Clear Image Zoom; cropping of meer?

CLEAR IMAGE ZOOM - INLEIDING

Goed laten we eens een precair onderwerp aansnijden: Clear Image Zoom. Deze optie komt als een exclusiviteit van Sony voor het eerst op de A57 in de SLT-lijn en is afkomstig van de 'By Pixel Super Resolution Technology'. Sony claimt dat met deze in-camera techniek de brandpuntsafstand van de lens met een factor 2 wordt verlengd met een nauwelijks meetbare/zichtbare degradatie (scherpte, ruis) van de kwaliteit van de foto ten opzichte van een analoge telezoom. Dus een lens met een brandpuntsafstand van 135mm zou perfecte plaatjes moeten kunnen schieten die vergelijkbaar zijn met een 270mm lens (zo die zou bestaan).

Op de website van sony: http://store.sony.com/p/Sony-Alpha-a57-Camera/en/p/SLTA57K
staat het volgende plaatje ter illustratie:

Dit klinkt eigenlijk te mooi om waar te zijn? Toch?

Ik zal in dit stukje eerst eens proberen wat achtergrond te achterhalen, om dan vervolgens mijn eigen bevindingen hierbij te delen.


CLEAR IMAGE ZOOM TECHNIEK

Op de Sony-site: http://www.sony-asia.com/microsite/assets/cyber-shot/2011h2/by-pixel-super-resolution-technology/ is het volgende illustratie van de techniek achter de Clear Image Zoom te zien:

'Advances in digital photography occur with increasing frequency and Sony continues to lead the industry with cutting-edge innovation. Now, our By Pixel Super Resolution technology adds new meaning to the word "quality", making possible rich, superbly detailed photos never before experienced in the digital camera market. By analyzing images pixel-by-pixel (and the correlation between adjacent pixels), patterns are categorised via a Sony-developed database, with image processing optimised accordingly. The results are nothing short of startling, with improved edge sharpness and outstanding reproduction of subtle textures and tones.'

Elementair in deze techniek is het gebruik van een 'By Super Resolution process' en een 'pattern matching database'. Heel plat gezegd wordt er door een (wiskundig) algoritme en aan de hand van een voorbeeldenbak tussen iedere pixel een nieuwe pixel uitgerekend, zodat het oorspronkelijke plaatje 2x2 maal wordt vergroot en scherp blijft zonder digitale artefacten.


SUPER RESOLUTION PROCES

Wie zich interesseert in de achterliggende theorie voor het Super Resolution proces, die verwijs ik graag door naar de volgende wetenschappelijke verhandeling: http://berc.yonsei.ac.kr/files/journal/S.%20Park%20et%20al.%20-%20Superresolution%20Image%20Reconstruction%20A%20Technical%20Overview.pdf
In dit stuk worden alle bestaande Super Resolution algoritmes bestudeerd met hun positieve punten en tekortkomingen. (status 2003)

Ook op wikipedia is er een overzicht van Super Resolution (SR): http://en.wikipedia.org/wiki/Superresolution interessant hier is de opmerking dat er single-frame en multiple-frame varianten zijn van de SR. Bij multiple-frame worden meerdere low-resolution plaatjes overelkaar gelegd en op basis van sub-pixel shifts wordt een scherp plaatje van een hogere resolutie opgebouwd. Bij single-frame wordt het plaatje vergroot (crop) en worden voorbeeldpatronen als patches geselecteerd en gebruikt, om de door de cropping veroorzaakte blur-effecten weg te nemen. Van origine werkte dit alleen goed op zwart/wit plaatjes, maar is men vanaf 2004 ook in staat om dit op kleurenbeelden toe te passen. Recent lukt het ook om dit voor 3D-beelden te gebruiken.

Sony heeft een patent op de technologie:

LENS AND COLOUR FILTER ARRANGEMENT, SUPER-RESOLUTION CAMERA SYSTEM AND METHOD (United States Patent Application 20120105691 Kind Code: A1)

Abstract: A lens and colour filter assembly (100) contains lens units (110), wherein each lens unit (110) is assigned to a single-colour colour filter unit (120). The lens and colour filter assembly (100) may be combined with pixel units (230) such that a plurality of monochromatic, low-resolution images can be obtained, wherein the monochromatic images refer to shifted versions of the same image object. By a super-resolution technique comprising shift-compensation a mosaicked image is obtained which is then demosaiced. In the resultant image only few artefacts appear. Simple colour filter arrays allow a simplified fabrication process and provide less chromatic aberrations at less computational effort.

De vraag is natuurlijk hoe heeft Sony deze algoritmiek ook in-camera heeft weten te realiseren en zijn de resultaten goed?


SONY'S TOEPASSING VAN SUPER RESOLUTION

Sony heeft de technologie inmiddels in vele van zijn apparaten toegepast. Denk daarbij aan de Cyber-shot camera's maar ook aan Blu-ray-spelers. In de laatste wordt dit gebruikt om DVD-beelden op te krikken ('sharpen delineation' zonder 'edge enhancement'-effecten) naar een Blu-ray plaatje. Ook in Sony Bravia televisies (introductie in 2012 en de 4K versies) komt onder de aanduiding "X-Reality PRO" de toepassing van de Super Resolution terug. Hiermee wordt zogenaamde 'low-grade' content geupscaled naar een High-definition beeld. Lees hier meer over deze techniek: http://www.sony-asia.com/microsite/bravia/assets/X-Reality_Pro/


'IS IT ANY GOOD' OP DE A57?

Het kost nogal wat moeite om een test te vinden op het internet waarin de techniek van super-resolution op de A57 wordt vergeleken met een optische telezoom-vergroting en een upscaling  (bv Bicubic) met Photoshop. De reviewer van DPREVIEW heeft een niet zo'n positieve bevinding, alhoewel hij het resultaat beter vindt dan met Photoshop is te realiseren. Lees zijn bevindingen op de pagina: http://www.dpreview.com/reviews/sony-alpha-slt-a57/9. Een test met de A99 en de clear image zoom laat evenmin een positieve indruk achter: http://www.dpreview.com/reviews/sony-alpha-slt-a99/12. Natuurlijk is er een uitgebreide evaluatie, onder verschillende omstandigheden nodig om een goed oordeel over deze feature te vellen. Op basis van de genoemde reviews is de eerste indruk een tempering van het enthousiasme. Hoewel ik zelf geen testlab heb om dit soort dingen te doen, ga ik als vervolg op dit artikel eens wat testplaatjes schieten en naast elkaar zetten. De lezer kan dan zelf zijn oordeel bepalen.

135mm

60mm + Clear Image Zoom (max 2x)

135mm

60mm + Clear Image Zoom (max 2x)

Wie het verschil ziet mag het zeggen ....?