Stosowane dotychczas w aparatach cyfrowych matryce światłoczułe do rozdziału światła na składowe RGB wykorzystywały umieszczone nad poszczególnymi komórkami sensora filtry pochłaniające światło, dzięki czemu dany fotoelement rejestrował wyłącznie promieniowanie o określonej częstotliwości. Niestety, taki sposób działania powodował, że znaczna część padającego na sensor światła była marnowana, nie uczestnicząc w rejestracji obrazu – jest to jedna z przyczyn, dla których na zdjęciach wykonanych w słabych warunkach oświetleniowych możemy zobaczyć charakterystyczne szumy. Ponadto taka budowa matrycy powoduje, że pełna informacja o kolorze dla danego punku uzyskiwana jest poprzez interpolację danych pochodzących z punktów sąsiednich – powoduje to nieunikniony spadek ostrości obrazu.
Pewnym rozwiązaniem tego problemu miały być matryce X3 produkowane przez Foveona, w których fotoelementy (wraz z filtrami) odpowiedzialne za poszczególne barwy składowe RGB umieszczone są jeden nad drugim. Jednak problemy związane z "zabieraniem" światła przez wyżej położone warstwy fotoelementów okazały się na tyle poważne, że rozwiązanie to wciąż nie upowszechniło się na większą skalę.
Lustra zamiast filtrów
Pomysł Nikona jest o tyle nowatorski, że zakłada umieszczenie pomiędzy powierzchnią matrycy (przykryta jest maską z otworami-źrenicami) a mikrosoczewką zestawu pryzmatów-luster z naniesionymi filtrami dichroicznymi. Ich zadaniem jest kierowanie światła o określonej barwie do osobnych fotoelementów – jednak bez osłabiania pozostałych części spektrum.
Dzięki temu każdy z fotoelementów otrzymuje tę samą ilość światła, bez żadnych strat, gdyż światło padające na zestaw pryzmatów jest separowane na składowe poprzez odbicie promieniowania o określonej częstotliwości, a nie jego pochłanianie. Rozwiązanie takie od dawna stosowane jest w trójprzetwornikowych kamerach wideo, jednak tam moduł separatora to duży i ciężki element umieszczony pomiędzy obiektywem a zestawem matryc. Nikon tymczasem proponuje przeniesienie go w miniaturowej wersji na powierzchnię samej matrycy.
Taka konstrukcja matrycy pozwala przede wszystkim uniknąć interpolacji, co powinno podnieść szczegółowość rejestrowanego obrazu. To, w jakim stopniu rozwiązanie to pozwoli ograniczyć szumy zależeć będzie w dużej mierze od tego, jaka będzie powierzchnia wykorzystanych fotoelementów.
Zobacz także:
Typy matryc aparatów cyfrowych
Blooming – kiedy matryca aparatu nie daje rady
Canon zbuduje nową fabrykę matryc CMOS
Wynalazek Kodaka zwiastuje rewolucję w cyfrowej rejestracji obrazu
MOS – sensor nowej generacji od Panasonica
8-megapikselowa matryca CMOS od Samsunga