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InVisage - 4x empfindlichere Sensoren

Tyrion1969

Themenersteller
http://www.dpreview.com/news/1003/10032201quantumfilm.asp

na mal sehen was am ende "hinten bei rauskommt" wie unser altkanzler sagen würde.
 
AW: InVisage - 4x sensitivere sensoren

Denke nicht, dass eine solche Technologie in absehbarer Zeit in "grossen" Sensoren eingesetzt wird. Die Photozellen waeren viel zu klein und lassen sich auch aufgrund der Natur der Sache nicht vergroessern.
Bei Handys mit >= 5 MP auf ein paar mm^2 mag das interessant sein.
 
AW: InVisage - 4x sensitivere sensoren

Die Photozellen waeren viel zu klein und lassen sich auch aufgrund der Natur der Sache nicht vergroessern

warum sollte das nicht gehen?

habe den artikel nur mal überflogen aber für mich hört sich das so an als würde dieser spezielle quantum film aufgetragen auf die photosites.

Just nanometers in size, the quantum dot-based material is deposited directly on top of the wafer during manufacturing. And unlike silicon-based image sensor technologies such as BSI (back-side illumination) and FSI (front-side illumination), QuantumFilm covers 100 percent of each pixel. The material is added as a final wafer-level process, which allows for easy integration into standard semiconductor foundries. The process - akin to coating a layer of photoresist onto a standard wafer - adds minimal cost on top of the standard layers of silicon processes.

warum sollte das bei grösseren photosites nicht funktionieren?
ist ja nicht so, das sich "nanometer" auf die grösse der photosites bezieht.

klar ist hingegen, das solange die technik nicht ausgereift ist, sie erstmal bei nicht so anspruchsvollen (was die bildqualität betrifft) geräten eingesetzt wird.
 
Zuletzt bearbeitet:
AW: InVisage - 4x sensitivere sensoren

ist ja nicht so, das sich "nanometer" auf die grösse der photosites bezieht.

Doch, ist so.
Quantum Dots sind spezielle dreidimensionale Strukturen, die aufgrund ihrer kleinen Groesse (wenige nm) nur eine kleine Zahl an Elektronen aufnehmen koennen. Dadurch ergeben sich diskrete Energiezustaende, die den QDs besondere Eigenschaften verleihen, aehnlich wie die Orbitale in Atomen.
Wuerde man die Einheiten vergroessern, koennten sie deutlich mehr Elektronen aufnehmen, dadurch wuerden sich die diskreten Energiezustaende wieder in Baendern uberlappen und man waere wieder beim konventionellen Halbleiter.
 
AW: InVisage - 4x sensitivere sensoren


da bist du dir sicher?
das bei diesen sensoren eine quadratnanometer große fläche einem pixel entspricht (grob gesagt)?

das wären dann 1000000x1000000 pixel auf einem mm^2.

nach dem was ich gesehen habe wird ein layer aus diesen strukturen über einen (mehr oder weniger) herkömmlichen sensor gelegt.

Quantum Dots sind spezielle dreidimensionale Strukturen, die aufgrund ihrer kleinen Groesse (wenige nm) nur eine kleine Zahl an Elektronen aufnehmen koennen. Dadurch ergeben sich diskrete Energiezustaende, die den QDs besondere Eigenschaften verleihen, aehnlich wie die Orbitale in Atomen.
Wuerde man die Einheiten vergroessern, koennten sie deutlich mehr Elektronen aufnehmen, dadurch wuerden sich die diskreten Energiezustaende wieder in Baendern uberlappen und man waere wieder beim konventionellen Halbleiter.

2D strukturen hätten mich jetzt auch verwundert. ;)

ich denke in erster linie geht es dabei doch um die umwandlung von licht in elektrische ladung.
sprich es geht darum wie effektiv licht umgewandelt wird (deshalb sind sie ja auch in der photovoltaic ein großes thema).

wenn das material hilft eine photosite schneller mit elektronen zu füllen, inwiefern sind da die energiezustände von bedeutung?
also wenn es nicht um eine größere differenzierung der zustände (bleiben wir mal bei 12-16 bit) geht als vielmehr um eine höhere effektivität der umwandlung von licht in elektrische ladung.

das auslesen der photosites klappt doch auch bisher recht ordentlich.
 
Zuletzt bearbeitet:
AW: InVisage - 4x sensitivere sensoren

Ok, moeglicherweise ist es auch eine Dispersion von QDs in einem Film.

Wenn man mal auf der Homepage von InVisage stöbert, dann scheint es so ähnlich zu sein.

Das diese Technik zuerst bei Foto-Handys eingestzt werden soll, scheint nur daran zu liegen, das dort wegen der Mini-Sensörchen der größte Verbesserungsbedarf besteht. Ansonsten scheint es bei der Sensorgröße keine grundsätzlichen Einschränkungen zu geben.

Jetzt können die Firmen Pixelzahlen und Iso-Werte noch hemmungsloser in ungeahnte Bereiche hochschrauben. Kameras werden vermutlich bald zu Nachtsichtgeräten. ;)

Große Sensoren werden wohl immer weniger wichtig.
Für Olympus und FT vermutlich besonders interessant.
 
AW: InVisage - 4x sensitivere sensoren

Es gibt natürlich die Möglichkeit, dass die Geschichte maßlos aufgebauscht ist, um mittels einer Labororchidee Finanzinvestoren anzulocken.

Aber vielleicht ist ja auch was dran.
Ein deutlicher technologischer Sprung in der Leistungsfähigkeit der Sensoren ist ja auch überfällig.

Nehmen wir mal an, die vierfache Performance wäre real.
Dann machen wir mit einer guten Kompakten Bilder wie jetzt mit einer APS-C DSLR, und mit einer DSLR Bilder wie jetzt mit einer Mittelformatkamera.

Die Hersteller großer Kameras werden noch heftiger grübeln müssen als bisher schon, wie sie ihr Umsatzniveau halten können.
 
Zuletzt bearbeitet:
AW: InVisage - 4x sensitivere sensoren

Nehmen wir mal an, die vierfache Performance wäre real.
Dann machen wir mit einer guten Kompakten Bilder wie jetzt mit einer APS-C DSLR, und mit einer DSLR Bilder wie jetzt mit einer Mittelformatkamera.

Die Hersteller großer Kameras werden noch heftiger grübeln müssen als bisher schon, wie sie ihr Umsatzniveau halten können.

Damit reduzierst du die Bildqualitaet allein auf die Sensorempfindlichkeit und vergisst auch Faktoren wie Freistellung und Plastizitaet.

Die Kompaktkameras sind teilweise schon bei f/2.8 beugungslimitiert.

Und das Rauschverhalten war bei mir (wie bestimmt bei vielen anderen auch) nur ein sehr untergeordneter Grund, warum ich von der 30D auf die 5D umgestiegen bin (und auch noch lange mit der alten Dame gluecklich sein werde)...
 
Komische Nummer in meinen Augen. Die ganze Geschichte ist etwas putzig. 1. ist bereits jetzt mit besserer Sensitivität fast nix mehr zu holen, backlit Silizium und das Ende der Fahnenstange ist erreicht und 2. wieso brauchen die auch einen Farbfilter? Das wäre doch die perfekte Technologie für Quatendots mit verschiedenen Farben, 3 diverse Wellenlängen und draus berechnet man dann das Spektrum. Das hat den Vorteil, dass die grünen Blau, und die Roten Grün und Blau auch aufzeichnen! Super! Aber wieso machen die das nicht?
Zudem liegen die Rauschquellen doch eher im Bereich der Auslesung, Digitalisierung und Verstärkung, ich glaube nicht, dass durch QDs dort irgendwas anders wird.
Daher: exotische Idee die aufgebauscht wird, um Investoren anzulocken. Ein fertiges Produkt sehe ich da nicht, ganz besonders, weil sich selbst in den Fachkreisen derartige Sensoren nicht verbreitet haben. Es gibt ne Menge Labors, die zum Teil verstärkte Kameras einsetzen, wieso sollte da nicht die erste Anwendung liegen? Astrofotografie?
Ich persönlich glaube nicht wirklich an einen Quantensprung was die High ISO Fähigkeiten angeht. Eher noch im Bereich der Dynamik, Bilder von ISO 100, die sich bis 6400 hochziehen lassen und nicht total Panne aussehen. Sowas viel eher als das goldene Kalb der Sensortechnologie.
 
Komische Nummer in meinen Augen. Die ganze Geschichte ist etwas putzig. 1. ist bereits jetzt mit besserer Sensitivität fast nix mehr zu holen, backlit Silizium und das Ende der Fahnenstange ist erreicht

genau die sensitivität sollen die quantum dots doch erhöhen.
die QD wandeln mehr licht in elektrische ladung um als es herkömliche silizium sensoren können.

und 2. wieso brauchen die auch einen Farbfilter? Das wäre doch die perfekte Technologie für Quatendots mit verschiedenen Farben,


der eine wie der andere weg erfordert unterschiedliche photosites auf dem sensor für bestimmte farben.
entweder gleiche QD grösse über alle photosites und ein farbfilter..... oder unterschiedliche QD grösse auf den photosites und kein farbfilter.

die methode gleiche QD größe bei bewehrtem farbfilter ist vielleicht einfacher zu produzieren.
man bedenke das man die unterschiedlichen QD größen einzeln auf jede photosite aufbringen muss.
bei gleicher QD größe muss man jeden wafer nur mit einem layer behandeln.

was mich mehr verwundert ist das sie von nur 25% effizienz sprechen. manche CCD haben aber 80% und darüber.
 
Zuletzt bearbeitet:
So, wie ich den Artikel etc. verstanden habe, können diese Sensoren grds. auch in größeren Formaten gebaut werden. Die damit evt. verbundenen Schwierigkeiten insb. in der Fertigung dürften ähnlich der Probleme der herkömmlichen Sensoren beherrschbar werden.

Allerding schweigen sich die Quellen über mögliche Nachteile aus. Erst wenn man weiß, wo dabei der "Pferdefuß" ist, kann man ahnen, ob diese Technologie für DSLRs Zukunft hat, oder nicht.

M-A
 
Das wäre dann ja endlich wirklich mal einer dieser ach so oft beschworenen Quantensprünge... :D

Technology Review hat ein Interview zum Thema: http://www.heise.de/tr/artikel/Auf-dem-Weg-zur-Quantenpunkt-Kamera-995267.html

Ich weiß nicht - seit bestimmt 15 Jahren warte ich vergebens darauf, dass endlich die holographischen Speicher mit zillionen Terabyte Speicherkapazität und zig Gigabyte/s Zugriffsgeschwindigkeit die Marktreife erreichen, so wie damals "in einem Jahr" versprochen.

Das hier klingt im Vergleich zwar nicht ganz so total viel besser als die momentan existierende Technologie, aber immer noch zu schön, um wahr zu sein. Naja, mehr als abwarten können wir kaum tun - allzuviele Aktien von der Firma würde ich aber vermutlich nicht ins Depot legen... ;)

Viele Grüße,
- Don [:-], der sich zuerst die Abschaffung des zwar genialen, aber dennoch irgendwie störenden Bayer-Patterns wünschen würde - hey, warum nicht durch Quantenpunkte? :cool:
 
Grundsätzlich ist jede Innovation zu begrüßen, aber leider setzt sich nicht jede Innovation auch durch. Ich habe mal gelesen, dass weniger als 1 % der dt. Patente jemals wirtschaftlich umgesetzt werden.

Zunächst müssen die neuen Bildsensoren erst einmal beweisen, dass die vollmundigen Versprechungen auch eingehalten werden können.

Dann müssen erst noch Kinderkrankheiten beseitigt werden und eine fertigungsgerechte Version entwickelt werden. Zwischen Labormuster und Industrieprodukt können Jahre liegen. Die Bildsensoren müssen nicht nur unter Laborbedingungen zuverlässig arbeiten, sondern auch in einem weiten Temperaturbereich.

Dann ist entscheidend, ob die neuen Sensoren von den jetzigen Sensorenherstellern mit deren Technologien hergestellt werden können bzw. wie groß die Investitionskosten wären. Ein Start-up-Unternehmen ist normalerweise nicht in der Lage, Schaltkreise in Massenfertigung herzustellen. Im besten Fall wird so ein Start-up von einem Konzern geschluckt, um an dessen Technologie zu kommen.

Da diese Sensoren nach einem völlig neuen Prinzip arbeiten, müssen auch die Schaltungen und Schaltkreise in der Kamera völlig neu entwickelt werden.

Falls sich nicht einer der DSLR-Hersteller auf diese Technologie stürzt und damit ein Wettlauf entsteht, dauert es mindestens 3 bis 7 Jahre, bis eine DSLR mit diesen Bildsensoren auf den Markt kommt und nach bisherigen Erfahrungen prescht da Canon nicht voran, sondern wartet erst einmal ab.
 
Grundsätzlich ist jede Innovation zu begrüßen, aber leider setzt sich nicht jede Innovation auch durch. Ich habe mal gelesen, dass weniger als 1 % der dt. Patente jemals wirtschaftlich umgesetzt werden.

Das ist auch schon lange nicht mehr das Ziel von Patenten. Patente sind die Bleimumpeln im Wirtschaftskrieg.

Nicht unwesentlich viele Patente sind so wage formuliert, das man entweder kaum herausfindet, was gemeint ist oder enthalten Fehler, die man erst bei Umsetzung (oder durch schärferes Nachdenken) herausfinden würde.
 
Zunächst müssen die neuen Bildsensoren erst einmal beweisen, dass die vollmundigen Versprechungen auch eingehalten werden können.
Einige der Versprechen lassen sich direkt widerlegen (Digitalzoom ohne Verluste geht prinzipiell nicht, die einfangene Lichtmenge fällt gegenüber einem Zoom immer ab).

Ansonsten ist das ein BSI-Sensor mit Bayermaske in CMOS mit globalem Shutter.
Die Absorption findet statt in Silicium in einem Film aus Quantenpunkten statt. Könnte für rotes Licht etwas effizienter sein. Faktor 4 ist aber gegenüber aktuellen Sensoren nicht mehr drin, da die QE pro Fläche größer als 25% ist (liegt mittlerweile so bei reichlich 50%).
Ein zusätzliches Problem ist es, die Elektronen in das Silicium mit der Ausleselektronik zu transferieren. Da könnte Verluste auftreten, die es in klassischen Detektoren nicht gibt.
 
Nicht unwesentlich viele Patente sind so wage formuliert, das man entweder kaum herausfindet, was gemeint ist oder enthalten Fehler, die man erst bei Umsetzung (oder durch schärferes Nachdenken) herausfinden würde.

Das betrifft insbesondere Patente aus den USA und China. Dort kann man alles patentieren, auch, was schon lange bekannt ist und gefertigt wird. Ca. 80 % dieser Patente sind Schrott. Deshalb kommt man in diesen Ländern zu so hohen Anmeldestatistiken.

Für D und Eu gilt, dass ein Innovationsgrad (von mindestens 15 %) nachgewiesen werden muss und da ist keine quantitative, sondern eine qualitative Verbesserung gemeint. Darüber hinaus muss ein Patent so formuliert sein, dass jeder auf diesem Fachgebiet Qualifizierte die patentierte Lösung nachbauen kann. Das ist die Theorie.

Die schwere Verständlichkeit dt. Patente liegt darin begründet, dass die Erfinder zunächst eine verständliche Fassung entwerfen. Diese Fassung geht zum Patentanwalt, der in der Regel nur wenig technische Ahnung hat und der "übersetzt" den Entwurf der Erfinder in Patentchinesich. Nach meiner Erfahrung kommt da in der Regel Murks heraus und dann gibt es 2 Möglichkeiten:
a) der Erfinder beugt sich dem Willen des Patentanwaltes, weil er resigniert hat oder weil die Firmenabläufe dies erfordern
b) der Erfinder schmeißt den Entwurf des Patentanwaltes in den Papierkorb und meldet das Patent ohne Patentanwalt mit dem eigenen Text an.

Ein mehr oder weniger unabhängiger Erfinder beschreibt seine Erfindung sehr nachvollziehbar, denn er will das Patent oder eine Lizenz verkaufen.

Konzerne umgeben die eigentliche Erfindung oft mit einem ganzen Cluster von Einzelpatenten, damit ein Wettbewerber das eigentliche Patent nicht umgehen kann. Das eigentliche Hauptpatent wird so vage wie möglich beschrieben, dass es im Wust der Erfindungen kaum auffällt und die Wettbewerber nicht viel damit anfangen können (z.B. Vermeidung typischer Schlagwörter, damit es in Patentrecherchen nicht gefunden wird und Anmeldung in einer "falschen" Klassifikation). Diese Patentanwälte reizen die Patentgesetze diesbezüglich maximal aus. Diese Patente sollen nach Möglichkeit nicht gefunden werden. Sie werden erst dann aus der Schublade geholt, wenn ein Wettbewerber nichtsahnend diese Idee mit großen Kosten in die Produktion übergeführt hat. Jetzt werden Millionenforderungen als Schadensersatz gestellt.

Manchmal passt eine Erfindung auch nicht in die Fertigungstechnologie des Konzernes. Dann soll die Patentanmeldung die Wettbewerber daran hindern, diese Erfindung auszunutzen. Der Konzern, der das Patent angemeldet hat, kann dann ohne die sonst erforderlichen Risiken und Investitionen seinen bisherigen alten Kram risikolos weiter fertigen. Das ist vor allem bei Marktführern zu beobachten.

Etwas Neues und Besseres setzt sich also nicht unbedingt durch und die angesprochenen Bildsensoren müssen erst noch beweisen, dass sie die versprochenen Parameter und Eigenschaften tatsächlich realisieren können.
 
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