Schweiz

Kerntechnologien

Bildgebungstechnologie

Technologie zur Umwandlung von Motivbildern in digitale Daten zur Steuerung

  • Durch den Einsatz eines präzise geregelten Bildgebungselements sowie optischer Einstellungen ermöglichen wir qualitativ hochwertigere Bilder, was bei herkömmlichen Systemen eine Herausforderung darstellte

  • Wir entwickeln alle wichtigen Systeme wie Linsen/Objektive, Sensoren und Signalprozessoren konzernintern

  • Wir bieten auch Gesamtlösungen an, einschließlich von Möglichkeiten zur Analyse von Daten nach der Bildgebung

Projekte zur Verbesserung der Bildqualität

Großformatiger Bildsensor

In der digitalen Fotografie bestimmt die Größe des Bildsensors die Lichtmenge, die erfasst werden kann, d. h. die Menge an Informationen im Bild. Je größer der Bildsensor, desto einfacher ist es, eine gleichmäßige Tonwertwiedergabe und eine hohe Auflösung zu erzielen. Allerdings stellen Größe und Gewicht des Kameragehäuses sowie die aufgrund der größeren Bildkapazität geringere Verarbeitungsgeschwindigkeit ein Problem dar, was die Konstruktion und Herstellung erschwert.

Fujifilm ist einer der wenigen Hersteller, der Kameras mit großformatigen Bildsensoren herstellen kann, die sogar größer sind als die APS-C- und Vollformat-Bildsensoren, die in herkömmlichen Kameras mit Wechselobjektiv verwendet werden. Ein Objektiv mit der nötigen Auflösung, um die Leistung eines 100-Megapixel-Bildsensors einzufangen, einer präzisen Montage zur Maximierung der Leistung und einer Bildverarbeitungstechnologie, die selbst bei der Verarbeitung riesiger Datenmengen problemloses Fotografieren ermöglicht. Die Kombination dieser brillanten Technologien ergibt eine Kamera, die eine atemberaubende 100-Megapixel-Welt wiedergibt.

Die Größe des Bildsensors beträgt 43,8 mm x 32,9 mm.
Die Größe des APS-C-Bildsensors beträgt 23,5 mm x 15,6 mm, während die Größe des 35-mm-Vollformat-Bildsensors 36,0 mm x 24,0 mm beträgt. Die Sensorgröße der FUJIFILM GFX100S beträgt jedoch 43,8 mm x 32,9 mm.

Bildstabilisierung

Größere Sensoren haben zwar den Vorteil, hochauflösende Bilder erzeugen zu können, doch selbst leichte Verwacklungen können die Bildqualität beeinträchtigen. Daher mussten Vorkehrungen gegen Kameraerschütterungen und Vibrationen der Kamera getroffen werden, beispielsweise durch die Befestigung der Kamera auf einem Stativ, was sie in manchen Fällen für das gelegentliche Fotografieren ungeeignet machte. Um dieses Problem zu lösen, hat Fujifilm die weltweit erste Sensor-verlagernde Bildstabilisierung für großformatige Bildsensoren entwickelt. Wir haben eine hochwirksame Bildstabilisierung mit acht Blendenstufen erreicht (das entspricht einer 2 hoch 8 = 256-mal schnelleren Verschlusszeit). Diese Fähigkeit wird durch auf hohem Niveau zusammengeführte Verbundtechnologien unterstützt. Hierzu gehören ein Algorithmus, der die Kameraerschütterungen von den Auswirkungen der Erdrotation trennt und ein hochpräziser Mechanismus, der die Positionierungsgenauigkeit des Bildsensors im Mikrometerbereich garantiert.

Pixelverschiebung Multi-Shot

Bei der digitalen Fotografie wird das Motiv vom Bildsensor als RGB-Farbinformation erfasst. Zu diesem Zeitpunkt sind die Farbinformationen für R (Rot) und B (Blau) in den G (Grün)-Pixeln nicht verfügbar, sodass die fehlenden Farbinformationen durch Berechnungen aus benachbarten R- und B-Pixeln ergänzt werden. Dieselbe Verarbeitung wird für R- und B-Pixel durchgeführt, was bedeutet, dass 66 % eines Vollfarbbildes aus berechneten Werten und nicht aus tatsächlich erfassten Daten bestehen. Fujifilm hat eine Technologie entwickelt, die mithilfe eines integrierten Bildstabilisierungsmechanismus naturgetreue Farben wiedergibt. Dazu werden durch die Verschiebung der Position des Bildsensors um jeweils ein Pixel alle Pixelinformationen für jedes RGB erfasst. Darüber hinaus wird durch die Verschiebung des Bildsensors um 0,5 Pixel beim Fotografieren die Pixelanzahl effektiv vervierfacht. Dadurch können große Motive wie Gemälde und historische Ruinen, die in der Vergangenheit nur schwer im Detail erfasst werden konnten, mit überwältigender Tonalität und Dreidimensionalität präzise wiedergegeben werden.

Prinzip hinter dem Pixel Shift Multi-Shot (Shifting-Bildsensor)

Dies wird durch die Aufnahme von 16 aufeinanderfolgenden Aufnahmen mithilfe der folgenden beiden Verfahren erreicht.

(1) Erhält genaue RGB-Informationen aus insgesamt vier aufgenommenen Bildern: eines im Ausgangszustand, eines um einen Pixel nach rechts verschoben, eines um einen Pixel nach oben verschoben und eines um einen Pixel nach links verschoben. (2) Durch Verschieben von (1) nach rechts, oben und links in Schritten von 0,5 Pixel werden die Pixel verfeinert, wodurch eine vierfache Auflösung erreicht wird.