Nuovo sensore CCD Sony con doppio strato di microlenti

se parli di rumore elettronico, allora devi sapere che il dark current noise è di tipo fixed èattern e, quindi, facilmente filtrabile. Il rumore di amplificazione, che ha pattern di tipo variabile temporalmente, in un ccd non dipende dalle dimensioni dei pixel perchè il ccd ha lo stadio di amplificazione al di fuori del sensore, come pure lo stadio di conversione A/D. Il reset noise, con pattern di tipo random, peggiora all'aumentare del numero di pixel. Per il photon shot noise ti rimando alla successiva risposta.
L'unico disturbo che si riduce, con pixel più piccoli e risolzioni maggiori è l'aliasing.



qui stai affermando che su pixel più piccoli le microlenti sono necessarie per ridurre il rumore. Quindi, la conclusione logica è che pixel più piccoli sono più rumorosi.



in assoluto, al diminuire delle dimensioni dei fotositi, diminuiscono anche gli spazi tra gli stessi; quello che aumenta è il rapporto tra distanza dei fotorecettori e loro dimensioni.



le microlenti si usano comunque e a prescindere dalle dimensioni dei pixel; anche ccd per full frame o medio formato montano microlenti per aumentare l'efficienza quantica


lo schema di un sensore prevede la presenza di registri che immagazzinano le cariche generate dalla luce incidente nella zona di svuotamento della giunzione p-n. Immagina di avere per ogni pixel una sorta di contenitore in cui mettere questi elettroni. Le dimensioni di questi contenitori sono proporzionali a quelle dei fotorecettori. Quindi a fotorecettori più piccoli corrispondono registri meno capienti. Registri meno capienti significano meno informazione sui valori di luminanza di quel fotorecettore. Per tentare di ovviare a questo inconveniente, si cerca di dirottare quanta più luce possibile sul fotorecettore. Resta il fatto che la base di partenza è meno buona e, in più, il relativo registro si riempie prima e può "traboccare" andando a inteferire con quelli dei pixel limitrofi, alterandone i valori (blooming). Quindi, per forza di cose, a pixel più piccoli è sempre associato un maggior photon shot noise (e quindi un SNR peggiore) e una maggiore tendenza a manifestare il blooming.


qui trovi ill test in RAW che mette a confronto 50d e 40d; la prima ha microlenti di tipo gapless, ossia senza soluzione di continuità tra una e l'altra, la seconda no; la prima ha 15 Mpixel, la seconda 10. In RAW, ossia senza trattamento di NR in camera, la 50d è molto più rumorosa della 40d.
In quanto al voltaggio minore, se parli di songolo pixel possiamo essere d'accordo, ma se consideri l'intero sensore il discorso non è più valido. E comunque si parla sempre di rumore elettronico e solo di alcune componenti di quest'ultimo.



la diffrazione, o meglio, i suoi effetti, dipendono eccome dalle dimensioni dei pixel.
http://www.luminous-landscape.com/t...esolution.shtml

1) Il rumore termico che tu dici facilmente eliminabile via software è il motivo per cui i CCD dei grandi telescopi vengono raffreddati con azoto liquido...chissà perchè lo fanno se è facilmente eliminabile via software

2) qui mi stai prendendo in giro, non posso credere che non hai ancora capito:

pixel più piccoli hanno meno rumore di pixel grandi perchè vengono alimentati a voltaggi minori ma essendo più piccoli raccolgono anche meno segnale, il rapporto segnale rumore è quindi basso, per alzarlo basata aumentare il segnale, come si fà? Con le microlenti. A parità di spazio coperto un sistema con microlenti presenta la stessa quantità di segnale raccolto di un sistema di pixel grandi ma il rumore inferiore perchè utilizza pixel piccoli,

ergo

ha un rapporto segnale rumore maggiore.

dopo la terza spiegazione spero di essermi
chiarito.

3) Ettecredo che l'introduzione delle lenti aumenta l'efficenza quantica! aumenta il segnale raccolto! riducenzo o annullando quello che cade negli interstizi tra i pixel che sono sempre e comunque presenti, sia in quelli a pixel grandi che in quelli a pixel piccoli. Solo che nel caso di pixel piccoli il contributo delle lenti è molto più importante.

4) ho capito che ogni singolo pixel ha una risorsa limitata di elettroni ma tu mi vieni a dire che se la quantità di fotoni aumenta di sole 10 volte già la "scatolina" rimane a corto di elettroni cosa assolutamente falsa.

5)La diffrazione è un fenomeno fisico che non dipende in nessun modo dalle capacità di un rilevatore. C'è sempre la diffrazione, non puoi eliminarla. la diffrazione la puoi vedere come il degrado ultimo dell'immagine, la risoluzione delle ottiche una volta eliminate tutte le aberrazioni, essa (diffrazione angolare) dipende solo e unicamente dal diametro dell'obbiettivo e dalla lunghezza d'onda della luce.
Quando un'ottica è perfetta si dice limitata per diffrazione appunto perchè oltre non può andare, il limite per diffrazione ci dice la risoluzione ottica dell'immagine che arriva sul piano immagine di una lente perfette (cioè senza aberrazioni). In pratica l'immagine sul piano immaginegià a monte ci arriva come un'insieme di pixel, chiamati PSF (point spread funcrion) che hanno una certa dimensione. Quando ci accorgiamo di questa risoluzione limite? quando utilizziamo un ricevitore che sul piano focale ha pixel più piccoli delle PSF. quel punto vediamo che una singola PSF cade su più pixel e che quindi un'aumento della quantità di pixel non porta più ad un aumento della risoluzione della foto.

Dopo una laurea in astronomia, un master in ottica applicata e 3 anni di lavoro come ingegnere ottico queste cose le conosco assai bene.

I telescopi di cui parli presentano rumore per lunghi tempi d'esposizione; non c'entra un tubo con quello delle fotocamere digitali. Non mi pare tu conosce amolto delle componenti di rumore di una digitale; per la cronaca, per usi astronomici, i cmos sono infinitamente meglio dei ccd proprio per la gestione del rumore prodotti da tempi di esposizione proplungati.



visto che insisti, quantifica la diminuzione del "rumore di alimentazione" con le dimensioni e l'incremento con l'aumentare del numero dei pixel. Vediamo cosa viene fuori.
E, per favore, non insistere con le microlenti: te l'ho detto in tutte le salse: le microlenti le mettono anche su sensori 24x36 e addirittura su quelli delle medio formato (sai di cosa si tratta?)



questa è la prima volta che sento dire che un sensore più affollato presenta un SNR migliore. La tua affermazione contraddice clamorosamente il fatto che sensori più densi richiedano algoritmi di noise reduction più aggressivi, e contraddicono anche le immagini che ti ho mostrato, in cui si vede che la 50d (15 Mpixel) produce file ben più rumorosi della 40d (10 Mpixel) pur avendo microlenti gapless.



è il concetto che è astruso e fuori dal mondo. Col tuo discorso, basta aumentare la risoluzione per diminuire il rumore. Prova a suggerirlo a chi progetta sensori digitali



quindi pixel più piccoli hanno SNR peggiore, visto che hanno bisogmo di lenti migliori per sperare di pareggiare i conti. La 40d non ha necessità di lenti gapless, la 50d si e, nonostante tutto, produce file più rumorosi.



hai una vaga idea del tipo di distribuzione in questione?



hai detto esattamemnte quello che ho detto io: gli effetti della diffrazione sono correlati alle dimensioni dei pixel; fattene una ragione.
Puoi divertirti anche con questo

1) il rumore è rumore, dipende dal tempo di esposizione ma va comunque eliminato, se vuoi aumentare la sensibilità di una fotocamera devi ridurlo.

2) ancora non capisci...

a parità di numero di pixel e a parità di estensione del CCD possiamo avere due configurazioni:

pixel grandi con spazi pixel-pixel piccoli.

pixel piccoli con spazi pixel-pixel grandi.

Ribadusco: il numero di pixel è lo stesso, l'estensione spaziale del CCD è la medesima.

Cosa cambia? la superficie di raccolta dlla luce. Se però si utilizza delle lentine condensatrici puoi aumentare la superficie di raccolta anche nel caso pixel piccoli. Mettiamo che in tal modo ottieni una superficie di raccolta identica tra le due configurazioni, pixel picocli con lenti e pixel grandi senza lenti (per semplificare al momento non consideriamo il fatto che anche i sistemi a pixel grandi hanno lentine).

In tal modo abbiamo:

stesso numero di pixel
stessa area di raccolta ---> stessa quantità di segnale raccolto
minor rumore termico per il sistema a pixel piccoli

di conseguenza:

stesso segnale ma minor rumor implica che il sistema con pixel piccoli dotati di lentine ha un rapporto segnale rumore maggiore.


chi ha mai detto che bisogna aumentare il numero dei pixel quando li riduci di dimensione! In questo caso si riducono di dimensione solo per ridurre il rumore, non per aumentarne la densità.

ma anche no; ci sono tanti tipi di rumore, con diverse origini, distribuzioni differenti e vanno trattati in maniera diversa. L'affermazione in neretto, poi, non ha alcun senso.



è evidente che non sai neppure come è fatto un sensore digitale: le due configurazioni di xui parli esistono solo nella tua testa. L'unico motivo per cui si fanno pixel più piccoli è per aumentare la densità e, quindi, la risoluzione del sensore. Non ha alcun senso fare pixel piccoli quando posso farne di più grandi e nessun progettista prenderebbe mai in considerazione questa idea.
Già che ci siamo, perchè non mi porti un esempio di sensore dove, per scelta progettuale, si è fatto uso di pixel di piccole dimensioni quando se ne potevano mettere di più grandi?
Sorvolo sul fatto che dici: "tralasciamo il fatto che anche sensori grandi hano le microlenti". Perchè dovrei tralasciare quello che è dato di fatto? Per avvalorare una tesi che non sta in piedi nemmeno a volerla puntellare?

Vuoi un esempio di sensore? Quello dell'articolo non ti va bene?? leggiti melgio l'articolo.

è chiaro che non vuoi fare nemmeno un piccolo sforzo per comprendere visto che più volte hai tagliato fuori dal contesto mie affermazioni interpretando l'esatto opposto di quel che volevo dire, pensala come vuoi, prima o poi ti renderai conto che avevo ragione, poco mi importa che avvenga prima.

non mi va bene e continuo a pensare che non sai di cosa parli



questo sensore ha pixel più piccoli perchè ha una densità superiore a parità di dimensioni. Non ha pixel più piccoli per ridurre i consumi a parità di risoluzione.

a ho capito cosa volevi dire... ma così non rischi di clippare le alte luci? non c'è una riduzione della gamma dinamica?

il fatto che queste soluzioni siano relegate ai sensori economici mi fa dedurre che non siano pensate per aumentare la qualità a pari costo ma per mantenere la stessa qualità (bassa) spendendo meno

nella realtà nessuno si sogna di fare pixel più piccoli quando può farne di più grandi. Il modo più semplice di ridurre i consumi è usare un cmos e non un ccd.
La diminuzione delle dimensioni dei pixel è sempre una conseguenza dell'aumento della densità del sensore e non di altri fattori e oltre certi limiti non è possibile andare; tanto che esistono dei precisi rapporti tra dimensioni del sensore e Mpixel al di sotto dei quali non è opportuno scendere.
La teoria dei pixel piccoli con microlenti che dovrebbero avere lo stesso rendImento di pixel più grandi con meno consumi non regge in quanto le microlenti sono presenti su tutti i sensori per fotocamere, indipendentemente dalle dimensioni e, quindi, pixel più grandi avranno sempre più gamma dinamica e meno shot noise.
Poi, che un sensore da 1/2,3 sia destinato ad un sistema di fascia bassa è più che naturale e questo è uno degli esempi della sua applicazione; qui una mini review. Qui puoi fare un confronto con altre compatte. Personalmente, nel classico still life a 400 ISO, preferisco la resa dei 10 Mpixel (su sensore di 1/2.33) della TZ7 con ccd tradizionale (con singolo strato di lenti) o dei 12 Mpixel del superCCD (con 1/1.6) della f200EXR, piuttosto che dei 14 Mpixel su 1/2.3 di questo superHAD di sony.
Tra l'altro, come ho detto, il doppio strato di microlenti non è una novità; la prima è stata panasonic e anche questo sensore di sony si trova su prodotti che sono in commercio dallo scorso febbraio