От landman
К SKYPH
Дата 15.08.2019 14:04:49
Рубрики Современность; ВВС;

Re: Тема то...

Доброго всем времени суток
>Практически все хорошие фотографические и киношные ПЗС-ки и КМОСины отметились в тех или иных военных системах, в том числе в различных прицельных. Некоторые матрицы одновременно успешно использовались как на спутниковых системах, так и у медиков. И даже чисто коммерческие зеркалки использовались. И не только в руках военных корреспондентов. Ну а как иначе-то?

>>***Вы матрицы попутали, в Минолте а7 явно другая стоит, уч. Alex Lee уже уточнился. Так что мимо. Явно не заявленная Вами.
>> https://www.digicamdb.com/specs/konica-minolta_dynax-7d/
>
>Я попутал? ;-) Да нет, кто-то волшебным образом превратил беззеркалку Минольту А7 в зеркалку Конику Минольту Динакс 7Д :-) Но сути это не меняет. В зеркалке стояла скрываемая по названию ПЗС матрица от Сони формата APS-C, с разрешением 6,1 МП, в формате APS-C IMX571 с 26МП вообще ту старую матрицу размазывает самым тонким слоем по асфальту. У той от Коники-Минольты типичная чувствительность была где-то 2800-2900 mV при пикселе размером 7.8µm. А у IMX571 5630 mV при пикселе 3.76 μm. И еще 16-бит набортного АЦП против 12 бит внешнего у Динакс 7Д

*** Konica Minolta Dynax 7D — зеркальная цифровая камера, разработанная компанией Konica Minolta. На европейском рынке продавалась как Dynax 7D, на североамериканском — как Maxxum 7D, на азиатском — как Alpha 7D.
https://ru.wikipedia.org/wiki/Konica_Minolta_Dynax_7D

И я не готов с Вами сейчас спорить т.к. видел даташита на матрицу Минолты. Плюс Вы и подменили мыльницу с типовым сенсором 20-25 МПс и размером 1/2.8 - 1/3,2 на APS-C. И насколько я понял из методики Сони, Вы даете интегральную чувствительность без учета ширины диапазона волн.


>>
>>***А когда КМОП у матрицы ушли краевые эффекты и неравномерность усиления? насколько я знаю вся медицина и прочее спецназначение до сих пор сидит на CCD
>
>Краевые эффекты - это вообще вопрос к оптике и микролинзам на пикселях. Та же CMOS с технологией Stacked BSI в микролинзах не нуждается вовсе, там вся поверхность пикселя на 100% является светочувствительным слоем без затенения. А так-то микролинзы были и на CCD, те же серии KAI от Кодак, иначе фиг бы они дожали QE до 60%, пусть даже только в районе 520-540нм. При этом, если брать прицелы и цифровые системы ночного наблюдения, то по причине длиннофокусности оптической схемы, углы падения света на пиксели достаточно близки к нормали, а потому и эффект этот для них несущественен. Собственно, и пик светочувствительности тех же КАИ от Кодак не случайно подогнали к свету, излучаемому ЭОП. Все, так сказать, для любимой армии. Ну и для космоса. По странному стечению обстоятельств, видимо совершенно случайному, эта же серия обладала удивительной стойкостью к радиации, чуть ли не в 10 раз выше, чем ПЗС от Соньки.
>А неравномерность усиления, как и полосатость CCD всю жизнь чистились в схемах считывания.
>Насчет медицины и КМОС. Вот раньше эти хлопцы ( http://www.qioptiq.com/x-ray.html) сидели на ПЗС от Кодак в модели Luma X-System Fluoroscopy Camera. Ровно на тех же, что использовали в космосе на вполне себе как военных, так и гражданских спутниках. Сейчас там CMOS (IMX249) от Соньки в системе SlimLine High-Performance CMOS X-Ray Camera. А ближайший родственник этой матрицы (IMX174) засветился у военных. И другой не ближайший, но достаточно близкий родственник, по-моему 273-я используется в цифровых ночных прицелах. Используются ли они в космосе, я не в курсе. Но сам факт применения в медицинской рентгеновской технике ( да еще в такой оптической схеме под прямым воздействием р-лучей) говорит об очень серьезной радиационной стойкости CMOS матриц этого семейства.

*** Я и говорю, срач CCD vs CMOS вечен. Но за счет дешевизны и низкого энергопотребления в массовке победил CMOS. А CCD забросили, дорого. А где не дорого там можно налететь п. 3.14

Олег aka Landman
От SKYPH
К landman (15.08.2019 14:04:49)
Дата 16.08.2019 11:59:29

И все же воздержитесь от дальнейших передергиваний.


>>Я попутал? ;-) Да нет, кто-то волшебным образом превратил беззеркалку Минольту А7 в зеркалку Конику Минольту Динакс 7Д :-) Но сути это не меняет. В зеркалке стояла скрываемая по названию ПЗС матрица от Сони формата APS-C, с разрешением 6,1 МП, в формате APS-C IMX571 с 26МП вообще ту старую матрицу размазывает самым тонким слоем по асфальту. У той от Коники-Минольты типичная чувствительность была где-то 2800-2900 mV при пикселе размером 7.8µm. А у IMX571 5630 mV при пикселе 3.76 μm. И еще 16-бит набортного АЦП против 12 бит внешнего у Динакс 7Д
>
>*** Konica Minolta Dynax 7D — зеркальная цифровая камера, разработанная компанией Konica Minolta. На европейском рынке продавалась как Dynax 7D, на североамериканском — как Maxxum 7D, на азиатском — как Alpha 7D.
> https://ru.wikipedia.org/wiki/Konica_Minolta_Dynax_7D


Еще раз четко и по буквам. Она на азиатском рынке ( казалось бы, при чем тут азиатский рынок?) хоть и была Alpha 7D, но она была именно Konica Minolta Alpha 7D. И при чем тут упомянутая Вами с самого начала Минольта А7? Отвечаю, ни при чем. Вы ошиблись самого начала, отказались признать ошибку и начали юлить и передергивать.



>И я не готов с Вами сейчас спорить т.к. видел даташита на матрицу Минолты.

С учетом особенностей Ваших внезапно и произвольно изменяемых наименований, просьба ТОЧНО указывать модель. на Konica Minolta Dynax 7D у вас нет и не может быть даташита на матрицу, потому что по коммерческому соглашению Коники Минольты и Сони они скрыли эти данные. Но сама матрица достаточно легко вычисляется по размеру и точному числу пикселей. Там у Соньки на тот момент был не слишком богатый выбор. На первоначально упомянутую Вами Минольту даташиты с точным указанием матрицы легко доступны и не скрывались.


> Плюс Вы и подменили мыльницу с типовым сенсором 20-25 МПс и размером 1/2.8 - 1/3,2 на APS-C.

Вы указали вначале Минольту А7( а это беззеркалка с сенсором 2,3), которая потом у Вас же плавно превратилась в Konica Minolta Dynax 7D, которая зеркалка с сенсором APS-C. Поэтому вначале я, естественно сравнивал сенсор 2/3 дюйма с наиболее близким по размеру сенсором 1/1.7. А когда Вы плавно превратили беззеркалку в зеркалку с совсем другой матрицей, я тоже начал сравнивать формат APS-C с точно таким же форматом APS-C.
При этом Вы меня же пытаетесь обвинить в подменах. Простите, это уже немножечко за гранью порядочности. Возьмите себя в руки и не надо окончательно терять лицо.


> И насколько я понял из методики Сони, Вы даете интегральную чувствительность без учета ширины диапазона волн.

Вы ничего не поняли из методик Сони. Они указывают получаемые микровольты ( а сейчас немного другие единицы) с матрицы при съемках с определенным точным числом фотосилы объектива ( с разным для цветных и черно-белых матрицы) от стандартного объекта с точным указанием яркости при освещении стандартным источником света с точной температурой света. А Кодак, Дальса, Филлипс, Онсеми и прочая чаще указывали количество электронов. Хотя Онсеми тоже вон плохому научился и тоже перешел на микровольты. А про ширину диапазона инженеры Сони (и я с ними) точно ничего говорить не будут. Ибо диапазон - это интервал значений какой-либо величины, то есть совсем грубо, это и есть ширина, и про ширину ширины говорить обычно не принято в технических кругах.
Если Вам и в само деле любопытно, вот так вот выглядят те самые показатели квантовой эффективности для для типовых матрицы ПЗС и КМОС от Соньки, Антины и Питона с учетом wavelength:

https://www.argocorp.com/cam/ImagingSource/common/PDF/wpspectsens_1.10.en_US.pdf

ну, то есть картинка почти идентичная. Но только надо учитывать, что на этих графиках квантовая эффективность матриц Соньки приведена ОТНОСИТЕЛЬНАЯ, а для прочих чаще настоящая ( плюс, косяк с разрядами цифр процентов у Питона). То есть, пик они засчитывают за 100%. При этом точная АБСОЛЮТНАЯ квантовая эффективность будет немножечко другой. У ПЗС без микролинз - 25-30%, дай боже 35%. С микролинзами в лучшем случае до 60% для научных ПЗС-к. Та же ранее крутейшая ПЗС КАИ-1020, применвшаяся и в НАСА, и у военных, и у медиков, так вот она имела в пике на 500 нм всего-то 44%, и темновой ток имела в 50 e− . У Соньковских КМОСов IMX174/249 она будет вот такой, это данные для камеры от PTgrey, ныне FLIR с CMOS матрицей IMX249:
https://3.bp.blogspot.com/-C1DMe5e26d0/VLi2wCrie6I/AAAAAAAALSA/xTtrpSU8zdg/s1600/PG+IMX249+Mono.JPG



Итого абсолютная QE = 82% и общий шум камеры от 10.33 e− до 14.31 e−. То есть, шум матрицы будет еще меньше. Именно поэтому те же уже упоминавшиеся мной производители медтехники и заменили KAI-1020 на IMX249, потому что и чувствительность выше, и шум меньше. А соньковские-то аналогичные ПЗС были послабже, чем серия ПЗС KAI. И ведь есть еще КМОСы с BSI, так вот у них почти ровная линия на уровне от 70 до 80% (и даже больше) по всему видимому диапазону. Таким образом, современный КМОС рулит и управляет, а ПЗС все, закончился. Закончился даже для научного и военного применения, где никто не считает денег, но принципиально важен результат. Вон, та же HAMAMATSU всю основную линию научных камер перевела на КМОС. Ну вот разве что остались запредельно дорогие EM-CCD, с двойной выборкой для очень очень специальных целей. Но тоже не надолго.




>
>*** Я и говорю, срач CCD vs CMOS вечен.

Спор ПЗС против КМОС закончился в ивду того, что боец КМОС трижды нокаутировал бойца ПЗС. Нокаутировал по большей чувствительности, нокаутировал по меньшему шуму, и нокаутировал по меньшей цене


>Но за счет дешевизны и низкого энергопотребления в массовке победил CMOS.

Он везде победил. в том числе по причине существенно более высоких характеристик.

> А CCD забросили, дорого.

Дорого, хуже конкурента и без перспектив на улучшение характеристик по причине исчерпания технологии, сложная схема питания, сложная прецизионная схема тактовки, сложная схема считывания. Но самое главное - конкурент РЕЗКО обошел по характеристикам и остался недорогим. Это когда появились Сонькины КМОСы серии Прегиус. И вот уже произошли и вторая и третья революция КМОС (BSI и Stacked BSI) и все. Думаю, даже EM-CCD, которые самая последняя итерация научных (и военных) ПЗС умрут очень скоро. Потому что даже второе поколение Прегиусов без BSI поволяло делать приборы ночного видения без усилителя ЭОП. А BSI к еще большей QE дает возможность видель не зеленую или черно-белую картинку в ПНВ и прицелах, а самую настоящую цветную с естественными цветами без искусственного окрашивания. Или высококонтрастную с большим диапазоном в 12-14 бит черно-белую.


От landman
К SKYPH (16.08.2019 11:59:29)
Дата 16.08.2019 14:11:11

Re: И все...

Доброго всем времени суток

1. За Минолтой Альфа7 исторически закрепилось название Минолта А7. Может оно и не правильное, но Гугл подтвердит, достаточно лишь поискать Минолта А7. Minolta Dimage7 обычно так и называют - Dimage7. Модель я еще и уточнил разращением матрицы. Будьте внимательны и следите за СВОИМИ руками.

2. Если уж совсем точно, то чувствительность фотоэлемента мерят в А/лм. Измерять фоточувствительность в вольтах? Думаю это маркетинг и продвижение товара.

3. CCD теоретически имеет ЛУЧШУЮ фоточувствительность чем CMOS при равных размерах матрицы и числе пикселей. Реализуют ли на практике?

4. Исходя из первоначальной аналогии с АФАР корректно говорить от сравнении изделий выполненных по одной технологии. CCD vs CCD и CMOS vs CMOS


Олег aka Landman
От SKYPH
К landman (16.08.2019 14:11:11)
Дата 19.08.2019 13:02:48

Re: И все...

>Доброго всем времени суток

>1. За Минолтой Альфа7 исторически закрепилось название Минолта А7. Может оно и не правильное, но Гугл подтвердит, достаточно лишь поискать Минолта А7. Minolta Dimage7 обычно так и называют - Dimage7. Модель я еще и уточнил разращением матрицы. Будьте внимательны и следите за СВОИМИ руками.

набор натяжек, снова переходящий в перекладывание вины.


>2. Если уж совсем точно, то чувствительность фотоэлемента мерят в А/лм. Измерять фоточувствительность в вольтах? Думаю это маркетинг и продвижение товара.

К сожалению, Вы не очень понимаете о чем говорите. Есть стандарт APEX, есть стандарт ISO, чувствительность измеряют в безразмерных единицах, есть собственная методика измерения от KODAK и много, много других вариантов, к примеру, от консорциума японских производителей. И дело не в маркетинге, дело в некотрой исторической обусловленности, с одной стороны, а с другой дело в технических реализациях. Вот чувствительный элемент классической ПЗС - это, фактически, конденсатор. Какие, нафиг, амперы? Вот потому тот же Кодак или Филлипс измеряли в электронах. В серии ПЗС КАИ от Кодак фоточувствительный элемент был уже не конденсатор, по очевидно причине, а фотодиод, как в КМОС, и этот фотодиод заряжал уже конденсатор. Поэтому, формально, можно было мерять и по электронам, что Кодак и продолжал делать. А можно было уже измерять вольтаически, что и делает сейчас Онсеми для КАИ, купивший бизнес у Кодак. В CMOS, чаще всего, светочувствительный элемент - это по устройству фотодиод, вот там теоретически можно бы использовать токовую чувствительность по световому потоку, но его устройство имеет свои особенности, потому долго использовалась именно вольтаическая чувствительность. А сейчас японский консорциум навязывает ISO вообще цифровую единицу отсчета выхода от АЦП.



>3. CCD теоретически имеет ЛУЧШУЮ фоточувствительность чем CMOS при равных размерах матрицы и числе пикселей. Реализуют ли на практике?

Нет, современные ПЗС имеют худшую чувствительность при равной площади и при равном числе пикселей.
Все определяет базовая характеристика - квантовая чуствительность.

Макcимум для интерлейсед ПЗС - вот:
https://html.alldatasheet.com/html-pdf/759198/ONSEMI/KAI-1020/2447/11/KAI-1020.html

11 страница как раз и дает нам типичную картину квантовой эффективности, приведенной к спектральной чувствительности, причем для очень даже хорошей ПЗС матрицы, одной из лучших, к счастью, в абсолютных процентах, а не в относительных цифрах
И что мы видим? А мы видим 44% на пике чувствительности и это с микролинзами. А без микролинз и вовсе катастрофа - менее 10%.

При этом конкурирующая КМОС IMX249 дает вот такую картинку квантовой эффективности, приведенной к спектральной чувствительности :

Для моно:
https://3.bp.blogspot.com/-C1DMe5e26d0/VLi2wCrie6I/AAAAAAAALSA/xTtrpSU8zdg/s1600/PG+IMX249+Mono.JPG



То есть, более 80%. При этом надо понимать, что 249 - это уже старая матрица, первого поколения Прегиус.
И для цветной:

http://2.bp.blogspot.com/-zGNXLnjwwWw/VLi28pRlXuI/AAAAAAAALSI/XvkuasL6QKs/s1600/PG%2BIMX249%2BColor.JPG



При этом технология ПЗС исчерпана, там структура проста как кирпич и не подлежит более никакой модификации. Что-то серьезное придумали только в Кодак с той самой идеей с внедрением фотодиода в структуру ПЗС. Но это уже, прямо скажем, гибридная структура, которую называть уже ПЗС и не совсем корректно. С другой стороны, поскольку снятие полезного сигнала осталось все тем же, за счет зарядовой связи, то пусть будет называться ПЗС. Потом придумали микролинзы, что повысило квантовую чувствительность интерлейсед ПЗС матрицы до приемлемого уровня. Потом испробовали все возможные легирующие присадки к кремнию, и для повышения чувствительности, и для смещение максимума чувствительности ПЗС из зоны ближнего инфракрасного сначала в голубой, потом в зеленой после игрищ с индием. Ну вот придумала Кодак очень хитрый и дорогой способ двойного коррелированного снятия заряда. Здорово. Шум считывания (но не пиксельный) снизился очень существенно. Но QE остался почти прежним, дотянул до 50 процентов в пике чувствительности. И с шумами пикселя в в структуре ПЗС ничего сделать нельзя, это обусловлено законами физики, там никак нельзя более улучшить изоляцию пикселей. Можно только уйти на КМОС, где это реализуется достаточно легко, в силу другой схемотехники.

А ведь есть еще много раз упомянутая мной технология BSI, которая дает высокую (70-80 и выше%), практически равномерную чувствительность для матриц на всем диапазоне, от голубого до красного, да так что пришлось резать фильтрами чувствительность во избежание засветок от ближнего инфракрасного света. При этом BSI дает на КМОС увеличение стоимости на 20-30%, с тенденцией к снижению, а для ПЗС стоимость увеличивается в 10 раз.

А есть еще Stacked BSI, которая сделала всю поверхность КМОС-матрицы светочувствительной, что избавило от необходимости использовать микролинзы. А это дало еще и отличную чувствительность к свету с большим отклонением от вертикали. То есть, разбиты все позиции ПЗС, и интерлейсед и фуллфрейм.

>4. Исходя из первоначальной аналогии с АФАР корректно говорить от сравнении изделий выполненных по одной технологии. CCD vs CCD и CMOS vs CMOS

Умер ПЗС за ненадобностью. Его обошли по всем характеристикам. Нетехнологичность, дороговизна тут вторичны, главное, повторюсь, ПЗС проиграл по характеристикам. Так что остается нам сравнивать КМОС с КМОСом.