» Теория и практика цифрового фото

Мне кажется чтобы понять природу шума на матрице - достаточно сравнить что меняется при переходе с более низких ИСО к более высоким. Меняется увствительность? Чем она обеспечивается? Шумы,ведь, явственнее при высоких ИСО? Вот и надо проанализировать почему на двух матрицах одной технологии но разного размера возникают разные шумы. А вы пробуете проанализировать матрицу одного размера при одном и том же ИСО в принципиально разных аппаратах. Ничего не понимаю в вашей беседе. Температурная составляющая нигде не учитывается, иначе диапазон применения был бы узок. Да и бороться с ней проще - приклеил матрицу к радиатору (и куллер включил) и всех делов. Подумайте, ведь на пленке тоже были шумы и никаких токов там небыло.

OLDEN
на пленке шумы "совсем не от того" а в матрице токи паразитные ходят, т.н. цифровой шум
у всех токи разные :)

OLDEN
Температурный дрейф дырок и электронов (фото- и нефото-) ИМХО настолько мал, что на изображении ты его и не увидишь. Утечка и то больше в разы. Она да, греет. Но мииизер. Но вносит ошибки в сигнал еще до его АЦП-преобр-ия - так что можно заметить наверное потому как случайные-спонтанные помехи, но при определ-ых зависимостях - может похоже на шум. Мне кажется что просто некоторые экономят на хороших опорных источниках напр-ия и АЦП вот и вся проблема.
xy
ИМХО прав. Сие выше описанное и есть цифровой шум - шумы квантования, преобраз-ия в ПЗС и т.п.
Но матрица - аналоговый прибор! Даже размеры больших матриц пишут исторически приведенно к диагонали видикона. Но полупров-ый аналоговый прибор и лампа - разные вещи, шумят по-разному (на видикон действуют эл-магн. помехи, время нагрева, сдохший катод и т.п.). Просто у ПЗСки есть еще и АЦП - он и вносит основные помехи и искажения.
Так что основной шум в ЦФК - цифровой. А косяки зависят от качества самой камеры - могут быть одинаковые матрицы, но вся остальная электроника - г..но - вот и шумы и т.п. артефакты.

xy
Это я понимаю. Но вот почему у зеркалок паразитные токи меньше? Потому, что там жкд не задействован на показ картинки и потребляет меньше енергии?
regsss
По обзорам пишут что в нашем вопросе D70 хуже D50. Что никон поменял или добавил на 70-ке? Матрицы у них помоему одинаковы.

regsss
Импульс именно прямроугольный, точнее - последовательность импульсов многофазная, обычно - 3х, 120-120-120о с жесткими требованиями к длительности и временным совпадениям фронтов. Вся поверхность матрицы покрыта этими шинами, соответствующая последовательность потенциалов на которых "выдавливает" заряды вначале в кадровый буфер, из него построчно - в буферную строку, из нее - на кулонометрический усилитель, оттуда- на ADC. Я этт не в теории знаю, баловался еще в 90-х с пзс-кой : ) - правда она древняя была, 256х256, без кадрового буфера. А CMOS матрица по структуре вообще практически неотличима от DRAM, только усилитель считывания работает не как компаратор, а в линейном режиме. Структура, топология и технология всей современной электроники весьма близка, включая процессоры; соотвественно - физические основы, частотные и мощностные параметры. Только в процессорах и кристаллах памяти ситуации с одновременным интенсивным обращениям ко всем структурным единицам весьма редки, для матрицы - обычный режим. И - частоты различаются несколько, но соотношение площадь элемента - тактовая частота, являющееся определяющим для энергопотребления - практически одинаковы. Большая матрица вполне может сосать при считывании амперы, поэтому их избегают гонятьт в режиме превью.
шумы матрицы - обычно делят на фотонные (количество фотонов, пойманых ячейкой, в соответствии с распределением Пуассона распределено с погрешностью, пропорциональной корню квадратному от их общего числа в данной ячейке - т.е. при уменьшении освещенности относительная величина шума растет пропорционально корню квадратному из освещенности) - этот тип шума фундаментален и неистребим, но чем больше размер ячейки - тем он меньше), токи утечки матрицы (в ячейке кроме генерированных светом электронов накапливаются тепловые, из решетки полупроводника - они-то и зависят от от температуры) и шумы считывания (из-за неидеальности формы фронта импульсов и их соотношения в последовательности порции заряда могут неидеально "нарезаться" на отдельные ячейки, терять свой заряд и зацеплять чужой при движении по матрице. Кстати - встречал упоминание о эффекте "светлого угла" на темновом кадре - при переносе заряда по большой матрице заряды из "дальнего" относительно выхода на ADC угла матрицы подходят к нему позже прочих, в результате движутся по уже подогретой матрице и содержат больше шума и темнового тока.

dimzakh
Да ладно ж говорю... Давай не будем спорить.
OLDEN
Да вот фиг знает честно говоря... Вроде точно одинаковые матрицы. Спрошу у фуджистов может кто из мэтров ответит.

Добавлено:
dimzakh
Просто я считаю, что шумы цифровые и от темп-ры кристалла не зависят. По крайней мере глазу не заметно.

астрономы свои матрицы жидким азотом охлаждают. И - встречал на форумах восторги владельцев камер с маленькими матрицами, в т.ч. в мобилах - от низкого шума кадров, сделанных зимой, охладившимся аппаратом. Тепловой шум падает (и нарастает) очень быстро, чуть не вдвое на каждые 5-6 градусов, только он не во всех случаях является определяющим; он практически постоянен по величине, образует некое шумовое плато, и при низких освещенностях - он основной.

OLDEN

Цитата:

Но вот почему у зеркалок паразитные токи меньше?

Цитата:

По обзорам пишут что в нашем вопросе D70 хуже D50.

не путай теплое с мягким :)
даже если матрицы физически одинаковы - наш любимый рав-формат это не прямые результаты работы матрицы
много зависит от того как данные обрабатываются, какие фильтры перед ней стоят

потом, матрица которая постоянно визирует (как в компактах) - она и греется больше и заряд с нее паразитный сходит перед съемкой не полностью
в общем нюансов много

тут гед-то прикидывал народ - соотношение емкости потенциальной ямы к типовому темновому шуму порядка 1:1000, т.е. меньше шага квантования даже 12-разрядного ADC. Шумы считывания же современных усилков составляют вообще единичные электроны. Так что увы, шум матрицы - при грамотом проектировании прочего - лимитирующий.

Добавлено:
xy
не похоже, что там ставят аналоговые фильтры; изображение - двумерный сигнал, считывается же он в виде линейной последовательности, и если фильтровать - возникнет существенная разница между вертикальным и горизонтальным разрешением.

dimzakh
еще как ставят - ИК-фильтр, АА-фильтр.. еще чего-нить, от качества этих фильтров многое зависит ;)

к тому же структура матрицы байеровская, в ней соседствуют заряды из-под разных светофильтров, и аналоговая фильтрация будет прежде всего приводить к потере цветовой насыщенности.

Добавлено:
xy
ИК - в световом потоке, AA - антиалиасинг ? - софтовый должен быть.

Добавлено:
т.е. я охотно верю, что РАВ шерстят программно для придания лоску, за-ради маркетинга, но аппаратно, в аналоговом виде - сложно, вряд ли.

dimzakh

Цитата:

мобилах - от низкого шума кадров, сделанных зимой, охладившимся аппаратом

Прикольно Не замечал а много нащелкал пока фотик не купил. Ну там наверное не только одна матрица остывает... Хотя раз общественность требует - значит главное тепловой шум Я как все!


Добавлено:
да обработки ИМХО все в фирмварях. И до- и после- равовские. И джейпеговские. Перепрошил и снимки не узнал - обычное дело. Процы как ни крути а все ж таки универсальные более менее ну может чуть специфич. набор команд и работа с памятью. А чтоб аппаратно лабали какой-то алгоритм с начала и до конца - наврят ли. Через полгода стандарт изменят и привет. Не проц же выпаивать.

regsss
не, при обычных освещенностях - фотонный шум и шум переноса основной. Тепловой - глубокие тени или длинные экспозиции.

dimzakh

Цитата:

при обычных освещенностях - фотонный шум и шум переноса основной

Ага! Не тепловой!!! Ну слава Богу! Отлегло

Добавлено:
OLDEN
Ну вроде дали линк неплохой
http://nix.ru/news/news_viewer.html?id=72135
матрицы разные

regsss
но вскипятить большую матрицу до теплового непрерывным считыванием - реально : )
градусов 60 вверх - и получаем рост шумов до 3-х порядков.

regsss

Цитата:

матрицы разные

Мне кажется, на nix не уверены.
Никон вообще скрывает какие матрицы использует.
Я думаю, что матрица одна и та же, или во всяком случае ну очень похожа.
А вот в обработке сигнала есть уже различия.

evoroz
Вот поэтому про матрицы и спросил
А может конечный результат работы камер - есть результат отличий прошивок?

очень нужна рабочая версия SHARPRAW PRO или SHARPRAW 1.55 ПОМОГИТЕ дайте ссылочку на архив или лекарство.
нужно открыть RAW от CASIO EX P505
bryiz@yandex.ru
СПАСИБО

OLDEN

Цитата:

Мне кажется чтобы понять природу шума на матрице - достаточно сравнить что меняется при переходе с более низких ИСО к более высоким. Меняется увствительность? Чем она обеспечивается?

На сколько я знаю чувствительность у матрицы всегда одинаковая. Меняется способ считывания информации с матрицы.


Цитата:

По обзорам пишут что в нашем вопросе D70 хуже D50. Что никон поменял или добавил на 70-ке? Матрицы у них помоему одинаковы.

Матрицы у них совершенно одинаковые. Эту матрицу разработала Sony совместно с Nikon. Она также используется в Minolta D5D и D7D а также в Pentax istDL.

Brese

Цитата:

Меняется способ считывания информации с матрицы

Вообще здорово бы было точно узнать как изменяют чувствительность. Может каким-нить напр-ием смещения? Отсюда шумы/искажения?

regsss

Цитата:

Может каким-нить напр-ием смещения? Отсюда шумы/искажения?

Дык так оно и есть.

Тогда должен быть линейный участок на которм основные хар-ки матрицы оптимальны. Как интересно его попределить? И как доступным способом его настроить? Хаком прошивки?

dimzakh

Цитата:

ИК - в световом потоке, AA - антиалиасинг ? - софтовый должен быть.

я точно не знаю что обічно подразумевают крутые перцы, которые говорят:
"вот у Никона АА-фильтр вообще тонкий и резкость опупееть!!, а вот у Оли совсем толстый и резкость не опупееть"
но в целом (как это понимаю я) это система микролинз, которая обеспечивает фокусировку лучей на ячейки матрицы, в то же время несколько "замыливая" картинку во избежание муара (который обязательно присутствует на байеровских матрицах)

поправьте меня если я не прав :)

regsss

Цитата:

Вообще здорово бы было точно узнать как изменяют чувствительность.

тупо повышают напряжение на чипе (матрице)
иногда не просто тупо, а как-то умно, а иногда и понижают - суть в том что чувствительность у матрицы одна - как правило, самая маленькая
и весь потенциал матрица может показать только на ней

способности к разгону у всех разные - одни из худших у Кодака и одни из лучших у Кэнона и Фуджи ;)

regsss

Цитата:

Тогда должен быть линейный участок на которм основные хар-ки матрицы оптимальны. Как интересно его попределить? И как доступным способом его настроить?

Он и есть на самом маленьком ISO.
Вспомните Никон с начальным ISO 200
Хотя эти ISO достаточно относительны, что тоже обсуждалось.

Получается, что натюрморт и портрет лучше снимать исключительно на миним-ом исо? Вот и уперлись опять в суперсвет и мощные свет-ые кисти.

regsss

Цитата:

Вообще здорово бы было точно узнать как изменяют чувствительность.

Усиливают сигнал исходящий от матрицы.


Цитата:

Получается, что натюрморт и портрет лучше снимать исключительно на миним-ом исо?

Всё лучше снимать на минимальном ISO. Чувствительность нужно увеличивать только если нет другого выхода. И с плёнкой также было, по возможности снимали на плёнку с ISO 50 или 100.

slava_kry

Цитата:

Он и есть на самом маленьком ISO.
Вспомните Никон с начальным ISO 200

В Minolta D7D та же самая матрица но минимальное ISO 100. На сколько я знаю Minolta просто понижает сигнал для уменьшения чувствительности.

Цитата:

тупо повышают напряжение на чипе

Цитата:

Усиливают сигнал исходящий от матрицы.

Так что все-таки происходит? Может минимальное ИСО матрицы по своему воздействию на снимок не имеет ничего общего с ИСО фотопленки? Может правда банальное усиление сигнала в буферном усилке? Смещения и опорные напруги в АЦП и т.п. А матрица стоит столбом и никто ее не трогает.

regsss

Цитата:

А матрица стоит столбом и никто ее не трогает.

Так об этом и речь
Только повышающее напряжение подаётся на саму матрицу

slava_kry

Цитата:

Только повышающее напряжение подаётся на саму матрицу

Хех... Ну тогда нельзя снимать на больших ИСО не только из-за шума и искажений, но и из-за банального снижения срока жизни матрицы. Может это еще и похлеще чем ее длительный разогрев...

regsss

Цитата:

Может это еще и похлеще чем ее длительный разогрев...

Тут я пас