зависимость шума матрицы от размера пикселя

Цитата:

от:Голубков Александр
Это скорее чисто технические вопросы, так же как кому то в школе интересны уроки физики/химии (о чём этоя я ), хотя никто не будет проводить таких опытов дома - но всё равно интересно.

Про фотодиод-матрицы можно поговорить в теории, форум то технический. При этом можно вообще не уметь фотографировать и не иметь фотика.

Подробнее

Ну знать матчасть, это как бы надо И иметь хотя бы примерное представление о работе своего инструмента тоже не повредит.

Чтоб ответить на Ваш некорректный вопрос корректно, нужно рассматривать два абстрактных аппарата. Абсолютно одинаковых по размеру матрицы, по технологии формирования переходов в полупроводнике, с равным размером этих струтур, но с разным количеством пикселей... Или наоборот, количество пикселей - const, а размеры разные. Только тогда и технология меняется... В общем, такого небывает. Посему - ответа нет. И весь этот спор и практика это подтверждают.

Цитата:

от: омега
Тогда Вам снова в школу. На второй год.
И не мешайте в кучу фотоэлементы и транзисторы. Это разные вещи.

Это для вас они разные, у диодов по два вывоа, а у транзистора три... :D
А с точки зрения полупроводниковой теории в отношении шумов в P-N переходах это одно и то же. Причины шума, зависимости от емкости перехода, внктреннего сопротивления, ВАХ практически одни и те же.

Цитата:

от:Голубков Александр
шум от фотонов - зависит от чистоты материала кремния (возможно для микропроцессоров это не важно). Не каждый фотон выбивает электрон, а некоторые фотоны выбивают несколько электронов в пределах количества энергии этого фотона.

Подробнее

Не совсем.
Фотонный шум является следствием дискретной природы света. Любой дискретный процесс подчиняется закону Пуассона (статистике). Поток фотонов также следует этой статистике, согласно ей, фотонный шум равен квадратному корню из числа фотонов. Таким образом, отношение сигнал/шум в потоке фотонов, падающем на пиксель, будет также равно корню квадратному из числа фотонов.

Например, из 100 прилетевших фотонов 10 будут шумовыми (это значит, что при одинаковой равномерной освещенности матрицы на один пиксель может прилететь 95 фотонов, а на соседний -105 фотонов).

Чем больше собирающая площадь пикселя, тем больше фотонов на него прилетает, тем больше отношение сигнал/шум.

Фотонный шум - это фундаментальное ограничение по шумам. Ниже получить нельзя.

Фотонный шум - это круто. Только на данный момент развития мы еще не дошли до уровня фотонных шумов. Пока нас донимают банальные тепловые шумы p-n переходов. Именно поэтому были проекты цыфровых аппаратов с системами охлаждения. Именно поэтому после 5 минут интенсивного щелканья мегапиксельной мыльницей резко возрастает уровень шумов.
Я начинал свою цифровую эру с Панаса FZ10. По температуре корпуса определял когда надо дать аппарату передохнуть.

На зеркалке матрица вообще стоит холодная, но первый жен кадр на ИСО1600 будет весь в шумах и явно не тепловых.

Выдержка в 16 раз короче, чем на ИСО 100 и с переходом на ИСО12800 (выдержка короче в 128 раз) это вообще наверное будет основной шум (фотонный).

http://canon7d.ru/doku.php?id=%D1%81%D1%82%D0%B0%D1%82%D1%8C%D0%B8:%D1%88%D1%83%D0%BC_%D0%B4%D0%B8%D0%BD%D0%B0%D0%BC%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D0%B4%D0%B8%D0%B0%D0%BF%D0%B0%D0%B7%D0%BE%D0%BD_%D0%B8_%D1%80%D0%B0%D0%B7%D1%80%D1%8F%D0%B4%D0%BD%D0%BE%D1%81%D1%82%D1%8C_%D0%B2_dsrl

"Для выдержек меньше секунды, шумы считывания достаточно постоянны, а тепловой шум весьма незначительно влияет на общую зашумленность изображения. Поэтому далее в этой статье он рассматриваться не будет. "

Цитата:

от:Patternman
Это для вас они разные, у диодов по два вывоа, а у транзистора три... :D
А с точки зрения полупроводниковой теории в отношении шумов в P-N переходах это одно и то же. Причины шума, зависимости от емкости перехода, внктреннего сопротивления, ВАХ практически одни и те же.

Подробнее

Набор слов из радиотехники без понятия, что они обозначают.
В школу. И факультативно радио-кружек на станции Юных Техников.

Цитата:

от: омега
Набор слов из радиотехники без понятия, что они обозначают.
В школу. И факультативно радио-кружек на станции Юных Техников.

Вот вот, Желаю Вам удачи в освоении основ теории и приобретении практических навыков. :D Заодно узнаете и название курса, на котором ЭТО проходят, а повезёт, так и ВАХ диода на лабораторной доведется измерить...

Цитата:

от: Анатол
Фотонный шум - это круто. Только на данный момент развития мы еще не дошли до уровня фотонных шумов. Пока нас донимают банальные тепловые шумы p-n переходов.

Дошли, дошли. Примерно половина шума на матрицах зеркалок - это фотонный шум.

Цитата:

от: Анатол
Пока нас донимают банальные тепловые шумы p-n переходов.

Если бы это было так, то на снимке вообще могло бы быть море шума
(Полноразмер надо будет поискать или вечером будет снять проще новый)

Выдержка 240 секунд - это всё же время, за которое тепловой шум, будь он основным, просто загадил бы всё изображение.

Безлунная ночь и удачно погасла линия освещения на улице на переднем плане.

ЗЫ: Фокусировался по ЛВ (т.е. матрица даже не была полностью холодной), иначе не чего было не видно - кромешная тьма. И при съмке в ЛВ на экране камеры удобненько отрабатывает секундомер, по которому я смотрел, когда переключить на пульте кнопочку. А вообще матрицу греет только считывание данных, при экспозиции матрица не греется.

Цитата:

от:Patternman
Вот вот, Желаю Вам удачи в освоении основ теории и приобретении практических навыков. Заодно узнаете и название курса, на котором ЭТО проходят, а повезёт, так и ВАХ диода на лабораторной доведется измерить...

Подробнее

Где что изучается знаю прекрасно. И теоретические основы электротехники и основы радиотехники. Еще раз заявляю, что терминологию вы знаете, а что это обозначает - нет. Вот вы уже в двух постах упоминаете слово ВАХ. Если это кавказкое: "Вах-вах-вах какая у вас... проводимость" :P , то это одно дело, и здесь вы может и сильны, если же вольт-амперная характеристика п/п прибора, то она никакого отношения к шумам, о чем идет дискусия в этой ветке, не имеет.
И вот вы опять пишите:
Цитата:

от: Patternman
Причины шума, зависимости от емкости перехода, внктреннего сопротивления, ВАХ практически одни и те же.

Это как ВАХ практически одни и те же???
Это один из основных характеристик п/п приборов, чем они и отличаются, а для вас они "одни и те же". И так по всем пунктам.
Знать терминологию и знать теорию это разные вещи.
И по этому, как было написано выше:
В "школу" на второй год. И через год с зачеткой сюда на пересдачу.
Отвечать больше не буду, так как это уже флуд.

ни ВАХ ни емкость pn перехода никакого отношения к шумам не имеют!

Цитата:

от: Altivar
ни ВАХ ни емкость pn перехода никакого отношения к шумам не имеют!

К шумам, вызванным соседом с дрелью за стеной... да. Но когда мы рассуждаем о матрице, то рассматривать шумы отдельно от отношения Сигнал/Шум, т.е. ДД пикселя бессмысленно.
При съемке сцен с высоким ДД можно воочию увидеть "длину" линейного участка ВАХ по пересветам и шумы, возникающие при попытке вытянуть тени.

Цитата:

от: омега
Это как ВАХ практически одни и те же???

ВАХ германиевых, кремниевых и т.п. структур имеют одинаковую форму, т.е. общие закономерности изменения I и U. Или это уже не так?

Ну понаписали... На самом деле все гораздо проще. Шум - это разница в величине снимаемых сигналов с соседних пикселей при одинаковом падающем на них световом потоке. В данном случае физика процесса (за счет чего образуется сигнал) совершенно не важна. А важно то, что чем больше площадь пикселя, тем света попадает больше, соответственно сигнал сильнее, а примеси, дефекты структуры решетки и тепловые флуктуации наоборот, усредняются из-за чего разница в сигналах между соседними пикселями становится меньше. Соответственно отношение разницы сигналов к среднему сигналу (среднеквадратичное отклонение - а это шум и есть) становится существенно меньше, т.е. уменьшается шум. В современных матрицах используются просто более чистые материалы, поэтому меньшие пиксели шумят меньше чем более крупные на старых матрицах.

по поводу размера пикселя и количества шумов, получается что чем больше пиксель тем он меньше шумит, но практика показывает обратное, возьмите для сравнения первопятак и второпятак. У первопятака размер пикселя больше, но на высоких ИСО он шумит больше, почему? Нам отвечают что на второпятаке лучше работает внутрикамерный шумодав (лучше математическое-программное обеспечение которое борется с шумами), тогда если сравнивать картинку с старопятока и второпятока, на одинаковом ИСО=1600, то старопятак должен шуметь меньше?
З.ы. по поводу применения внутрикамерного шумодава, ни один внутрикамерный шумодав не сравнится с Фотошопом и 4-х ядерным настольным компьютером, так может ну нафик его, и все шумодавить на ПК.

4-х ядерный проц в 3Д марке проигрывает аналогичному тесту захудалой видеокарты со 128 шрейдерными блоками и т.п. (там такой CPU тестик и разрешение даже к 640х480 снижается 4-5 fps на четурёхядернике, после 120 fps на предыдущих 1280х1024 даже как-то не по себе - на сколько производительнее специализированный проц) - на i7 не смотрел, там вроде есть 3Д ускоритель - может уже и не так плохо, но многопоточного РАВ конвертера там точно нет.

4-х ядерный ПК один РАВ открывает несколько секунд. А yа камере 4-7 к/сек лупить и при этом конвертить jpg и на флешку их кидать - многопоточность рулит (а проц к тому же в камере от батареек работает и потребляет не особо много )

Технология 5Д и 5Дмарк2 всё же отделяется 3-мя годами - эффективная площадь сенсора = сумме площадей пикселов, а не 24х36 мм - а как там микролинзы сделаны, какой там ИК фильтр стоит и АА. Прозрачность байера и пртосто качество микролинз.

Вот еесли оно будет 90% то дальше на этм 11% не выдавить, тока что-то с кремниевой технологией делать.