Sony je vodeći proizvođač senzora za mobilne uređaje, a njihovi senzori prepoznatljivi su po prefiksu IMX. Prije tri godine Sony je ipak pokrenuo novi brend za senzore, nazvan LYTIA, koji je za više usmjeren na premium tržište. Nimalo neočekivano, senzori iz te serije nose prefiks LYT.

Novi senzor o kojem je ovdje riječ nosi oznaku modela LYT‑828, a glavna karakteristika kojom se ističe je dinamički opseg od preko 100 dB, što se prevodi u čak 17 stopova (koraka, stupnjeva ekspozicije, EV-a, blendi, kako vam drago).

Ako ne znate što je dinamički opseg - to je raspon svjetlina koje slikovni senzor može uhvatiti tijekom jedne ekspozicije (jedne fotografije, jedne sličice videozapisa). Ako je opseg manji od onog što je prisutno u kadru, svjetliji tonovi slike mogu postati potpuno bijeli i/ili tamni mogu postati potpuno crni.

Koliko je to?

Da biste si bolje predočili koliko je to - iPhone 15 Pro nudi 13-14, a Samsung Galaxy S24 Ultra 14-15 stopova, oba mobitela uz pomoć multi-frame HDR-a (okidaju više fotografija različitih ekspozicija i onda ih kombiniraju u jednu), dok moderni full-frame mirrorless fotoaparati tipično, bez HDR funkcije, postižu 14+ stopova s jednom ekspozicijom, pri najnižoj nativnoj ISO osjetljivosti.

Zanimljiva je i recimo situacija s Canonovim DGO (dual-gain output) senzorima, koji su u nekim njihovim Super 35 kinematografskim kamerama. Ti senzori za svaki fotoelement imaju dvije fotodiode (Canonova Dual Pixel CMOS arhitektura). Nakon završetka ekspozicije signal za svaku od fotodioda individualno se obrađuje i to tako da se signal dvaput uzastopno očitava. Svako očitavanje traje 1/120 s, ali u oba očitanja napon predstavlja punu ekspoziciju. Signal se jednom propusti kroz high gain sklop (štiti tamne tonove od previše šuma), a drugi put kroz low gain sklop (da se zaštite svijetli tonovi slike), zatim se signali s obje fotodiode zbroje (low gain signal jedne diode s low gain signalom druge, high gain...), pa se high gain signal prilikom digitaliziranja matematični podijeli s razinom gaina (pojačanja), odnosno moglo bi se reći da se "normalizira" i potom se low i gain signali iskombiniraju u jedinstveni signal. Tako se dobije slika dinamičkog raspona većeg od 16 stopova. Ovo rješenje također je temeljeno na samo jednoj ekspoziciji, znači kamera ne okida više slika pa da ih onda kombinira u jednu, kao što to rade mobiteli s multi-frame HDR-om.

Kako to Sony radi?

Tehnologiju svog novog senzora Sony opisuje kao Hybrid Frame-HDR (HF-HDR). Opis rada te tehnologije nije baš najjasniji iz Sonyjeva press-releasea - ne samo da detalji nisu objašnjeni, nego ni neke ključne stvari nisu objašnjene ili razjašnjene, tako da našu interpretaciju uzmite s rezervom.

Koliko se dâ shvatiti iz Sonyjeva članka, u pitanju je kombiniranje single-frame i multi-frame HDR-a (zbog toga riječ "hybrid" u nazivu tehnologije). Single-frame u ovom slučaju podrazumijeva DCG (dual conversion gain), znači donekle nešto slično kao što smo opisali za Canonov DGO, samo što nije razjašnjeno kako Sony dolazi do električnog naboja za low i high gain sklopove. Sonyjev senzor, prema svemu sudeći, samo dvaput uzorkuje isti električni naboj, samo što jednom koristi low gain, a drugi put high gain sklop. Dodatno u prilog tome ide što Sony inače ima i DAG-HDR (Dual Analog Gain-HDR) tehnologiju, koja nije prisutna kod ovog senzora.

Multi frame HDR podrazumijeva dodatne slike okinute uz vrlo kratku ekspoziciju, pri čemu se zaštite vrlo svijetli tonovi, koji će se onda iskombinirati s prijašnjom cjelovitom slikom (ono što bi inače bilo "prekureno" zamijenit će se, uz određene prilagodbe, pikselima sa slika dobivenih vrlo kratkom ekspozicijom).

Ovaj Sonyjev senzor nema klasičnu Bayerovu matricu za odvajanje boja (G, R u gornjem redu, B, G u donjem), nego ima Quad Bayer, koja je često viđena kod visokorezolucijskih senzora za mobitele - svaki od navedenih piksela zamijenjen je matricom od 2x2 piksela te boje. Senzor je 50-megapikselni, veličine 1/1,28", a HDR se spominje samo u razlučivostima od 12,5 megapiksela (eksplicitno je navedeno samo multi-frame, 60 fps te dva digitalna preklapanja) i 4K2K (60 fps) s Multi/single-frame HDR. Bez dodatnih informacija, dalo bi se pretpostaviti da se spomenuti hibridni HDR koristim samo pri toj razlučivosti - 4K2K.

Sony također napominje da se HDR ostvaruje i prilikom zumiranja prebacivanjem na punu razlučivost, štogod da im to značilo. Za to su priložili dva primjera fotografija uz 2x zum, u kojem jedna slika koristi samo DCG HDR, a druga novi hibridni HDR, odnosno HF-HDR. Primjer HF-HDR-a izgleda izvrsno, no tek kad se primjerci mobitela s tim senzorom nađu u rukama recenzenata vidjet će se koliko oni odgovaraju stvarnosti, odnosno kakav je senzor u manje idealnim uvjetima.

Tu je i UHCG - Ultra-high conversion gain tehnologija za pojačanje signala, koja značajno smanjuje šum u situacijama slabog osvjetljenja. OK, no kako to funkcionira? Za razlučivost od 12,5 megapiksela uz single frame HDR za 30 fps navodi se "UHCG with 3HDR" (Ultra High Conversion Gain with three High Dynamic Range), što bi zapravo značilo da se u tom slučaju koriste tri sklopa (umjesto dva, kao kod DCG-a) za pojačanje signala iz jedne ekspozicije - jedan za tamne, jedan za srednje te jedan za svijetle tonove. Zahvaljujući tome ostvaruje se visok dinamički opseg, a bez ikakvog ghostinga.

Još jedna posebnost ovog senzora je mala potrošnja električne energije prilikom hvatanja HDR slike, što bi trebalo omogućiti kontinuirani pretpregled HDR slike (i fotografije i videa), umjesto da korisnik finalnu HDR sliku vidi tek nakon okidanja, nakon što mobitel obradi fotografiju (spoji više fotografija u jednu). Ono što iz članka nije jasno je hoće li se HF-HDR tehnologija kompletno izvršavati na senzoru pa da mobitel dobi gotovi HDR kompozit - to je nešto što bi omogućilo HDR preview u realnom vremenu bez opterećivanja mobitelova SoC-a.

Inače, Apple je nedavno patentirao senzor za mobilne uređaje dinamičkog raspona od čak 20 stopova, no tu je tek riječ o patentu, dok je ovaj Sonyjev senzor već stvarni proizvod, koji će proizvođačima za ugradnju u mobilne uređaje biti dostupan za manje od dva mjeseca. Ako slika dobivena novim Sonyjevim senzorom bude imalo slična primjeru koji je Sony priložio, ovaj bi senzor mogao predstavljati prekretnicu u mobilnoj fotografiji i videu.