Pytanie:
Dlaczego nie ma pełnoklatkowego czujnika, ale niskiej rozdzielczości?
Gapton
2012-01-28 18:15:06 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Właśnie obejrzałem recenzję Sony NEX-7, który ma 24 Mpix w rozmiarze APS-C ... Jestem użytkownikiem Canona i od razu myślę o zapowiadanym Canonie Powershot G1X z matrycą prawie APS-C, ale przy niższej rozdzielczości.

Nagle przychodzi mi do głowy jedno pytanie:

Dlaczego nie było pełnoklatkowego czujnika, ale o niskiej rozdzielczości?

Nie mam znajomość produkcji czujników obrazowania, ale zadałem sobie pytanie: „Czy miałoby sens stworzenie taniego czujnika pełnoklatkowego o bardzo niskiej rozdzielczości?”

Pomyślałem, że to miałoby jakiś sens. Po pierwsze, świetna wydajność ISO, po drugie, większa kontrola DOF.

Nie są one dostępne dla konsumentów bez wydania znacznej kwoty na sprzęt fotograficzny najwyższego poziomu.

Na przykład, jeśli Tworzę pełnoklatkowy czujnik o rozdzielczości 10 MP, czy byłby tani w produkcji? Jeśli nie, jakie są powody, dla których pełnoklatkowe czujniki są tak drogie? Czy wytworzenie takiego czujnika nadal byłoby drogie, gdybym ustawił jego rozdzielczość na bardzo niską, na przykład 10 MP, a nawet 8 MP itp.?

Wiem, że to pytanie teoretyczne, ale czy Canon może zaoferować aparat kompaktowy Powershot z pełnym -czujnik ramy przy 8MP za mniej niż 1000 $ (USD), zdecydowanie bym go kupił!

Moje wcześniejsze pytanie (dotyczące ISO vs przetwarzanie końcowe) sprowokowało opis projektu układu czujnika. Nowe Sony mają wewnętrzne wzmacniacze, które eliminują źródło szumów, a to samo rozumowanie sugeruje, że teraz nie ma minusów łączenia pikseli w celu uzyskania tego samego rezultatu. Twój obraz o wysokiej izo-słabym oświetleniu może łączyć (dodawać, a nie przeciętnie) sąsiednie piksele i nie mieć dodatkowego poziomu szumów na komórkę, który byłby inny niż w przypadku większych komórek.
Siedem odpowiedzi:
#1
+13
Håkon K. Olafsen
2012-01-28 19:44:41 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Jak wspomniano w odpowiedziach @matt i @rowland, cena jest bezpośrednio związana z powierzchnią krzemu użytego do wytworzenia czujnika. Idealnie byłoby, gdyby czujnik o dwukrotnie większej powierzchni kosztował około dwa razy więcej. Ponieważ cała produkcja elektroniki na krzemie (i innych podłożach) będzie miała wady, nie wszystkie wyprodukowane chipy / czujniki będą działać. Wydajność (jak to się nazywa) jest niższa, gdy czujnik jest większy, przy tym samym procesie produkcyjnym.

Wyobraź sobie czujnik A, który jest dwa razy większy w obu kierunkach w porównaniu z innym czujnikiem B. Oznacza to, że Ty może wyprodukować 4 razy więcej czujnika B w tym samym obszarze czujnika A. Ale jeśli masz jedną wadę w tym obszarze, nadal pozostają 3 nadające się do użytku czujniki Bs. Jeśli produkowałeś czujnik A, musiałbyś go złomować. Oznacza to, że współczynnik wydajności jest znacznie większy w przypadku mniejszych czujników, co zwiększa różnice cen.

Im mniejszy chip / czujnik, tym mniejszy obszar i wyższy współczynnik wydajności, co oznacza znacznie niższą cenę.

#2
+11
Rowland Shaw
2012-01-28 19:06:25 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Cena czujnika jest bardziej proporcjonalna do fizycznego rozmiaru czujnika niż liczby pikseli w nim zawartych. Niektóre ze starszych modeli (na przykład pierwsze Canon 1D) mają pełnoklatkowy czujnik z mniejszą liczbą pikseli. Warto zauważyć, że czułość jest niższa niż w nowoczesnych czujnikach - nie dlatego, że piksele są większe, ale z powodu innych osiągnięć.

Można zrobić większe piksele, ale niekoniecznie byłoby to tańsze .

#3
+7
Itai
2012-01-28 21:29:33 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Spójrz na Nikon D3X w porównaniu z D3S. Oba mają ten sam rozmiar matrycy, ale D3X ma dwukrotnie większą rozdzielczość (25 MP vs 12 MP). Kamery są poza tym prawie identyczne, ale najniższa rozdzielczość to 5200 USD w porównaniu z 8000 USD w przypadku wyższej rozdzielczości.

Czujnik 25 MP wymaga dokładniejszych obwodów i dlatego będzie miał niższą wydajność. Jednocześnie istnieje rynek dla obu, ponieważ D3S może wytwarzać obrazy, które są znacznie czystsze, ale nie wydrukuje ich tak dużych. Jego standardowy zakres ISO sięga 12800 (ze zwiększeniem do 102400), podczas gdy D3X ma standardowy zakres, który maksymalizuje się do 1600 (ze zwiększeniem do 6400).

Tak, D3s jest niesamowity. Praktycznie widzi w ciemności, ale rozdzielczość i szum są nadal znacznie lepsze niż w przypadku skanowania filmu. W przypadku większości „normalnych” filmów, jeśli przeskanujesz je w celu uzyskania 12 MPix D3, zobaczysz dużo szumu ziarnistego.
#4
+1
Jerry Coffin
2012-01-30 13:51:50 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Żeby dodać jeszcze jeden interesujący fragment: dawno temu istniał pełnoklatkowy czujnik o stosunkowo niskiej rozdzielczości. Contax N był 6-megapikselową, pełnoklatkową konstrukcją.

Niestety, pomimo niskiej rozdzielczości, jego wydajność przy słabym oświetleniu była dość kiepska (nawet w porównaniu z innymi aparatami tamtych czasów). Wydaje się, że mniej lub bardziej zrezygnowali z dobrego ustawienia autofokusa i zamiast tego zbudowali tryb bracketingu ostrości. Będąc Contaxem, był również dość drogi.

Z drugiej strony, przy ISO 100 lub poniżej miał prawdopodobnie najlepszy 6-megapikselowy czujnik, jaki kiedykolwiek zbudowano, a obiektywy Zeiss są naprawdę bardzo dobre.

Konkluzja: Contax obniżył N po niespełna roku na rynku. Wkrótce potem Contax całkowicie wycofał się z rynku.

#5
  0
Please Read My Profile
2012-01-28 19:14:03 UTC
view on stackexchange narkive permalink

To w zasadzie prawo Moore'a w pracy. Technologia wytwarzania czujników opiera się na tej samej podstawowej zasadzie, co w przypadku każdego innego chipa: z czasem liczba elementów, które można umieścić na chipie, podwaja się przy mniej więcej podobnym koszcie. Kontynuacja korzystania z ustalonego poziomu technologii może być nieco tańsza, ponieważ istnieją pewne koszty utopione, ale generalnie zakłady produkcyjne są modernizowane w miarę pojawiania się nowej technologii. Nie ma dużych oszczędności, robiąc to „starym sposobem”. Podstawowym czynnikiem wyróżniającym jest rozmiar, który skaluje się z obszarem , a co gorsza, skaluje się nieliniowo, ponieważ uczynienie większego obszaru bez wad jest trudniejsze niż zrobienie wielu mniejszych chipów w tej samej przestrzeni. Zatem większe czujniki zawsze będą droższe.

To jest wrng zastosowanie prawa moores. W przypadku czujnika głównymi różnicami cenowymi są powierzchnia (jak w przypadku: więcej silikonu to więcej pieniędzy) i powierzchnia (większa powierzchnia = większa szansa na usterkę). W przeciwieństwie do chipów (takich jak wielordzeniowy Intel) nie ma możliwości "wypalenia" części chipa (powiedzmy 1 lub 12 rdzeni jest zły, blok 2 i sprzedaj go jako 10-rdzeniowy procesor) - ponieważ cała powierzchnia musi działać. Brak długiego ogona, znacznie zmniejszający plon.
Co więcej, takie rzeczy jak czułość czujnika zależą w dużym stopniu od powierzchni fotopułapki (rozmiar piksela). Podczas gdy drobniejsze struktury ułatwiają pewne rzeczy - ostatecznie rozmiar powierzchni jest znaczący. Nie dotyczy to procesora.
@TomTom Niemniej to, co napisałem prawie pięć lat temu, w zasadzie nadal jest prawdą - gęstość czujników wzrosła i nadal rośnie. Nie sądzę, że masz rację, jeśli chodzi o wymaganie perfekcji - martwe piksele są zamaskowane, a im są mniejsze, tym więcej możesz zamaskować bez widocznego efektu.
#6
  0
Michael C
2015-09-01 01:02:34 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Niektóre pełnoklatkowe aparaty cyfrowe miały i mają stosunkowo niską rozdzielczość: Canon 5D miał 12,8 MP i został wydany po 17MP 1Ds Mk II. Nikon D3 i D3s miały 12,1 MP. Model D3s został wprowadzony rok później niż 24,5 MP D3X z dwukrotnie większą rozdzielczością.

Od końca 2015 roku pełnoklatkowe modele o najwyższej rozdzielczości to 50 MP Canon 5D (i wariant 5DS R) i 36,3 MP Nikon D810, jednak obaj producenci nadal oferują modele z pełną klatką, takie jak 20MP 6D i 24MP D600. Canon 6D ma tylko czterdzieści procent więcej pikseli niż 5D, a D610 ma tylko dwie trzecie więcej pikseli niż D810.

Sony oferuje obecnie bezlusterkowca α7 w trzech wariantach: 12,2 MP α7s , 24,3 MP α7 II i 47,4 MP α7R II. Α7s ma mniej więcej jedną czwartą liczby pikseli modelu α7R II.

#7
-4
Michael
2016-11-29 22:53:59 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Wydaje się, że istnieje nieporozumienie, że niższa rozdzielczość oznacza lepszą wydajność przy słabym oświetleniu. Jednak, o ile odstępy między poszczególnymi fotositami są wystarczająco małe, zwiększenie rozdzielczości ledwo zmniejsza jego wydajność przy słabym oświetleniu (gromadzi podobną ilość światła).

Chociaż potencjalnie jest to prawda, nie jest to odpowiedź na zadane pytanie.
To jest niepoprawne. Niższa rozdzielczość przy tym samym rozmiarze czujnika oznacza więcej obszaru dla każdej fotositry. Prowadzi to do niższego stosunku sygnału do szumu dla każdego fotosytu, biorąc pod uwagę to samo całkowite światło padające na cały czujnik. Nie można uzyskać tego samego, uśredniając wartości z wielu elementów światłoczułych czujnika o wyższej rozdzielczości z powodu szumu kwantyzacji wprowadzanego przez A / D. Weźmy pod uwagę model Nikona D3x z dwukrotnie większą rozdzielczością niż D3s. Model D3s ma lepszą wydajność przy słabym oświetleniu *, nawet po przefiltrowaniu obrazu D3x do tej samej rozdzielczości ”.
Nie, nie można uzyskać więcej informacji z tej samej ilości światła. Jeśli odstępy między poszczególnymi fotositami są wystarczająco małe, zebrane światło byłoby podobne. Chociaż SNR byłby wyższy dla poszczególnych fotositów w czujnikach o niższej rozdzielczości, większa liczba fotositów z czujnika o wyższej rozdzielczości może być połączona razem w celu wygenerowania SNR podobnego do niższej rozdzielczości (lub można to zrobić cyfrowo, zmniejszając rozmiar obrazu ). To był mit od wieków i dopiero niedawno DPReview w końcu to przyznał.
Aby porównać szum czujnika z różnymi rozdzielczościami, należy zmienić ich rozmiar do tej samej rozdzielczości i porównać ich pozorny szum. Zrozumiałbyś, że różnica między ilością szumów obu czujników jest nieistotna, biorąc pod uwagę podobną konstrukcję czujnika.


To pytanie i odpowiedź zostało automatycznie przetłumaczone z języka angielskiego.Oryginalna treść jest dostępna na stackexchange, za co dziękujemy za licencję cc by-sa 3.0, w ramach której jest rozpowszechniana.
Loading...