CMOS vs. CCD

Na sajtot procitav zapocnata raspravija na tema sto e podobro: CCD ili CMOS, pa mislam deka e najsoodvetno raspravata da prodolzi ovde...

CCD e relativno zastarena tehnika koja go ima dosegnato svojot vrv, i iako recisi kompletno evaluirana, ima maani koi ne se za potcenuvanje. Se raboti za chip koj raboti pod relativno visok napon, i so samoto toa e magnet za cesticki privleceni od generiraniot staticki elektricitet. Ednovremeno, se trosi dosta struja, sto e pogolem chipot, povekje. No, zatoa e relativno osetliv, poradi dobrata iskoristenost na celokupnata fotosenzitivna povrsina.
Poveke detali na:
http://en.wikipedia.org/wiki/Charge-coupled_device

Od druga strana, CMOS chipot e eftin, lesen za proizvodstvo. Imeno, se raboti za obicen memoriski chip bez "kapak", taka sto svetlinata vlijae na "pomnenjeto" na memoriskite kelii. Sekoj senzor e obicen tranzistor. Zaradi toa, ovoj tip na cipovi se idealni za evtini aplikacii: mobilni telefoni, i slicni trakatanci. Problemot e uzasno losata osetlivost na svetlina poradi slabata iskoristenost na povrsinata na cipot: sekoja kelija pokraj svojot foto-senzitiven del mora da ima i nekolku pati pogolema procesna edinica pokraj sebe, koja ne e foto osetliva. Taka, ako CCD-to e 90% iskoristeno (na primer), CMOS-ot e edvaj 10-20% (isto na primer).

E, sega, sigurno se prasuvate kako najdobrite (ili barem nekoi od najdobrite, da ne otvoram nepotrebni raspravii) imaat CMOS chipovi, a mobilkite i ponatamu imaat najcesto pateticno losi fotki, ili pak se ugraduvaat CCD chipovi vo poelitnite modeli...
Na nekoj genijalec mu padala luda ideja na pamet: Nad sekoj foto-osetliv element na CMOS-ot da postavi lupa koja celata raspolozliva svetlina koja dosega se gubese, ke ja fokusira tamu kaj sto treba. Malku da pojasnam. 5 megapixeli=5 milioni lekji, precizno izraboteni, fokusirani i centrirani nad mikronskite tranzistori. Taka se resava problemot so osetlivosta, no nemerlivo se podiga cenata poradi fizickiot aspekt na proizvodstvo na tolku precizen i kompleksen opticki ured sovrseno sparen so eftinata elektronika. Rezultat: Dobra osetlivost, malo privlekuvanje na prasina, odlicni rezultati. Negativno: monopol na toj sto go izmislil (patentot er na Canon, a go razvile zaedno so Sony), uzasno visoki ceni za onie koi sakaat da go licenciraat, previsoki ceni za vlez vo proizvodstvo. Zatoa imame evtini aparati, so pristojni cipovi (400d, 30d), mnogu poskapi full frame sezori vo isto takvo telo (5d), i seuste preskapi modeli so visoki rezolucii, kompletno profi (1ds itn). Monopol. I, da ne zaboravam: CMOS-ot dava mnogu poneudnaceni pixeli od sekoj senzor, pa e potrebna mnogu pogolema obrabotka za da se dobie kvalitetna fotografija, a ne zbirutija na neudnaceni, sparkling pixeli kako kaj evtinite mobilki.

Nakratko i okolu super CCD-to na Fuji.
Fuji se obide da ja kopira "mehanikata" na covekovoto oko, kade sto za posvetlite detali se grizat poneosetlivi, no poprecizni "cepcinja", koi gi raspoznavaat i boite, a za potemnite i ponekontrastnite "stapcinja", koi gledaat crno-belo, ama zabelezuvaat mnogu poniski svetlosni nivoa. Fuji sekoj element go podeli na dva neproporcionalni dela, so toa zgolemuvajki go dinamickiot opseg na fotografijata, ostavajki pogolem del od senzorot da se sekira za potemnite delovi od fotografijata, a pomaliot del za posvetlite. teoriski odlicno, no vo praksa mnogu tesko da se obraboti elektronski kako sto treba. Baska sto senzorite bea sestoagolni, vo vid na sake od pceli, pa morase da se pravat interpolacii za da se dojde do normalni pixeli. Zatoa im trebaa godini za voopsto da se doblizat do kvalitetot na obicnite CCD-a.
Spored moe mislenje, ako nekoja budala se nafati da napravi CMOS chip so takov princip na rabota, i uspee da napravi mikrolekji koi ke si ja zavrsat rabotata, pa DSP chipovi koi brzo, dobro i precizno ke si ja odrabotat rabotata, pa toa go napravi na principite na FOVEON-oviot trosloe chip, sloj za sekoja boja posebno, bez interpolacii... duri togash ke bideme nekade poblisku do filmot ako medium...
Korisen link, koj sekoj sto se zanimava so digitalna fotografija treba da go procita za da gi skonta rabotite, barem kolku za pocetok:

http://www.shortcourses.com/how/sensors/sensors.htm

P.S. informaciite na posledniov sajt ne se sovremeni vo site aspekti, ama pruzaat sovrsen uvid vo istorijata na digitalnata foto-tehnologija. koga ke go projdete toa, lesno ke doznaete sto se slucuvalo, ili ke se slucuva ponatamu.



Изменето од Janus - 25.Април.2007 во 21:43

Janus напиша:   Taka, ako CCD-to e 90% iskoristeno (na primer), CMOS-ot e edvaj 10-20% (isto na primer).

Onaka.. laicki, znaci li toa deka senzorot CMOS vo Canon d30 (22,7mmx15,1mm = 342,77 mm2 so nekoi da recime 15% iskoristenost ili 51,41 mm2 e podobro resenie od na primer CCD senzorot 1/1,8 " 5,52mm x 4, 14mm = 22,85 mm ili 90% e 20,5mm2 iskoristeni. Znaci da ne se zanemaruva ni goleminata na senzorot, znaci ne e isto CCD 1/ 2,5" ili 1/1,8"
Inaku CCD ne e nekoja nova tehnologija, taa se pojavi kon krajot na 60 setite vo priblizno isto vreme so CMOS.


Изменето од Чорбаџија - 25.Април.2007 во 23:41

ZOran e vo pravo za toa deka CCD e skapa tehnologija, na fakultet profesorot sto mi predavase Televiziska Tehnika i Tehnologija bese eden od retkite koj vlegol vo pogonot na Sony kaj sto se izrabotuvaat. tehnologijata e enormno skapa zaradi toa sto ima ogromen procent na chkart, t.e. neupotreblivi chipovi. Edno zrnce prashina vo pogonot i problem.
CMOS e poeftin i sega doagja poveke vo igra iako to toj bil tuka okolu 20 godini. Zasto, kako stana sega popularen neznam i ne me interesira se dodeka kamerata go dava rezultatot od koj sum zadovolen.
CMOS e interesen poradi toa sto ke pocne da se gubi Japonskiot monopol na proizvodstvo na kameri (foto, film, video), Amerikancite se epten vo zalet so CMOS a i mnogu drugi, veke za nekoe vreme ke vidime nezavisni mali proizvoditeli na kameri so odlicni rezultati za 50% pomali pari od Nikon, Canon, Sony...
Sepak na kraj najdobra investija e dobro dzhamche - dobar objektiv i po 30 godini e dobar

P.S. Foveon na Sigma e stvarno dobar koncept, videte na sigma sajtot

D'Dalton, sto onoa sto ti go kazal profesorot vo vrska so CCD e tochno. Taa tehnologija e usovrshena, no mnogu skapa.

CMOS stana interesen koga Canon uspea da go reshi problemot na elektronskoto zajaknuvanje na signalot na sekoj poedinechen foto-osetliv element. Toa bese glavnata prechka zosto sekogas ednostavniot i eftiniot CMOS ne bese zeman vo predvid kako svetlinski senzor vo foto/video tehnologijata. Canon uspea prv da razraboti individualno pojachalo za sekoja kelija posebno so takvi demenzii da mozhe siot hardver da bide vgraden pozadi CMOS plochkata. Toa mu ovozmozhi da napravi FF kameri po relativno podnoslivi ceni. Iako samo po sebe toa bese izvonreden uspeh, nemase da bide tolku plodonosno ako ne uspeeshe da napravi uste eden podvig - namaluvanje na shumot na tie pojachala. Onie koi bile ili odat na ETF znaat deka najgolemiot problem kaj site pojachala e odnosot signal/shum i potroshuvachkata i disipacijata na energija. Ovie raboti Canon gi reshi na najdobar nachin. Kako shlag na tortata, primeni i edna inovacija koja kolku sto e ednostavna, tolku e i genijalna. Kompjuterot vo kamerata go meri shumot na CMOS pojachaloto i koga slikata ke se "chkrapne" go odzema od vkupno zabelezaniot siganl pred da go procesira natamu.

Site ovie inovacii rezultiraa so slika koja ima pomal shum ili pogolema osetlivost od 1-2 blendi vo sporedba so konk*rentite. Hardverskata tehnologija na CMOS senzorot ne e ja nosi zaslugata za takvata performansa. Taa e definitivno zasluzhna za poniskata cena na proizvodstvoto, koja posledovatelno go ovozmozhi i proizvodstvoto na senzori so FF dimenzii.

Diskusija za problemite na FF senzorite ke napravime nekoe drugo vreme. Dovolno e sega da se kazhe deka tie se neminovno povrzani si dizajnot na senzorite (chipovite) i edinstveno mozhe da se reshat so promena na geometrijata na senzorite ili na optikata na objektivite.

FOVEON senzorot e venchan so site gore navedeni problemi plus problemot na sobiranje i distribuiranje na svetlinata niz nekolku sloja foto osetlivi kelii naredeni edni pozadi drugi. Mozhete da si zamislite niz kakvi tantalovi maki proagjaat negovite dizajneri koga znaeme sto problemi si imaat onie koi rabotat samo so eden sloj. I posle povekegodishna rabota na nego, idninata na ovoj senzor se uste e neizvesna i od tehnichki i od ekonomski aspekt.

Многу интересна тема и се разви интересна дискусија но некако многу брзо се стиша.

Да,а меѓу другото, освен поради самата конструкција на CCD чипот свое место си зазема и големината на чипот така да кога тие две работи ќе се искомбинираат нема промашување. Знаат што прават.

Zoki, bez namera da favoriziram bilo koja tehnoligija, bi sakal da se osvrnam na izjavata na DeLuca: Tos e sepak pretstavnik na najgolemiot proizvoditel na CCD chipovi, neli. taka sto ne bi spiel na toa uvo. Na pazarot ke pomine ova sto ke uspeat podobro da go protnat na pazarot, a fakt e deka Canon seuste go drzi zaletot otkoga ja zapocna revolucijata so evtinite DSLR kameri, iako nikon i ostanatite poleka go pristignuvaat:

Canon also dominated the booming DSLR market, securing a 46.7 percent share in 2006, with its shipments rising 30.7 percent from a year earlier, IDC said.

Nikon secured the No. 2 position in DSLRs with a 33 percent market share. Its shipments jumped 35.9 percent.

Sony, which bought the DSLR unit of Konica Minolta Holdings shipped 326,240 DSLRs in 2006, accounting for 6.2 percent of the market.

Ova se oficijalni brojki.


Изменето од Janus - 01.Мај.2007 во 00:01