革命性的传感器开辟超高影像品质的全新纪元“Super CCD EXR”（1）

一款完美的“三合一”的传感器同时兼容超高分辨率、超高感光度和超宽动态范围 由影像专家制造，为影像专家制造

PHOTOKINA 2008，德国科隆，2008年9月23日——富士胶片，在其备受赞誉的FinePix系列数码相机上市十周年之际，发布了全新的具有革命性意义的图像传感器“Super CCD EXR”，一款对于追求超高影像品质具有划时代意义的CCD传感器。

在当今的数码相机市场，图像传感器像素的大小始终是评价一台数码相机的重要指标之一，甚至经常被作为决定该相机成像质量的基本标尺。在两款优异的拥有1200万像素的机型FinePix F50fd和FinePix F100fd之中，富士胶片的工程师们在增加CCD像素密度的同时非常高效的控制了图像的噪点并且优化了图像的感光度，富士胶片在这方面取得了巨大的成功。富士的最终目标是全面提高影像的成像质量，在提高图像传感器分辨率的同时，通过“自然影像技术”以保证超高画质。

“自然影像技术”是一套基于那些资深摄影师的拍摄理念、基于那些曾经陶醉于使用如“Velvia”、“PROVIA”等富士专业反转胶片的专业影像工作者的理念的数码影像处理技术。完美的影像是诸多因素恰如其分的完美结合：色调、色度、饱和度、动态范围、锐度和分辨率等等。而众所周知的是当一块图像传感器上像素的大量增加，必然会使得高感光度和宽动态范围的获得更为艰难。当图像传感器上的光敏二极管精细化程度越来越高，当单位像素的面积越来越小的时候，噪点、杂色等问题也随之被越来越大的还原出来，从而极大程度的影响了最终的成像品质。

“高分辨率”和“高感光度”在当今业内被始终认为是一对无法同时解决的矛盾，将这两方面同时在一块图像传感器上做到完美的优化是一个急需解决的难题，特别是对于那些拥有面积非常小的图像传感器的紧凑型数码相机来说更是一道难以逾越的鸿沟。

图像的品质取决于被摄目标。优秀的低光照片需要超高的感光度；高反差的照片需要超宽的动态范围；而详尽的细节，比如树叶、模特的发丝细节则需要超高的图像分辨率。

富士胶片的工程师们开始着手于研制出一款具有超高“灵活性”的图像传感器以满足摄影师们的要求。而其研究的最终目标就是能够生产出一款能够类似于人的眼睛般工作的高性能图像传感器。场景里色彩、感光度上的极其细微的差别变化都将是我们的传感器研发工程师所需要去面临的挑战。EXR传感器本质上是一款可以“切换”工作方式的图像传感器，切换它复杂的电子工作模式以适合当前的拍摄目标，切换它的感光特性以适合摄影师的要求，而不需要象以往一样为了实现画质各方面因素的平衡而采取折中的会损伤整体画质的方法。

“Super CCD EXR”是富士胶片最新推出的一代Super CCD。许多年以来，富士胶片所推出各代Super CCD备受赞誉，如拥有超高分辨率的“HR”CCD（F50fd,F100fd），如拥有超高感光度/动态范围的“SR”CCD（S3 Pro，S5Pro）。而未来的研究发展方向则是将HR和SR完美的结合起来，从而生产出一款能够适合所有高品质影像摄影的图像传感器。

Super CCD EXR技术

Super CCD EXR相比先前的Super CCD有三大方面的改进：

全新的色彩滤镜排列方式

全新的像素合并方式

全新改进的电荷累积控制方式

微透镜

色彩滤镜光敏二极管

1、EXR：“像素对”技术实现超高感光度和超低噪点

以往通过加强单位像素的增益以获得高感光度的方法会导致噪点的大量增加，而通常的降噪方法更会导致图像模糊的产生（画面锐度的损失）以及分辨率的下降。而目前实现高感光度的另一途径则是，通过像素合并技术以获得低噪点的图像信号。但是，传统的像素合并方法（沿着水平或垂直方向合并）会因为处理相同颜色的像素点之间的间距而导致错误颜色的产生，而抑制这一现象的结果就是图像锐度的大幅下降。

EXR改变了色彩滤镜的阵列方式。这样两个处理相同颜色的相临像素点就会被完美的合并而做为一个像素工作。在这种设计之下，图像信息（光信号）的捕捉就达到了双倍效果，感光度也随之达到了原先的两倍，而“暗部噪点”则极其少量。因此，在实现超高感光度的同时伴随超低的噪点成为完全可能，以此取代以往通过提高增益而导致噪点大量增加的方法。

EXR的高感光度/超低噪点技术原理图

另一个困扰传统像素合并方法的问题在于处理同一颜色的像素之间的距离。一旦水平方向或垂直方向的像素被合并之后，由于两个像素之间的间隔较大，且其中还间隔着处理其他颜色的像素点，结果就会导致错误颜色的产生，从而使最终图像上产生杂色。Super CCD EXR上所拥有的引以为自豪的相临斜向像素对能够非常有效的避免这一问题，完美的实现相临像素的合并，以获得同时具有高感光度、超低噪点和锐利异常的照片。