Der Quattro Look: wieso ist dieser anders? Liegt es am Sensor oder SPP?

[ultraprimel]

nun ja, nix gegen funktionsskizzen, aber in den foveonskizzen sind nun mal keine leiterbahnen etc. eingemalt. die müssen aber im sensor drin sein, denn schließlich müssen ja die einzelnen pixelsignale aus dem sensor herausgeführt werden. daß real die pixel nennenswerte zwischenräume haben, ist logisch. ob diese unterschiedlich ausfallen bei den 3 sensorschichten ist durchaus eine frage. insbesondere in bezug auf schräge lichtstrahlen bei ww-optiken wäre es durchaus hochlogisch, daß die oberste pixelschicht bisher etwas schmäler war, damit auch seitlich noch genügend licht zu den andern schichten gelangte. (?)

 

[Waldschrat]

Einen Gedanken werf ich noch in die Runde:
Notwendige Signalleitungen auf dem Substrat zu jedem Pixel und jeder Ebene
dürften immer Licht schlucken. Wieviel? Keine Ahnung. :ups:

Wahrscheinlich gibt es auch im Quattro-Sensor Mikrolinsen, um etwas mehr
Licht in die Pixel zu fangen? Macht es dann nicht nachwievor Sinn,
genau ein Tripel-Pixel mit genau einer Mikrolinse zu überdecken?
Diese "Vermutung ins Blaue" scheint mir die Wahrscheinlichkeit zu erhöhen, dass
die Schichten wirklich nachwievor genau übereinander liegen, so wie es in den
Veröffentlichungen skizziert ist.

Grüße vom Waldschrat!

 

[Stephan_B]

Hallo,

auf den alten Foveon Webseite unter www.foveon.com X3 Technology, Technology Papers im Dokument Eyeing the Camera
in Figure 3 ist eine Schematischer Aufbau eines Foveon Pixel zu sehen der unterschiedliche Größen pro Layer hat.

Dieses Dokument von 2006 bezieht sich auf die SD 9 und damit auf den alten Sensor.
Ob diese Darstellung die Realität der Implementierung entspricht kann ich nicht sagen, rein Signaltechnisch würde es Sinn machen den Sensor so aufzubauen um entsprechende Verluste auf den unteren Ebenen auszugleichen.

Gruß

Stephan

 

[oz75]

nun ja, nix gegen funktionsskizzen, aber in den foveonskizzen sind nun mal keine leiterbahnen etc. eingemalt. die müssen aber im sensor drin sein, denn schließlich müssen ja die einzelnen pixelsignale aus dem sensor herausgeführt werden. daß real die pixel nennenswerte zwischenräume haben, ist logisch.

Natürlich. Nachfolgend Bilder eines konventionellen Bildsensors.

http://landingfield.wordpress.com/2013/02/06/peeping-into-pixel-a-micrograph-of-cmos-sensor/

Die Oberfläche dürfte beim Foveon kaum anders sein, mit Ausnahme der SD9, die keine Mikrolinsen besitzt.

Unabhängig von der Diskussion, nachfolgend eine interessante Seite. Zwar Bayer, aber dennoch sehr informativ.

http://www.olympusmicro.com/primer/digitalimaging/cmosimagesensors.html

insbesondere in bezug auf schräge lichtstrahlen bei ww-optiken wäre es durchaus hochlogisch, daß die oberste pixelschicht bisher etwas schmäler war, damit auch seitlich noch genügend licht zu den andern schichten gelangte. (?)

Eher nicht, denke ich. Möchte man, ein "hereinkommendes" Photonensignal klar einem Ort zuordnen, so versucht man es vom seitlichen Einfall, der bei nicht telezentrischen Objektiven vorkommt, entsprechend umzulenken; und zwar weitgehend senkrecht zur Sensorebene (bzw. gezielt auf die darunter liegenden, ortszugehörigen Photodiode). Dies ist gerade bei Sensoren mit eng beieinanderliegenden Pixeln wichtig und erhöht auch die Quantenausbeute der einzelnen Pixel. Ein schräg einfallender Strahl, der nicht in die Senkrechte "korrigiert" wurde, dissipiert bestenfalls und wird in Wärme umgewandelt. Schlimmstenfalls löst er eine benachbarte, beim Foveon seitlich versetzt tieferliegende Photodiode aus.

Wahrscheinlich gibt es auch im Quattro-Sensor Mikrolinsen, um etwas mehr
Licht in die Pixel zu fangen? Macht es dann nicht nachwievor Sinn,
genau ein Tripel-Pixel mit genau einer Mikrolinse zu überdecken?
Diese "Vermutung ins Blaue" scheint mir die Wahrscheinlichkeit zu erhöhen, dass
die Schichten wirklich nachwievor genau übereinander liegen, so wie es in den
Veröffentlichungen skizziert ist.

Das könnte eine hochauflösende Mikroskopaufnahme der Oberfläche des Quattro klären.
Die Frage ist: Eine Mikrolinse für das obere 4er-Paket sowie die darunterliegenden, größeren Pixel?
Oder 4 Mikrolinsen für das 4er-Paket der oberen Ebene, die die darunterliegenden Dioden mitversorgen?


Gruß,
Oz

 

[oz75]

auf den alten Foveon Webseite unter www.foveon.net/files/CIC10_Lyon_Hubel_Final.pdf
in Figure 3 ist eine Schematischer Aufbau eines Foveon Pixel zu sehen der unterschiedliche Größen pro Layer hat.

(Der o.g. Link funktioniert nicht --> http://www.foveon.com/files/CIC10_Lyon_Hubel_FINAL.pdf)

Bitte sieh' Dir Fig. 2A im zugehörigen Merrill-Patent an:

http://www.google.com/patents/US6632701

Stichwort "light shield".

gruß,
Oz

 

[Stephan_B]

Hallo,

Figure 1 im Merrill Patente entspricht genau der Zeichnung von 2006 mit drei Lagen die unterschiedlich groß sind. Figure 2A und der dazugehörige Text bringt hier aus meiner Sicht auch keine wirkliche Klarstellung.

Es ist halt wie schon gesagt Spekulation auf hohem Niveau, die Wahrheit weis nur Sigma und die werden es uns bestimmt nicht sagen.

Würde ich an deren Stelle aber auch nicht, vor allen da Canon ja auch schon mindestens 2 Patente für einen 3 und einen 5 Schicht Sensor hat und anscheinend seit einige Jahren auch an den Thema Arbeitet. Wenn auch bisher ohne sichtbares Ergebnis.

Gruß

Stephan

 

[Dirk124]

Schärfebenen der Objektive

Hallo,

das

Die BTA hat bereits 1994 den Standard 105-A für HDTV verabschiedet, in dem für E-Kameras/Objektive der Blauauszug 5 μm und der Rotauszug 10 μm hinter dem Grünauszug scharf abgebildet werden muss.
Dies wird durch Fluorit- und anderen Spezialgläser erreicht, weil sonst die Differenzen für Video zu gross werden, die für den "relativ dicken" Film in der Tiefe noch stimmten, weil die Schichten hintereinander lagen.
Aber die Brechungsindizes -und damit die Abbildungsentfernungen- sind für Video tatsächlich im sichtbaren Bereich zu unterschiedlich.
Insofern haben auch Cine-Optiken, die für Film gebaut wurden, auf E-kameras deutlich schlechtere Schärfewerte.

fand ich hier:

http://www.slashcam.de/info/Digitalkameras-haben-kein--richtiges--Auflagemass-----683941.html


D.h., man hat schon Objektive so optimiert, daß die Abbildungspunkte für die unterschiedlichen Farben in einer unterschiedlichen Ebene liegen, nämlich der entsprechenden Filmschicht.
Wenn wir jetzt für Foveon optimieren wollen, brauchen wir auch entsprechende Objektive :daumen:
- allerdings muß man dann mal klären, um welche Eindringtiefen im Chip das ganze geht....


Gruß

Dirk

 

[Waldschrat]

...
- allerdings muß man dann mal klären, um welche Eindringtiefen im Chip das ganze geht....
...

Diese Maße würden mich aus purer Wissenslust auch mal interessieren.

 

[Waldschrat]

... um welche Eindringtiefen im Chip das ganze geht....

table 1 im weiter oben von Oz verlinkten Patent:
Blau 0,1-0,4 um
Grün 0,8-1,2 um
Rot 1,5-3,5 um

Wenn das "um" Mikrometer hieße, wäre es erstaunlich wenig.
Ist Silizium nicht durchsichtiger?
Leider schon 29 Jahre her, dass ich das erste&letzte Mal einen
Silizium-Wafer im damaligen Halbleiterwerk Frankfurt/Oder in den Händen hielt.

Grüße!



EDIT: Sind Mikrometer. Siehe erstes Bild ("Nr.12") im Patent.

 

[Jab]

Das ist aber ein derartiges Disaster dass man eigentlich gar nicht weiter diskutieren muß.

Die neue FW 1.02 für die Quattro und SPP 6.0.6 haben sich des Problems angenommen.

It has corrected the resolution of the images of specific objects taken under certain conditions.

Ich nehme an es geht um das seitens Sigma-Rumors getaufte "Beer Garden" Problem.

 

[Dirk124]

Hallo,

Figure 1 im Merrill Patente entspricht genau der Zeichnung von 2006 mit drei Lagen die unterschiedlich groß sind. Figure 2A und der dazugehörige Text bringt hier aus meiner Sicht auch keine wirkliche Klarstellung.

Es ist halt wie schon gesagt Spekulation auf hohem Niveau, die Wahrheit weis nur Sigma und die werden es uns bestimmt nicht sagen.



Stephan

Ich habe es mir mal angeschaut. Die Bilder sind beispielhaft; das Prinzip, wie in der Tiefe ausgelesen wird, habe ich jetzt realisiert. Genial. Und eigentlich genial einfach, wenn man die Kontaktierung pro Pixel gelöst hat. Die Frage ist, wie die einzelnen Pixel wirklich aussehen.

Außerdem muß kräftig entfaltet werden, da die einzelnen Farb"auszüge" eben nicht "farbrein" sind sondern auch noch andere Farbinformationen enthalten. Bis auf den tiefsten, den roten. Der dürfte ziemlich farbrein sein.

Gruß

Dirk

 

[oz75]

Figure 2A und der dazugehörige Text bringt hier aus meiner Sicht auch keine wirkliche Klarstellung.

Solche Features werden in Patenten nicht umsonst dargestellt.

Aus der Darstellung geht hervor, dass Bereiche der Pixels, die mit anderen Systemkomponenten als dem Photodetektionsbereich versehen sind, mit einem "Light Shield" versehen werden.

Also, hier noch einmal das Urpatent, mit der von Dir immer wieder angeführten Skizze (Figure 6):

http://worldwide.espacenet.com/publ...OC&locale=de_EP&CC=WO&NR=9956097A1&KC=A1&ND=2

Man kann sich dort das zugehörige pdf herunterladen.

Figure 12A zeigt eine Draufsicht auf ein "experimental layout" des 3-Schicht-Photodioden-Pixels. Dort ist erkennbar, dass die dotierten Zonen eine unterschiedliche Flächen(abmaße) belegen, was Deine Annahme zunächst untermauert.

Ebenso ist aus Figure 13A ersichtlich, dass nicht in der Photodetektion zu beteiligende Bereiche des Pixels mit einem "Light Shield" versehen sind.

Der Text im Patent läßt auch darauf schließen:

Zu Figure 12A, siehe S.13 Zeile 19ff: "A fourth layer of metal would preferably be used as a light shield to allow light to fall only on the photodiodes, but is not shown in the figure"

Zu Figure 13A (pixel cross section), siehe S.14, Zeilen 1-5... dasselbe wording...

Weiterhin geht aus den Erläuterungen auf S.11, Zeilen 24 ff. hervor, dass aus dem Signaltripel der untereinanderliegenden Photodioden per "proper matrixing" Farbzuordnungen gebildet werden.
Dies erfolgt in der Praxis per Kalibrierung an einem Monochromator und ist kein Geheimnis, da dies von Entwicklern von X3F-Software auch so verlautbart wird:

http://www.dpreview.com/forums/post/50578456

In keinem Wort wird in dem o.g. Patent von einer Interpolation in der Ebene
gesprochen. Das Signaltripel definiert die Farbe für das Pixel.

Einmal kalibriert, bedeutet dies nichts anderes, als in eine -zugegeben sehr große- Lookup-Tabelle/Matrix zurückzugreifen. Keine komplizierte Mathematik. Daß da noch im weiteren Processing aufwendig herumgerechnet wird (Highlights, Pixelkorrektur etc etc), bezweifle ich indes nicht!

--------

Was den Quattro betrifft, ist die Informationslage in der Tat etwas dünner.
(Es lohnt sich ggf. nach weiteren Foveon-Patenten zu suchen...)

Es deutet einiges darauf hin (wie ich hier als eine von 2 möglichen Optionen vermutet hatte), dass in der Ebene gerechnet wird.

Indiz hierfür ist, dass durch eine reine Software-Anpassung die Auflösung im Falle des "beergardan phänomens" deutlich verbessert werden konnte:

http://www.dpreview.com/forums/thread/3721885

Die alleine reicht mir persönlich noch nicht für eine plausible Erklärung.
Interessant wären Darstellungen aus den jeweiligen Monochrom-Kanälen von pre-SPP6.0.6 Versionen und diesbezüglich Vergleiche mit dem aktuellen Release.

Noch schöner wäre es natürlich, wenn man dies ganz außerhalb von SPP, z.B. mit Proxel X3F prüfen könnte.


Gruß,
Oz

 

[oz75]

(Es lohnt sich ggf. nach weiteren Foveon-Patenten zu suchen...)

Hier der Link zum Patent des Quattro-Designs:

http://worldwide.espacenet.com/publ...70531&DB=worldwide.espacenet.com&locale=de_EP

Figure 7 und Figure 8 zeigen die prinzipielle Anordnung 4:1:1 !!

Gruß,
Oz

 

[leporinus]

Kleines Quiz,

wo ist denn hier der Sigmalook zu finden. Bild A, B oder vielleicht C?

Die Bilder sind natürlich nicht nachbearbeitet oder im RAW-Konverter gequält worden. Eine Quattro ist natürlich auch dabei.

Viele Grüße

Ingo

A

B

C

 

[Klaus-R]

Hallo Ingo,

also ich weiß wirklich nicht, ob es sowas, wie einen Quattro-Look gibt ... woher auch ... ich habe keine solche.

Ich bezweifele nur wirklich ob irgendjemand überhaupt irgendwelche Unterschiede (geschweige denn Looks) aus solchen winzigen "Briefmarken" erkennen kann.

Grüße

Klaus

 

[Klaus-R]

Bild 3 scheidet aus! Da sind Sensorflecken drauf ... kann bei der DPq ja nicht sein!

 

[Stoneage]

Bild 3 scheidet aus! Da sind Sensorflecken drauf ... kann bei der DPq ja nicht sein!

Gut beobachtet Sherlock :klatschen:
Dann würde ich sagen A ist quattro...könnten bei der Grösse aber auch alles Smartphone Photos sein

 

[leporinus]

Bild 3 scheidet aus! Da sind Sensorflecken drauf ... kann bei der DPq ja nicht sein!

Bei der Qualitätskontrolle kann das vielleicht schon vorkommen, aber es geht ja auch um den "Sigmalook".
Da meine ich persönlich natürlich nicht nur die extreme Schärfe in 100%, sondern einen speziellen look der "alten Sigma-Kameras".

Viele Grüße

Ingo

PS: Ich habe natürlich eine Quattro ohne Sensorflecken gerade zu Hause.

 

[Klaus-R]

(...)

PS: Ich habe natürlich eine Quattro ohne Sensorflecken gerade zu Hause.

Hallo Ingo,

hast Du inzwischen einen WIN-7 oder 8 Rechner ... wegen SPP?!

Grüße

Klaus

 

[Klaus-R]

Ist jetzt albern ... man kann kaum was unterscheiden!


Wenn ich "A" gegen "B" abwäge, dann ist das einzige, was ich bei der Größe an Unterschieden erkennen kann, dass bei "A" die sehr schwachen Kontraste in der Zeichnung des Himmels besser differenziert sind.

Ich tippe ebenfalls auf "A"!:daumen:

Grüße

Klaus