Warum Crop-Sensoren in DSLRs

[powerfunk]

Crop:
- Kleinere Pixel (Braucht Linsen die so was auch auflösen können)
- Durch die kleinen Pixel höheres Rauschen Sichbar.

KB Sensor:
+ Meist mehr Megapixel und dennoch grössere Pixel. (Bessere Bildqualität)
+ Auch billigere Linsen machen meist ein scharfes Bild. (Wegen den grösseren Pixel)

Entschuldige, aber da muß ich widersprechen.

es gibt keine "grossen" oder "kleinen" Pixel.

Denn ein Pixel ist ein Pixel. So wie ein cm ein cm ist. Pixel ist eine Maßeinheit und ist eine feste Größe.
Lediglich die Anzahl der Pixel verändert sich. So hat man beim KB-Sensor mehr Pixel.
Aber nicht "größere"

 

[Joe4711]

Statistisch gesehen ist die Wahrscheinlichkeit, das ein großer Chip einen fehlerhaften Bereich enthällt jedoch deutlich größer (er hat halt viel mehr Oberfläche).

Auch das ist falsch, da Du die Strukturgröße nicht betrachtest. Ein 10 MP Chip mit 1 Zoll Diagonale stellt deutlich geringere Ansprüche an den Wafer als ein 10 MP-Chip mit einem halben Zoll Diagonale, der Ausschuss kann sogar sinken.

LG, Joe

 

[Joe4711]

Lediglich die Anzahl der Pixel verändert sich. So hat man beim KB-Sensor mehr Pixel.
Aber nicht "größere"

Hat man das? Ein KB-Sensor mit 8 MP hat sicherlich genausoviele Pixel wie ein 1/2,5" Sensor mit 8 MP.

Pixel steht ursprünglich für "Picture element", und wenn ich 8 Millionen "Picture Elements" auf einer doppelt so großen Fläche verteile, dann können die einzelnen "Picture Elements" auch doppelt so groß sein.

LG, Joe

 

[Digit_Al]

Entschuldige, aber da muß ich widersprechen.

es gibt keine "grossen" oder "kleinen" Pixel.

Denn ein Pixel ist ein Pixel. So wie ein cm ein cm ist. Pixel ist eine Maßeinheit und ist eine feste Größe.

...
Tschuldigung, aber was anderes fiel mir dazu jetzt mal echt nicht ein.

 

[NRW-Foto]

AW: Beherrschte Fläche pro Belichtung

Liebes Forum,

ich frage mich, warum in DSLRs Crop-Sensoren Einzug fanden, da man ja hier kaum Platzprobleme hat, größere Gehäuse erwünscht und auch gewohnt und die Sensoren theoretisch einfacher herzustellen sind, da nicht so hoch integriert.

Danke für Informationen,
aiscape

Wenn 1-2 Antworten zur Threadfrage bereits recht passend sind füge ich eher selten noch meinen "Senf" dazu, aber ich denke die Thread-Frage ist noch immer nicht beantwortet sondern nur das drumherum.

"Warum Crop-Sensoren in DSLRs"
Der Grund liegt schlicht in der "Beherrschbarkeit" der Belichtung der Fläche mit nur einem Belichtungsdurchgang!
Canon z.B. hat den Crop 1.3 (eigentlich Crop 1.26) der 1D, MKII und MKIII nicht aus konstruktiven Grüden gewählt sondern weil es das "damalige" Maximum für Belichtungen in einem Durchgang darstellte. Thats all.

Canons Crop 1.6 bzw. Nikons 1.5 mit ihren "damaligen" Packungsdichten entsprachen dagegen bereits von Anfang an wirtschaftlichen Überlegungen aus der absehbaren Verfügbarkeit von Wafergrößen und den daraus erzielbaren "Stückzahlen".

Aus Branchenkreisen wird schon seit der Photokina 2006 "gemunkelt" das Canon mittlerweile in der Lage sei für FF-Sensoren im 35mm-Maß mit Aufösungen der 5D nicht mehr zwei (riskante (= Ausfall / Kosten)) sondern ebenfalls nur noch EINEN Belichtungsvorgang zu benötigen.

MfG
Gerd

 

[nipponichi]

AW: Beherrschte Fläche pro Belichtung

Aus Branchenkreisen wird schon seit der Photokina 2006 "gemunkelt" das Canon mittlerweile in der Lage sei für FF-Sensoren im 35mm-Maß mit Aufösungen der 5D nicht mehr zwei (riskante (= Ausfall / Kosten)) sondern ebenfalls nur noch EINEN Belichtungsvorgang zu benötigen.

Du meinst wohl, pro Sensor ist nur ein Step statt zweier nötig. Jeder Sensor wird etliche Male belichtet.
Ich frage mich allerdings spontan, wo das Problem ist, einen Sensor mit zwei Steps zu fertigen, wenn dieselbe Präzision eh für die nacheinanderfolgende Belichtung nötig ist
Man bedenke auch, daß Canon wichtiger Produzent von Fertigungsanlagen für Halbleiterherstellung ist.

 

[latex]

In Deiner initialen Ausführung ist aber grob falsch, daß auf einem Wafer verschiedene ICs gefertigt werden. Sorry, aber wenn man mit dieser Vorstellung lebt, weiß man Recht wenig über die tatsächlichen Schwierigkeiten bzw Abläufe bei der IC-Herstellung.

Hab meinen ersten Satz dazu bereits geschrieben. Ausserdem hab ich nie geschrieben, das verschiedene ICs gefertigt werden auf einem Wafer...

Übrigens ist es sehr wohl so, daß Sensoren tote und/oder minderwertige Pixel haben. Das wird entweder per Software "ausgemappt" oder tritt nur unter bestimmten Situationen zu Tage: Siehe Hotpixel bei Langzeitbelichtungen.

ja, und? Ist in der Technik nunmal so, das nichts perfekt ist. Ein gewisser Fehler wird toleriert, ab einer bestimmten Fehlerrate wirds halt Ausschuss.

Naja, lirum larum.

Kein Kommentar.

 

[Joe4711]

Hab meinen ersten Satz dazu bereits geschrieben. Ausserdem hab ich nie geschrieben, das verschiedene ICs gefertigt werden auf einem Wafer...

Wie war es denn sonst zu verstehen, daß im Inneren des Wafers bspw CPUs und im Außenbereich weniger anspruchsvolle ICs gefertigt werden?

LG, Joe

 

[Mi67]

Wie war es denn sonst zu verstehen, daß im Inneren des Wafers bspw CPUs und im Außenbereich weniger anspruchsvolle ICs gefertigt werden?

Das dürfte weniger mit der Belichtung als vielmehr mit der Waver- und Prozesshomogenität zusammenhängen.

Belichtet werden sowohl hochintegrierte CPU-dies als auch weniger extrem integrierte CCD- oder CMOS-Flächensensoren immer einzeln, bzw. bei sehr großen Flächensensoren oder bei mulit-core-Prozessoren eben nötigenfalls auch in zwei Durchläufen.

Überlegt Euch doch einfach mal, was für die Belichtungen des Photolackes für Objektive verwendet werden müssen! Einerseits sagt man, der Sensor einer 1DsII überfordere bereits die Optiken, andererseits muss aber zur Produktion eben dieses Sensors nicht nur jedes Pixel einfach nur aufgelöst werden, sondern es müssen feine und feinste Strukturen *innerhalb* des Pixels gebildet werden, und die Verzeichnung soll dabei quasi 0 betragen! Dies macht man dann zwar auch mit monochromem Licht, aber immer noch bleibt die Herausforderung an die Optik enorm. Es müssen auf der zu belichtenden Fläche in jeder Raumrichtung immerhin etwa 100.000 bis 400.000 Linien abgebildet werden können. Dies entspricht bei einem Satellitenfoto von ganz Deutschland, bei dem *jedes* Haus aufgelöst ist, bzw. einem Sensor mit ca. 4-10 Gigapixel. Wolltest Du gleich einen ganzen Waver auf ein Mal belichten, dann würde in der CPU-Produktion eine Optik benötigt werden, die eine Auflösung von 2-5 Millionen Linien/Bildkreisdurchmesser hätte oder in anderen Worten 3-20 Terapixel.

 

[Nomen Nescit]

Vielleicht um ein paar Mißverständnisse zu klären...

Auf einem Wafer wird nur eine Chipstruktur gefertigt. Diese gleiche Chipstruktur wiederholt sich ständig und ist über den gesamten Wafer verteilt.

Heutige Belichtungsmaschinen haben eine Belichtungsfläche, die etwa der Fläche einer Streichholzschachtel entspricht.

Die Vorlage (reticle genannt) wird entweder über ein extrem aufwendiges Linsensystem auf diese Fläche projiziert, dann spricht man von einem Stepper, weil die Belichtungsfläche nach jedem Schritt versetzt (step) wird.

Oder mit einer Spiegeloptik wird ein schmaler, hochkorrigierter Abbildungsspalt projiziert. Dieser Spalt wird über das Belichtungsfenster gescannt, deshalb spricht man auch von einem Scanner.

In beiden Fällen wird der gesamte Wafer schrittweise ausgeleuchtet. Unabhängig vom Herstellungsprozeß kann so eine Maschine einen zweistelligen Millionenbetrag kosten. Hergestellt wird sowas z. B. von ASML (obwohl Europäisch gelten sie als Technologieführer, ehemalige Philips-Tochter mit Zeiss-Objektiven), Canon oder Nikon. Bei Interesse empfehle ich http://www.asml.com/ , die haben schöne Schnittzeichnungen, wenn jemand so etwas zu Hause nachbauen will

Das Bemerkenswerte ist, daß trotz optischer Abbildung von 193nm Licht Strukturen mit 65nm geschrieben werden können, noch kleinere Strukturen sind gerade in Entwicklung.

Vollfeldbelichter, die einen ganzen Wafer in einen Schritt belichten, gibt es nur für weitaus gröbere Strukturen um mehrere zehn bis so etwa 100 Mikrometer.

 

[latex]

Wie war es denn sonst zu verstehen, daß im Inneren des Wafers bspw CPUs und im Außenbereich weniger anspruchsvolle ICs gefertigt werden?

LG, Joe

Dieser Satz von mir ist gemeint:

Aus den äußeren Stücken werden Gleichrichter fürs grobe.

Jo, diese Aussage von mir war unüberlegt und dumm. Habe es anders gemeint aber seltsam geschrieben. Wollte eigentlich nur verdeutlichen, dass ein Wafer in seiner Güte nicht homogen ist und nach außen hin immer schlechter wird. Was ich jedoch geschrieben habe war verwirrend und ging ungewollt in die falsche Richtung.

 

[darkstar]

Entschuldige, aber da muß ich widersprechen.

es gibt keine "grossen" oder "kleinen" Pixel.

Denn ein Pixel ist ein Pixel. So wie ein cm ein cm ist. Pixel ist eine Maßeinheit und ist eine feste Größe.
Lediglich die Anzahl der Pixel verändert sich. So hat man beim KB-Sensor mehr Pixel.
Aber nicht "größere"

Ein Pixel ist keine Maßeinheit, sondern die Abkürzung für "Picture Element". Die Größe eines Pixels wird bestimmt durch die Anzahl der Pixel auf einer gegebenen Fläche/Strecke (z.B. DPI). Ein selbst Pixel ist ein abstraktes Konzept, eigentlich müsste es irgendwie "kleinste aktive Sensorflächeneinheit" oder so ähnlich heissen, 3 dieser Dinge werden dann im Bayer-Pattern auf ein 'Bild-Pixel' gemapped, dessen Größe ist wieder vom Ausgabemedium abhängig und meistens größer als der Kamerasensor (besser so, ich möchte meine Bilder nicht im Briefmarkenformat anschauen. ).

Die Diskussion gab es hier neulich schonmal.

Gruß,
Günter

 

[iCre]

Bei dem gerechneten Crop der 5D muss man bedenken dass man nicht nur in der Breite sonderen auch in der Höhe 1,6x Sensorgröße hat. Das heißt um auf die FF-Auflösung einer 400D zu kommen brauht man 10Mpx* 1,6*1,6 =10Mpx*2,56=25,6Mpx
So darin liegt der Crop-Vorteil! Im Telebereich!

Quatsch:
Wenn MP die Anzahl von Farbpunkten auf einem Bild darstellt und die Grösse des lichtempfindlichen Chips gerechnet auf KB Format einen Faktor von 1/1.6 hat dann ist es auch in ordnung wenn man von der Anzahl der Farbpunkte eines KB grossen Chips bei Beachtung des gegebenen Faktors auf die Grösse runterrechnet. Oder kurz gesagt du hast doppelt gemoppelt ohne es zu merken.
Stell dir einfach vor wie die dichte der Pixel auf den chips ist. das Einzige was dein Vorredner gesagt hatte ist dass die Dichte der Pixel in der 5D die selbe ist wie auf dem Chip in der 30D und daher ein einfaches Zurechtschneiden des Bildes auf Crop möglich ist.
Ein Bild das um den Faktor 1/1.6 kleiner ist ist nur in der Fläche 1/1.6 kleiner und nicht in den jeweiligen Kantenlängen.

 

[joerg_rambau]

Quatsch:
Wenn MP die Anzahl von Farbpunkten auf einem Bild darstellt und die Grösse des lichtempfindlichen Chips gerechnet auf KB Format einen Faktor von 1/1.6 hat dann ist es auch in ordnung wenn man von der Anzahl der Farbpunkte eines KB grossen Chips bei Beachtung des gegebenen Faktors auf die Grösse runterrechnet. Oder kurz gesagt du hast doppelt gemoppelt ohne es zu merken.
Stell dir einfach vor wie die dichte der Pixel auf den chips ist. das Einzige was dein Vorredner gesagt hatte ist dass die Dichte der Pixel in der 5D die selbe ist wie auf dem Chip in der 30D und daher ein einfaches Zurechtschneiden des Bildes auf Crop möglich ist.
Ein Bild das um den Faktor 1/1.6 kleiner ist ist nur in der Fläche 1/1.6 kleiner und nicht in den jeweiligen Kantenlängen.

Nein. Crop-1,6 ist (nach Definition des Begriffs) der Faktor in der äquivalenten Brennweite. Damit ist die Breite und die Höhe des Crop-1,6-Chips gegenüber einem KB-Chip um den Faktor 1/1,6 verkleinert.

Nochmal nachdenken, oder einfach die absoluten Sensor-Größen googlen (http://www.dpreview.com/learn/?/Glossary/Camera_System/sensor_sizes_01.htm oder Canon-Homepage technische Daten oder …) Ich finde, bei etwas, das man einfach nachschlagen kann, muss man keine ellenlangen Diskussionen führen.

Canon APS-C (crop 1,6): 22.2 mm × 14,8 mm,
Canon KB (crop 1,0): 36,0 mm x 24,0 mm.

Also ist die Pixeldichte der 5D erheblich kleiner als der 400D (das macht ja gerade den Vorteil beim Rauschen aus …), und die Rechnung 12/(1,6*1,6) für die Auflösung eines APS-C-Ausschnitts der 5D in Megapixel ist korrekt.

 

[wolf2]

Hallo Leute,
wenn ich die Diskussion so verfolge komme ich zu der Erkenntnis, dass eigentlich nur ein Punkt für "Crop" Sensoren spricht nämlich der Preis!
Warum haben alle Hersteller außer CANON denn voll auf "Crop" Technik gesetzt und rechnen dafür auch noch neue Optiken?
Wenn nur der Preis entscheidend ist, warte ich noch etwas ab und hoffe auf einen weiteren Preisverfall bei den Sensoren um mir in (vielleicht) einem Jahr eine "Vollformat" Kamera zu kaufen.
Bis dahin bleibe ich bei meiner kompakt-digital-Kamera und meiner alten analogen Spiegelreflex.
Was meint ihr dazu???

Gruß Wolf2 (Neuling) :

 

[AEB]

Wenn nur der Preis entscheidend ist, warte ich noch etwas ab und hoffe auf einen weiteren Preisverfall bei den Sensoren um mir in (vielleicht) einem Jahr eine "Vollformat" Kamera zu kaufen.

Der Preisverfall, den sich in jedem Forum hunderte herbeiträumen, wird nicht kommen (woher auch?), zumindest nicht in dem Maße wie das sich einige vorstellen. Und wenn schon die Neupreise anhaltend hoch bleiben, wird es auch gebraucht nicht so viele Schnäppchen geben.

Die Canon 5D kam September 2005 mit UVP 3400€ in den Handel und kostet jetzt noch min. 2200€ neu. In einem Jahr kriegst du vielleicht eine gut gebrauchte 5D mal unter 1500€. Neuware in den Preisrahmen wohl kaum.

 

[HaPeWe]

wenn ich die Diskussion so verfolge komme ich zu der Erkenntnis, dass eigentlich nur ein Punkt für "Crop" Sensoren spricht nämlich der Preis!

Nur wenn du alle anderen Argumente bewusst ignorierst oder als für dich nicht zutreffend definierst. Diese Variante ginge auch:

"wenn ich die Diskussion so verfolge komme ich zu der Erkenntnis, dass eigentlich nur ein Punkt für KB-Sensoren spricht nämlich die ewig Gestrigen!"

Wenn nur der Preis entscheidend ist, warte ich noch etwas ab und hoffe auf einen weiteren Preisverfall bei den Sensoren um mir in (vielleicht) einem Jahr eine "Vollformat" Kamera zu kaufen.

Der Preis von Digitalkameras wird noch einige Zeit fallen, jedoch nicht mehr so schnell wie in ihrer "Kinderzeit", er nähert sich bereits einer Stabilisierung. Was sicher kommen wird, sind neue Billigmodelle, deutlich unter der D40/400D oder 5D angesiedelt - eine Vollplastik-Kamera mit KB-Sensor für unter 1.000 EUR ist möglicherweise in den kommenden Jahren denkbar, doch ob diese einer heutigen durchschnittlichen Einsteigerkamera vorzuziehen ist, wage ich zu bezweifeln.

 

[juli29]

eine Vollplastik-Kamera mit KB-Sensor für unter 1.000 EUR ist möglicherweise in den kommenden Jahren denkbar

Denkbar ist die jetzt auch schon, nur realisierbar ist sie nicht da der Sensor zuviel kostet.

 

[Guido G.]

Denkbar ist die jetzt auch schon, nur realisierbar ist sie nicht da der Sensor zuviel kostet.

Der Tausch des 5D Sensors kostet 1300€ incl. USt. Macht netto 1092 €.

Darin enthalten 4 Arbeitsstunden incl. Rücklage Risiko für Einbaufehler, macht einen reinen Ersatzteilpreis von ca. 700€.

Bemerke: ein Ersatzteilpreis. Der Preis ist normalerweise Faktor 4 bis 10 über den Herstellpreisen, die in der Serienproduktion geplant werden.

Was soll also an dem KB Sensor der 5D teuer sein? Er wird kaum über 200€ kosten incl. den umgelegten Entwicklungskosten. Vieleicht sogar deutlich drunter.

 

[nipponichi]

Der Tausch des 5D Sensors kostet 1300€ incl. USt. Macht netto 1092 €.

Darin enthalten 4 Arbeitsstunden incl. Rücklage Risiko für Einbaufehler, macht einen reinen Ersatzteilpreis von ca. 700€.

Bemerke: ein Ersatzteilpreis. Der Preis ist normalerweise Faktor 4 bis 10 über den Herstellpreisen, die in der Serienproduktion geplant werden.

Was soll also an dem KB Sensor der 5D teuer sein? Er wird kaum über 200€ kosten incl. den umgelegten Entwicklungskosten. Vieleicht sogar deutlich drunter.

Drehen wir das mal um: Nehmen wir an, der Sensor macht einen Großteil der Kamerakosten aus, z.B. 1000 Euro. Dann ist der Ersatzteilpreis mindestens 4000 Euro. Plus Arbeitsstunden, Risko, sagen wir 5000 Euro. Das wäre wohl Totalschaden, da man dafür zwei neue Kameras kriegt. Das wäre dem Kunden schwer vermittelbar und somit nicht sinnvoll. Andererseits dürfte das Sensortauschen so selten sein, daß Canon das auch mal zum Selbstkostenpreis machen könnte ...