Nowa matryca Sony: super spowolnienie, czyli smartfony będą wkrótce nagrywać 1000 kl./s!

Sony na odbywającej się w San Francisco konferencji ISSCC (International Solid-State Circuits Conference) zaprezentowało nowy sensor, który przygotowany jest z myślą o urządzeniach mobilnych. Jest to pierwsze na rynku trójwarstwowe rozwiązanie CMOS BSI z wbudowaną pamięcią DRAM.

Japończycy zdecydowali się na umieszczenie warstwy z RAM-em (o pojemności 125 MB) między dwoma elementami tradycyjnie spotykanymi w matrycach tego typu - światłoczułymi elementami (wykorzystana jest iluminacja tylna) oraz obwodami elektrycznymi. Co umożliwia to rozwiązanie?

Sony pochwaliło się, że nowy sensor wolny jest od ograniczeń tradycyjnych matryc i jest w stanie o wiele szybciej odczytywać zawartość pikseli. Możliwe jest to dzięki temu, że sygnał błyskawicznie rejestrowany z pikseli magazynowany jest najpierw w dedykowanej pamięci operacyjnej, a dopiero później z mniejszą prędkością przekazywany do układu odpowiadającego za przetwarzanie obrazu.

Wykorzystanie szybkiej energooszczędnej pamięci RAM ma umożliwić odczytanie obrazu złożonego z 19,3 mln pikseli w czasie zaledwie 1/120 sekundy, czyli czterokrotnie szybciej niż w przypadku często wykorzystywanej w smartfonach matrycy Sony IMX318 (1/30 sekundy).

W praktyce przełoży się to na niwelację zniekształceń obrazu, które mogą powstać w przypadku tradycyjnej matrycy, gdy w kadrze znajduje się bardzo szybko poruszający się obiekt. Różnice w jakości rejestrowanego obrazu dobrze pokazują powyższe zdjęcia; zwróćcie uwagę na kształt pociągu. Na tym jednak nie koniec.

Najciekawszą zaletą nowego rozwiązania Sony jest możliwość korzystania z trybu spowolnienia obrazu, jaki nie był dostępny jeszcze w smartfonach. Błyskawiczne odczytywanie zawartości pikseli przekłada się na nagrywanie wideo w FullHD z szybkością nawet do 1000 kl./s. Co to dokładnie oznacza?

Wideo w spowolnieniu (slow motion) to takie nagranie, w którym sekunda zarejestrowanego materiału wyświetlana jest w czasie kilku, kilkunastu, a nawet kilkadziesięciu sekund. Smartfony standardowo nagrywają z szybkością 30 kl./s, a popularne tryby spowolnień zakładają nagrywanie 120 kl./s lub 240 kl./s.

Dostępne obecnie tryby umożliwiają więc cztero- lub ośmiokrotne spowolnienie obrazu - sekundowy fragment może być przekształcony w 4- lub 8-sekundowe płynne wideo. Nowy sensor Sony podnosi tę poprzeczkę znacznie wyżej.

Możliwości, jakie daje matryca z pamięcią RAM, dobrze ukazuje przygotowane przez producenta wideo, które znajdziecie poniżej. Japończycy przedstawiają na nim tryb Super Slow Motion - nagranie wykonane przy 960 kl./s odtwarzane jest z szybkością 15 kl./s, co umożliwia jego 64-krotne spowolnienie. Oznacza to, że materiał nagrany w ciągu sekundy, można rozbić na 64 sekundy wideo.

Nie można przy tym zapomnieć o innych ważnych czynnikach:

• trójwarstwowy sensor z RAM-em umożliwia nagrywanie przy 1000 kl./s w jakości FullHD - większość smartfonów w tej rozdzielczości jest w stanie nagrywać tylko przy 120 kl./s, a osiągniecie 240 kl./s możliwe jest po zejściu do rozdzielczości HD;
• sensor umożliwia bez problemu jednoczesne rejestrowanie standardowego materiału (4K przy 60 kl./s, FullHD i HD do 240 kl./s) i dodatkowego w Super Slow Motion - możliwe będzie ich bezproblemowe łączenie;
• rozwiązanie Sony nie wymaga nowego ISP (procesor obrazu) czy dodatkowego układu wspomagającego - z jej obsługą poradzą sobie dostępne obecnie rozwiązania (jedynie do nagrywanie w 4K potrzebny będzie wydajny ISP z topowych układów);
• wielkość sensora to 1/2,3 cala (piksele wielkości 1,22 mikrona), a maksymalne rozdzielczości zdjęć to 19,3 Mpix (format 4:3) lub 17,1 Mpix (format 16:9).

Co roku przybywa nie tylko użytkowników, którym smartfony zastępują aparaty cyfrowe, ale i osób wykorzystujących na co dzień telefony do nagrywanie wideo. Wkrótce otworzą się przed nimi zupełnie nowe możliwości - dzięki sensorowi Sony z pamięcią RAM urządzenia mobilne będą lepiej nagrywać dynamiczne ujęcia i szybko poruszające się obiekty.

Kto wie, być może da się nawet wykorzystać smartfon do nagrywanie różnych wyścigów czy sportów ekstremalnych. O tym być może przekonamy się po premierze następcy Xperii XZ (IFA 2017?), który jest oczywistym kandydatem na pierwszy smartfon z trójwarstwowym sensorem Sony z pamięcią RAM.

Pamiętajmy jednak, że Sony jest największym dostawcą matryc do smartfonów na świecie, które wykorzystywane są w wielu urządzeniach konkurencji. Na brak telefonów z nową matrycą nie powinnyśmy zatem narzekać.