Annons

Kvadratiskt format på sensor

Produkter
(logga in för att koppla)
Ber om ursäkt, givetvis menar jag kvadratisk sensor. Och angående storleken spelar det för mig ingen roll om dem är 30 x 30 eller några % hit och dit. Bara gillar det kvadratiska formatet.
Men om man nu ska leka med tanken vore det inte dumt att få runda FF raw-filer som täcker hela linsytan. Ingen omöjlighet antar jag. :)
 
Ber om ursäkt, givetvis menar jag kvadratisk sensor. Och angående storleken spelar det för mig ingen roll om dem är 30 x 30 eller några % hit och dit. Bara gillar det kvadratiska formatet.
Men om man nu ska leka med tanken vore det inte dumt att få runda FF raw-filer som täcker hela linsytan. Ingen omöjlighet antar jag. :)

Nej, ingen omöjlighet, men väldigt dyrt.

Tror dom största wafers (som sensorerna skärs ut ifrån) är runda och de största ligger på 20cm i diameter idag (vilket egentligen inte spelar så stor roll för exemplet nedan).
Om vi ser hur många runda 30x30mm vi får ut från en sån platta blir det 13st (kanske 14st om man pressar, se översta bilden). Storleken 24x36mm blir det 27st (mittbilden), alltså det dubbla, medans APS ger hela 74st (nedersta bilden).

Säg att en Wafer kostar 200000". Då kommer kostnaden bli:
30x30 runda: 15000:-/st
24x36mm: 7500:-/st
APS: 2700:-/st

Men inte nog med det. Många gånger är det defekter på några ställen på wafern. Säg 5 ställen utspridda.
Då får vi istället 8st runda, alternativt 22st 24x36 och 69st APS, vilket blir:
30x30 runda: 25000:-/st
24x36mm: 9000:-/st
APS: 2900:-/st

Alltså endast en marginell dyrare APS, hyfsat mycket dyrare 24x36 och enormt mycket dyrare 30x30.
Det är också en av anledningarna till att Mellanformat är så mycket dyrare.

Eller uttryckt, 24x36 kostar 3ggr så mycket som en APS-sensor och en 30x30mm sensor skulle kosta 3ggr så mycket som en 24x36mm sensor.

Tror dock att tillverkningsmetoderna är mycket bättre idag, och det är väl därför FF-kameror har kommit ner i pris från tidigare 70-80" till runt 10" för dom billigaste Fullformatskamerorna.

Så ekvationen kanske inte stämmer fullt ut idag, och priset på en 30x30mm sensor skulle då "bara" bli det dubbla mot 24x36mm om Wafers numer är helt felfria.
 

Bilagor

  • wafer1.jpg
    wafer1.jpg
    56 KB · Visningar: 18
  • wafer2.jpg
    wafer2.jpg
    49.5 KB · Visningar: 17
  • wafer3.jpg
    wafer3.jpg
    56.2 KB · Visningar: 18
Nej, ingen omöjlighet, men väldigt dyrt.

Mycket illustrativt exempel, och dessvärre finns det fler faktorer utöver själva utnyttjandet och felspridningen på en wafer som ytterligare spär på prisskillnaderna :)

Ett viktigt steg i processen att skapa de olika elektronik-komponenterna på en wafer är ju när man belyser de mönster som skall etsas fram. Här är problemet att i stort sett inga tillverkningsanläggningar (i alla fall inte för cmos) kan belysa en hel 24x36-sensor, det måste därför ske i två steg vilket gör processen enormt mycket mer komplicerad än att skapa mindre komponenter som man kan belysa i ett steg (ett "skott" per komponent). Och mer komplicerad process innebär mer spill, alltså fler misslyckade och oanvändbara sensorer. Den största storlek man i allmänhet har kunnat belysa i ett skott är för övrigt aps-h, det lite udda sensorformatet Canon var ganska ensamma att använda. Ifall någon undrat varför det formatet uppstod :)

Men så vitt jag vet är alla småbildssensorer fortfarande skapade i två litografisteg, något man ibland kan se om man mäter utdata från sensorer tillräckligt noga.

Men du har rätt i att prisskillnaderna har minskat på senare år, man har bland annat blivit bättre just på tvåstegslitografin som numera antagligen inte leder till lika mycket spill.

Runda sensorer då? Tja, utöver låg utdelning (= dyra sensorer) skulle det bli groteskt svårt och dyrt att integrera dem med resten av kameran. Det är bökigt nog att få till alla "kontakterna" längs de raka sidorna på en rektangulär sensor så man kopplar ihop den med resten av elektroniken (alltså så man kan flytta signalen till processorn m m). Att göra det med en rund sensor .... En teknisk mardröm :)
 
Tack Staffan och Martin för bra och upplysande inlägg!

Ja då är det bara o hoppas tomten kommer på ett annat sätt att tillverka sensorer till julen 2016 :)
 
Alternativt en bredare, för att kunna få ut lite mer panorama, tex 42x14mm (borde ett vanligt 35mm objektiv kunna teckna ut).

Eller en ny spegellös kamera med vanlig EF-fattning och med betydligt större sensor på tex 51x35mm som alla Canons TS-objektiv fyller ut (17/4, 24/3.5, 45/2.8 och 90/2.8). Då skulle man även kunna använda dom vanliga EF-objektiv i cropläge 31x31mm, 24x36mm eller 42x14mm-läge.

PS! Som Grevture kommenterar, så är det få 35mm objektiv som tecknar ut 35x35mm.
Bildexempel. Ett vanligt objektiv, blåa arean visar 24x36mm bildyta. Då måste objektivet teckna ut den gröna cirkeln. Om man då vill få in en kvadratisk bild, markerat gult, blir det bara 31x31mm.

Mycket bra bild! Den visar varför det inte blir 36x36 utan mindre.

Och varför 36x24 därmed är effektivare, de allra flesta motiv är utdragna i ena eller andra riktningen, 36x24 utnyttjar en sensor bättre, kameran går ju att vrida på.

Ett alternativ vore att behålla dagens 36x24 spegel och sökare men låta sensorn vara större, varför inte rund så croppas bilden efter vad man känner för? :) Edit: Grevture var redan inne på rund sensor :)
 
Tror dom största wafers (som sensorerna skärs ut ifrån) är runda och de största ligger på 20cm i diameter idag (vilket egentligen inte spelar så stor roll för exemplet nedan). Om vi ser hur många runda 30x30mm vi får ut från en sån platta blir det 13st (kanske 14st om man pressar, se översta bilden). Storleken 24x36mm blir det 27st (mittbilden), alltså det dubbla, medans APS ger hela 74st (nedersta bilden).

De wafers som används idag är väl huvudsakligen 12 eller 16 tum (305 mm eller 406 mm).
I vilket fall som helst så borde hexagonala sensorer utnyttja ytan bäst.
 
Då finns alltså hopp om en nästan rund sensor! Bra! :)

Man skall alltid ha hopp :)

Men rent praktiskt ... Nej, det kommer inte att ske, även hexagonala sensorer skulle bli fantastiskt mycket krångligare att tillverka än rektangulära eller kvadratiska. Dels kvarstår problemet med kontakter (om än inte lika extremt svårt som med en cirkulär sensor). Dels misstänker jag att det skulle bli svårt att dela upp wafern efter bearbetning, här får någon som vet mer gärna hojta till, men jag misstänker att något annat än raka snitt tvärs igenom wafern är svårt att uppnå.

Grejen är ju att den tekniska (prestandamässiga) fördelen med runda eller hexagonala sensorer faktiskt är mycket liten (i praktiken obefintlig anser jag :). Medan problemen att åstadkomma en sådan sensor är mycket stora. Tänk också på att utrustningen som används för att tillverka cmos-sensorer också används för mycket annan kretstillverkning, och att göra tillverkningstekniska speciallösningar för komponenter som ändå bara utgör några promille av den totala kretstillverkningen ... Det händer inte. Bara detta att vi vill ha så groteskt stora komponenter att litografin får göras i mer än ett steg är nog så mycket extra krångel man har råd med innan priserna blir helt astronomiska.

Visst skulle man utnyttja ytan på wafern mer effektivt, men vinsten med det räcker inte på långa vägar för att kompensera för allt extra krångel annat än rektanguära eller kvadratiska former skulle leda till.

Sedan finns det ju en mycket enklare väg att för fotografen uppnå samma mål som faktiskt redan är i bruk i många kameror. I synnerhet Panasonic och Nikon har ju redan färdiga beskärningslägen i kamerorna där du får sökarmask efter det läge du valt. Vill ni ha kvadratisk bild, prova till exempel Panasonic LX100 som har ett sådant läge (du får en bild på 3088x3088 pixlar, alltså tio megapixel). Nikon har ju som sagt ett 5:4-läge i många av sina kameror. Det här är ju en fördel med de gradvis högre sensorupplösningarna vi sakta men säkert får. Att göra en kvadratisk beskärning ur sensorn i en 5Ds ger ju en bild på drygt 30 megapixel, det räcker ju faktiskt rätt bra.

Sedan skulle man ju som Ola är inne på ha en större sensor än 24x36. I en spegelreflexkamera blir de lite poänglöst, där kommer ju spegelmekanismen maska av till ungefär 24x36 oavsett. Men i en spegelfri kamera skulle man ju kunna ha en "onödigt" stor sensor som man utnyttja så gott det går med olika objektiv (de med större bildcirkel använder mer av sensorn, de med mindre bildcirkel mindre. Även detta är ju i praktiken något som redan används hos bland annat Sony och Nikon där du kan använda objektiv avsedda för aps-c-sensorer på e småbildskamera och då uttnyttja så mycket av sensorn som möjligt. Faktum är ju att LX100 är intressant här - den har ju en Four Thirds-sensor, men lyser inte ut hela den - en kompromiss man gjorde för att få ett riktigt kompakt objektiv.

Jag tror helt enkelt beskärningslägen utifrån rektangulära sensorer är en lösning som är mycket mer kostnadseffektiv än att köra kvadratiska eller i synnerhet hexagonala sensorer. Jag misstänker dessutom starkt att en övervägande majoritet av fotografer för det mesta faktiskt föredrar rektangulära bilder och hellre beskär till kvadratiskt format de gånger man vill ha det istället för tvärtom. För att uttrycka det så här: Hade det funnits en tillräckligt stor marknad för kvadratiska sensorer så hade redan en eller flera tillverkare redan satsat på det - man har ju haft en bra chans i samband med introduktionen av spegelfria kameror där man hur som helst tagit fram nya objektivfattningar och nya objektivserier :)
 
Då finns alltså hopp om en nästan rund sensor! Bra! :)

Eller borde man börja hoppas på rektangulära linser?

Jag hade en gång ett kikarsikte med "widescreen". Okularet var bredare än högt för att få ett bredare synfält.
I praktiken hade de slipat bort övre och nedre del av den urspunligen cirkulära linsen. Vilken kan tyckas korkat. Varför inte behålla hela linsen och ge ett större synfält åt alla håll?
Orsaken var naturligtvis att maximal storlek på okularet begränsades av gevärets patronutkastningsmekanik. Genom att kapa av linsen nådde man en bra kompromiss. Brett synfält, men inte ivägen för patronutkastet.



Petter...
 
I praktiken hade de slipat bort övre och nedre del av den urspunligen cirkulära linsen. Vilken kan tyckas korkat. Varför inte behålla hela linsen och ge ett större synfält åt alla håll?
Orsaken var naturligtvis att maximal storlek på okularet begränsades av gevärets patronutkastningsmekanik. Genom att kapa av linsen nådde man en bra kompromiss. Brett synfält, men inte ivägen för patronutkastet.

Man vill även ha en så låg visirhöjd (avståndet mellan pipan och visirlinjen) som möjligt. Därför finns det kikarsikten där linsen är avslipad i nederkant för att kunna montera siktet så lågt som möjligt. Kikarsikten som är avslipade även i överkant har jag däremot aldrig sett.
 
Tillägg: Här finns ju möjligheter för ett framtida spegelfritt system, men detta endast om man då helt släpper de nuvarande objektivfattningarna och de nuvarande objektiven (varav få kan teckna ut 36x36 utan rejäl vinjettering m m). Men, glöm inte att en 36x36-sensor skulle bli avsevärt dyrare att tillverka än en 24x36 - priset stiger tyvärr exponentiellt med storleken, inte linjärt. Då kan man nog får mer för pengarna med en sensor ungefär som den Sony redan idag producerar som är 33x44 mm (eller exakt 32,9 x 43,8 mm).

Det skulle ju gå att göra en spegellös där man kan alternera mellan 31x31 och 24x36 stående och liggande. Då kulle man kunna byta mellan stående och liggande format med en knapptryckning och kunna få bättre ergonomi när man tar höjdformatbilder. Problemet är förstås som du säger dyrare sensor.

På tal om sådant här så är det faktiskt lite förvånande att vi inte ser spegellösa mellanformatkameror. De används ofta i situationer där man har gott om ljus, gott om ström och vill ha bra kontroll över bilden samtidigt som man inte behöver superblixtsnabb autofokus. Dvs som gjort för EVF och spegellöst. Vinsten med att slippa spegel blir här dessutom avsevärt större. Även här hade det förstås varit intressant med kvadratiska sensorer. En mellanformatare är ju dessutom större och klumpigare att vända på högkant, så ergonomivinsten skulle kunna bli ännu större här.
 
På tal om sådant här så är det faktiskt lite förvånande att vi inte ser spegellösa mellanformatkameror.

Det skulle inte förvåna mig om Sony lanserar en mellanformatare liknande RX1 med fast objektiv.
Jag tycker iofs att digitala mellanformatare är missvisande, sensorerna är bara 70% större än en 24x36. 60x60 formatet är nästan fyra gånger större än 24x36 sett till ytan.
 
Det skulle ju gå att göra en spegellös där man kan alternera mellan 31x31 och 24x36 stående och liggande. Då kulle man kunna byta mellan stående och liggande format med en knapptryckning och kunna få bättre ergonomi när man tar höjdformatbilder. Problemet är förstås som du säger dyrare sensor.

Håller som sagt helt med, men jag misstänker att det som bromsar detta är just kostnaden. Priset på sensorer har ju som sagt en tendens att växa exponentiellt med ytan, och att då ha en sensor där delar av ytan bara används ibland känns väl inte kostnadseffektivt med större sensorstorlekar. Notera att själva lösningen som sådan redan används, det kanske tydligaste exemplet är ju Panasonic LX100. Men där handlar det ändå i grunden om en måttligt stor grundsensor (Four Thirds) som man inte utnyttjar hela ytan av. I teorin skulle man ju kunna ta Sonys 33x44-sensor och ur en sådan kunna plocka ut allt från 25x44 mm (16:9) till 33x33 mm (1:1). Men det skulle bli en rätt dyr kamera med tanke på hur dyr den sensorn ändå är :)

På tal om sådant här så är det faktiskt lite förvånande att vi inte ser spegellösa mellanformatkameror. De används ofta i situationer där man har gott om ljus, gott om ström och vill ha bra kontroll över bilden samtidigt som man inte behöver superblixtsnabb autofokus. Dvs som gjort för EVF och spegellöst. Vinsten med att slippa spegel blir här dessutom avsevärt större. Även här hade det förstås varit intressant med kvadratiska sensorer. En mellanformatare är ju dessutom större och klumpigare att vända på högkant, så ergonomivinsten skulle kunna bli ännu större här.

Igen, en sak jag i grund och botten kan hålla med om. Där har man ju dessutom väldigt uppenbara problem med skakningsoskärpa från de mycket stora och därmed tunga speglarna.

Jag tror problemet bestått i två delar, en teknisk och en ekonomisk:

a) dels att mellanformat fram till relativt nyligen enbart haft ccd-sensorer med mycket långsam utläsning vilket gör live view eller elektronisk sökare rätt plågsam att använda (vi talar lite drygt en (1) uppdatering per sekund, jämfört med kanske 30/60/120 uppdateringar per sekund i en vettig sökare). Plus att det ger en mycket hög effektförbrukning och gör sensorn varm vilket introducerar brus ...

b) mellanformatsmarknaden är ur ekonomisk synpunkt mikroskopisk sett till kameramarknaden i stort. För några år sedan låg den totala försäljningen av mellanformat, över hel världen, alla märken kombinerat, under 10000 kameror (något enstaka år ned mot 5000). Vilket konkret innebär att de traditionella mellanformatstillverkarna har haft extremt små ekonomiska resurser att röra sig med. De har hjaft svårt att ha råd med så stora utvecklingsprojekt som ett nytt spegelfritt system skulle innebära (även om Phase One nu gjort ett, tack AFE för påpekandet).

Nu har ju Leica och Pentax dykt upp senaste åren och delvis ändrat spelplanen. Pentax må vara en pytteliten spelare sett till systemkameror i stort (deras marknadsandel här i norden ligger t.ex. runt en procent), men jämfört med företag som Phase One eller Hasselblad har Pentax stora resurser och kan dessutom plocka teknik ganska rakt av från sina mindre systemkameror. Samma med Leica som i mellanformatsvärlden är ett stort och ekonomiskt starkt företag.

Kanske otur för Leica att de troligen redan hade hunnit utveckla mycket av sitt S-system (och till exempel fastna för spegelreflex) innan det dök upp cmos-sensorer i deras storlekar. Leica om någon borde ju vara öppna för tanken på spegelfria kameror :)
 

Similar threads

ANNONS
Upp till 6000:- Cashback på Sony-prylar