Foveon X3 je obrazový snímač pro digitální fotoaparáty využívající technologiiCMOS. Byl vyvinut firmou Foveon (v listopadu 2008 odkoupena společnostíSigma Corporation)[1] a představen v roce 2002 jako převratný typ snímače, který změní vývoj digitální fotografie. Foveon X3 je na rozdíl od běžnýchCCD aCMOS snímačů používaných v digitálních fotoaparátech schopen zaznamenat úplnou barevnou informaci pro každýobrazový bod.[2]
Princip je založen na skutečnosti, že různé vlnové délky světla pronikají do rozdílných křemíkových vrstev – tedy do různé hloubky. Tento čip se tedy skládá zetří vrstev pixelů umístěných v křemíku. Každá vrstva světlocitlivých buněk zachycuje jinou barevnou složku světla podle toho, do jaké vrstvy proniká. Horní vrstva zachycuje modrou složku, prostřední vrstva zelenou a spodní červenou složku. Pro každýobrazový bod je tak k dispozici informace o všech barevných kanálechRGB. Algoritmus pro zpracování obrazu následně složí z těchto tří kanálů informaci o výsledné barvě danéhopixelu.
Jelikož je každá vrstva zachycující jednu z barev v podstatě samostatným snímačem, lze pozorovat určitou principiální podobnost s tříčipovým snímáním, které je běžné hlavně u videokamer. V případě Foveonu X3 jsou ovšem všechny tři snímače integrovány do jednoho.[3][4]
Na levé části obrázku je vidět, do jaké hloubky křemíku jsou různé barvy schopny pronikat - barvy s delší vlnovou délkou (červená) proniknou hlouběji než barvy s kratší vlnovou délkou (modrá). Tomu je přizpůsobeno pořadí a síla jednotlivých vrstev snímače (pravá část obrázku).
Naprostá většina digitálních fotoaparátů využívá snímače sBayerovou maskou, které mají zcela odlišnou konstrukci v porovnání s Foveonem X3. Jednotlivé světlocitlivé buňky tradičních snímačů jsou schopny rozpoznat pouze jas, barvu nikoli. Proto jsou tyto klasické čipy pokryty mozaikou barevných filtrů (Bayerova maska) podle modeluRGB (červená, zelená, modrá) – pro každýpixel snímače jeden filtr, který propouští pouze jednu barvu. To znamená, že aby byla informace o barvě každého pixelu kompletní, musí se dopočítávat ze sousedních pixelů – pomocí tzv.interpolace.[5] Výsledný obraz je tak vždy pouze zprůměrovaný. Pro odstranění nevyžádaných vad obrazu (artefaktů), které by mohly vznikat u tohoto typu senzoru, se používá tzv. anti-aliasing filtr. Ten obraz mimo jiné také jemně rozostřuje. Pokud by toto nebylo korigováno doostřujícím algoritmem, výsledné surové snímky přímo ze senzoru by nebyly nikdy zcela ostré.[6] Naproti tomu Foveon X3 disponuje úplnou barevnou informací pro každý jednotlivýpixel, takže z důvodu průměrování obrazových informací nemohou vznikat žádné artefakty.
U fotoaparátuSigma SD1 Merrill využívajícího nejnovější snímač Foveon X3 uvádí výrobce rozlišení 46Mpix. V porovnání s klasickýmiCCD aCMOS snímači toto není počet pixelů výsledné fotografie. Výsledná fotografie má rozlišení 4800 x 3200 pixelů, tedy 15,36Mpix. Rozdíl mezi uváděným a skutečným rozlišením je způsoben tím, že každý obrazový bod je zaznamenán celkem třikrát – na každé ze tří vrstev jednou. Proto výrobce počítá celkové rozlišení 4800 x 3200 x 3 vrstvy.[7]
