Teoretisk spørsmål om lys og støy

[Simen1]

Hvor mange fotoner må treffe en gitt subpixel på dagens beste sensorer (f.eks Nikon D3) for at det skal bli registrert som "ikke fullstendig mørkt"? Og hvor mange fotoner skal det til for at den subpixelen klarer å registrere en forskjell på to lysstyrker?

 

Hvor nært den teoretiske grensen for lysregistrering er vi? Altså hvor stort er potensialet for forbedringer i teorien på hvor høye ISO-verdier man kan få en akseptabelt lav støy?

[Autoxave]

Jeg har ikke svarene på dine spørsmål, men er fryktelig nysgjerrig på hvorfor du vil vite antallet fotoner som må treffe en subpixel for at det ikke skal bli reg som fullstendig mørkt....

[dhjerp]

Har ikke anelse, men tror vel det med dagens teknologi nærmer seg den teoretiske grensen.

 

Videre kan vi jo spekulere litt med å se litt bakover.

 

Når jeg drev med film var ASA 1600 meget høyt, og noe jeg brukte sjeldent og så på 3200 nærmest som grensen for det mulige. Det er ikke så lenge siden vi ble imponert over å kunne ta bilder med 3200 og 6400, nå sprenger vel nesten Nikon lydmuren med mulighet for ISO 25600. Det digitale opptaksmediet (for folk flest) er tross alt ikke så gammelt.

 

Videre husker jeg harddisker på noen få MB, og GB var et ord vi nesten ikke visste hva betød. Nå snakker vi fort om TB selv i vanlige hjem, igjen tross alt ikke så mange år etter.

 

Jeg tror at når den teoretiske grensen blir nådd (om den ikke allerede er det), med dagens teknologi, vil allerede morgendagens teknologi være i produksjon som setter nye grenser.

[Simen1]

Jeg har ikke svarene på dine spørsmål, men er fryktelig nysgjerrig på hvorfor du vil vite antallet fotoner som må treffe en subpixel for at det ikke skal bli reg som fullstendig mørkt....

9350333[/snapback]

Jeg er nysgjerrig og teknisk fiksert

 

Jeg tror det er flere enn meg som fikk nærmest bakoversveis av å lese om Nikons ISO 25.600 når jeg trodde vi allerede var ganske nært den teoretiske grensen med ISO 3.200. Det er ikke mer enn 7 år siden ISO 800 var revolusjonerende bra på Nikon D1 i 1999 og man snakket om å være nært den teoretiske grensen fordi det statistisk må en del fotoner per subpixel for at man skal kunne klare å lage en definert farge. For å i det hele tatt registrere lys må i hvert all ett foton treffe subpixelen.

 

Det får meg til å lure på om det i teorien er mye rom for å øke dette ennå mer. Er det f.eks teoretisk mulig at vi om 10 år har ISO 25.600 som standard på kompaktkameraer og ISO 409.600 på de råeste speilreflekskameraene?

 

Den teoretiske begrensningen settes ved at sensoren plukker opp og registrerer hvert eneste foton. Ved en viss lysstyrke så er det et visst antall fotoner som i det hele tatt har retning mot sensoren.

 

Hvor mange fotoner per kvadratmeter per sekund må f.eks til for å for å oppnå 1 candela/m^2 lysstyrke?

[Xmag]

Hva legger du i begrepet subpixel? Bildesensorer opererer normalt ikke med subpixler slik jeg er vant med begrepet fra feks LCD-skjermer.

 

Ellers er jo en del av grunnen til D3s høye ISO-verdi at den har større areal per pixel. Hadde man kunnet doble arealet per pixel (som svarer til en halvering i oppløsning) ville vel ISO-verdien også dobles. Og større areal per pixel vil jeg tro forklarer mye av en eventuell høyere sensitivitet per pixel enn f.eks EOS 1DMkIII har. Så hvis man tenker seg at oppløsningen på D3 var 3.2 MP vill jeg anta at man kunne boostet ISOverdien opp i 102.400. Faktisk ville vel dette med samme teknologi gi bedre signal til støyforhold. Eller tar jeg feil?

[Simen1]

Hva legger du i begrepet subpixel? Bildesensorer opererer normalt ikke med subpixler slik jeg er vant med begrepet fra feks LCD-skjermer.

9351457[/snapback]

Ups, det glemte jeg av et øyeblikk Regn med hver pixel i stedet for.

 

Ellers så ser jeg behovet for å innføre en begrensning på pixel-areal i spørsmålet mitt. Hvor mange fotoner må til for at en pixel på f.eks 5*5 mikrometer (som på D300) må til for at D300 registrerer det som ett hakk over absolutt mørke? Og hvor mange fotoner må til for hvert hakk oppover den digitale lysstyrkeskalaen?

[Kristallo]

Her finner du litt informasjon og noen fine linker:

https://www.diskusjon.no/index.php?act=ST&f=114&t=656156

 

Størrelsen på hver piksel er viktig for lysfølsomheten, men mikrolinsene som ligger over er også viktige siden de fokuserer lyset på den delen av chipen som er følsomt for lys og bort fra de delene som brukes til signaler og prosessering. D3 skal ha spesielt gode mikrolinser.

 

Det får meg til å lure på om det i teorien er mye rom for å øke dette ennå mer. Er det f.eks teoretisk mulig at vi om 10 år har ISO 25.600 som standard på kompaktkameraer og ISO 409.600

Man kan få en 4x økning ved å unngå at det aller meste lyset blir absorbert av farvefiltrene og man kan få en 3x økning i effektivitet i bildebrikken. Ved å fjerne litt elektronisk støy og forbedre algoritmene så den opplevde støyen blir lavere så er vi på 16x forbedring.

 

Så min påstand er at det er teoretisk mulig men muligheten for at vi vil se det er ikke så stor siden kostnadene blir store i forhold til markedet. De aller aller fleste bilder blir jo tatt på ISO 200 eller lavere.

 

For å sette det litt i perspektiv så har astronomer hatt kameraer med den slags følsomhet i mange år, det er i hovedsak snakk om å gjøre det praktisk og billig nok.

[Xmag]

Her vil du kunne lese noen svar:

Clarkvision

[feikRAM]

Kanskje på tide å nytta ein logaritmisk skala for ljosvarleik? Tala begynner å verta latterleg store.

[Anew]

Kanskje på tide å nytta ein logaritmisk skala for ljosvarleik? Tala begynner å verta latterleg store.

9356118[/snapback]

Men det føles så bra med store tall!

 

Tenk deg hvor mye bedre "OMFG!111! ISO 25600!1!" selger enn "Jøss! ISO 45 jo!"...

[Simen1]

Oi, det var fine linker med mye info. Takk!

[tomsi42]

Kanskje på tide å nytta ein logaritmisk skala for ljosvarleik? Tala begynner å verta latterleg store.

9356118[/snapback]

Ja det er kanskje en ide å få tilbake DIN skalaen.

 

Men DIN 45 høres da unektelig pinglete ut da

 

Tom

Endret 25. august 2007 av tomsi42

[Litejk]

De burde jobbe med å ha lave isotider og! Feks iso 50 med skikkelig kalibering!

[tomsi42]

De burde jobbe med å ha lave isotider og! Feks iso 50 med skikkelig kalibering!

9359819[/snapback]

Det hadde vært nyttig det også - selv om behovet denne sommeren har vært minimal...

 

Tom

[PMnormal]

Rørslett hadde en god og enkel løsning på problemet med for høy iso på fotodotten etter Nikon-slippet; bruk gråfilter. Kvaliteten vil ikke bli bedre likevel.

[MrQuote-on-Quote]

Alle som har vært i militæret og lekt seg med lysforsterkingsutstyr vet at det er ganske mye lys selv midt på natta, når man bare har utstyret til å plukke det opp. Så jeg vil tippe at man nok kan komme ganske høyt opp på ISO-skalaen, men prisen er nok temmelig stiv. Det blir også noe annet å ha noe så lysfølsomt når det er snakk om mange megapiksler, i forhold til en kornete lysforsterkingskikkert. Hvor mange fotoner osv. har jeg dessverre ikke peiling på

[tomsi42]

Alle som har vært i militæret og lekt seg med lysforsterkingsutstyr vet at det er ganske mye lys selv midt på natta, når man bare har utstyret til å plukke det opp. Så jeg vil tippe at man nok kan komme ganske høyt opp på ISO-skalaen, men prisen er nok temmelig stiv. Det blir også noe annet å ha noe så lysfølsomt når det er snakk om mange megapiksler, i forhold til en kornete lysforsterkingskikkert. Hvor mange fotoner osv. har jeg dessverre ikke peiling på

9360756[/snapback]

Joda. husker det.

En mellomting der ville vært fint. Man kommer nok veldig langt medf/2.8 og ISO 6400, tror jeg. Muligens et eller to blender-trinn til.

 

Tom

[tomsi42]

Rørslett hadde en god og enkel løsning på problemet med for høy iso på fotodotten etter Nikon-slippet; bruk gråfilter. Kvaliteten vil ikke bli bedre likevel.

9360598[/snapback]

 

Et klart eksempel på "lateral thinking".

 

Men egentlig ikke en god ide, da et gråfilter er et ekstra lag med glass foran objektivet. Med problemer som refklesjoner og brytningsfeil. Med andre ord: en reduskjon i potensiel kvalitet.

 

Om det har noe å si i praksis. "I don't know"

 

Tom

 

PS. Pluss at man kaster bort tid på å montere filteret (og ta det av igjen senere) - for mye jobb for enkelte

Endret 26. august 2007 av tomsi42

[Simen1]

tomsi42: Jeg tror PMnormal tenkte på gråfilter i programvare etter å ha lastet bildet over til PCen. Det skal fjerne fargestøyen fullstendig (sammen med alle fargene ) og gi en mer behagelig støy.

[tomsi42]

tomsi42: Jeg tror PMnormal tenkte på gråfilter i programvare etter å ha lastet bildet over til PCen. Det skal fjerne fargestøyen fullstendig (sammen med alle fargene ) og gi en mer behagelig støy.

9361474[/snapback]

Det er mulig.

 

Tom