Forum Übersicht - RE: Vergleich Foveon-Sensor X3 gegen Sony EXMOR - 2

ZITAt (koeroe @ 2007-11-11, 17:40) Der Foveon ist keine Verbesserung bisheriger Technologien, er ist ein QUANTENSPRUNG.[/quote]
Nein, eine Mogelpackung.

ZITAt (Schmetterling im Eis @ 2007-11-11, 19:34) Hej Thomas,

kann dir nicht ganz folgen, kannst du das genauer erklären? Also was macht er denn sonst, wenn nicht jede Farbe tatsächlich aufnehmen?

Liebe Grüße
Marian[/quote]
Wenn ich mich recht erinnere - man darf mich korrigieren - sind beim Foveon nach wie vor Farbfilter notwendig, sodass ebenfalls Licht für die Messung verloren geht (man mag mir die unphysikalische Nomenklatur verzeihen).
Der Foveon suggeriert aber, dass das gesamte Licht zur Messung verwendet werden kann.

ZITAt (mts @ 2007-11-11, 20:46) ZITAt (hobel @ 2007-11-11, 19:45) Faveon passt sich da eigentlich nur an, wenn sie ihre realen Pixel auf die Schmu-Pixel der anderen hochrechnen.[/quote]Nö. Die Chips der anderen (in unserem Beispiel die Alpha 700) liefern eine Auflösung von 12 Millionen Pixeln. Die Sigma SD-14 ist eine außergewöhnliche 4,7-Megapixel-Kamera. Und eben keine 12-Megapixel-Kamera.
[/quote]
Zitat von Wikipedia:
ZITATA pixel (short for picture element, using the common abbreviation "pix" for "pictures" is a single point in a graphic image ...
in color systems, each pixel has typically three or four dimensions of variability such as red, green, and blue, or cyan, magenta, yellow, and black.[/quote]
Dieser (richtigen) Definition von Pixel haelt ein "Bayer Pixel" leider nicht stand.
Die Farbinformation wird interpoliert, deswegen muesste es "interpolierte Pixel" heissen.

ZITAt (thomasD @ 2007-11-11, 21:23) ZITAt (Schmetterling im Eis @ 2007-11-11, 19:34) Hej Thomas,

kann dir nicht ganz folgen, kannst du das genauer erklären? Also was macht er denn sonst, wenn nicht jede Farbe tatsächlich aufnehmen?

Liebe Grüße
Marian[/quote]
Wenn ich mich recht erinnere - man darf mich korrigieren - sind beim Foveon nach wie vor Farbfilter notwendig, sodass ebenfalls Licht für die Messung verloren geht (man mag mir die unphysikalische Nomenklatur verzeihen).
Der Foveon suggeriert aber, dass das gesamte Licht zur Messung verwendet werden kann.
[/quote]
Korrekt. Man braucht ein Filter für die "globale" Korrektur der spekralen Empfindlichkeit. Das erzählt Foveon den Endkunden natürlich nicht. Auch nicht, dass die Farbseparation über die Absorptionslänge in Silizium läuft und die wiederum extrem von der Schichtdicke des Siliziumwafers abhängt. Die Dicke von Wafer zu Wafer ist Schwankungen unterworfen, was nichts anderes bedeutet, dass jeder Batch von Foveon-Sensoren individuell kalibriert werden muss. Ein immenser Aufwand und einer der Gründe, warum sich das Prinzip nicht durchgesetzt hat.

ZITAt (thomasD @ 2007-11-11, 21:23) Wenn ich mich recht erinnere - man darf mich korrigieren - sind beim Foveon nach wie vor Farbfilter notwendig, sodass ebenfalls Licht für die Messung verloren geht (man mag mir die unphysikalische Nomenklatur verzeihen).
Der Foveon suggeriert aber, dass das gesamte Licht zur Messung verwendet werden kann.[/quote]
Hmm.. das verstehe ich anders.
Es wird wohl schon der Effekt ausgenutzt, das Licht unterschiedlicher Wellenlaenge unterschiedlich tief in einen
Halbleiter eindringt.
Filter in dem Sinne sind das nicht, aber ich wuerde mal annehmen dass z.B. vom roten Licht
nicht mehr viel ueber ist, denn das muss am tieftsen eindringen... da geht natuerlich was verloren.

ZITAt (Peanuts @ 2007-11-11, 22:14) ...die Absorptionslänge in Silizium läuft und die wiederum extrem von der Schichtdicke des Siliziumwafers abhängt.[/quote]Was soll da für ein Zusammenhang zwischen Absorptionstiefe und Wafer bestehen?

Der Vergleich ist im Endeffekt ganz einfach: Mit beiden Kameras unter gleichen Bedingungen Bilder machen, und dann die Bilder vergleichen. Dann sieht man das, was beide Kameras erreichen können. Auf was für einer Technologie welche Kamera aufbaut, ist völlig wurscht, das Ergebnis zählt. Oder wird ein Bild etwa besser oder schlechter, wenn man weiß, mit welcher Technik es aufgenommen wurde? Wenn man die Summe X für den Kamerakauf zur Verfügung hat, dann muss man halt alle Alternativen, die in diesen preislichen Rahmen passen, abwägen. Die Frage, ob man einen 4,7-MP Foveon-Chip mit einem 6-MP- oder einem 12-MP-Bayer-Chip vergleichen muss, ist bedeutungslos.

ZITAt (Dennis @ 2007-11-12, 9:31) ZITAt (Peanuts @ 2007-11-11, 22:14) ...die Absorptionslänge in Silizium läuft und die wiederum extrem von der Schichtdicke des Siliziumwafers abhängt.[/quote]Was soll da für ein Zusammenhang zwischen Absorptionstiefe und Wafer bestehen?
[/quote]
Die Dicke der Fotodioden auf dem Chip spielen eine Rolle. wenn du der Überzeugung bist, dass diese Schichtdicken nicht schwanken, dann solltest du dich mal dringend mit einem Chiphersteller unterhalten.

Zwischen 400 und 800 nm (also eine "Oktave" ändert sich die Absorbtionslänge von 0.2 auf über 10 µm. Faktor 50! Mit der Schichtdicke schwankt auch die Quantenausbeute der einzelnen Fotodioden bzw. die "Filtercharakteristik" ändert sich.

ZITAt (Peanuts @ 2007-11-12, 10:31) Die Dicke der Fotodioden auf dem Chip spielen eine Rolle.[/quote]Was hat die Dicke mit der Eindringtiefe zu tun?

ZITATwenn du der Überzeugung bist,[/quote]Ich kann mich nicht erinnern, eine "Überzeugung" geäußert zu haben.

ZITATZwischen 400 und 800 nm (also eine "Oktave" ändert sich die Absorbtionslänge von 0.2 auf über 10 µm.[/quote]Nochmal: Was haben irgendwelche Schichtdicken mit den Absorptionslängen zu tun? Die Absorptionslänge der Photonen ist doch eine physikalische Größe, die von der Wellenlänge resp. dem Energieinhalt der Photonen und vom Stoff abhängt.

Ganz einfach: wenn die Absorbtionslänge länger als die Schicht dick ist, dann ist die Schicht nahezu transparent und die Quantenausbeute geht in den Keller.

ZITAt (hobel @ 2007-11-11, 22:13) ZITAt (mts @ 2007-11-11, 20:46) ZITAt (hobel @ 2007-11-11, 19:45) Faveon passt sich da eigentlich nur an, wenn sie ihre realen Pixel auf die Schmu-Pixel der anderen hochrechnen.[/quote]Nö. Die Chips der anderen (in unserem Beispiel die Alpha 700) liefern eine Auflösung von 12 Millionen Pixeln. Die Sigma SD-14 ist eine außergewöhnliche 4,7-Megapixel-Kamera. Und eben keine 12-Megapixel-Kamera.
[/quote]
Zitat von Wikipedia:
ZITATA pixel (short for picture element, using the common abbreviation "pix" for "pictures" is a single point in a graphic image ...
in color systems, each pixel has typically three or four dimensions of variability such as red, green, and blue, or cyan, magenta, yellow, and black.[/quote]
Dieser (richtigen) Definition von Pixel haelt ein "Bayer Pixel" leider nicht stand.
Die Farbinformation wird interpoliert, deswegen muesste es "interpolierte Pixel" heissen.
[/quote]

Also wenn ich die Bayer-Interpolation richtig verstehe wird allerdings jedem dieser 4 tatsächlichen Pixel/Dioden (die ja jeweils mit einem Farbfilter versehen sind, zwei Grün, ein Rot und ein Blau) eben durch die Interpolation aus den umgebenden Dioden im Nachhinein eine vollständige RGB-Farbinformation zugewiesen... die wir dann auf dem endgültigen Bild sehen.
Versteh ich also nicht, warum du immer noch behauptest, ein 12MP Sensor hätte keine 12Millionen Bildpunkte... hat er eben doch. Nur ihre jeweilige Farbinformation ist nicht absolut, sondern interpoliert!

Marian

ZITAt (hobel @ 2007-11-11, 22:13) Dieser (richtigen) Definition von Pixel haelt ein "Bayer Pixel" leider nicht stand.
Die Farbinformation wird interpoliert, deswegen muesste es "interpolierte Pixel" heissen.[/quote]
Was viele übersehen: Beim Foveon-Sensor muss innerhalb des Pixels "interpoliert" werden. Um die RGB-Information aus den drei Dioden zu extrahieren muss man Quotienten bilden (Diode/Summe der Dioden). Das ist wesentlich aufwändiger und rechenintensiver als bei der Bayerinterpolation, wo man es praktisch nur mit Summation bzw. Division durch kleine Ganzzahlen zu tun hat.

ZITAt (koeroe @ 11. 11. 2007, 17.40 h) Der Foveon ist keine Verbesserung bisheriger Technologien, er ist ein QUANTENSPRUNG.[/quote]
Du weißt, was ein "Quantensprung" ist? Das ist der kleinste Sprung, der physikalisch möglich ist. Noch kleiner wäre Stillstand.


ZITAt (Schmetterling im Eis @ 12. 11. 2007, 13.47 h) Versteh ich also nicht, warum du immer noch behauptest, ein 12-MP-Sensor hätte keine 12 Millionen Bildpunkte ... hat er eben doch. Nur ihre jeweilige Farbinformation ist nicht absolut, sondern interpoliert![/quote]
So ist es. Und außerdem -- was in Diskussionen wie diesen immer gern unterschlagen wird -- hat ein 12-MP-Bayer-Sensor 12 Mio. echte Luminanzwerte. Es wird also "nur" die Farbinformation um den Faktor drei hochinterpoliert, nicht aber die (ohnehin wichtigere) Luminanzinformation. Aus diesem Grunde entspricht die Information, die in dem Bild eines 4,7-MP-Foveon-Sensors steckt, nicht dem eines 14-MP-Bayer-Sensors (wie von Foveon und deren Anhängern gern milchmädchenmäßig vorgerechnet), sondern eher etwa dem eines 9-MP-Bayer-Sensors. Der "Äquivalenzfaktor" beträgt ungefähr zwei, nicht drei -- soll heißen, hinsichtlich der schlußendlichen Gesamt-Bildqualität ist ein Foveon-Pixel etwa so viel wert wie zwei Bayer-Pixel.

Grundsätzlich ist das Foveon-Prinzip dem Bayer-Prinzip natürlich überlegen ... doch der Teufel steckt im Detail der technischen Realisierung. Um aus einem Foveon-Photoelement ein RGB-Pixel zu erzeugen, ist ein erheblich höherer Aufwand in Hard- und Software vonnöten, als um aus vier Bayer-Photoelementen vier (farbinterpolierte) RGB-Pixel zu erzeugen. Insbesondere die schwach ausgeprägte Farbtrennung ist ein ernstes Problem. Deshalb ist das Bayer-Prinzip in der Praxis dasjenige, welches sich heute durchgesetzt hat. Der strenge Patentschutz des Foveon-Prinzips ist für dessen technische Weiterentwicklung auch nicht gerade hilfreich. Ich kann mir allerdings vorstellen, daß nichtsdestotrotz in einigen Jahren das Bayer-Prinzip einmal als skurriler Anachronismus gelten und alle Digitalkameras (stark fortentwickelte) Foveon- oder andere, heute noch gar nicht erfundene Sensoren mit echten Dreifarb-Pixeln verwenden werden.

-- Olaf

ZITAt (01af @ 2007-11-12, 14:57) Du weißt, was ein "Quantensprung" ist? Das ist der kleinste Sprung, der physikalisch möglich ist. Noch kleiner wäre Stillstand.



Grundsätzlich ist das Foveon-Prinzip dem Bayer-Prinzip natürlich überlegen ... doch der Teufel steckt im Detail der technischen Realisierung. Ich kann mir allerdings vorstellen, daß nichtsdestotrotz in einigen Jahren das Bayer-Prinzip einmal als skurriler Anachronismus gelten und alle Digitalkameras (stark fortentwickelte) Foveon- oder andere, heute noch gar nicht erfundene Sensoren mit echten Dreifarb-Pixeln verwenden werden.

-- Olaf[/quote]

Physikalisch hast Du recht, aber "umgangssprachlich" ist ein Quantensprung ein paradigmenerschütternder Fortschritt. So meinte ich das. Ansonsten bin ich genau Deiner Meinung, wollte nur mal das Foveon Thema, das ja auch schon ein paar Jahre alt ist, diskutieren.

Klaus

ZITAt (Peanuts @ 2007-11-12, 12:03) Ganz einfach: wenn die Absorbtionslänge länger als die Schicht dick ist, dann ist die Schicht nahezu transparent und die Quantenausbeute geht in den Keller.[/quote]Na, das ist ja auch eine völlig andere Aussage, als dass sich die Absorptionslänge an sich ändern würde...

ZITAt (Dennis @ 2007-11-12, 18:01) ZITAt (Peanuts @ 2007-11-12, 12:03) Ganz einfach: wenn die Absorbtionslänge länger als die Schicht dick ist, dann ist die Schicht nahezu transparent und die Quantenausbeute geht in den Keller.[/quote]Na, das ist ja auch eine völlig andere Aussage, als dass sich die Absorptionslänge an sich ändern würde...
[/quote]
Die ändert sich mit der Wellenlänge...