Många (flera) pixlar inte alltid bara onödigt

[elbe]

Re: Bigger IS better

photodo skrev:
Jag kan i bild bevisa att större pixlar i praktiken är bättre än små. Den som inte tror mig väljer "vapen". John vill inte berätta vilken kamera han talar och jag gitter inte gå igenom alla sidor igen för att hitta den. Men ta fram en kamera med små pixlar så får ni möta en Nikon D3.

Hej!

Jag tror han menar Panasonic FZ50.

Jag har provat att jämföra 40D mot G9 här i tråden men är inte hundra på att jag gjort det på rätt sätt. Hur som helst så lyckades inte jag få upp G9 till 40Ds klass vid en utskrift på G9s "villkor".

Jag föreslår att du jämför G9, kanske bästa kompakten idag, med D3 och kanske även 40D för att rätta till mina ev fel.

/Leif

 

[photodo]

Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Is bigger verkligen better?

joand skrev:
Orsaken till att jag låter irriterad är att den här debatten har pågått i 18 sidor, och att det du tar upp känns som frågor som redan är avklarade några varv. Jag har förståelse för att du inte vill lusläsa alla 18 sidor, men du får ha förståelse för att jag inte vill börja om från början varje vecka när det droppar in en ny debattant.

Jag skrev inte att du låter irriterad. Jag skrev att du är irriterande.
Så du menar att du i denna tråd på ett tidigt stadium avklarat frågan om att en större pixel inte är bättre än en mindre? Så bra, då kan vi hälsa Nikon, Canon, Hasselblad och alla de andra som satsar på stora pixlar att de kan sluta. Vi kan även hälsa alla verksamma fotografer att de kan gå över till moderna kompakter som ger lika bra bilder.

 

[macrobild]

Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Is bigger verkligen better?

photodo skrev:
När blev detta ett faktum? Var snäll och förklara för oss som inte accepterar detta som ett faktum. I vilken kamera hittar du 2 µm pixlar som är lika bra per ytenhet som i exempelvis Nikon D3? Jag vill se bildexempel! Eller menar du en hypotetisk kamera där man fyller en 24x36 mm sensor med 2 µm-pixlar? Är detta ytterligare ett förvirrande retoriskt "tankeexperiment"? Och vad är i så fall meningen med det; annat än att John skall få sista ordet i en debatt om att storleken på pixeln saknar betydelse?

John vill alltid ha sista ordet, John svarar heller inte på direkta frågor utan svarar med motfrågor.
John har sannolikt den största kunskapen (i af enligt honom själv) i denna tråd, det fick jag tidigt veta i ett av hans många svar.

Om nu Johns kunskaper är så stora varför inte få ordning på denna tråd så vi alla kan lära oss något??? Det är väl därför vi deltar-eller hur

Exempelvis, den enskilda pixeln storlek och vilken betydelse den har för signalnivå och DR. Här går ju åsikterna isär.
Eller , hur små kan de enskilda pixlarna göras och vad är vinsten?

I flera av de senaste små sensorhögupplösta kompaktkamerorna behövs inget aa-filter för optiken klarar inte av sensorns upplösning.Vad är nyttan av antalet pixlar , varför inte satsa på större pixlar, mindre brus?

 

[photodo]

Re: Re: Bigger IS better

elbe skrev:
Jag tror han menar Panasonic FZ50.

Tack för ett rakt svar Leif. Menar ni att vi talar om en två år gammal kamera som skulle ha en sensor med pixlar som är lika bra som i en modern SLR?

 

[elbe]

Re: Re: Re: Bigger IS better

photodo skrev:
Tack för ett rakt svar Leif. Menar ni att vi talar om en två år gammal kamera som skulle ha en sensor med pixlar som är lika bra som i en modern SLR?

Tydilgen!

Vidare så stöder han sin tes bl.a. på en jämförelse mellan 10D från 2003 och FZ50 från 2006.

Den jämförelsen hittar du här i form av en skärmdump.

http://www.pbase.com/jps_photo/image/74020772/original

 

[Johannes-S]

Maverick skrev:
Nja, det är inte särskilt svårt att tillverka stora kretsar. Men bortfallet är betydligt större. Jag har förklarat det tidigare hur processen funkar. Sensorerna tillverkas på nått som kallas wafers och är stora som en cd-skiva ungefär. Problemet med dessa är att upp emot 70%, en gammal siffra men den har legat stadigt länge innan så..., av den skivan är dålig när allt är klart. Bränner man ut 10' transistorer så gör det inte så mycket eftersom vi har 3' kvar som är ok. Nu minns jag inte hur många ff-sensorer som ryms på en wafers men sannolikheten att samtliga sensorer är kassa är rätt stor och det driver upp priset på dem som faktiskt är ok. Källa till detta är Micronic.

/Maverick

Problemet med stora sensorer (fullformat) är att vanliga steppers för datorkretskomponenter inte fungerar eftersom stepperoptiken inte kan avbilda en tillräckligt stor yta.

Vad yield beträffar så gäller inte riktigt samma förutsättningar som vid t ex processortillverkning. Med sensorer kan man tillåta sig en viss mängd fel per sensor eftersom de dåliga pixlarna kan mappas bort av kamerans firmware.

 

[Gimbal]

Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Is bigger verkligen better?

photodo skrev:
Jag skrev inte att du låter irriterad. Jag skrev att du är irriterande.
Så du menar att du i denna tråd på ett tidigt stadium avklarat frågan om att en större pixel inte är bättre än en mindre? Så bra, då kan vi hälsa Nikon, Canon, Hasselblad och alla de andra som satsar på stora pixlar att de kan sluta. Vi kan även hälsa alla verksamma fotografer att de kan gå över till moderna kompakter som ger lika bra bilder.

Visserligen inte riktat till mig, men...
Återigen, jämförelsen handlar inte om EN stor pixel mot EN liten pixel, utan en stor mot flera små. De små kan var för sig ha sämre DR, men när de slås ihop, som vid en normalstor utskrift, så minskar bruset och DR upplösning ökar. Därmed är det inte lika svart på vitt att en större pixel automagiskt i alla lägen är bättre, det är många fler faktor än storleken som spelar in.

 

[Johannes-S]

Re: Re: Re: Is bigger verkligen better?

macrobild skrev:
Detta stämmer inte, exemplet med att regn faller med viss täthet är inte giltligt, se istället "fotonregnet" som spridda skurar,där en större yta är mer mottaglig för dessa skurar än en mindre.

En större yta kommer därför alltid ha bättre förutsättningar till att generera flera utlästa elektroner än en mindre om alla andra parametrar är likvärdiga mellan den mindre och den större.

Ytterligare ett inlägg som saknar stringens och kan tolkas lite hur som helst. Jag vet helt enkelt inte vad du menar med "spridda skurar" i det här sammanhanget.

Jag skrev en doktorsavhandling i fysik som baserades till stor del på ljusdetektion med avbildande sensorer så jag vill nog tro att jag för det mesta vet vad jag pratar om inom det här området.

 

[Johannes-S]

Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Is bigger verkligen better?

photodo skrev:
Ni talar nog om två olika saker. StaffanW tror att de små pixlarna är lika "höga" som de stora. Det är de inte. Om de vore lika höga så skulle de fyllas lika snabbt. Mikael talar om fotonbrus (tror jag). När regndropparna (eller fotonerna) faller så gör de det på ett slumpmässigt sätt. Ju fler droppar desto mindre betydelse får avvikelsen. Och detta är ett av problemen med små pixlar. Vi får ett betydligt besvärligare fotonbrus än i stora pixlar. Detta kan man se, framförallt i blått, ända upp i högdagrar vid högre ISO-tal.

Termen full well depth är olycklig eftersom det är lätt att dra den felaktiga parellellen med regnmätarens höjd. Full well depth mäts i absoluta antalet fotoelektroner och är snarast analog med regmätarens volym. En bättre benämning vore egentligen full well volume.

Fotonbruset är mycket riktigt proportionellt mot roten ur antalet detekterade fotoelektroner. Det är just därför det är helt ekvivalent ur brussynpunkt med t ex en stor pixel och fyra små som är fjärdedelen så stora. Den stora pixeln kan detektera fyra gånger så många fotoelektroner och får därmed bara hälften så stor signal-till-brus-kvot som var och en av de mindre. Om man slår ihop de fyra små (som vid nedskalning för utskrift) blir deras brus dock sammantaget precis samma som för den stora pixeln.

Det som komplicerar saken är läsbruset som det inte finns någon enkel princip för.

 

[photodo]

Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Is bigger verkligen better?

Gimbal skrev:
Återigen, jämförelsen handlar inte om EN stor pixel mot EN liten pixel, utan en stor mot flera små. De små kan var för sig ha sämre DR, men när de slås ihop, som vid en normalstor utskrift, så minskar bruset och DR upplösning ökar. Därmed är det inte lika svart på vitt att en större pixel automagiskt i alla lägen är bättre, det är många fler faktor än storleken som spelar in.

Fast nu har ju till och med John backat från detta resonemang: "Jag säger inte att det är tekniskt möjligt att skala upp en sådan sensor till DSLR-storlek, eller ens att det är önskvärt. Den skulle t.ex. bli för långsam."
Man skulle kunna tänka sig vissa fördelar med att ersätta en stor med flera mindre pixlar på sensorn.
Färg och upplösning: en grupp av två gröna, en blå och en röd pixel skulle fördubbla upplösningen och minska risken för färgartefakter; utan att öka filstorleken eftersom de skulle kunna bakas ihop till tre pixelvärden (R, G och B).
Fotonbrus: när man grupperar flera små pixlar kan man räkna bort en del av fotonbruset som annars drabbar små pixlar. De kanske till och med skulle kunna bli lika bra som en stor pixel ;-).
Nackdelar
Well capacity ökar inte och kommer fortsatt att vara lägre än för den stora pixeln.
Om det fortfarande är så att bottenbruset i en liten pixel är mindre än i en stor, så har man inte mycket att hämta i form av ytterligare brusreducering. I så fall har den stora pixlen ett större utrymme för förbättrat DR.
Fillfactorn drabbas. Många små pixlar behöver många kretsar. En stor pixel behöver en krets.
Signalhanteringen blir tyngre (läs långsammare). Men det är säkert något som man kan snabba upp i framtiden.

 

[Gimbal]

Att det skulle bli långsamt tror jag inte är något stort problem (säger jag utan att vara tillräckligt insatt) varför skulle man tex inte kunna dela upp en stor sensor i flera fält som läses ut parallellt? Ungefär som om man staplade flera små sensorer intill varandra, varje del med egen minnesbank och utläsning.

 

[macrobild]

Re: Re: Re: Re: Is bigger verkligen better?

Johannes-S skrev:
Ytterligare ett inlägg som saknar stringens och kan tolkas lite hur som helst. Jag vet helt enkelt inte vad du menar med "spridda skurar" i det här sammanhanget.

Jag skrev en doktorsavhandling i fysik som baserades till stor del på ljusdetektion med avbildande sensorer så jag vill nog tro att jag för det mesta vet vad jag pratar om inom det här området.

därför lyssnar jag ofta på dig Johannes.vänligen förklara varför en sensor med samma uppbyggnad inte skulle vara bättre med en större ljusmottagande yta/filfactor, dvs större är bättre vad det gäller DR
jag menade med spridda skurar oregelbundet droppande, illustration Counting Photons = http://www.clarkvision.com/imagedetail/does.pixel.size.matter/

 

[Maverick]

Johannes-S skrev:
Problemet med stora sensorer (fullformat) är att vanliga steppers för datorkretskomponenter inte fungerar eftersom stepperoptiken inte kan avbilda en tillräckligt stor yta.

Vad yield beträffar så gäller inte riktigt samma förutsättningar som vid t ex processortillverkning. Med sensorer kan man tillåta sig en viss mängd fel per sensor eftersom de dåliga pixlarna kan mappas bort av kamerans firmware.

Om du med stepperoptik syftar på att man måste göra flera svep för att få till en hel komponent så är inte det ett problem. Det görs redan idag av olika orsaker vid t ex processortillverkning.

Precis som du skriver så finns det ett visst mått av tolerans när vi gör en bildsensor jämfört med en processor. Men med 70% felaktigheter så är risken fortfarande rätt stor att tillverkaren får slänga hela wafern utan att det blev någon fungerande ff-sensor. Jag har tyvärr ingen siffra på hur stor sannolikheten att få ut en fungerande ff-sensor eftersom felaktigheterna spriders sig oregelbundet över ytan.

Mvh
Maverick

 

[photodo]

Maverick skrev:
Jag har tyvärr ingen siffra på hur stor sannolikheten att få ut en fungerande ff-sensor eftersom felaktigheterna spriders sig oregelbundet över ytan.

Jag ställde frågan till Fujifilm i Sendai vid ett besök på sensorfabriken. Man skrattade bara åt frågan. "We don't tell. Not even for the management." Sedan såg vi en film där de visade hur man plockade bort felaktiga sensorer. Enligt den filmen hade man en yield på mer än 50%. Och det var för snart 10 år sedan. Jag tror att man idag har en väldigt hög procent. Men kassationen växer med storleken på sensorn. Det är en av anledningarna till att vi inte har sett någon stor Foveonsensor.
Någon på Hasselblad sa att jag skulle baxna om jag visste hur många döda pixlar en sensor har (eller hade då när han berättade det). Det fanns i "tidernas begynnelse" en 16 MP 4x4 cm CCD från Fairchild som Dicomed skulle tillverka en genial kamera av. Hasselblad fick första-tjing på den sensorn men tacka de nej. Dicomed misslyckades och konkade.
Man kvalitetsklassar sensorerna efter antalet döda pixlar. Vem som får vad lär vi aldrig få reda på.
På Fujifilm tog det då tre månader från scratch till färdig sensor. Sensorer är verkligen inget man tillverkar på en förmiddag.

 

[joand]

Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Is bigger verkligen better?

photodo skrev:
Fast nu har ju till och med John backat från detta resonemang

För att det inte ska råda några oklarheter om min ståndpunkt så ska jag upprepa några av dom:
1: Det okvalificerade påstående "större pixlar är alltid bättre" är bevisligen falskt.
2: Påstående "större pixlar är alltid bättre, allt annat lika" motsäger jag inte, men det är tämligen meningslöst. När man jämför två olika sensorer så är sällan allt annat lika. När vi jämför riktiga sensorer så tenderar nyare sensorer att både ha mindre pixlar och bättre dynamik än äldre, vilket får mig att återigen peka på punkt 1 ovan.
3: Det okvalificerade påståendet "högre max well capacity är alltid bättre", som vi t.ex. har sett från Risedal, är bevisligen falskt.
4: Påståendet "mindre pixlar är sämre för att de har lägre max well kapacity/mer brus" är bevisligen falskt.
5: Påståendet "kompaktkameror är sämre för att de har mindre pixelstorlek" är falskt. FZ50 är ett exempel som jag har tagit upp. Den nämns t.ex. här:
http://theory.uchicago.edu/~ejm/pix/20d/tests/noise/noise-p3.html#pixelsize
6: Påståendet mindre pixlar är sämre för att de orsakar mer diffraktion, som vi också har sett från Risedal, är falskt.

 

[photodo]

Hur är det med påståendet att jag kan ta bättre bilder med en Nikon D3 än du kan med en Fz50?
En nackdel med mindre sensorer som jag glömde nämna tidigare är skärpedjup. Varför kör så många filmfotografer fortfarande med film? För att de vill ha möjlighet att välja ett kort skärpedjup.
Angående diffraktionen så har möjligen Risedal av misstag formulerat så som du opponerar dig mot, men jag känner honom så väl att jag vet vad han menar. Och det tror jag även att du vet.

 

[joand]

photodo skrev:
Hur är det med påståendet att jag kan ta bättre bilder med en Nikon D3 än du kan med en Fz50?
En nackdel med mindre sensorer som jag glömde nämna tidigare är skärpedjup. Varför kör så många filmfotografer fortfarande med film? För att de vill ha möjlighet att välja ett kort skärpedjup.
Angående diffraktionen så har möjligen Risedal av misstag formulerat så som du opponerar dig mot, men jag känner honom så väl att jag vet vad han menar. Och det tror jag även att du vet.

Det är jag helt övertygad om att du kan. Den här diskussionen har enbart koncentrerat sig på pixelstorlekens betydelse, och jag har alltid framhållit att kompaktkamerors sämre egenskaper beror på att de har mindre sensor.

Nej, jag vet inte vad Risedal menar. Jag har upprepade gånger (5-6 gånger) påpekat att diffraktionens storlek i den färdiga utskrivna bilden inte påverkas av pixlarnas storlek. Jag har aldrig någonsin fått ett svar, bara generella kommentarer om att jag har fel, och att jag ska "läsa på så att jag förstår bättre".

 

[macrobild]

Då tar vi det igen så jag förstår John.

1.En sensor med mindre enskilda pixlar låt oss säga Canon G9 med 12 miljoner pixlar och en enskild storlek på 1,9 mikrometer, eller en sensor som exv 5d med 12 miljoner pixlar 8 micrometer stora enskilda pixlar.
Båda kamerorna nerbländade till bl 5,6, vilken effekt har nerbländningen på de båda sensorernas vad det gäller upplösning?

ps visa var jag har skrivit att mindre pixlar orsakar mer diffraktion,diffraktionen är vad den är vid olika bländartal..

 

[photodo]

joand skrev:...jag har alltid framhållit att kompaktkamerors sämre egenskaper beror på att de har mindre sensor.

Varför har de mindre sensorer? För att det blir billigare. Varför har de så små pixlar? För att de skall få in fler på sensorn. Varför då? För att det säljer!!!! Det finns ett samband mellan pixelstorlek och sensorstorlek, även om det teoretiskt inte skulle behöva vara så.

Nej, jag vet inte vad Risedal menar. Jag har upprepade gånger (5-6 gånger) påpekat att diffraktionens storlek i den färdiga utskrivna bilden inte påverkas av pixlarnas storlek. Jag har aldrig någonsin fått ett svar, bara generella kommentarer om att jag har fel, och att jag ska "läsa på så att jag förstår bättre".

Mikael Risedal (och jag) menar att små pixlar drabbas av upplösningssänkande diffraktion vid betydligt större bländare än vad stora pixlar gör. Detta är bevisligen sant!
Eftersom små pixlar idag sitter på små sensorer så kräver de objektiv med betydligt kortare brännvidd. Detta också är bevisligen sant!
Eftersom dessa objektiv inte har störstabländare på 0,7 eller 0,5, så ger de 1) långt skärpedjup 2) betydande diffraktion redan vid största bländaren. Det är därför kameratillverkarna inte behöver lägga pengar på AA-filter.
När Anders Uschold i München testade de nya 12 MP kompaktkamerorna uppvisade samtliga utom en betydande och förväntad upplösningsförsämring vid nedbländning. Den som inte följde mönstret var Sony. Varför? För att de använde gråfilter i.st.f. nedbländning. ingen diffraktion med gråfilter inte!
En system kamera med 6–8 µm pixlar kan utan vidare bländas till både f8 och f11 utan att diffraktionen påverkar upplösningen. Vilken pixel ger högst upplösning? Jo, den stora!
Bigger is better! Vilket bevisligen är sant ;-)!

 

[joand]

macrobild skrev:
Då tar vi det igen så jag förstår John.

1.En sensor med mindre enskilda pixlar låt oss säga Canon G9 med 12 miljoner pixlar och en enskild storlek på 1,9 mikrometer, eller en sensor som exv 5d med 12 miljoner pixlar 8 micrometer stora enskilda pixlar.
Båda kamerorna nerbländade till bl 5,6, vilken effekt har nerbländningen på de båda sensorernas vad det gäller upplösning?

Om det verkligen är pixelstorlekens inverkan på bilden vi vill analysera och inte sensorstorlekens inverkan på bilden så får du välja ett exempel med lika stora sensorer.