Kontrastumfang DSLR-Sensoren

[Nightshot]

Ich denke mal, das ist so eine Art Qualtiätsmerkmal, ab welcher Photonenzahl ich quantenlimitiert bin und somit schon rein physikalisch nicht mehr besser werden kann. Die Parameter Ausleserauschen und QE haben in meinen Augen aber schon mehr Bedeutung.

 

[Mi67]

Ich denke mal, das ist so eine Art Qualtiätsmerkmal, ab welcher Photonenzahl ich quantenlimitiert bin und somit schon rein physikalisch nicht mehr besser werden kann. Die Parameter Ausleserauschen und QE haben in meinen Augen aber schon mehr Bedeutung.

Ja, das haben sie.

Bevor man die QE des Sensors, die elektrischen Sensoreigenschaften (Dunkelstrom, Nullrauschen, ...) und dessen Ausleserauschen im Digitalisierungsprozess betrachtet, muss man allerdings erst mal die Photonen in den Sensor hineinbringen. Zwischen Objektiv und aktiver Pixelfläche gibt es da noch so einiges an Verlusten, noch bevor die allererste Ladungstrennung stattgefunden hat, über deren QE etc. man sich Gedanken machen kann. Die relevantesten Verbesserungen im ISO-Verhalten der Sensoren würden keineswegs über verbesserte Farbmasken oder Quanteneffizienzen herbeigeführt, sondern hauptsächlich durch Optimierungen im Bereich der Ausleseelektronik, der Reduktion des Rauschens der Dunkelstromkomponente und - ganz wesentlich - durch das Mikrolinsendesign.

Hinzu kommt also, dass man neben der reinen Wandlungseffizienz der ungefilterten Sensorzelle vor allem durch die Farbmaske, die Bayer-Matrix-Konfiguration und deren Farbmaske sowie durch den fill factor (auch nicht ganz 100%) per se nur noch eine auf die Sensor-Gesamtfläche bezogene apparente QE von maximal ca. 8-12% hat. Könnte man im Spieglekasten statt eines Spiegels ein Farbteilerprisma montieren und auf zwei Sensoren abbilden, so wäre die Nutzung von Photonen schon mal verdoppelt (apparente QE vielleicht um 16-24%), mit drei Sensoren käme durch ein geeignetes spektrales Design der Dichroiten nochmals eine gewisse Steigerung hinzu und die absorptive Farbmaske könnte gänzlich wegfallen, womit wir im Luminanz-relevantesten Grünkanal so auch etwa 30-50% QE kämen. Damit wäre - da ja full well capacity und Ausleserauschen der Sensoren unverändert blieben - der Dynamikumfang der einzelnen Sensoren zwar nicht gesteigert, durch Überlagerung der Signale mehrer Sensoren und durch Verdopplung bzw. Vervierfachung der Repräsentanz einzelner Farbkanäle würde aber im Endergebnis die Dynamik und die Empfindlichkeit klar ansteigen, ein Antialiasing-Filter würde - wenn überhaupt - dann nur noch zur Bekämpfung eines Luminanz-Moirées benötigt, nicht aber für die Bekämpfung der besonders augenfälligen Farbstörungen. Bei elektrischen Bedingungen, unter denen wir derzeit ISO-100 als nominelle Empfindlichkeit genannt bekommen, hätten wir dann bereits ISO-400. Umgekehrt gesprochen könnten wir durch Reduktion der Sensorfläche eine Four-Thirds-Kamera mit drei Sensorchips bauen, die bei ISO-1600 ziemlich exakt genau so gut arbeitet, wie heute die Canon 1Ds.

Daher denke ich wirklich, dass mit der Einführung besserer elektronischer Sucher dann auch die Spiegelkästen zunehmend entfallen werden und die frei werdenden technischen Möglichkeiten für Mehr-Chip-Systeme genutzt werden. Theater- und Konzertfotografen können sich heute schon darauf freuen - nicht aber die Leica M8-Nutzer, bei denen die klassischen M-Objektive ein Farbteilerprisma nicht erlauben.

 

[Nightshot]

Die relevantesten Verbesserungen im ISO-Verhalten der Sensoren würden keineswegs über verbesserte Farbmasken oder Quanteneffizienzen herbeigeführt, sondern hauptsächlich durch Optimierungen im Bereich der Ausleseelektronik, der Reduktion des Rauschens der Dunkelstromkomponente und - ganz wesentlich - durch das Mikrolinsendesign.

Da kann ich nicht ganz zustimmen. An der Ausleseelektronik kann man immer schrauben, aber wenn ich mir ansehe, mit welcher Datenrate sie eine ganz beachtliche Auflösung erreichen bin ich mir nicht sicher, ob da noch viel Luft ist. Wenn ich die Werte von Clarks Messungen nehme: ISO 50 -> 30,5 Elektronen; ISO 100 -> 16,6 e; ISO 200 -> 8,9 e; ISO 400 -> 5,5 e; ISO 800 -> 4,0 e (Kamera 1DM2)
Cool wäre ein non distructive readout. Dann kann ich ein und dasselbe Bild in allen ISO Stufen wandeln und hätte in den Schattenpartien ein vierfach geringeres Ausleserauschen.
Ich glaube nicht, dass Dunkelstromrauschen ein echtes Problem darstellt. Selbst ich mache bei 1 Minute Belichtung noch keinen Darkframe Abzug, da er meist einfach nichts bringt. "Normale" Fotografie braucht das glaube ich erst recht nicht.
Zum Mikrolinsendesign hab ich keine Daten, aber ich glaube mehr als 10 bis 15% lassen sich da nicht mehr holen.

Könnte man im Spieglekasten statt eines Spiegels ein Farbteilerprisma montieren und auf zwei Sensoren abbilden, so wäre die Nutzung von Photonen schon mal verdoppelt

Hast du auch schon mal überlegt, welche Farbfehler man sich durch so ein Prisma einfängt? Soll kein Vorwurf sein, ich hab es auch noch nicht gemacht.

Bei elektrischen Bedingungen, unter denen wir derzeit ISO-100 als nominelle Empfindlichkeit genannt bekommen, hätten wir dann bereits ISO-400. Umgekehrt gesprochen könnten wir durch Reduktion der Sensorfläche eine Four-Thirds-Kamera mit drei Sensorchips bauen, die bei ISO-1600 ziemlich exakt genau so gut arbeitet, wie heute die Canon 1Ds.

Das de-Bayern würde weg fallen, aber hilft es uns nicht auch das Rauschen zu unterdrücken? Es werden dabei doch Zwischenwerte interpoliert, die immer in der Mitte von zwei Extremwerten liegen. Die Standardabweichung sollte dadurch geringer werden. Ich denke die Rohsensordaten rauschen immer mehr, als das fertig interpolierte Bild. Könnte das mit ein Grund sein, warum es den Foveon Sensoren rauschtechnisch etwas schlechter geht? Die effizientere Ausnutzung des Lichtes würde den Effekt mehr als aufheben, das ist klar.

Daher denke ich wirklich, dass mit der Einführung besserer elektronischer Sucher dann auch die Spiegelkästen zunehmend entfallen werden und die frei werdenden technischen Möglichkeiten für Mehr-Chip-Systeme genutzt werden. Theater- und Konzertfotografen können sich heute schon darauf freuen

Vor allem auch kein lauter Spiegelschlag mehr. Wie würdest du in das System aber wieder einen AF einbauen? Doch hoffentlich nicht dieses Kontrastverfahren der mini Knipsen?

nicht aber die Leica M8-Nutzer, bei denen die klassischen M-Objektive ein Farbteilerprisma nicht erlauben.

Der Vorteil der M-Kamera ist die Baugröße. Das wuchtige Prisma würde das ganze Konzept der handlichen Kamera eh über den Haufen werfen.

 

[Mi67]

Da kann ich nicht ganz zustimmen. An der Ausleseelektronik kann man immer schrauben, aber wenn ich mir ansehe, mit welcher Datenrate sie eine ganz beachtliche Auflösung erreichen bin ich mir nicht sicher, ob da noch viel Luft ist. Wenn ich die Werte von Clarks Messungen nehme: ISO 50 -> 30,5 Elektronen; ISO 100 -> 16,6 e; ISO 200 -> 8,9 e; ISO 400 -> 5,5 e; ISO 800 -> 4,0 e (Kamera 1DM2)
Cool wäre ein non distructive readout. Dann kann ich ein und dasselbe Bild in allen ISO Stufen wandeln und hätte in den Schattenpartien ein vierfach geringeres Ausleserauschen.

Ja, ein Mehrfachauslesen wäre nett - aber auch alles andere als einfach. Die Messdaten der Ausleseelektronik dürften durch die bei höheren ISO-Werten stärker wirksamen "on-chip"-Mechanismen der Verstärkung und Rauschunterdrückung in den Canon CMOS-Sensoren gegenüber der physikalisch sauberen Einzelpixel-Realität bereits etwas geschönt sein. Bei 5-7 Elektronen Ausleserauschen ist derzeit bei wissenschaftlichen CCD-Kameras ohne Elektronenmultiplikation bereits das obere Leistungsende. Das Ausleserauschen eines "consumer-Sensors" lag bereits vor 6 Jahren bei ca. 25 Elektronen in der untersten Gain- (ISO-) Stufe. Wenn Canon (aber auch Kodak) dies auf unter 20 Elektronen drücken konnte, so ist dies eine positive Entwicklung.

Ich glaube nicht, dass Dunkelstromrauschen ein echtes Problem darstellt. Selbst ich mache bei 1 Minute Belichtung noch keinen Darkframe Abzug, da er meist einfach nichts bringt. "Normale" Fotografie braucht das glaube ich erst recht nicht.

Ja, Dunkelstrom und dessen Rauschen ist bei CCDs kein Problem bei weniger als 1/50 s. Bei CMOS sieht dies etwas anders auch. Hier hat ja Canon offensichtlich sehr positive Entwicklungen geschafft und führt dies auf eine wesentlich verbesserte Unterdrückung des bei CMOS besonders kritischen Rauschens im Nullsignal zurück. Was da technisch wirklich geschieht, habe ich ehrlich gesagt trotz der White Papers noch nicht wirklich begriffen.

Zum Mikrolinsendesign hab ich keine Daten, aber ich glaube mehr als 10 bis 15% lassen sich da nicht mehr holen.

Ja, diese Potentiale sind heute weitgehend ausgeschöpft und lassen sich nicht in die Zukunft extrapolieren. Dennoch war das verbesserte Mikrolinsendesign neben der mehrstufigen Rausch-unterdrückenden on-chip-Verstärkung der Canon-Sensoren der Hauptgrund dafür, dass von 300D über 350D bis 400D höhere Pixelzahlen bei annähernd gleichbleibendem Rauschen ermöglicht wurden.

Hast du auch schon mal überlegt, welche Farbfehler man sich durch so ein Prisma einfängt? Soll kein Vorwurf sein, ich hab es auch noch nicht gemacht.

Stimmt, gerade bei sehr lichtstarken Optiken wird der schräge Lichteinfall zum Problem. Dass dann Objektiv-, Bildhöhen- und Blenden-spezifische Korrekturmatritzen eingerechnet werden müssen, kann man sich leicht an den Fingern abzählen.

Das de-Bayern würde weg fallen, aber hilft es uns nicht auch das Rauschen zu unterdrücken? Es werden dabei doch Zwischenwerte interpoliert, die immer in der Mitte von zwei Extremwerten liegen. Die Standardabweichung sollte dadurch geringer werden. Ich denke die Rohsensordaten rauschen immer mehr, als das fertig interpolierte Bild. Könnte das mit ein Grund sein, warum es den Foveon Sensoren rauschtechnisch etwas schlechter geht? Die effizientere Ausnutzung des Lichtes würde den Effekt mehr als aufheben, das ist klar.

Klar, bei mehreren Sensoren können absorptive Farbmasken durch teilreflektive dichroitische Farbteiler ersetzt werden, womit die Empfindlichkeit klar steigen würde. Die Foveon-Problematik liegt eher an den geringen Quanteneffizzienzen und den relativ schwer zu beherrsschenden Farbmatritzen in der re-Interpolation der Farben aus den Sensor-Layern.

Vor allem auch kein lauter Spiegelschlag mehr. Wie würdest du in das System aber wieder einen AF einbauen? Doch hoffentlich nicht dieses Kontrastverfahren der mini Knipsen? Der Vorteil der M-Kamera ist die Baugröße. Das wuchtige Prisma würde das ganze Konzept der handlichen Kamera eh über den Haufen werfen.

Hmm, AF. Wie wär´s mal mit Laser-Interferometrie, Sonar, Radar - oder einfach einem Meßsucher mit Entfernungskopplung.

Ja das Konzept der M´s ... mal sehen, ob und wie lange es noch durchhält. Ich zumindest drücke die Daumen.

 

[Nightshot]

Ja, ein Mehrfachauslesen wäre nett - aber auch alles andere als einfach. Die Messdaten der Ausleseelektronik dürften durch die bei höheren ISO-Werten stärker wirksamen "on-chip"-Mechanismen der Verstärkung und Rauschunterdrückung in den Canon CMOS-Sensoren gegenüber der physikalisch sauberen Einzelpixel-Realität bereits etwas geschönt sein.

Wo liegt eigentlich der Verstärker, der die ISO Stufe fest legt? Bei CMOS direkt am Pixel oder auch kurz vor dem A/D Wandler? Man könnte das Signal doch einfach auf zwei Lines aufteilen. Die eine verstärkt mit ISO100 und digitalisiert und die andere macht ISO 800 und digitalisert. Das könnte man anschließend wieder toll zusammen bauen.

Ja, Dunkelstrom und dessen Rauschen ist bei CCDs kein Problem bei weniger als 1/50 s. Bei CMOS sieht dies etwas anders auch. Hier hat ja Canon offensichtlich sehr positive Entwicklungen geschafft und führt dies auf eine wesentlich verbesserte Unterdrückung des bei CMOS besonders kritischen Rauschens im Nullsignal zurück. Was da technisch wirklich geschieht, habe ich ehrlich gesagt trotz der White Papers noch nicht wirklich begriffen.

Das würde ich aber nicht Dunkelstrom nennen. Die Unterdrückung vom Nullsignal ist eher eine Banding-Korrektur. Ich denke dafür sind die Bruttopixel auf dem Sensor zuständig. Was genau gemacht wird, dürfte bei Canon wohl das best gehüteste Geheimnis sein.

Dennoch war das verbesserte Mikrolinsendesign neben der mehrstufigen Rausch-unterdrückenden on-chip-Verstärkung der Canon-Sensoren der Hauptgrund dafür, dass von 300D über 350D bis 400D höhere Pixelzahlen bei annähernd gleichbleibendem Rauschen ermöglicht wurden.

Uhhhh, also der Unterschied 300D -> 350D ist für mich klar der DIGIC II Prozessor. Viele Messungen haben ergeben, dass das Ausleserauschen signifikant reduziert wurde. Canon hat auch noch was vom Füllfaktor der Mikrolinsen erzählt, damit schaffe ich aber keinen Faktor 2. Zur 400D hab ich leider noch keine Messungen gesehen. Ich vermute auch mal, die ist gar nicht so gut wie man auf den ersten Blick meint, wenn ich mir die weichen Hi-ISO Bilder so ansehe.

Ja das Konzept der M´s ... mal sehen, ob und wie lange es noch durchhält. Ich zumindest drücke die Daumen.

Mir geht es da genauso. Ein Leica Mitarbeiter sagte mir vor kurzem, dass sie bei Leica zum ersten mal in der Geschichte einen 10 Jahres Plan aufgestellt haben, wann welches Objektiv erscheinen soll. Ja, er sagte ganz klar Objektiv und nicht Kamera. Hoffen wir mal, dass der Plan auch zur Ausführung kommt.

 

[Mi67]

Wo liegt eigentlich der Verstärker, der die ISO Stufe fest legt? Bei CMOS direkt am Pixel oder auch kurz vor dem A/D Wandler?

Du fragst Sachen ... ehrlich gesagt muss ich hier wieder passen, mir liegen keine Datailkenntnisse hierzu vor.

Man könnte das Signal doch einfach auf zwei Lines aufteilen. Die eine verstärkt mit ISO100 und digitalisiert und die andere macht ISO 800 und digitalisert. Das könnte man anschließend wieder toll zusammen bauen.

Ja, habe an anderer Stelle schon mal von solchen Möglichkeiten gehört. Scheint aber, als wüdre dies noch nicht wirklich eingesetzt werden. Gründe sind mir - wider mal - unbekannt.

Das würde ich aber nicht Dunkelstrom nennen. Die Unterdrückung vom Nullsignal ist eher eine Banding-Korrektur. Ich denke dafür sind die Bruttopixel auf dem Sensor zuständig. Was genau gemacht wird, dürfte bei Canon wohl das best gehüteste Geheimnis sein.

OK, nennen wir es lieber Nullsignal.

Uhhhh, also der Unterschied 300D -> 350D ist für mich klar der DIGIC II Prozessor. Viele Messungen haben ergeben, dass das Ausleserauschen signifikant reduziert wurde.

Wo gibt es harte Daten zum ungeschönten Ausleserauschen der Canon-Sensoren?

Canon hat auch noch was vom Füllfaktor der Mikrolinsen erzählt, damit schaffe ich aber keinen Faktor 2.

Wer weiss, wie schlecht sie vorher waren ...

Gan ohne Mikrolinsen lagen die Effizienzen (z.B. der Contax Digital) ca. Faktor 4-8 unter denen einer heutigen DSLR.

 

[Frank Klemm]

Ein paar Bemerkungen:

Dunkelstrom und Canon-CMOS: Bei 10 Minuten Belichtungszeit entsteht langsam ein Hintergrund. Wenn man den hochrechnet, dann kommt man allerdings auf eine Zeit, in der die Sensoren vollaufen, die weit im Stundenbereich liegt. IR-Strahlung des IR-Schutzfilters?

Der Dunkelstrom von Si ohne Verunreinigungen und ohne Kristallbaufehler ist ansonsten bei Zimmertemperatur unvorstellbar klein. Die kritischen Oberflächeneffekte spielen in CCD-Sensoren keine Rolle, da das ganze sich im Bulk abspielt.

> Cool wäre ein non distructive readout. Dann kann ich ein und dasselbe Bild in allen ISO Stufen wandeln und hätte in den Schattenpartien ein vierfach geringeres Ausleserauschen.

ISO-Stufen spielt sich zwischen Ausleseverstärker und AD-Wandler ab. Mit stacked ADCs (in der Studio-Audiotechnik finden die schon Verwendung) läßt sich das schon heutzutage lösen. Interessant wären das aber mit emCCDs, wenn man die Elektronen unverstärkt wie verstärkt auslesen könnte.

> Hast du auch schon mal überlegt, welche Farbfehler man sich durch so ein Prisma einfängt? Soll kein Vorwurf sein, ich hab es auch noch nicht gemacht.
Hatte ich schon mal gemacht. Hat noch jemand das Bild rumliegen? Unterhalb von Blend 2,8 sah es nicht mehr so gut aus.

> Das de-Bayern würde weg fallen, aber hilft es uns nicht auch das Rauschen zu unterdrücken? Es werden dabei doch Zwischenwerte interpoliert.
Bayer-Demosaicking unterdrückt kein Rauschen. Komplexe Verfahren, die sehr gut die Schärfe erhalten, erhöhen insbesondere bei Kunstlicht deutlich das Rauschen.

> Könnte das mit ein Grund sein, warum es den Foveon Sensoren rauschtechnisch etwas schlechter geht?
Vielleicht ist amorphes oder teilamorphes Si bei Foveon im Spiel? Rotsensor dotieren, 10 µm teilkristallines Si abscheiden lassen, Grünsensor dotieren, 3 µm teilkristallinines Si aufdampen, Blausensor dotieren. ich weiß es nicht.

> Vor allem auch kein lauter Spiegelschlag mehr. Wie würdest du in das System aber wieder einen AF einbauen? Doch hoffentlich nicht dieses Kontrastverfahren der mini Knipsen?
Da habe ich auch noch keine Lösung gefunden. Mir ist nur klar geworden, daß bei größeren Displacements auch DSLR-AFs das Kontrastsuchverfahren nutzen. Erst wenn ein gewisser Fehler unterschritten wird, wird per Parallaxe der Fehler direkt bestimmt.

> Das Ausleserauschen eines "consumer-Sensors" lag bereits vor 6 Jahren bei ca. 25 Elektronen in der untersten Gain- (ISO-) Stufe. Wenn Canon (aber auch Kodak) dies auf unter 20 Elektronen drücken konnte, ...
Kodak gibt 18 e- an. Einige Meßkameras bis hinunter zu 5,5 e-. emCCDs liegen deutlich unter 1.

 

[Nightshot]

Wo gibt es harte Daten zum ungeschönten Ausleserauschen der Canon-Sensoren?

Ob es ungeschönt ist, kann ich nicht sagen, es ist auf jeden Fall das Rauschen, das später im Bild relevant wird. Ich hoffe ein Vergleich 10D -> 20D reicht auch:

http://www.astrosurf.com/buil/20d/20dvs10d.htm

 

[Mi67]

Kodak gibt 18 e- an. Einige Meßkameras bis hinunter zu 5,5 e-. emCCDs liegen deutlich unter 1.

Bez. Kodak: 18 e- bei unterster ISO-Stufe. Bei höherem Gain dann hoffentlich hetwas weniger.

Bez. EM-CCD: Nicht dass der Eindruck entsteht, dies wären die Allheilmittel für die bildgebende Fotografie: Die verbleibende Dynamik bei dem hohen Gain ist nur noch recht gering (kommt noch auf die FWC des Gain-Registers an). Bei 200-fachem Gain liegt der Readout Noise unter 1 Elektron bezogen auf die initiale Ladungstrennung im Pixel. Allerdings ist das Readout-Register dann mit ca. 500-4000 "Ursprungselektronen" schon im Clipping. Falls die Technik kommen sollte (und die Andor Luca ist die erste, immer noch wissenschaftliche sub-10000 ? Kamera mit EM-CCD), so wäre sie in der jetzigen Form ohne aufwändigste Kühlung vielleicht gerade mal für Spezialgebiete mit kurzen Belichtungszeiten, wie z.B. im Hallensport nutzbringend einsetzbar.

 

[Nightshot]

Bei 10 Minuten Belichtungszeit entsteht langsam ein Hintergrund. Wenn man den hochrechnet, dann kommt man allerdings auf eine Zeit, in der die Sensoren vollaufen, die weit im Stundenbereich liegt. IR-Strahlung des IR-Schutzfilters?

Ich hab die Parameter mal auf Planck los gelassen. Bei einer Empfindlichkeit des Sensors von 400 bis 1100nm und einer Emissivität des Schutzglases von 1 trifft bei einer 5D alle 4,6 Minuten ein Photon des Schutzglases auf ein Pixel. Multiplizieren wir es mit der QE, dann dauert es 15 Minuten, bis ein Pixel ein Photon vom Glas auch wirklich detektiert. Bis der Sensor voll läuft würde das knapp 2 Jahre dauern. Ich glaube der IR-Sperrfilter ist unschuldig.

Der Dunkelstrom von Si ohne Verunreinigungen und ohne Kristallbaufehler ist ansonsten bei Zimmertemperatur unvorstellbar klein.

Ich glaube da ist der Hund begraben. Das Si ist nicht beliebig rein.

Hatte ich schon mal gemacht. Hat noch jemand das Bild rumliegen? Unterhalb von Blend 2,8 sah es nicht mehr so gut aus.

Mit welchen Worten muss ich die Suchmaschiene füttern?

Komplexe Verfahren, die sehr gut die Schärfe erhalten, erhöhen insbesondere bei Kunstlicht deutlich das Rauschen.

Ich rede aber nicht von der Multiplikation beim Anwenden vom Weißabgleich, sondern nur vom sturen Interpolieren ohne Nachschärfen.

Mir ist nur klar geworden, daß bei größeren Displacements auch DSLR-AFs das Kontrastsuchverfahren nutzen. Erst wenn ein gewisser Fehler unterschritten wird, wird per Parallaxe der Fehler direkt bestimmt.

Ui, das ist mir neu. So ein kleiner AF Sensor lässt sich aber auch schneller auslesen, als so einen Bildsensor.

 

[Hoogo]

Die Interpolationsalgorithmen sind teilweise schon nicht mehr naheliegend, die beeinflussen schon das Rauschen in den fertigen Bildern. Vielleicht nicht die mathematische Definition von Rauschen, aber sicher den optischen Eindruck. Irgendwo gab's mal eine Webseite, die AHD und VNG miteinander verglichen hat, konnte man da sehr gut sehen.

Und vielleicht entfernt zum Thema:
Ich meine, wenn ich eine Langzeitbelichtung mit hoher ISO mache bekomme ich dramatisch mehr Hotpixel, als wenn ich die gleiche Belichtungszeit bei kleinerer ISO entsprechend pushe. Hab ich da was falsch in Erinnerung? Oder hat jedes Pixel seine eigene ISO-Verstärkung, die für diesen Effekt sorgt?

 

[Frank Klemm]

Ich glaube da ist der Hund begraben. Das Si ist nicht beliebig rein.

Hinzu kommt noch die Dotierung. Bei 3 Schichten-Sensoren wird mehr umdotiert werden müssen als bei 1-Schicht-Sensoren.

Mit welchen Worten muss ich die Suchmaschine füttern?

Ich hatte das mal Mi67 zugeschickt. Habe das Diagramm leider nicht mehr, auch nicht das Programm, mit dem ich es generiert habe.

Ich rede aber nicht von der Multiplikation beim Anwenden vom Weißabgleich, sondern nur vom sturen Interpolieren ohne Nachschärfen.

Okay. Macht aber keiner mehr.

Ui, das ist mir neu. So ein kleiner AF Sensor lässt sich aber auch schneller auslesen, als so einen Bildsensor.

Nimm' ein Tele und defokussiere vollständig. Dann noch etwas schwaches Licht und der AF wird gesprächig, wie er funktioniert. Was will der Fokus auch machen, wenn man es mit Unschärfekreisen zu tun hat, die größer sind als die einzelnen AF-Sensoren. Zum einen sieht das detektierte Bild vollständig strukturlos aus (Unschärfekreis >>1 mm), zum anderen ist das
zu bestimmende Displacement größer als die AF-Sensoren.

Ich habe vor kurzen die 350D und die 400D verglichen.
Die meisten Schnitzer der 350D leistet sich die 400D genauso. Das 85/1,8 habe ich noch nicht, um die Genauigkeit zu testen.

Im Gardinentest ist die 400D besser als die 350D.
Alle anderen Fehler macht sie genauso. Bei Low Light ist die Belichtungszeit des AF-Sensors zu lang. Es wird einfach über den Fokuspunkt drübergefahren und er bekommt nicht mit, daß dazwischen das Bild mal rattenscharf war. Im richtigen Augenblick mal den Auslöser loslassen und erneut drücken, und er findet den Fokus.

 

[Horstl]

...
Cool wäre ein non distructive readout. Dann kann ich ein und dasselbe Bild in allen ISO Stufen wandeln und hätte in den Schattenpartien ein vierfach geringeres Ausleserauschen.
...

Hallo,
das kannst Du haben, nur wird hier nicht die Empfindlichkeit verändert, sondern die Belichtungszeit läßt sich für jedes Pixel steuern. D.h. "non destructive" deshalb, weil während der Belichtung der Ladungszustand ausgelesen werden kann, ohne diesen auf Null zu setzen. Die Kamera erkennt also an welchen Stellen es dunkel ist, und belichtet dort länger, und dort wo sie in den Bereich der Sättigung kommt kann sie zwischendurch auf Null setzen. Blooming ist für diesen Chip ein Fremdwort, die Dynamik ist extrem hoch. Für normale Fotografie wohl etwas zu aufwendig (vor allem bei bewegten Motiven und Langzeitbelichtungen würde das auch interessante Bilder ergeben).

...
The SpectraCAMTM is a scientific grade camera system based on a new Charge Injection device (CID) imager architecture featuring low noise, arbitrary pixel selection, readout and clear, and pixel collective readout or binning.

Designed for applications requiring adaptive exposure control, the SpectraCAMTM uses a random access integration technique employing random pixel selection, collective read or binning, non-destructive read and selective ROI clearing to provide high dynamic range that may exceed 10^8 or 28 bits.
The unique CID camera features included in this system are:
1024x1024 pixel resolution (SpectraCAM86)
Non-Destructive Readout (NDRO)
Superior anti-blooming
Arbitrary user- or process-controlled Region Of Interest (ROI) readout
Collective non-destructive readout of binned pixel regions
Collective charge injection or clear of binned pixel regions
Artificial Intelligence (AI) algorithms for the readout or injection of ROI's based on the experimentally observed signal

http://www.thermo.com/com/cda/product/detail/1,,10118190,00.html

LG
Horstl

 

[Nightshot]

Hinzu kommt noch die Dotierung. Bei 3 Schichten-Sensoren wird mehr umdotiert werden müssen als bei 1-Schicht-Sensoren.

Die Dotierung ist ja gewollt und nicht störend. Was die Geschichte negativ macht, sind Fremdatome anderer Wertigkeiten und Kristallfehler.

Nimm' ein Tele und defokussiere vollständig. Dann noch etwas schwaches Licht und der AF wird gesprächig, wie er funktioniert. Was will der Fokus auch machen, wenn man es mit Unschärfekreisen zu tun hat, die größer sind als die einzelnen AF-Sensoren. Zum einen sieht das detektierte Bild vollständig strukturlos aus (Unschärfekreis >>1 mm), zum anderen ist das
zu bestimmende Displacement größer als die AF-Sensoren.

Und was lässt dich daruf schließen, dass der Kontrast ausgeweret wird? Könnte es nicht auch so sein, dass der AF meldet, ich finde keine eindeutige Lösung für mein Problem und die Kamera antwortet, dann fahren wir mal den Fokusberich durch, vieleicht fällt dir dann was ein?

Alle anderen Fehler macht sie genauso. Bei Low Light ist die Belichtungszeit des AF-Sensors zu lang. Es wird einfach über den Fokuspunkt drübergefahren und er bekommt nicht mit, daß dazwischen das Bild mal rattenscharf war. Im richtigen Augenblick mal den Auslöser loslassen und erneut drücken, und er findet den Fokus.

Hab gerade mal die 300D und 5D verglichen. Ist bei der 5D der Kontrast am Fokuspunkt hoch genug, dann fährt sie den Bereich kompeltt durch und hält an der richtigen Stelle an. Die 300D fährt auch durch, aber hält nicht an. Wenn sie per Hand an die richtige Stelle gesetzt wird, kann auch sie scharf stellen. Preiset den Fortschritt.