Hubungi Sentra Digital:

 

Teknologi Sensor Kamera Digital

Kategori : Photography Articles

 

Oleh Daniel Tjongari


Sensor Kamera Foto di atas adalah penampakan sensor kamera yang melekat pada printed circuit board di dalam kamera digital. Sensor tersebut terdiri atas berbagai sel yang tersusun membentuk persegi panjang. Tiap satu sel sensor tersebut merepresentasi- kan satu piksel, jadi banyaknya sel dalam satu sensor kamera sesuai dengan besarnya piksel gambar yang dapat dihasilkan dari kamera tersebut.


Dalam sistem elektronika cara kerja sensor merupakan rangkaian elektronik yang peka cahaya / photosensitive. Setiap piksel pada keping sensor akan merubah intensitas cahaya yang mengenainya menjadi tegangan listrik, dimana piksel yang mendapat cahaya terang akan menghasilkan sinyal listrik tinggi sedangkan piksel yang kurang mendapat cahaya akan mengeluarkan sinyal yang rendah. Tegangan dari sensor ini selanjutnya dirubah menjadi sinyal digital dan siap diproses di tingkat selanjutnya di dalam kamera hingga menghasilkan sebuah gambar.


Di era fotografi film, pada sebuah roll film terdapat tiga lapis emulsi yang peka terhadap warna merah (Red), hijau (Green) dan biru (Blue). Di era digital, sensor kamera memiliki bermacam variasi desain teknologi filter warna tergantung produsennya dan harga sensornya. Cara kerja filter warna cukup simpel, misal seberkas cahaya polikromatik (multi warna) melalui filter merah, maka warna apapun selain warna merah tidak bisa lolos melewati filter itu. Dengan begitu sensor hanya akan menghasilkan warna merah saja. Untuk mewujudkan jutaan kombinasi warna seperti keadaan aslinya, cukup memakai tiga warna filter yaitu RGB (sama seperti film) dan pencampuran dari ketiga warna komplementer itu bisa menghasilkan aneka warna.Cara Kerja SensorSensor kamera ini ternyata sangat berpengaruh terhadap kualitas gambar. Untuk jumlah piksel yang sama, sensor yang ukurannya lebih besar dapat menghasilkan gambar dengan kualitas yang lebih baik. Hal ini dikarenakan sensor yang berukuran lebih besar umumnya lebih peka terhadap cahaya, sehingga intensitas cahaya yang diterimanya pun dapat lebih besar. Inilah mengapa kualitas gambar kamera DSLR bisa jauh lebih baik dari kamera HP meski resolusinya sama.


Dalam dunia fotografi digital belakangan ini ada tiga jenis sensor yang banyak digunakan dalam kamera-kamera digital terutama yang beredar di pasaran. Jenis sensir ini dibagi berdasarkan cara kerjanya memproses warna RGB sebelum diubah kedalam bentuk file. Adapun ketiganya adalah



Bayer CFA


Sensor ini ditemukan oleh Bryce Bayer, seorang ilmuwan dari Kodak pertama kali memperkenalkan teknik ini di tahun 1970. Sensor dengan desain Bayer Color Filter Array (CFA) termasuk sensor paling banyak dipakai di kamera digital hingga saat ini. Keuntungan desain sensor Bayer adalah desain mosaik filter warna yang simpel cukup satu lapis, namun sudah mencakup tiga elemen warna dasar yaitu RGB. Kerugiannya adalah setiap satu piksel pada dasarnya hanya melihat satu warna, maka untuk bisa menampilkan warna yang sebenarnya perlu dilakukan teknik color sampling dengan perhitungan rumit berupa interpolasi (demosaicing).


Perhatikan ilustrasi mosaik piksel di bawah ini, ternyata filter warna hijau punya jumlah yang lebih banyak dibanding warna merah dan biru. Hal ini dibuat mengikuti sifat mata manusia yang lebih peka terhadap warna hijau.


Bayer_pattern_on_sensor_profileKekurangan sensor Bayer yang paling disayangkan adalah hasil foto yang didapat dengan cara interpolasi tidak bisa menampilkan warna sebaik aslinya. Selain itu kerap terjadi moire pada saat sensor menangkap pola garis yang rapat seperti motif di kemeja atau pada bangunan. Cara termudah mengurangi moire adalah dengan memasang filter low pass yang bersifat anti aliasing, yang membuat ketajaman foto sedikit menurun.



Sensor X-Trans


Sensor dengan nama X-Trans dikembangkan secara ekslusif oleh Fujifilm, dan digunakan pada kamera-kamera pabrikan Fujifilm. Desain filter warna di sensor X-Trans merupakan pengembangan dari desain Bayer yang punya kesamaan bahwa setiap piksel hanya bisa melihat satu warna. Bedanya, Fujifilm menata ulang susunan filter warna RGBnya. Bila pada desain Bayer kita menemui dua piksel hijau, satu merah dan satu biru pada grid 2 x 2, maka di sensor X-Trans kita akan menemui pola grid 6 x 6 yang berulang. Nama X-Trans sepertinya diambil dari susunan piksel hijau dalam grid 6 x 6 yang membentuk huruf X seperti contoh di bawah ini.


X-TransBeberapa keunggulan desain X-Trans seperti; tidak perlu filter low pass, karena desain pikselnya sudah aman dari moire, terhindar dari false colour, karena setiap baris piksel punya semua elemen warna RGB dan tata letak filter warna yang acak memberi kesan grain layaknya film.



Sensor Foveon X3


Foveon sementara ini juga ekslusif dikembangakan untuk kamera Sigma. Dibanding sensor lain yang cuma punya satu lapis filter warna, sensor Foveon punya tiga lapis filter warna, merah, hijau dan biru. Desain ini persis sama dengan desain emulsi warna pada roll film foto. Hasil foto dari sensor Foveon memberikan warna yang akurat dan cenderung vibrant, bahasa gampangnya seindah warna aslinya. Hal yang wajar karena setiap photo detector di sensor Foveon memang menerima informasi warna yang utuh dan tidak diperlukan lagi proses menebak warna seperti sensor Bayer atau X-Trans.


foveon sigma


Yang jadi polemik dalam sensor Foveon adalah jumlah piksel aktual. Misalnya ada tiga lapis filter warna yang masing-masing berjumlah 3,4 juta piksel, maka Foveon menyebut sensornya adalah sensor 10,2 MP karena didapat dari 3 lapis filter 3,4 MP. Ini agak rancu karena saat foto yang dihasilkan dari sensor Foveon kita lihat resolusi gambarn efektifnya memang hanya 2268 x 1512 piksel atau setara dengan 3,4 MP (originalnya).


Meski demikian, karena kualitas di pixel levelnya sangat tinggi, maka saat diadu dalam cetak dengan foto buatan sensor Bayer, resolusinya seperti 2X yang tertera di file foto. Misalnya 3.4 MP setara 6.8 MP dan 15 MP setara 30 MP.

 


Lihat Informasi Lainnya...