Nuovo sensore CCD Sony con doppio strato di microlenti

[Redazione di Hardware Upg]

Link alla notizia: http://www.hwupgrade.it/news/fotogra...nti_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.

[demon77]

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

comunque un test approfondito sarebbe interessante!

[Stefano Villa]

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

[Notturnia]

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..

[the_joe]

Originariamente inviato da Notturnia

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.

[giofal]

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.

[marchigiano]

Originariamente inviato da Notturnia

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

[Wonder]

più lenti ci sono meno luce passa

[the_joe]

Originariamente inviato da Wonder

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.

[Slamdunk]

Originariamente inviato da Wonder

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 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.

[yossarian]

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

Originariamente inviato da Notturnia

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.

Originariamente inviato da Notturnia

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.

Originariamente inviato da Notturnia

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

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

Originariamente inviato da Notturnia

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.

[ciop71]

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.

[rigelpd]

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.

[Mercuri0]

Originariamente inviato da the_joe

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.

[ecosca]

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 !!!!

[frankie]

Originariamente inviato da Notturnia

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/l...sori-digitali/

[marchigiano]

Originariamente inviato da rigelpd

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

[rigelpd]

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.

[yossarian]

Originariamente inviato da rigelpd

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).

Originariamente inviato da rigelpd

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.

Originariamente inviato da rigelpd

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.

Originariamente inviato da rigelpd

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.

Originariamente inviato da rigelpd

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.

Originariamente inviato da rigelpd

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).

[yossarian]

Originariamente inviato da Mercuri0

'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.