficientes de iluminación  y esto se debe nuevamente a la estructura de absorción vertical que lo diferencia del patrón BAYER. Los mosaicosdel patrón BAYER sólo permiten el paso de un color primario y absorben las longitudes de onda de los otros dos, eliminando por completo esta información de luminancia. La estructura en capas verticales, permite que toda la información de luminancia correspondiente a cada primario, sea captada en cada nivel sin ninguna pérdida para la compilación final de la imagen.

Los sensores Foveon X3 (APS-C) por ahora sólo pueden encontrarse en los modelos dp1, dp2 y dp3 Quattro de SIGMA, pero me gustaría pensar que sólo es cuestión de tiempo para que podamos encontrar esta tecnología en versión Full Frame adoptada por otros fabricantes.