Link alla notizia: http://www.hwupgrade.it/news/fotografia-digitale/nuovo-sensore-ccd-sony-con-doppio-strato-di-microlenti_32709.html

Sony ha sviluppato un nuovo sensore da 14,2 megapixel che stabilisce un primato nella dimensione dei pixel. Con un doppio strato di microlenti promette alta sensibilità, elevata raffica e bassi consumi

Click sul link per visualizzare la notizia.

mmm.. non so..
due strati di lenti vuol anche dire maggiori dispersioni e distorsioni di luce..

comunque un test approfondito sarebbe interessante!

14.2 mpx su un sensore così piccolo rimangono troppi...

mi incuriosisce ma resto dell'idea che la strada intrapresa da Canon sia potenzialmente migliore..
in merito a quanti pixel ci possono stare su un sensore mi pare un discorso ridicolo.. è come dire che un processore di oggi ha troppi transistor per mmq ..

l'importante non è il numero ma cosa ci si ottiene.. a prescindere..

quindi ben venga un maggior dettaglio di immagine .. continuino a lavorare e facciano entrare più luce in questi sensori e maggior gamma dinamica..

mi incuriosisce ma resto dell'idea che la strada intrapresa da Canon sia potenzialmente migliore..

Se ti riferisci ai CMOS BSI è stata prima SONY a farli uscire, quindi sono strade parallele.


in merito a quanti pixel ci possono stare su un sensore mi pare un discorso ridicolo.. è come dire che un processore di oggi ha troppi transistor per mmq ..

l'importante non è il numero ma cosa ci si ottiene.. a prescindere..

quindi ben venga un maggior dettaglio di immagine .. continuino a lavorare e facciano entrare più luce in questi sensori e maggior gamma dinamica..

Si e no, perchè ad oggi il modo per aumentare la luce e la gamma dinamica è quello di aumentare la superficie sensibile del fotodiodo, e comunque le ottiche lavorano meglio su frequenze spaziali più ampie e quindi su dimensioni di pixel più grosse.....

Di certo, siamo solo agli inizi dell'era della fotografia digitale per cui di innovazioni ne verranno e anche molte.

;)

Parlano di primato delle dimensioni dei "pixel" come fosse un vanto.

E' un primato in negativo invece.

Tanti megapixel su un sensore tanto piccolo non servono a nulla, non migliorano la qualità delle foto, non aumentano la fantomatica dimensione della foto stampabile.

E' puro e semplice marketing, ovvero aria fritta.

in merito a quanti pixel ci possono stare su un sensore mi pare un discorso ridicolo.. è come dire che un processore di oggi ha troppi transistor per mmq ..

proprio per niente, la luce è un onda di una ben esatta lunghezza, se te fai il fotosito più piccolo di questa lunghezza non vedi niente o almeno vedi solo la luce con frequenza superiore (cioè onda più corta)

l'occhio umano riesce a vedere fino a 730nm circa, questo fotosito come vedete è da 1430 inclusa quella robina a fianco, quindi l'area netta sensibile si avvicina pericolosamente ai 730nm. oltre si taglia il colore, si parte dal rosso per arrivare al viola attorno ai 380nm

più lenti ci sono meno luce passa

più lenti ci sono meno luce passa

Detta così no vuol dire niente, le microlenti servono a convogliare la luce sul fotodiodo, e se ne metti anche 100 ma configurate in modo da convogliare più luce di una singola, queste 100 ne convoglieranno di più e basta, dipende dallo schema ottico oltre che dal numero di lenti.

più lenti ci sono meno luce passa

Ma parlare sapendo le cose è troppo difficile?

Il numero totale di fotoni che arrivano a destinazione è determinato soltanto dalla lunghezza di attenuazione (http://it.wikipedia.org/wiki/Lunghezza_di_attenuazione) del materiale: che ci sia una lente da 1 cm o 10 da 1mm è uguale.

E poi questa costante per questi materiali è talmente bassa che puoi fare tutte le variazioni progettuali che vuoi delle lenti che tanto il numero e la lunghezza d'onda dei fotoni al fotodiodo non cambia. Piuttosto quali fotoni arrivano, e da dove, è importante, e anche la qualità del fotodiodo nel determinare con esattezza la lunghezza d'onda del fotone.

l'idea delle doppie lenti non è affatto nuova né originale; la prima a percorrere questa strada è stata panasonic.

mi incuriosisce ma resto dell'idea che la strada intrapresa da Canon sia potenzialmente migliore..


se ti riferisci ai BSI, la prima è stata omnivisione, poi è arrivata sony e, infine, canon.


in merito a quanti pixel ci possono stare su un sensore mi pare un discorso ridicolo.. è come dire che un processore di oggi ha troppi transistor per mmq ..


infatti, man mano che si procede con la miniaturizzazione, aumentano le difficoltà anche nel mettere tanti transistor, soprattutto così vicini, dentro i processori.



l'importante non è il numero ma cosa ci si ottiene.. a prescindere..


il problema è proprio quello, cosa ci si riesce ad ottenere :D


quindi ben venga un maggior dettaglio di immagine .. continuino a lavorare e facciano entrare più luce in questi sensori e maggior gamma dinamica..

sempre ammesso che ad un aumento di Mpixel corrisponda realmente un aumento di risoluzione, cosa non sempre vera a causa di diffrazione e rumore, in primo luogo.

Fotosensore piu' piccolo = meno gamma dinamica, e su questo non c'è niente da fare (piu' piccolo è il secchio meno acqua entra per fare un paragone).
Poi piu' roba c'è davanti piu' è facile che si introducano aberrazioni varie, non venitemi a dire che si possono correggere perchè questi sono sensori dedicati a compatte o peggio cellulari, quindi la cosa piu' importante è che costino poco e che consumino poco, la qualità di immagine è messa in secondo (o anche in terzo) piano.
Io vedo un grosso passo indietro, poi l'ufficio marketing lo farà passare come un miglioramento e continueremo a purtroppo continueremo a sentire gli amici che diranno, a ragione, che le compatte di 4-5 anni fa facevano foto migliori.

1) molti non hanno capito a cosa ci stanno a fare quelle lentine: questi sensori sono dei chip che hanno più o meno le stesse dimensioni e lo stesso numero di pixel di CCD normali ma hanno pixel più piccoli, di conseguenza tra un pixel e il successivo c'è dello spazio che non contribuisce alla raccolta di luce. Per far si che venga raccolta anche quella luce che andrebbe persa (poichè cade tra un pixel e l'altro) si utilizzano delle microlenti per convogliare la luce nel singolo pixel e quindi aumentare l'area di racoclta del suddetto. Perchè fanno i pixel così picocli e così distanziati uno dall'altro? Semplicemente perchè un pixel più piccolo può essere alimentato con un voltagigo minore e quindi presenta del rumore minore (che ripende dall'alimentazione e dal numero di pixel). Al tempo stesso però si vuole che la dimensione del sensore sia grande perchè l'immagine generata dalle ottiche sul piano immagine è grande.

2) E' falso dire che le dimensioni di una superficie sensibile limitano la lunghezza d'onda della radiaizone raccolta, semplicemente quello che succede è che per una qualsiasi ottica è impossibile focalizzare la luce in spot più piccoli della sua lunghezza d'onda. Se ad esempio vogliamo focalizzare il rosos a 700nm avremo uno spot almeno di 700nm di diametro e se il pixel è più picoclo di 700nm non catturerè tutta la luce, ma comunque qualche fotone "rosso" colpirà il pixel

3)Poichè tali lenti agiscono solo come dei minuscoli condensatori pixel per pixel, non introducono nessuna aberrazione, le aberrazioni di queste ottiche vanno ad influire solo sulla quantità di luce raccolta da ogni singolo pixel, se le ottiche non sono perfettamente identiche potremmo avere un rumore tipo buio ma nessuna delle aberrazioni che conoscete.

e comunque le ottiche lavorano meglio su frequenze spaziali più ampie e quindi su dimensioni di pixel più grosse.....


'sta cosa sembra fraintenderla un pò di gente in giro. A parità di area del sensore, mica facendo pixel di area più piccola la lente "lavora peggio"!

Uguale è! Al massimo la maggiore risoluzione del sensore espone le aberrazioni che prima non si vedevano, o sovrarisolve la lente. Ma questo si pareggia con lo zoom indietro di win, eh.

Peggiorare proprio no.

wow... fantastico...
peccato solo che ppi sopra sti sensori ci montano dei fondi di bottiglia con zoom 7399x

come dire:
* ho perso il lavoro
* mi hanno svaligiato casa
* la banca è fallita
... pero oggi ho trovato 10 cent per terra !!!!

mi incuriosisce ma resto dell'idea che la strada intrapresa da Canon sia potenzialmente migliore..
in merito a quanti pixel ci possono stare su un sensore mi pare un discorso ridicolo.. è come dire che un processore di oggi ha troppi transistor per mmq ..

l'importante non è il numero ma cosa ci si ottiene.. a prescindere..

quindi ben venga un maggior dettaglio di immagine .. continuino a lavorare e facciano entrare più luce in questi sensori e maggior gamma dinamica..

No, e si chiama diffrazione:

http://www.appuntidigitali.it/3345/limite-aumento-megapixel-sensori-digitali/

Semplicemente perchè un pixel più piccolo può essere alimentato con un voltagigo minore e quindi presenta del rumore minore (che ripende dall'alimentazione e dal numero di pixel)

è il contrario

il "rumore" in realtà è un rapporto segnale/rumore appunto. se tu abbassi il segnale devi anche abbassare il rumore altrimenti diminuisci il rapporto e la foto di fatto viene più "rumorosa"

questi non sono sensori per chi cerca la qualità, sono sensori che devono costare poco e consumare poco

marchigiano ha scritto:

è il contrario

il "rumore" in realtà è un rapporto segnale/rumore appunto. se tu abbassi il segnale devi anche abbassare il rumore altrimenti diminuisci il rapporto e la foto di fatto viene più "rumorosa"

questi non sono sensori per chi cerca la qualità, sono sensori che devono costare poco e consumare poco

E' l'esatto opposto, si tratta di alta tecnologia optoelettronica per sistemi professionali.

Un pò di impegno prego... Lo so che ho scritto un post lungo ma almeno leggerlo tutto se si vuole criticarlo!

Se hai affermato che un pixel più piccolo cattura meno luce è chiaro che non hai letto tutto il mio post:

ad ogni pixel è associata una lentina condensatrice tale lente aumenta l'area di raccolta del pixel ad un'area paragonabile all'area della lentina, che è decisamente più grande del pixel (altrimenti che condensatore sarebbe...?). Di conseguenza una soluzione come questa permette di avere un'elevata quantità di segnale caratteristica che normalmente si ha con pixel grandi e nel contempo un basso livello di rumore, caratteristica che si ha con i pixel piccoli che proprio in quanto piccoli possono essere alimentati a voltaggi minori.

La verità è che molti hanno visto la figura ma non si sono resi conto che il rettangolo rosa non è l'intero CCD, è solo un singolo pixel. Il sistema presentato ha una lentina (o due) per ogni singolo pixel del CCD.

1) molti non hanno capito a cosa ci stanno a fare quelle lentine: questi sensori sono dei chip che hanno più o meno le stesse dimensioni e lo stesso numero di pixel di CCD normali ma hanno pixel più piccoli, di conseguenza tra un pixel e il successivo c'è dello spazio che non contribuisce alla raccolta di luce.

in tutti i sensori, tra un pixel e l'altro ci sono degli spazi che non contribuisono alla raccolta della luce, indipendentemente dalle dimensioni dei fotositi. Questi spazi alloggiano i buffer dove sono immagazzinate le cariche e i circuiti di sincronizzazione dei registri a scorrimento nei ccd; nei cmos c'è anche il CAG con relativo circuito di amplificazione per ogni singolo pixel. Inoltre, lo spazio tra fotositi serve a ridurre le interferenze (pixel crosstalking, blooming, ecc).

Per far si che venga raccolta anche quella luce che andrebbe persa (poichè cade tra un pixel e l'altro) si utilizzano delle microlenti per convogliare la luce nel singolo pixel e quindi aumentare l'area di racoclta del suddetto.

microlenti che sono presenti anche sui sensori delle reflex.

Perchè fanno i pixel così picocli e così distanziati uno dall'altro? Semplicemente perchè un pixel più piccolo può essere alimentato con un voltagigo minore e quindi presenta del rumore minore (che ripende dall'alimentazione e dal numero di pixel). Al tempo stesso però si vuole che la dimensione del sensore sia grande perchè l'immagine generata dalle ottiche sul piano immagine è grande.



l'unico vanatggio nell'avere una risoluzione maggiore è nella riduzione dell'aliasing in genere e del moire in particolare. Questo permette di utilizzare filtri antim,oire meno "morbidi" e avere più nitidezza. Ma oltre un certo limite, gli effetti della diffrazione "mangiano" i dettagli e riducono, di fatto, la risoluzione nominale. Inoltre, non è affatto vero che pixel più piccoli hanno minori richieste energetiche. Anche nel sensore della news, il consumo è diminuito solo in virtù del ricorso alla tecnologia thin film per i circuiti elettrici e non per la riduzione delle dimensioni del fotosito. Tra l'altro, pixel più piccoli sono maggiormente soggetti alle interferenze ed al rumore e la spaziatura relativa deve essere maggiore; di conseguenza necessitano di microlenti migliori rispetto a fotositi più grandi. Nella news si specifica, infatti, che per avere una sensibilità alta, si fa ricorso al pixel binning, 4x, unendo i dati di 4 pixel contigui per ottenere immagini meno rumorose. La stessa tecnica adottata, ad esempio, nella fuji f200 exr che fa pixel binning 2x col risultato che le immagini a 6 Mpixel hanno più qualità di quelle a 12, soprattutto se si guardano dai 200 iso in su.



2) E' falso dire che le dimensioni di una superficie sensibile limitano la lunghezza d'onda della radiaizone raccolta, semplicemente quello che succede è che per una qualsiasi ottica è impossibile focalizzare la luce in spot più piccoli della sua lunghezza d'onda. Se ad esempio vogliamo focalizzare il rosos a 700nm avremo uno spot almeno di 700nm di diametro e se il pixel è più picoclo di 700nm non catturerè tutta la luce, ma comunque qualche fotone "rosso" colpirà il pixel


più i pixel sono piccoli e ravvicinati, più la radiazione rossa che dovrebbe colpire un singolo fotosito colpirà quelli contigui su un'area maggiore, abbassando la risoluzione reale e aumentando i disturbi.



3)Poichè tali lenti agiscono solo come dei minuscoli condensatori pixel per pixel, non introducono nessuna aberrazione, le aberrazioni di queste ottiche vanno ad influire solo sulla quantità di luce raccolta da ogni singolo pixel, se le ottiche non sono perfettamente identiche potremmo avere un rumore tipo buio ma nessuna delle aberrazioni che conoscete.

una lente può fare diffrazione, riflessione o rifrazione. In teoria, una buoa lente non dovrebbe diffrangere e neppure rifrangere ma, in ogni caso, una lente in più, poichè non esiste la lente perfetta, ha, comunque, l'effetto di rendere l'immagine più morbida. In questo caso, poichè parliamo di due sole lenti, la maggior morbidezza può essere abbondantemente compensata dal fatto che lo schema proposto serve a focalizzare più radiazione sul singolo fotosito. In quanto alle aberrazioni, si tratta di effetti dovuti alla non corretta focalizzazione di una o più componenti cromatiche sul piano del sensore e, in questo caso, non c'entrano niente.

marchigiano ha scritto:

E' l'esatto opposto, si tratta di alta tecnologia optoelettronica per sistemi professionali.

Se hai affermato che un pixel più piccolo cattura meno luce è chiaro che non hai letto tutto il mio post:

ad ogni pixel è associata una lentina condensatrice tale lente aumenta l'area di raccolta del pixel ad un'area paragonabile all'area della lentina, che è decisamente più grande del pixel (altrimenti che condensatore sarebbe...?). Di conseguenza una soluzione come questa permette di avere un'elevata quantità di segnale caratteristica che normalmente si ha con pixel grandi e nel contempo un basso livello di rumore, caratteristica che si ha con i pixel piccoli che proprio in quanto piccoli possono essere alimentati a voltaggi minori.

La verità è che molti hanno visto la figura ma non si sono resi conto che il rettangolo rosa non è l'intero CCD, è solo un singolo pixel. Il sistema presentato ha una lentina (o due) per ogni singolo pixel del CCD.

continui a fare confusione; pixel piccoli introducono più rumore rispetto a quelli grandi; un pixel grande ha una maggiore full well capacity, il che significa che cattura più luce e ha un serbatoio più grande dove immagazzinare gli elettroni generati; più carica immagazzinata significa maggiore informazione e un miglior rapporto sgnale/rumore quantico che è di tipo random pattern (ergo, non eliminabile) ed è quello che influenza, in misura prevalente, soprattutto il rumore ad alti iso. Pixel più piccoli sono più soggetti a blooming e pixel crosstalk. Più i pixel sono piccoli maggiore è l'apertura di diaframma a cui inizia a manifestarsi la diffrazione (praticamente, per pixel di queste dimensioni, hai diffrazione anche a diaframma tutto aperto).

'sta cosa sembra fraintenderla un pò di gente in giro. A parità di area del sensore, mica facendo pixel di area più piccola la lente "lavora peggio"!

Uguale è! Al massimo la maggiore risoluzione del sensore espone le aberrazioni che prima non si vedevano, o sovrarisolve la lente. Ma questo si pareggia con lo zoom indietro di win, eh.

Peggiorare proprio no.


la risolvenza del sistema lente/sensore si può paragonare ad un parallelo delle due risolvenze. Quindi non è corretto dire che il sensore sovrarisolve la lente ma, al limite, che aumenta il valore della risolvenza complessiva. :)

per yossarian:

1)non puoi negare che minori dimensione di dell'area sensibile di un fotodiodo comportano un minore rumore, è fatto fisico risaputo.

2) la necessità di utilizzare delle microlenti deriva proprio dal fatto che per ridurre il rumore si è scelto di usare pixel più piccoli, ma pixel minori comportano una minor quantità di luce raccolta a parità di dimensione del CCD perchè aumentano gli spazi tra un pixel e il successivo, di conseguenza serve una lentina per fare da condensatore. La motivazione del fatto che a una riduzione della dimensione del pixel non è corrisposta una diminuzione della dimensione del CCD è quella che tu stesso ha descritto: pixel troppo piccoli e contemporaneamente troppo ravvicinati soffrono del problema della diffrazione.

3) pixel più piccoli non necessariamente riducono il rapporto segnale rumore se hanno un condensatore che gli concentra la luce!

ad esempio se ho un pixel di 1 micron quadrato e ho una lente condensatore di 4micron quadrati esso raccoglierà la stessa quantità di luce di un pixel di 4 micronquadrati ma avrà meno rumore perchè potrà essere alimentato a un voltaggio minore.
Tu affermi che potrebbe presentarsi il caso in cui vi sia una carenza di elettroni all'interno del pixel in rapporto al numero di fotoni in arrivo, un problema del genere assolutamente non esiste soprattutto perchè qui non stiamo parlando di concentrare in un singolo pixel una quantità di luce di un'area 100-1000 volte maggiore.

4) La diffrazione non dipende assolutamente dalla dimensione dei pixel. La diffrazione è sempre presente, solo che se i pixel sono grandi non ce ne accorgiamo. Il problema in questo caso però non si pone perchè ogni pixel è equispaziato dal seguente da uno spazio maggiore di quello del limite per diffrazione delle ottiche, è per questo motivo che servono le lenti, concentrano la radiazione che andrebbe perduta proprio per questi spazi vuoti.

per yossarian:

1)non puoi negare che minori dimensione di dell'area sensibile di un fotodiodo comportano un minore rumore, è fatto fisico risaputo.


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.


2) la necessità di utilizzare delle microlenti deriva proprio dal fatto che per ridurre il rumore si è scelto di usare pixel più piccoli,

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.


ma pixel minori comportano una minor quantità di luce raccolta a parità di dimensione del CCD perchè aumentano gli spazi tra un pixel e il successivo

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.


di conseguenza serve una lentina per fare da condensatore. La motivazione del fatto che a una riduzione della dimensione del pixel non è corrisposta una diminuzione della dimensione del CCD è quella che tu stesso ha descritto: pixel troppo piccoli e contemporaneamente troppo ravvicinati soffrono del problema della diffrazione.


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


3) pixel più piccoli non necessariamente riducono il rapporto segnale rumore se hanno un condensatore che gli concentra la luce!

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.


ad esempio se ho un pixel di 1 micron quadrato e ho una lente condensatore di 4micron quadrati esso raccoglierà la stessa quantità di luce di un pixel di 4 micronquadrati ma avrà meno rumore perchè potrà essere alimentato a un voltaggio minore.

qui (http://www.dpreview.com/reviews/canoneos50d/page18.asp) 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.


4) La diffrazione non dipende assolutamente dalla dimensione dei pixel. La diffrazione è sempre presente, solo che se i pixel sono grandi non ce ne accorgiamo. Il problema in questo caso però non si pone perchè ogni pixel è equispaziato dal seguente da uno spazio maggiore di quello del limite per diffrazione delle ottiche, è per questo motivo che servono le lenti, concentrano la radiazione che andrebbe perduta proprio per questi spazi vuoti.

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

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 (http://www.dpreview.com/reviews/canoneos50d/page18.asp) 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/tutorials/resolution.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.

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


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. :D



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,


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?)


ergo

ha un rapporto segnale rumore maggiore.


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.




dopo la terza spiegazione spero di essermi
chiarito.


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 :sofico:


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.


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.


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.



hai una vaga idea del tipo di distribuzione in questione?


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.

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 (http://www.cambridgeincolour.com/tutorials/diffraction-photography.htm)

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.

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


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.



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.

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? :rolleyes:

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? :rolleyes:

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.

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 :doh:

e di sensibilità Sony ha presentato la sua ultima creazione, un sensore CCD in formato 1/2,3" che stabilisce un nuovo primato di dimensione dei pixel, scesa al valore di 1,43 μm, contro i 1,55 μm delle precedenti versioni.

Come spiega il PDF tecnico pubblicato da Sony e riportato da DCViews, il nuovo sensore ICX681SQW offre 14,2 megapixel effettivi, ma nonostante abbia 2 milioni di pixel in più rispetto alle versioni precedenti promette una maggiore qualità dell'immagine, minori consumi e una sensibilità maggiore. Nonostante i pixel siano più piccoli, riescono a catturare la propria dose di luce grazie all'utilizzo di un secondo strato di microlenti, più efficienti nel convogliare la radiazione luminosa verso la parte sensibile dei pixel.

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.

:read:

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,

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

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 (http://www.sonystyle.com/webapp/wcs/stores/servlet/ProductDisplay?catalogId=10551&storeId=10151&langId=-1&productId=8198552921666027345#specifications) è uno degli esempi della sua applicazione; qui (http://www.imaging-resource.com/PRODS/H55/H55A.HTM) una mini review. Qui (http://www.imaging-resource.com/IMCOMP/COMPS01.HTM) 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