¿Qué opinas de la nueva RX100M4 de Sony?
Reimpreso de Lantuo Technology. Dale un nombre claro.
El sensor retroiluminado del A7RII y el sensor apilado del RX100M4 en realidad no son nuevas tecnologías en negro. Estas dos tecnologías se han utilizado ampliamente en pequeños elementos fotosensibles utilizados en cámaras de teléfonos móviles/tarjetas.
El documento promocional del primer sensor retroiluminado Exmor R de Sony se reproduce desde el sitio web oficial de Sony.
Recuerdo que tenía una Sony TX5C en ese momento. La alta calidad de imagen ISO de este sensor realmente se ve mucho mejor que la de las cámaras de tarjeta antiguas. Creo que ésta es también la impresión que la mayoría de los usuarios tienen de los sensores retroiluminados: alta sensibilidad.
Pero es posible que muchas personas hayan pasado por alto otro indicador técnico de esta cámara de tarjeta pequeña: el disparo continuo de píxeles completos a 10 fps.
Esta es la segunda ventaja de los sensores retroiluminados: su rápida velocidad.
Como todos sabemos, una unidad típica de un sensor digital en realidad tiene dos conjuntos de estructuras, una parte analógica y una parte digital. La parte de simulación es muy simple. Puede calcular fácilmente la estructura de cuatro tubos de un píxel típico y no hay mucho margen de mejora.
La dificultad está en los circuitos digitales. El circuito digital aquí es el mismo que el de la CPU/GPU que conocemos habitualmente. La mejora del rendimiento depende en gran medida de dos factores: más transistores y frecuencias operativas más altas. Para un procesador tan especializado, las posibilidades de optimizar la arquitectura son realmente limitadas.
Pero para los CMOS tradicionales con iluminación de superficie, agregar más transistores significa ocupar un área más grande, y el impacto en el rendimiento fotosensible del CMOS también es devastador.
El CMOS retroiluminado no tiene preocupaciones a este respecto. De todos modos, el circuito está en la parte de atrás, por lo que puedes hacerlo tan grande como quieras, y será mucho más fácil alcanzar alta velocidad.
Esta es la verdadera razón por la que A7RII utiliza BSI-CMOS. Incluso el Samsung NX1, que tiene muchos más píxeles por pulgada, utiliza BSI por este motivo en lugar de un tradicional "sensor retroiluminado de alta sensibilidad". Hasta el tamaño de APS-C, BSI tiene poca ganancia en alta sensibilidad.
Si no se adopta la estructura BSI, la velocidad de lectura no puede cumplir con los requisitos de la salida de sobredesarrollo 4K.
Para circuitos digitales, aumentar la frecuencia también es un método muy eficaz.
Sin embargo, la tecnología de semiconductores supone un gran problema frente a las altas frecuencias.
Al contrario de lo que la mayoría de la gente piensa, los requisitos de proceso para los fotodiodos y los circuitos analógicos correspondientes son en realidad muy bajos. El proceso de 500 nanómetros es más que suficiente o incluso excedente para hacer estas cosas. El proceso de 180 nm de Sony también está N generaciones por detrás de los 14 nm actuales utilizados por Sansang y Prostitution.
Sin embargo, esto no sirve de nada. En tercer lugar, el modelo tradicional de fabricación de sensores casi no tiene requisitos en el proceso.
Pero los circuitos digitales son diferentes. La gente todavía pide fabricación de alta frecuencia. Canon no tiene más remedio que sacar directamente el A/D y el back-end y construirlo como un todo, lo que provocará la introducción de ruido de transmisión entre chips adicional y el deterioro del rango dinámico de baja inductancia.
Sony está bien aquí, pero puedes conectar un ADC incorporado. Sin embargo, el efecto en realidad no es ideal. La velocidad de lectura de estos sensores con ADC incorporado es muy pobre y el disparo continuo llega hasta el cielo. No hay esperanza para el sobremuestreo de 4k, lo que obliga a las Nikon D4/D4 a pedirle a Renesas sensores de alta velocidad, e incluso las propias A7 de Sony, porque no pueden preocuparse por la salida de 4k, también usan soluciones A/D externas.
El rango dinámico de este par de él es mi hermano es sólo de aproximadamente 13EV, lo que no es comparable al sensor con ADC incorporado (el resultado se transfiere desde DxOMark).
¡Qué hacer! ! ¿No hay alguna manera de matar dos pájaros de un tiro? !
En este contexto, los CMOS apilados han abandonado oficialmente el campo de los sensores de teléfonos móviles y han entrado en el de los usuarios profesionales.
Los CMOS apilados también se utilizaron inicialmente para fabricar sensores de pequeño tamaño bajo el nombre comercial Exmor RS. El teléfono móvil de última generación de Apple, el iPhone6/6+, utiliza dicho sensor.
(Tucao: La traducción de stack a Stack también está borracha. Probablemente sea el programador quien hizo dicha traducción. En el campo del procesamiento de imágenes digitales, es más apropiado llamarlo superposición, mientras que en CMOS, la panorámica en capas es obviamente mejor, pero como esa es la convención, que así sea.
)
La primera impresión de todos sobre los CMOS apilados también puede ser “alta relación de apertura, alta relación señal-ruido y buena sensación en la mano”. El rendimiento de la serie iPhone 6 no decepcionó a todos.
Pero no sé si has notado una nueva característica del iPhone6: disparo en cámara lenta a 240 fps.
Salida 240 fps 720p, ¿qué significa? ¡Superando la velocidad de muestreo de muchos sensores en el pasado!
De hecho, las capas analógicas y digitales de los CMOS apilados se han separado y pueden fabricarse mediante procesos de semiconductores completamente diferentes. No importa si la capa superior de simulación no actualiza su tecnología ancestral durante diez mil años. Hasta donde yo sé, la capa digital inferior ahora utiliza un proceso de 45 nm. Se dice que la parte digital de este sensor apilado en el RX100M4 utiliza 28 nm, el mismo proceso utilizado en la GPU GTX TITAN X, el chip de circuito puramente digital más complejo.
El avance de la tecnología hace que los cepillos de alta frecuencia puedan volar, eh.
Así que el RX100M4 utiliza CMOS apilados, no para mejorar la alta sensibilidad como la mayoría de la gente piensa.
Pero primero, disparar en 4K. En segundo lugar, hay una salida de vídeo de ultra alta velocidad de 1136 × 384 a 960 fps (se puede interpolar a 1080p). En tercer lugar, la persiana enrollable de velocidad ultraalta puede lograr el efecto sin gel del obturador global a 1/32000 s.
Todo esto solía costar cientos de miles de máquinas cinematográficas, pero ahora sólo cuesta unos pocos miles de yuanes.
Sony trabajó muy duro para jugar con CMOS de alta velocidad.
¿Qué velocidad tiene este CMOS? El procesador simplemente no tiene tiempo para procesar los datos emitidos por el sensor. Para resolver este problema, Sony integró especialmente una DRAM dentro del sensor. Esto no tiene precedentes, pero todavía tengo que quejarme, porque los procesadores de Sony no siempre son potentes...
De hecho, hay demasiadas maneras de jugar con la velocidad. Lo que muchos de ustedes quizás no sepan es que para mejorar la calidad de nuestras fotografías, es posible que eventualmente tengamos que recurrir a sensores de lectura de velocidad ultraalta.
Al hablar del rango dinámico de los sensores Canon, dije que la relación señal-ruido de una foto de exposición única tiene un límite superior, que está determinado por las propiedades cuánticas de la luz, no por la mejora. de la tecnología de sensores humanos.
¡Pero! !
Tenemos un método que puede mejorar la relación señal-ruido en la etapa posterior sin ninguna restricción: el apilamiento promedio.
Al agregar n imágenes a cada promedio, la relación señal-ruido se puede aumentar en log2N veces. Por ejemplo, si tomo 64 fotos y las apila en promedio, puedo obtener 6 veces la relación señal-ruido de una sola foto.
Puede que no sea de mucha importancia para aplicaciones que requieren obturación de alta velocidad (porque para garantizar una exposición acumulada promedio, un tiempo de exposición total demasiado corto significa aumentar el ISO), pero para aplicaciones como cámara lenta -Fotografía de paisajes en movimiento, es una mejora explosiva.
Además, podrás abrir la puerta a menor velocidad sin utilizar un filtro ND. Por ejemplo, si necesito tomar una exposición prolongada de 30 segundos, la velocidad de obturación sin ND es 1/30 de segundo. El método tradicional consiste en insertar un ND1000 en una exposición, y la relación señal-ruido obtenida en este momento es de 38,7 dB (tome el A7R como ejemplo).
Si los sensores futuros pueden alcanzar la velocidad de una secuencia RAW de muestreo completo de 30 fps, la máquina puede tomar continuamente 30 fotografías por segundo, generar una secuencia RAW y luego realizar un posprocesamiento en tiempo real o un posprocesamiento simple. Procese la superposición de estas 900 fotografías (no sé si Sony proporcionará esta función, pero en realidad es muy sencilla de implementar) para obtener un archivo original. ¡En este momento, la relación señal-ruido puede alcanzar los 48,6 dB! ¡Y también evita perfectamente una serie de problemas como la tonalidad del color ND, engranajes inadecuados, dificultades en el portafiltros de la lente, etc.!
Lo mismo ocurre con el rango dinámico. El apilamiento medio puede suprimir eficazmente el ruido oscuro residual, mejorando así el rendimiento del rango dinámico.
Los sensores de alto rango dinámico con ADC incorporado prácticamente cambian la vida útil de GND. Si los sensores de alta velocidad se extienden a los cuerpos de nivel profesional en el futuro, será solo cuestión de tiempo antes de que las lentes ND pasen al basurero de la historia.
(Y si esa era realmente llega, el formato RAW con pérdida de Sony se convertirá en una ventaja: el tamaño del archivo es pequeño y los requisitos de lectura y almacenamiento, post-apilamiento y velocidad de la tarjeta serán mucho menores. )
p>Lo único que lamento es que tal vez este sea realmente un beneficio que solo los usuarios de fotografía de paisajes puedan disfrutar.