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大画幅、单成像器（LFSS）摄像机被誉有高分辨率，能够安装摄影机镜头以及能够获得胶片感的浅景深。
但这些LFSS摄像机也存在一些设计难题，并且与长期使用的三成像器摄像机设计相比，具有某些天然的缺点。
马赛克效果
简单地说，三成像器摄像机采用一个把来自镜头的画面分成3种原色（红、绿、蓝）的分光棱镜（图1）。产生的红、绿和蓝画面分别被传递到3个单独的成像器。这三个成像器中每个都有相同数量的等间隔像素。
大画幅、单成像器摄像机采用一个比用于三成像器摄像机的最大成像器（2/3英寸）都要大得多的成像器。LFSS技术不是用一个棱镜分离颜色，而是采用芯片上像素上面的马赛克彩色掩膜，由于微小的滤色片被涂覆在各个像素上，因此一些像素只接受绿光，一些像素只接受红光，还有一些像素只接受蓝光。
虽然有其它一些“马赛克”方案，但目前大多数LFSS摄像机在各个像素上的掩膜中都采用拜尔滤色片（图2）。拜尔滤色片允许接受绿光的像素数是接受红光或蓝光的像素数的两倍。此像素数不一致通过“去拜尔”处理解决，以实现RGB输出。（术语去拜尔在本文中被用于描述LFSS摄像机的重建处理，无论它们是采用拜尔滤色片还是采用其它方式。）
大部分摄像机制造商同意LFSS的设计使制造比三成像器摄像机要简单，理由是无棱角装配工作。但三成像器摄像机中不需要的去拜尔处理非常关键。
“要做到这一点需大量的数学运算，”索尼电子高级产品经理Juan Martinez说，“你需要有一个非常强大的数字信号处理器。”
佳能公司资深研究员Larry Thorpe表示赞同，“这可能是单成像器摄像机和三片摄像机之间的突出的区别，在这一点上三片摄像机具有直接以4：4：4提供的优点。”每家LFSS厂商都有自己的提供尽量接近4：4：4（非压缩）图像的专用算法。
松下公司高级开发经理Michael Bergeron指出，使用马赛克滤色片，你没有共位置的像素。在三成像器摄像机中，每个像素的红、绿和蓝子像素完全在同一点。去拜尔处理的部分过程包括如预测LFSS芯片上哪一个蓝像素会在实际上有一个绿或蓝像素的点捕获。
草谷公司摄像机产品市场总监Klaus Weber表示，在用LFSS摄像机拍摄彩色细节精细的画面时这可能是个问题，“如果你在绿色玻璃前拍摄非常小的彩色物件，如小花或小蜜蜂，我认为去拜尔处理将产生大量失真，因为预测效果不会很好。”
而对于这两种不同设计的耗电量，Weber认为渲染区别是一种推销，“我觉得大画幅、但成像器CMOS摄像机的耗电量相比三片2/3英寸CMOS摄像机的耗电量不应该有很大的不同。”尽管单一成像器本身可能比三个单独的成像器耗电少一点，但由此成像器省下的电力最大可能会消耗在所需的更大的处理能力上。
其它难题
LFSS摄像机制造商面临的另一难题在用于产生此单成像器上的马赛克掩膜的染剂上。Thorpe说：“这有两个方面：一是设计材料及调整光谱响应以便正确处理你正在寻求的符合高清电视色度规格，或更具有挑战性的DCI（数字电影倡导组织）色度规格的工作。然后是这些染剂的时间稳定性问题。它们有好有差。”三成像器摄像机棱镜没有这样的性能随时间劣化问题。LFSS摄像机设计师还面临在使用低通滤波器防止图像失真时的折衷问题。每种颜色的像素数越低，失真问题可能越严重。
“由于绿色像素数量是红和蓝像素的两倍，你面临一个选择，”松下的Bergeron表示“或者安排一个极好地处理红色和蓝色通道的抗失真滤波器，过滤掉绿色像素已解决的频率，或者调到绿色像素，在这种情况下你可能在红色和蓝色中有失真。”
在三成像器摄像机中，由于每片芯片上的像素数相同，一个低通滤波器对全部3种颜色最佳。
三成像器摄像机设计还有一个LFSS没有的障碍。“它的确复杂，因为你有一个聚光装置和3个成像器，”Sony的Martinez说。当黑平衡或补偿由于LFSS摄像机上如发热而导致的漂移，“你在一个成像器上做全部的校正，而不是在3个独立的成像器上。”
棱镜设计也有光学注意事项。“对用于棱镜的光学玻璃类型，通常要求与它有关的光学校正，”池上工程总监Alan Keil说，“而在单成像器摄像机中镜头和成像器之间，有的一般只有空气。”
要考虑的另一件事是满足LFSS的大成像器要求所需的镜头尺寸。在电影应用时，LFSS可能配备一个定焦镜头或相对短距离变焦镜头，在现代体育应用中，往往采用100倍变焦范围镜头。“一个35mm尺寸成像器100倍变焦镜头可能有100kg，”草谷的Weber说。
但如Keil所指出，现代100倍变焦镜头是为它们被安装在上面的高清摄像机提供清晰度而设计的，“如果你增加分辨率很多，这些镜头可能还不很完善。”
如果LFSS摄像机看起来像一种主要用于数字电影摄制的小众产品，那么NHK值得一提。NHK去年宣布日本可能最早在2016年开播超高清电视（UHDTV）。
但这些LFSS摄像机也存在一些设计难题，并且与长期使用的三成像器摄像机设计相比，具有某些天然的缺点。
马赛克效果
简单地说，三成像器摄像机采用一个把来自镜头的画面分成3种原色（红、绿、蓝）的分光棱镜（图1）。产生的红、绿和蓝画面分别被传递到3个单独的成像器。这三个成像器中每个都有相同数量的等间隔像素。
大画幅、单成像器摄像机采用一个比用于三成像器摄像机的最大成像器（2/3英寸）都要大得多的成像器。LFSS技术不是用一个棱镜分离颜色，而是采用芯片上像素上面的马赛克彩色掩膜，由于微小的滤色片被涂覆在各个像素上，因此一些像素只接受绿光，一些像素只接受红光，还有一些像素只接受蓝光。
虽然有其它一些“马赛克”方案，但目前大多数LFSS摄像机在各个像素上的掩膜中都采用拜尔滤色片（图2）。拜尔滤色片允许接受绿光的像素数是接受红光或蓝光的像素数的两倍。此像素数不一致通过“去拜尔”处理解决，以实现RGB输出。（术语去拜尔在本文中被用于描述LFSS摄像机的重建处理，无论它们是采用拜尔滤色片还是采用其它方式。）
大部分摄像机制造商同意LFSS的设计使制造比三成像器摄像机要简单，理由是无棱角装配工作。但三成像器摄像机中不需要的去拜尔处理非常关键。
“要做到这一点需大量的数学运算，”索尼电子高级产品经理Juan Martinez说，“你需要有一个非常强大的数字信号处理器。”
佳能公司资深研究员Larry Thorpe表示赞同，“这可能是单成像器摄像机和三片摄像机之间的突出的区别，在这一点上三片摄像机具有直接以4：4：4提供的优点。”每家LFSS厂商都有自己的提供尽量接近4：4：4（非压缩）图像的专用算法。
松下公司高级开发经理Michael Bergeron指出，使用马赛克滤色片，你没有共位置的像素。在三成像器摄像机中，每个像素的红、绿和蓝子像素完全在同一点。去拜尔处理的部分过程包括如预测LFSS芯片上哪一个蓝像素会在实际上有一个绿或蓝像素的点捕获。
草谷公司摄像机产品市场总监Klaus Weber表示，在用LFSS摄像机拍摄彩色细节精细的画面时这可能是个问题，“如果你在绿色玻璃前拍摄非常小的彩色物件，如小花或小蜜蜂，我认为去拜尔处理将产生大量失真，因为预测效果不会很好。”
而对于这两种不同设计的耗电量，Weber认为渲染区别是一种推销，“我觉得大画幅、但成像器CMOS摄像机的耗电量相比三片2/3英寸CMOS摄像机的耗电量不应该有很大的不同。”尽管单一成像器本身可能比三个单独的成像器耗电少一点，但由此成像器省下的电力最大可能会消耗在所需的更大的处理能力上。
其它难题
LFSS摄像机制造商面临的另一难题在用于产生此单成像器上的马赛克掩膜的染剂上。Thorpe说：“这有两个方面：一是设计材料及调整光谱响应以便正确处理你正在寻求的符合高清电视色度规格，或更具有挑战性的DCI（数字电影倡导组织）色度规格的工作。然后是这些染剂的时间稳定性问题。它们有好有差。”三成像器摄像机棱镜没有这样的性能随时间劣化问题。LFSS摄像机设计师还面临在使用低通滤波器防止图像失真时的折衷问题。每种颜色的像素数越低，失真问题可能越严重。
“由于绿色像素数量是红和蓝像素的两倍，你面临一个选择，”松下的Bergeron表示“或者安排一个极好地处理红色和蓝色通道的抗失真滤波器，过滤掉绿色像素已解决的频率，或者调到绿色像素，在这种情况下你可能在红色和蓝色中有失真。”
在三成像器摄像机中，由于每片芯片上的像素数相同，一个低通滤波器对全部3种颜色最佳。
三成像器摄像机设计还有一个LFSS没有的障碍。“它的确复杂，因为你有一个聚光装置和3个成像器，”Sony的Martinez说。当黑平衡或补偿由于LFSS摄像机上如发热而导致的漂移，“你在一个成像器上做全部的校正，而不是在3个独立的成像器上。”
棱镜设计也有光学注意事项。“对用于棱镜的光学玻璃类型，通常要求与它有关的光学校正，”池上工程总监Alan Keil说，“而在单成像器摄像机中镜头和成像器之间，有的一般只有空气。”
要考虑的另一件事是满足LFSS的大成像器要求所需的镜头尺寸。在电影应用时，LFSS可能配备一个定焦镜头或相对短距离变焦镜头，在现代体育应用中，往往采用100倍变焦范围镜头。“一个35mm尺寸成像器100倍变焦镜头可能有100kg，”草谷的Weber说。
但如Keil所指出，现代100倍变焦镜头是为它们被安装在上面的高清摄像机提供清晰度而设计的，“如果你增加分辨率很多，这些镜头可能还不很完善。”
如果LFSS摄像机看起来像一种主要用于数字电影摄制的小众产品，那么NHK值得一提。NHK去年宣布日本可能最早在2016年开播超高清电视（UHDTV）。