Kommentar: Därför är Sonys nya sensor framtiden – men inte för alla

Då och då sker de där tekniska framstegen man väntat på. Jag tänker egentligen inte direkt på det enorma kliv som togs när fotografin till stor del blev både digital och tillgänglig för konsumenter – det är istället episka kliv uppåt på den tekniska utvecklingens trappa.

De som i samtiden är mer och mer relevanta är istället de små steg som tas som man sedan märker smyger sig in och normaliseras. Exempel på detta är integreringen och ihopsmältningen av kameror och videokameror – att man kunde filma med en DSLR, eller den elektroniska sökaren som hade en viss transitionstid innan den helt kunde övergå från analog till digital. Samma sak innan man kunde använda elektronisk slutare och skippa den mekaniska, eller få bort laggen i systemet som gjorde att det digitala betedde sig som om allt jag ville att kameran skulle göra faktiskt gjorde det när jag sa åt den att det skulle göra det – inte en tiondels sekund senare. 

Den som hypnotiskt stirrat sig trött på den färgglada badbollen när man dragit igång ett filter i Photoshop eller sekundrarna innan Lightroom kraschar för att man ska spara en stor fil vet vet jag talar om. Det kan helt enkelt aldrig gå för snabbt.

Flera delar växer helt enkelt sakta fram, ofta för att lösa problem, och då gäller det att ha klart för sig var problemet finns och hur en möjlig väg framåt ser ut. Sony tillverkar sina egna sensorer och har därför sedan många, många år tillbaka koll på hur både utvecklingen har sett ut på halvledarfrontens möjligheter, men även hur kringliggande teknik måste utvecklas för att ligga i fas med varandra, så som överföringshastigheter, värmeproblem och kretsutveckling. 

På så vis har Sony sedan flera år tillbaka redan stakat ut vägen för hur och när framtiden för konsumenterna ska infinna sig, en utveckling som också får ta tid. För när man arbetar med mikrostrukturteknik, nanostorlekar och MEMS (micro electro mechanical system), så är toleranserna helt enkelt så små att man inte kan göra stora utvecklingshopp – de måste komma gradvis, testas, förbättras och återigen testas.

Sonys nya spegellösa och hastighetsdopade kamera A9 III blir nu den första spegellösa fullformatskamera med global slutare, något som alltså skiljer sig från en "klassisk" ridåslutare som vi vanligtvis kallar för "mekanisk slutare" eftersom det är en sorts mekanisk arm som sköter hela slutarrörelsen. Problemet har hela tiden varit att mekaniska delar tar tid att förflytta, då är det mycket bättre att förflytta elektroner om man vill få hela förflyttningsförloppet snabbare – något som elektroniska kretsar kan göra. Och spalterna mellan ridån kunde heller inte göras hur som helst, på grund av ett fysikaliskt fenomen kallat diffraktion – som i detta fall inte var så positivt. 

Det fanns alltså begränsningar för hur snabbt man kunde veva på, något som också blev en begränsningen som trillade vidare ned till hur många bilder per sekund man kunde fotografera med en DSLR med mekanisk slutare.

Utvecklingen gav oss den elektroniska slutaren som därför var snabbare än en mekanisk sådan, men trots språnget i utvecklingen som gav oss snabbare slutartider och lättare kameror (då man inte behöver en mekanisk slutare för att sluta ta in ljus, utan kunde styra detta elektroniskt), så blev det en del problem på köpet.

Det var tillräckligt trevligt att slippa det mekaniska slutarljudet vid seriebildstagning (sedan kan man undra varför det elektroniska slutarljudet bara måste låta så tråkigt som en dålig inspelning av en mekanisk slutare), men för den som behövde mer exakta snabba slutartider vid exempelvis blixtfotografering, eller kanske för den som filmade och panorerade, så uppstod lite spännande effekter. 

Effekterna som innebar sladdriga, vågiga och vobbliga bildrutor på en film man spelade in när man panorerade kameran, hade sitt ursprung i att elektroner förvisso är snabbare än slutarens rörelse, men å andra sidan var det trångt i korridoren där all information skulle fram, alltså själva sensorutläsningen. Resultatet blev då att den lane (datalinje) där pixelinformationen skulle transporteras från sin sensel (sensorelementet som fångar upp fotoner, ljuset) fick vänta på sin tur att bli utläst. Detta sker i en vanlig CMOS-sensor radvis, vilket förvisso inte är dåligt, men när vi talar tusendelar av en sekund så hann det hända hända en hel del i omvärlden – och med ljuset – för den sensel som var sist på tur att dumpa sin information till bildprocessorn. Och bildprocessorn var inte heller alltid så snabb på att ta emot all data. Ju längre den väntade på grund av att den var långsam, desto mer hann hända i omvärden, och desto mer i osynk med varandra hamnade de olika raderna med bilddata. Den trista "rolling shutter-effekten" eller "jello-effekten" är några problem som alltså uppstår på grund av sensorn inte läses av helt simultant, utan radvis.

Jag antar att lösningen på problemet är helt uppenbar? Just det – att just läsa av sensorn och alla pixlar på en och samma gång, vid exakt samma tillfälle. Det skulle ju även göra att det skulle finnas mer tid över för att antingen skicka annan data (som exempelvis autofokusinformation) och kunna arbeta snabbare mellan de olika bildtagningarna eftersom de olika sensorelementen kunde förbereda sig åt en extra runda dataskyffling istället för att studera badbollen närmare, innan den sista raden raden tryckt iväg sitt.

Men är det så lätt? Ja och nej. Lösningen är så enkel, men vägen dit är inte lika lätt. Utvecklingen av en sensor med simultan utläsning av hela sensorn har tagit tid, förklarar Sony. Samtidigt har de också löst ett stort problem som banar väg för flera möjligheter i framtiden. Det som detta problem löser för dig som konsument är främst tre saker: möjligheten att fotografera i fler bilder per sekund, möjligheten att ha extremt korta slutartider och dessutom extremt korta slutartider med blixt (vilket inte är möjligt med en elektronisk sökare som den sett ut på en radutläst sensor, enkelt sagt), samt att de distorsioner som jag var inne på ovan – att kunna filma en bob-åkare genom panorering på nära håll utan att bilden blir skev. Bra nyheter alltså.

Lösningen som Sony kom på var att man helt enkelt byggde om sensordesignen från att använda sig av ett sensorelement eller en en fotodiod, till att använda två. Förloppet fungerar så att den första senseln fångar ljuset exakt samtidigt och exakt lika länge som alla andra sensels, men för sedan över informationen den har till en andra fotodiod som mellanlagrar datan som ska utgöra en pixel. Den första fotodioden kan börja jobba igen, samtidigt som den andra fotodioden kan vänta på sin tur att skyffla iväg datan.

Arkitekturen bidrar till den ökade snabbheten och de nya möjligheter vi gått igenom, men så klart finns det alltid nackdelar. Bland annat blir det trängre vid alla sensorelement, något som leder till att det inte finns så mycket plats kvar för annat än de två fotodioderna. Detta utrymme har tidigare använts för att skapa en dubbelkretslösning för att kunna använda två olika bas-ISO för fotografering med olika ISO-inställningar och förbättrad bildkvalitet vid användning av just höta ISO-värden. 

Sony har valt att skapa en tvålagersdesign för sin nya sensor, något som gör att den elektroniken helt enkelt inte kunde användas här – med resultatet att den förbättringen inte finns att tillgå i Sony A9 III. En andra sak är att lösningen med dubbla fotodioder i samma krets påverkar laddningskapaciteten hos den ljusmottagande fotodioden – något som i sin tur drar upp värdet för bas-ISO till 250 i fallet med Sony A9 III – till skillnad från ISO 100 som är relativt vanligt idag. Detta innebär ett stegs försämring i brusprestanda, något som i princip inte är något som en vanlig fotograf ens tänker på – och inte är något som helst problem för den som fotograferar sport och ändå rör sig långt upp på ISO-skalan för att få sin bild.

Men, 120 bilder i fullstort råformat per sekund med följande autofokus utan blackout eller fokusproblem skapar även en del funderingar hos användaren. Om man inte filmar så är man inte intresserad av någon lösning av rolling shutter-problemet, och fotograferar man sport så är 120 bilder per sekund trots allt en hel del i överkant. Snabbare förlopp kan ha en viss poäng i att fotograferas med fler bilder per sekund än vad andra kameror klarar av idag. Men vad är skillnaden mellan 50, 100 och 200 bilder per sekund i realiteten? Antagligen inte så mycket. Och antagligen orkar du inte gå igenom batcher på 190 bilder vid en tagning, fotograferade under 1,6 sekunder (som är A9 III:s buffert). Och när du väl tittar på dom så är skillnaden minimal mellan de tio som ligger i samma rad.

Men om du fotograferar snabba förlopp med blixt som du vill frysa på ett visst vis – eller i ett visst ljus – så finns nya möjligheter med tekniken hos en global slutare. Det går nämligen att justera, eller tilta "i tid", när blixtsynken för kamerans exponering ska utlösas vid dessa snabba tider. På så tid kan man kompensera för att blixten inte brinner av i exakt samma tid som när man exponerar, då även blixten har en viss lagg från triggning tills dess att ljuset hamnat på den man fotograferar.

Men för den som vill fånga ett förlopp högupplöst, skapa en slowmotionfilm med möjlighet till beskärning eller bildstabilisering i efterhand, så kan det så klart vara värt något.

Men trots detta så kvarstår det gamla ordspråket att det gäller att bemästra tekniken, vara på plats för att ta bilden. Det unika ligger inte i om du tagit den med enbildstagning eller seriebildstagning – men klart är att du får ett mycket större urval för att hitta exakt rätt bild i exakt rätt ögonblick – om du fotograferar i 120 bilder per sekund i stället för att bara ta en bild.

Frågan är bara hur mycket du orkar att pixelpeepa – och hur mycket lagringsutrymme du är villig att försaka. För övrigt läste jag att Google Foto nu börjar med "samlingar", "högar" eller så kallad "stackning" av liknande bilder i sin app. Det blir också nästa steg för fotografernas programvara att utveckla ytterligare ett steg, eller kanske låta AI välja den bästa bilden åt dig ur en samling bilder som är i det närmaste identiska – på bråkdelen av en sekund

För om jag ska göra det själv så frukar jag den där att badbollen kommer förbli ständigt närvarande.