Ist die Technik so langsam am Ende des physikalisch Machbaren bei DSLRs? (09/2011)

[DirkB2]

Hi!

wenn ich mir die Entwicklung im Sensor und Glasbau so anschaue, die immer länger werdenden Produktzyklen in denen wirklich Verbesserungen eintreten, dann frage ich mich, ob die Limitierung durch die Physik so langsam da ist.
Lichtbeugung, Anzahl der Photonen / Energie pro Pixel usw. - schon seit 8 Jahren oder so ist ja im Gespräch das die Auflösung ja nun doch irgendwann mal limitiert ist.
Schau ich mir nun der APS-C Sektor an (z.B. die ersten Ergebniss der A77 von Sony) habe ich manchmal das Gefühl wir sind nun wirklich da wo das Ende der Fahnenstange ist.
Wirklich fein aufgelöste Strukturen sind IMHO in der Praxis mit den Megapixelmonstern kaum realisierbar - OK, auf dem Stativ mit bester Zeisslinse und genügend Licht ist da so gerade noch was zu wollen. Alltagstauglich ist das aber wohl eher nicht.
Klar, die Diskussion ist im Grunde alt, schon bei 5MP wurde darüber spekuliert was noch geht, ich persönlich denke aber das zur Zeit wirklich die Technik an den Grenzen des physikalisch machbaren kratzt..
Was denkt Ihr? Geht die Technik doch noch neue Wege um Lichtbrechung, Sensorflächeneffizienz, Verwacklung und all die anderen Probleme zu lösen oder wars das so langsam?

liebe Grüße, Dirk

 

[gabbibo]

AW: Ist die Technik so langsam am Ende des physikalisch Machbaren?

http://6mpixel.org/

Hab diese Seite schon mehrmals zitiert und heute mit meinem Bruder darüber gesprochen, ich denke dass dort geschriebene ist ja vor 3 Jahren nicht aus der Nase herbeigezogen worden sondern auf Fakten aufgebaut und ich denke so schnell verliert dies nicht seine Gültigkeit.
Der Ex-Olympus CEO zitierte ja dass für Olympus E-xx die 12MP genug sein (viele sagten später was für ein Irrtum) aber es wird schon was wares dran sein. Es werden wohl grössere Sensoren die Neuerungen bestimmen so denke ich (Voll/Mittelformat), bei APS-C und FT sind wohl tatsächlich physikalische Grenzen vorhanden.

 

[Gast_88823]

AW: Ist die Technik so langsam am Ende des physikalisch Machbaren?

http://6mpixel.org/

Du bist Dir aber schon im klaren, daß die thematisierten 6 MP bei einem "großen" Compactsensor (2/3'') dann schon noch 37 MP an APS-C oder 96 MP an Kleinbild entsprächen? - schau Dir einfach die Tabelle auf Deiner verlinkten Seite an.

 

[F_M_91_XP]

AW: Ist die Technik so langsam am Ende des physikalisch Machbaren?

ich glaube das demnächst der Platzt auf dem Sensor recht knapp wird für mehr megapixel der abstand der Pixel bei der 5D mark2 Ist ja jetzt schon recht gut ausgefüllt ich denke wir werden vieleicht noch die 30 MPX Schaffen aber dann ist auch wirklich um.

 

[Gast_88823]

AW: Ist die Technik so langsam am Ende des physikalisch Machbaren?

ich glaube das demnächst der Platzt auf dem Sensor recht knapp wird für mehr megapixel der abstand der Pixel bei der 5D mark2 Ist ja jetzt schon recht gut ausgefüllt ich denke wir werden vieleicht noch die 30 MPX Schaffen aber dann ist auch wirklich um.

- die schon genannte neue Sony A77 repräsentiert derzeit die höchste Pixeldichte bei Kameras mit großen Sensoren, ihre 24 MP auf APS-C entsprächen 54 MP auf Kleinbild.

Auch eine Canon 7D hat eine höhere Pixeldichte als ausgerechnet die 5DII.

 

[messenger]

AW: Ist die Technik so langsam am Ende des physikalisch Machbaren?

...und wenn man die Mpix von winzigen Handy-Chips auf KB-Format hochrechnet, kommt man auf aberwitzige 400Mpix....(und erstaunlicherweise können die unter guten Umständen von der Minioptik sogar annähend aufgelöst werden)

Gruß messi

 

[Gast_294084]

AW: Ist die Technik so langsam am Ende des physikalisch Machbaren?

Hallo!

Nein, definitiv nicht! Bei Nikon ist erst die erste Generation von Vollformatkameras am Start, wieso sollte das nicht mehr zu verbessern sein? Allein durch rasante Entwicklung bei den Prozessoren und der damit zur Verfügung stehenden immer höheren Rechenkapazitäten, werden Entwicklungen möglich, an die man früher gar nicht zu denken wagte. Es wird noch viele interessante Entwicklungen im Bereich der Nano-Technik geben, die Speicher und Akkus werden noch verbessert werden und die Rechenpower der Kamera wird weiter zunehmen.

Bei den CPUs ist man allerdings an der Grenze der Möglichkeiten der Verkleinerung angekommen, da man bereit bei der Atomgröße angelangt ist, dafür hat man aber gerade die Möglichkeit der Nutzung der 3. Dimension entdeckt, d.h. man baut diese auch in der Vertikalen.

Gruß vom Tänzer

 

[Gast_294084]

AW: Ist die Technik so langsam am Ende des physikalisch Machbaren?

@F_M_91_XP Die Nikon D3X hat schon jetzt 24,5 MPx, die Leica S2 37,5 MPx.

 

[Gast_88823]

AW: Ist die Technik so langsam am Ende des physikalisch Machbaren?

Bei den CPUs ist man allerdings an der Grenze der Möglichkeiten der Verkleinerung angekommen, da man bereit bei der Atomgröße angelangt ist

Die Strukturgröße massengefertigter Produkte reicht derzeit bis in die Größenordnung von 20 nm, der Si-Atomdurchmesser liegt bei ca. 0,2 nm. In einen Würfel von 20x20x20 nm passen also schon noch so ca. 1.000.000 Atome. Begrenzend wirkt derzeit die verfügbare optische (UV)-Lithographie.

 

[Gast_294084]

AW: Ist die Technik so langsam am Ende des physikalisch Machbaren?

Man kann aber inzwischen durchaus noch kleinere Strukturen mit einer Breite von nur 20 (!) Atomen abbilden, das wird auch glaube ich nicht mehr fotografisch gemacht (fragt mich aber bitte nicht wie!).

 

[Gast_88823]

AW: Ist die Technik so langsam am Ende des physikalisch Machbaren?

(fragt mich aber bitte nicht wie!).

Brauche ich nicht.

Aber das konnte man auch schon vor 20 Jahren. Nur was man weder damals noch heute kann, ist, diese Technik für die Massenfertigung tauglich zu machen.

Bei UV-Lithographie wird ein Bild belichtet wie bei der analogen Photographie mit dem Reprogerät oder einem Diaprojektor - also die Struktur der Maske wird komplett (so groß wie der Bildkreis mit ausreichender = extrem guter Qualität machbar) in den Photolack belichtet. Dann wird der Wafer ein Stück verschoben, und das ganze wiederholt sich. Wegen dieser Verschiebung in Schritten heißt so ein Belichter auch "Stepper". Nikon stellt sowas her.

Bei Elektronenstrahllithographie zeichnet der Elektronenstrahl wie mit einem Zeichenstift die Struktutren - jeden der Billionen von Transistoren auf einem Wafer nach dem anderen. Du kannst Dir vorstellen, wie lange das dauert.....

Das ist so, als ob die eine Nachrichtenagentur ins Stadion einen Bildreporter mit der D3s schickt und die andere einen Zeichner.

 

[Gast_294084]

AW: Ist die Technik so langsam am Ende des physikalisch Machbaren?

Stimmt nicht, Intel hat bereits Prozessoren mit dreidimensionalen Aufbau vorgestellt und hergestellt, die Massenfertigung soll bereits 2012 erfolgen.

Es sind übrigens z.Zt. auch nicht Billionen Transitoren, sondern "nur" Milliarden, was für mich aber trotzdem unvorstellbar viele sind.

Ich will mich auch gar nicht um die Zahlen streiten, Fakt ist nur, daß zum Glück noch kein Ende der Entwicklung absehbar ist, weder im Bereich der Kameras,und schon gar nicht im Bereich der Computer. Lt. Mooresches "Gesetz", gibt es eine Verdopplung der Rechenleistung alle 18-24 Monate.

 

[Gast_88823]

AW: Ist die Technik so langsam am Ende des physikalisch Machbaren?

- ich habe über Elektronenstrahllithographie geschrieben. Nix "3D". MCMs an sich sind auch ein alter Hut.

 

[Gast_294084]

AW: Ist die Technik so langsam am Ende des physikalisch Machbaren?

Ganz so ein alter Hut scheint es wohl nicht zu sein, sonst hätte Intel es nicht erst vor 4 Monaten vorgestellt und würde die Chips bereits produzieren, andere Hersteller sind noch im Forschungsstadium und können noch gar keine herstellen.

 

[Gast_88823]

AW: Ist die Technik so langsam am Ende des physikalisch Machbaren?

Sag mal, liest Du eigentlich ab und zu auch, was ich schreibe, oder willst nur abfälligde Kommentare machen?

MCMs an sich sind auch ein alter Hut.

3D-MCMs sind ein Sonderfall von MCMs. Wenn Du nicht weißt, was MCM bedeutet => Google. Einige (teure) Prozessoren wurden schon in den 1990ern als MCM hergestellt.

Finito hier.

 

[Uffta]

AW: Ist die Technik so langsam am Ende des physikalisch Machbaren?

Der Ex-Olympus CEO zitierte ja dass für Olympus E-xx die 12MP genug sein (viele sagten später was für ein Irrtum) aber es wird schon was wares dran sein.

Und ein recht berühmter Microsoft Gründer behauptete vor einiger Zeit, dass 640 KB RAM genug für die Ewigkeit wären. So ganz richtig lag er damit wohl auch nicht, oder? Vom Ende der Fahnenstange sind wir noch _sehr_ weit entfernt.

 

[abacus]

AW: Ist die Technik so langsam am Ende des physikalisch Machbaren?

Die Bildwandler sind noch lange Zeit nicht am Ende der Möglichkeiten angelangt, in Bereich der Optiken hingegen hat sich noch einiges zu tun um mit noch deutlich höheren Auflösungen komfortabel zurecht zu kommen.
Die nächste Stufe wird beim größeren Sensor wohl so bei 32Mpix liegen und für die dann folgenden 48Mpix wird sich auf Seite der Optiken noch was tun müssen.

Wird spannend, ob da noch das heutige Konzept der SLR bestehen wird, oder ob wir bereits ausschließlich hochentwickelte Monitorsucher haben werden. Als Speichermedien werden vielleicht Kristallspeicher hinzukommen, es gibt ja genug Möglichkeiten für die Evolution auf Seiten der Technik.

Sehe da eher den Anfang weiterer Entwicklungen.


abacus

 

[Gast_51296]

AW: Ist die Technik so langsam am Ende des physikalisch Machbaren?

Das Problem, dass wir nicht weiter verkleinern können, steht uns aber trotzdem bald ins Haus,
denn im Bereich der Quantenebene machen sich eben auch die Quantenphänomene bemerkbar.
Dort entspricht nichts mehr unserer Alltagswelt, d.h. die klassische Physik geht
hier in die Quantenmechanik über.
Hier halten sich Teilchen nur noch mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit an einem Ort auf
und wechselwirken teilweise sogar mit sich selbst.
Ich denke, dort muss man dann auf ganz andere Weise die Leistung erhöhen.

 

[Gast_285548]

AW: Ist die Technik so langsam am Ende des physikalisch Machbaren?

Und dann gibt es noch Lichtfeldkameras, Digitale Pixelsensoren, ...

 

[DrThrash]

AW: Ist die Technik so langsam am Ende des physikalisch Machbaren?

Es gibt Bereiche, in denen die Entwicklung munter voranschreitet, und andere Bereiche, in denen man zunehmend an Grenzen stößt.

Die Fertigungstechnik für Prozessoren (oder auch der große Bereich der digitalen Signalverarbeitung) gehört in die erste Kategorie, aber vieles aus dem Bereich Optik (oder allgemein: Physik) in die zweite.

Um auf die Titelfrage des Threadstarters zu antworten: Die Technik ist sicher nicht am Ende. Aber die Ingenieure stoßen zunehmend auf physikalische Grenzen, die Entwicklungen in neue Richtungen fordern. Und wenn man an neue Produkte der Industrie denkt, spielen noch ganz andere Sachen als die reine Technik mit, vom Marketing ("der Kunde verlangt nach vielen Megapixeln, also geben wir sie ihm") bis zur Umsetzung neuer Normen (Stichwort: Video). Man wird auch in Zukunft noch genügend Gründe hören, warum man sein Geld bei C., N., S. & Co lassen soll.