נתחיל מראשי התיבות שבסוף הכותרת לפוסט: (OLPF (Optical Low Pass Filter
הוא מסנן אופטי שקיים בחלק מן המצלמות הדיגיטליות בצמוד לחיישן התמונה ותפקידו למנוע או להקטין את תופעת ה-Moire. תופעה פיסיקלית זו נגרמת משתי סיבות עיקריות: א. הצטלבות שורות הפיקסלים בחיישן התמונה עם צורות מלאכותיות (מעשי ידי אדם) החוזרות על עצמן. כאשר כושר ההפרדה של החיישן נמוך מדי נוצרים ״פרטים״ שלא היו בנושא המקורי ב. טעויות בחישוב ערכי הצבע של הפיקסלים עקב העובדה שלא כל הפיקסלים רגישים לכל הצבעים: מערך Bayer עליו מבוססות כמעט כל המצלמות כולל 25% פיקסלים רגישים לאדום, 25% פיקסלים רגישים לכחול ו-50% פיקסלים רגישים לירוק.
האיור הבא ממחיש את אופן יצירת הצבע בשיטה המבוססת על מערך Bayer:

Picture2לפניכם דוגמא מאויירת להיווצרות Moire צבעוני בעת צילום בחיישן עם מערך Bayer:

Picture3הנושא המצולם היה שני ריבועים לבנים ובינהם ריבוע שחור, שעמדו מול שלישית פיקסלים ועליהם מסנן אדום, ירוק וכחול בהתאמה. במקום לקבל בצילום שעתוק נכון מבחינה צבעונית של המקור קיבלנו ריבוע אדום (לא נכון), ריבוע שחור (נכון) וריבוע כחול (לא נכון).
כיום קיימות מצלמות מתוצרת Sigma בהן הצבע נוצר באמצעות שיטת השכבות שפותחה במקור ע״י חב׳ Foveon ואלו המצלמות היחידות שאינן יוצרות Moire צבעוני כלל אולם הן סובלות ממגבלות אחרות ולכן לא הפכה שיטה זו לפופולרית.

לפניכם דוגמא ל-Moire  צורני הנגרם עקב פרטים קטנים החוזרים על עצמם בנושא במשולב עם כושר הפרדה נמוך מדי של חיישן התמונה:

LightroomScreenSnapz003צילום זה צולם ע״י סטודנטים שלי בחוג לתקשורת צילומית במכללה האקדמית הדסה ירושלים במצלמה בפורמט בינוני  עם גב דיגיטלי מדגם Leaf Aptus 65 בעל 28MP ללא OLPF. שימו לב ל-Moire שנוצר בחגורת הכובע ומתחת לברך של הדוגמנית:

LightroomScreenSnapz001LightroomScreenSnapz002

והנה דוגמאות ל-Moire צבעוני המשולב ב-Moire צורני, שצולמו במצלמת Mirrorless מדגם Sony NEX 5N, עם חיישן בפורמט APS-C (חיישן Crop) בעל 16MP עם OLPF חלש שלא מנע את הופעת ה-Moire:

Picture4זוהי המסגרת המלאה של הצילום שצולם על ידי בעיירה Ronda שבדרום ספרד. כעת שימו לב ל- Moire שנוצר בו אפשר להבחין בקלות בהגדלה ל- 100%: כדי להבחין ב- Moire יש להקליק על הצילום ולצפות בהגדלה.

moire1והנה דוגמא נוספת מאותה המצלמה, גם כאן יש להקליק על הצילום ולצפות בהגדלה:

moire2

והנה השוואה בין 2 מצלמות המבוססות על מערך Bayer ללא OLPF למצלמה המבוססת על חיישן 3X של Foveon וכמובן ללא OLPF: (הצילומים מאתר DPreview.com)

Parallels DesktopScreenSnapz010

אז אם הבנו את הבעיה הבה נבדוק מה הפתרונות האפשריים לה:
א. לא לצלם נושאים הכוללים צורות מלאכותיות מעשי ידי אדם החוזרות על עצמן: זהו כמובן פתרון לא מעשי לרוב הצלמים פרט אולי לאלו המתרכזים בצילום נוף וטבע. לעומת זאת צלמי אופנה יהיו בבעיה קשה.

ב. כן לצלם כנ״ל ולטפל  ב-Moire בעזרת הכלים הזמינים בתוכנות לעיבוד תמונה, ברמת הצלחה לא מלאה.

ג. לעבור לצלם במצלמות בעלות חיישני Foveon, לא יהיה Moire אבל יהיו שפע של בעיות אחרות כך שגם זה אינו פתרון לרוב הצלמים.

ד. להניח OLPF לפני החיישן, זהו למעשה מסנן שגורם (בהמשך אסביר כיצד) לטשטוש מסויים של הצילום, ה-Moire יעלם או לפחות יופחת אולם גם הרזולוציה תיפגע במידת מה.

ה. להשתמש במצלמות מתוצרת Fuji המבוססות על חיישן מסוג X Trans שהוא וריאציה של מערך Bayer עם פחות חזרה על המיקומים הקבועים של המסננים בצבעים אדום, כחול וירוק.

moire4הסבר נוסף על הטכנולוגיה של Fuji תוכלו למצוא כאן.

ו. לבנות מצלמה עם OLPF משתנה, שניתן לבטלו לחלוטין או להפעילו במספר דרגות. אכן חזון אחרית הימים!

אבל אחרית הימים כבר כאן והנה, למי שתהה, הקשר לדגם המצלמה שהוזכר בכותרת הפוסט: Sony הכריזה השבוע על דגם חדש של מצלמה הכולל OLPF משתנה כזה. דגם זה נקרא RX1R II, כלומר זהו הדור השני של דגם ה- RX1 המקורי משנת 2012, שהיה סנסציה בזמנו לאור העובדה שהיתה זו המצלמה הקומפקטית הראשונה עם חיישן Full Frame. עד היום אף יצרן אחר לא הצליח לשחזר את היכולת הזאת. לדגם המקורי היה חיישן FF, עם OLPF ובעל  24MP במשולב עם עדשה קבועה איכותית 35/2.8 מ״מ. הדגם זכה לציונים גבוהים במדד DxO (ציון 93 למצלמה, ציון 33 לעדשה). בשנת 2013 היציגה Sony דגם נוסף RX1R שהיה זהה אולם ללא  OLPF דבר שמצד אחד העלה במעט את הרזולוציה אולם מצד שני חשף את הצלם להופעת Moire.

Picture5Picture6

כעת כל מי שהיה מוכן להוציא כ- $3000 מכיסו, ללא מחפש אלקטרוני בעלות נוספת של כ- $400 יכול היה להנות ממצלמה קומפקטית עם חיישן FF בעל 24MP ולבחור בדגם המתאים לו, עם OLPF או בלעדיו. ידיד שלי רכש את ה- RX1 המקורית, בחנתי צילומים שצילם בה והתוצאות בהחלט מצויינות, כולל בתנאי אור גרועים.

Sony RX1R II הינה מצלמה קומפקטית בעלת חיישן FF עם 42MP, אותו החיישן הנמצא גם ב-A7R II אבל עם OLPF משתנה (ב-A7R II אין OLPF כלל).

יצרנים נוספים כמו Nikon ו-Canon התמודדו עם אותה השאלה: עם OLPF או בלעדיו ונקטו באותה השיטה: דגם עם ודגם בלי, ראו Nikon D800, D800e ו-Canon 5DS, 5DSR.

היצרן הראשון שהיציע את שתי האפשרויות, עם  OLPF ובלעדיו בדגם אחד היה: סביר להניח שלא תנחשו: בשנת 2006 Mamiya  היציגה מצלמה דיגיטלית בפורמט בינוני בעלת  22MP עם אפשרות להכנסה והוצאה פיסית של OLPF. הזדמן לי להשתמש במצלמה זו מספר פעמים ואני חייב לומר שמאד נהניתי מן הצילום בה, חדות התוצאות מרשימה אותי גם כיום, 9 שנים מאוחר יותר.

moire3

היגיע הזמן להבין מה בדיוק עושה OLPF: הזכרתי כבר שמסנן זה מטשטש את הצילום. פעולה זו נעשית ע״י פיצול קרני האור כפי שניתן לראות באיור הבא: (מקור: Wikipedia)

Picture7כל קרן אור מתפצלת לשתיים כאשר ההיסט בין הקרניים קטן מאד וקרוב בגודלו לגודל הפיקסלים בחיישן. מסנן כזה יוצר שבירה הנקראת  Birefringence  והיא מתרחשת פעמיים, פעם לאורך ופעם לרוחב הדמות. ע״י כך נמנע מפרטים שגודלם מתקרב לגודל הפיקסלים להגיע לחיישן, ה-Moire נמנע או לפחות מופחת אולם המחיר הוא טשטוש קל וירידה ברזולוציה. הופעת ה-Moire תלויה בסוג הנושא, בכיוון האור ובמיקוד. בתרגילים בהם התבקשו סטודנטים שלי במכללת הדסה ליצור Moire במצלמות ללא OLPF התברר שדי קשה לקבל Moire כאשר מתאמצים ליצור אותו בסטודיו…

הגישה של Nikon ו-Canon היא להוציא דגמים מקבילים עם ובלי OLPF או להוציא דגמים נפרדים ללא OLPF  או עם OLPF. לדוגמא, Nikon D800 עם OLPF, יחד עם D800e ללא OLPF.

למען הדיוק יש לציין, וזה נכון גם לגבי דגמי Canon 5DS, 5DSR שעקב העדפות של מתכנני המצלמות למעשה גם בדגמים שהם לכאורה ללא  OLPF יש למעשה מסנן אלא שפעולתו מהופכת ומתבטלת ברובה באמצעות מסנן הפוך. לעומת זאת, בדגם Nikon D7200 אין OLPF כלל וגם ב-D810 כבר אין OLPF כלל.

Nikon רשמה פטנט על OLPF משתנה מבוסס LCD  בשנת 2013 אולם Sony הקדימה והוציאה לשוק את המצלמה הראשונה בעלת OLPF משתנה מבוסס LCD, הלא היא RX1R II. הפעם כוללת המצלמה מחפש אלקטרוני איכותי Built-In.

הצלם יכול לבחור בין שלושה מצבים: OLPF Off, OLPF Normal, OLPF High בהתאם לרמת שיכוך ה-Moire הרצוייה לו. ניתן גם לבצע באופן אוטומטי שלוש חשיפות רצופות, כל אחת במצב OLPF שונה לצורך השוואה בין התוצאות ובחירת התוצאה המועדפת על הצלם!

לפניכם דוגמא מן האתר של Sony:

FirefoxScreenSnapz001

כאן מן הראוי לציין שדגם Pentax K3 כלל אפשרות כזו (שני מצבים: On, Off)  כבר לפני שנתיים אולם היישום של Pentax היה מבוסס על הזזה מכנית של החיישן (תוך ניצול מערכת הייצוב של המצלמה)  בעת החשיפה כדי ליצור טשטוש קל ולא על OLPF אמיתי. גם דגם K3 II שיצא לשוק השנה כולל אפשרות זו.

אופן הפעולה של ה-OLPF המשתנה שפיתחה Sony:

Screen_Shot_2015-10-14_at_1.43.08_PMמקור: DPReview.com

כעת נותר לנו להמתין לתוצאות הבדיקות באתרי הצילום השונים כדי להבין מה טיבה של הקומפקטית החדשה FF עם 42MP ו-OLPF משתנה של Sony. כמו תמיד, יהיה מענין.

עדכון 23.12.15: אתר Imaging-resources בחר ב-Sony RX1R II
כ-New Technology of the Year לשנת 2015 בהתבסס על מערכת ה-OLPF המשתנה.

עדכון 21.1.16: Sony הכריזה על Recall לחלק מן המצלמות מדגם RX1R II עקב חדירת אור לגוף המצלמה.

עדכון 18.2.16: סקירה מענינת על ה- RX1R II במגזין Digital Photo Pro.

עדכון 20.2.16: סקירה מקיפה של ה-RX1R II באתר  DPReview.com. ציון כללי: 82. גבוה, אם כי לא גבוה מאד ( Silver Award). יתרונות עיקריים: מצלמת Full Frame שכמעט נכנסת לכיס, חיישן איכותי המספק כושר הפרדה וטווח דינמי גבוהים ורעש נמוך, מבנה איכותי ועיצוב מושך, עדשה מהירה וחדה, מערכת מיקוד אוטומטי מעולה, מחפש אלקטרוני קופץ איכותי, צג אחורי מתכוונן, WiFi עם NFC, אפשרות לקבצי RAW לא דחוסים.  חסרונות עיקריים: חיי סוללה קצרים מאד, הפעלת   מצבי המיקוד השונים מסובכת מדי, לאחיזה יציבה דרוש אביזר נוסף שהינו יקר מדי, אין צג מגע, כפתורי ההפעלה רכים מדי, בעת צפייה בצילומים המצלמה איטית מדי, מערכת התפריטים זקוקה לרענון, אין אטימה למים ואבק.

עדכון 10.3.16: חלק שני של סקירה מקיפה של ה- RX1R II באתר imagingresources.com.

עדכון 12.3.16: עוד סקירה של המצלמה. שורה תחתונה: טובה אבל יקרה מדי.

דעתי האישית: מצלמה נחמדה ואיכותית, פלא טכנולוגי יקר מדי.

 

מודעות פרסומת

כתיבת תגובה

הזינו את פרטיכם בטופס, או לחצו על אחד מהאייקונים כדי להשתמש בחשבון קיים:

הלוגו של WordPress.com

אתה מגיב באמצעות חשבון WordPress.com שלך. לצאת מהמערכת / לשנות )

תמונת Twitter

אתה מגיב באמצעות חשבון Twitter שלך. לצאת מהמערכת / לשנות )

תמונת Facebook

אתה מגיב באמצעות חשבון Facebook שלך. לצאת מהמערכת / לשנות )

תמונת גוגל פלוס

אתה מגיב באמצעות חשבון Google+ שלך. לצאת מהמערכת / לשנות )

מתחבר ל-%s