Foveon F7X3-C9110 unter Mikroskop

[oz75]

Hallo zusammen,

unter dem sperrigen Namen

Foveon F7X3-C9110
http://www.foveon.com/article.php?a=119

verbirgt sich der Sensor der SD10, siehe

http://www.foveon.com/article.php?a=125

Der Sensor der SD9 ist der Foveon F7X3-B91.

Nun wurde immer wieder thematisiert, dass im Sensor der SD10 Mikrolinsen verbaut seien, welche die Signalausbeute deutlich verbessern. Kann man bei DPReview, Imaging Resource etc. etc.. lesen.

Auch wir haben das häufig thematisiert - insbesondere im Vergleich zwischen SD9 und SD10.
https://www.bilderforum.de/t25359-sigma-sd10.html

Allerdings finde ich keine Quellenangabe, wo Foveon explizit darlegt, dass Mikrolinsen im F7X3-C9110 verbaut sind. In den o.g. Quellen (direkt von Foveon - ohne Aussagen Dritter) steht da nichts darüber. Nichts.

Falls ihr da doch noch etwas findet, so bitte ich um eure Hilfe, denn:

Unter dem Mikroskop finde ich beim F7X3-C9110 keine Mikrolinsen.

Typenschild...


Der etwas exotische Mikroskopaufbau mit Canon 5DII...


Ein Blick auf den Sensor...(mit LED-Ringleuchte als Lichtquelle)


Also wo sind sie nun, die Mikrolinsen?

Den Sensor habe ich absichtlich "frakturiert", um eventuell in den Eintiefungen der Pixel verborgene Linsenstrukturen sichtbar zu machen. Aber da sehe ich leider nichts.

Zum Vergleich: Mikrolinsen auf Pixel:

https://d3nevzfk7ii3be.cloudfront.net/igi/AHWGYVmqYWSBhbaP.large
http://guide-images.ifixit.net/igi/fR1pdbj2GxX6wlDM
(Quelle: Nikon D600 Teardown, Schritt 25)

Ich bin zugegeben etwas verwirrt. Tatkräftige Mithilfe gerne erbeten.

Gruß,
Oz

 

[oz75]

Allerdings finde ich keine Quellenangabe, wo Foveon explizit darlegt, dass Mikrolinsen im F7X3-C9110 verbaut sind. In den o.g. Quellen (direkt von Foveon - ohne Aussagen Dritter) steht da nichts darüber. Nichts.

Falls ihr da doch noch etwas findet, so bitte ich um eure Hilfe, ...

Mir wurde teilweise geholfen (Danke, Robert! ):

https://web.archive.org/web/20070928205044/http://www.sigma-foto.de/cms/front_content.php?idcatart=6

Sigma hat es also auch gesagt. Mikrolinsen auf dem Sensor. Foveon allerdings nicht (zumindest nicht auf deren Website). Oder doch?
Ich weiss, das geht in Richtung Haarspalterei...

Unabhängig davon, bleibt das Problem: Wo sind sie nun, die Mikrolinsen?

Ich sage mal vorsichtig: Da sind keine.

Vergleich mit dem FO18-50-F19 (dem Sensor der Polaroid X530, welcher keine Mikrolinsen besitzt):

https://www.bilderforum.de/t23431-sensoroberflaeche-der-x530.html

Gruß,
Oz

 

[Stoneage]

Das ist ja mal spannend

Anhand der "flächendeckenden" Behauptungen, es seien Mikrolinsen verbaut, muss man davon ausgehen, dass dies von Sigma explizit so beworben wurde.
Merkwürdig, dass es ausser in Roberts Link nichts mehr zu finden gibt diesbezüglich.

Cooler Mikroskopaufbau :klatschen:

 

[Andi]

Starke Aufnahmen, ob Mikrolinsen zu sehnen sind oder nicht.:daumen:

Mit Wattestäbchen bekommst du den Sensor aber nicht mehr sauber

Gruß
Andi

 

[Klaus-R]

Hallo Oguzhan,

hau mich wech' aber bist Du denn ganz sicher, dass Du da keine Mikrolinsen erkennen kannst??

Für mich sieht das so aus, als wenn die einzelnen Photozellen einen kuppelartigen Aufsatz (also einen Mikrolinsenaufsatz) haben???!

Ich hab' das mal aus Deiner Aufnahme herausgekroppt und vergrößert:



Das sieht für mich räumlich aus! Das Licht kommt von oben/links und die einzelnen "Kuppeln" sind deswegen unten/rechts dunkel!

Die Lichtkanten sind abgerundet, was zusätzlich den Eindruck einer nach oben gewölbten durchsichtigen "Linse" bei mir festigt?!

Kann sein, dass ich spinne?! Aber ich hätte diese Skopie doch glatt genau gegenteilig interpretiert ... als Beleg für Mikrolinsen??

Grüße und schöne Photos

Klaus

P.S. In jedem Fall mal herzlichen Dank für diesen sehr interessanten Beitrag! Man sieht sowas ja nun wirklich nicht alle Tage ... meine Brille ist einfach zu schwach ...

 

[Robert]

... Für mich sieht das so aus, als wenn die einzelnen Photozellen einen kuppelartigen Aufsatz (also einen Mikrolinsenaufsatz) haben???!...

Den Gedanken hatte ich auch für einen Moment ... alternativ hatte ich dann hinter den Kulissen mal die Frage in den Raum geworfen, ob dem fotografierten Sensor einfach nur die Schicht mit den Linsen verloren gegangen war ... so ganz taufrisch isser ja nich' mehr

 

[oz75]

Danke für euer Interesse und die netten Kommentare!

Also, die Schutzgläser über dem Sensor habe ich mir genau angesehen. Da war nichts. Das ist stinknormales Optikglas.

Falls es euch interessiert. Ich habe nach der Ringleuchtenaufnahme mit einer starken LED-Taschenlampe seitlich beleuchtet - aus verschiedenen Winkeln.

Kompaßnotation für Beleuchtung: Von W über S bis E-NE. Also in etwa.













Fazit: Da kommt man auch nicht mit 100%-iger Sicherheit weiter.

Ich werde mal sehen, ob ich irgendwie noch mehr Vergrößerung herauskitzeln kann.


Grüße,
Oz

 

[Stoneage]

Ich werde mal sehen, ob ich irgendwie noch mehr Vergrößerung herauskitzeln kann.

Die SD1 statt der 5DMK2 montieren

 

[Klaus-R]

Den Gedanken hatte ich auch für einen Moment ... alternativ hatte ich dann hinter den Kulissen mal die Frage in den Raum geworfen, ob dem fotografierten Sensor einfach nur die Schicht mit den Linsen verloren gegangen war ... so ganz taufrisch isser ja nich' mehr

Janö!

Die "Mikrolinsen" liegen "sensorarchitektonisch" direkt auf den einzelnen Photozellen und nicht auf einem Vorsatzfilter. Das Problem bei solchen Linsen ist natürlich, dass sie möglichst KEIN Streulicht einfangen dürfen, was den Mikrokontrast reduzieren würde ... sie müssen also direkt auf jede einzelne Photodiode "aufgepfropft" werden.

Wir hatten diese Diskussion ja schon vor Jahren .... und ich war ... und bleibe im Gegensatz zu Oguzhan der Überzeugung, dass die SIGMA SD9 (also ohne diese Mikrolinsen, wenn ich richtig gepeilt bleibe??!) die brutalstmögliche Pixelschärfe aller SIGMA/Foveon Kameras abliefert.

Das natürlich auch NUR, wenn 'drumherum alles stimmt.

Ich hatte -vor Jahren- mal beide Kameras im direkten ISO 100 Vergleich in Kroatien bei optimalen Foveon Bedingungen im Einsatz und damals klar konstatiert, dass die SD9 in Sachen Plastizität, Dynamikumfang und Pixelschärfe vorne lag.

Ob das an minimalen Streulicht-Erscheinungen durch die (wenn ich richtig liege??) Mikrolinsen liegt, weiß ich natürlich nüüscht, würde aber in die Logik passen.

Wenn (laut SIGMA!) eine um 60% bessere Lichtausbeute durch die Verwendung von Mikrolinsen resultiert (die erkennbar bessere ISO-performanz der SD10 über die SD9 suggeriert das), dann wären solche Mikrokontrastverluste eben dadurch zumindest vorstellbar??!

Ich kann aber hier nichts behaupten, was ich leider nicht beweisen kann und worüber ich mir selber auch nicht sicher bin!

Es ist leider so, dass um die gesamte Bildsensortechnik sehr wenig gesicherte Information zu bekommen ist ... auch über Designs nicht, von denen man meinen müsste, dass sie nach all den Jahren außer Konkurrenz stehen sollten, was die Mitbewerber anbelangt.

es wird wohl so sein, dass die wenigen wirklich Eingeweihten Top-Techniker ihren Hut nehmen müssten, weil sie keiner mehr beschäftigen würde, wenn sie die Geheimnisse um die Details lüften würden...

Grüße und schöne Photos

Klaus

 

[oz75]

Die SD1 statt der 5DMK2 montieren

Ich nehme die EOS-M. Die hat Liveview.... Sowas gibt es nur beim Anti-Foveon.

Und dann vielleicht das 40x-Okular. Ist aber extrem schwierig damit, da es eigentlich für die Durchlichtmikroskopie gedacht ist.

Und wenn ich völlig übergeschnappt bin, dann nehme ich doch noch die SD1.


Gruß,
Oz

 

[Robert]

Die SD1 statt der 5DMK2 montieren

Ja klar! Dass wir daran nicht gedacht haben: Foveon kannste sinnvoll nur mit Foveon ablichten sst:

 

[oz75]

Hallo zusammen,

ich habe jetzt die EOS-M in verschiedenen Konfigurationen auf den F7X3-C9110 losgelassen. Nachfolgende Bilder sind -keine- Ausschnittsvergrößerungen, sondern das, was dabei rausgekommen ist.

#1#


#2#


#3#


@Klaus: Wo sind die Linsen?

Gruß,
Oz

 

[Andi]

Das ist bestimmt ein BSI Sensor, der wird rückwärtig belichtet. Da sind die Linsen auf der Rückseite. Daher ist der Foveon soo highisotauglich

Geile Aufnahme Oz.:klatschen: Der Abbildungsmaßstab ist geringfügig größer als 1:1 oder? Kannst du ihn beziffern?

Gruß
Andi

 

[oz75]

Hallo Andreas,

vielen Dank!

Zu den Abbildungsmaßstäben:

Der Pixel Pitch beim F7X3-C9110 beträgt 9,12 μm. Entsprechend kann man die Gegenstandsgröße (z.B. Breite) durch das Abzählen der Pixel ermitteln.

Die Sensordimension der EOS-M beträgt 23200 x 14900 μm. (23,2 x 14,9 mm).

Ensprechend komme ich bei...

#1# auf eine Gegenstandsgröße (erfasste Breite im Bild) von 364,8 μm in Relation zu einer Abbildungsgröße von 14900 μm.
--> Das ergibt einen Abbildungsmaßstab von 41:1.

#2# auf eine Gegenstandsgröße (erfasste Breite im Bild) von 492,5 μm in Relation zu einer Abbildungsgröße von 23200 μm.
--> Das ergibt einen Abbildungsmaßstab von 47:1.

#3# auf eine Gegenstandsgröße (erfasste Breite im Bild) von 100,3 μm in Relation zu einer Abbildungsgröße von 23200 μm.
--> Das ergibt einen Abbildungsmaßstab von 231:1.

Ist schon etwas extremeres Makro...

Zum BSI-Sensor: Der ist bei Sigma für das Jahr 2200 terminiert.

Grüße,
Oz

 

[uwedd]

Ich nehme die EOS-M. Die hat Liveview.... Sowas gibt es nur beim Anti-Foveon.

Ich könnte Dir meine SDQ borgen, die hat Liveview und phantastische manuelle Fokussierbarkeit... sst:

 

[oz75]

Ich könnte Dir meine SDQ borgen, die hat Liveview und phantastische manuelle Fokussierbarkeit... sst:

Jou, Danke! :daumen: Und in dem Fall wäre es mal wirklich Wumpe, ob auf Pixellevel "Q-Tetris-Gekrüsel" gemacht wird, da eh alles Beugungsunscharf ist.

Ich werde nochmal die SD1 auf den Sensor ansetzen. Die ersten Ergebnisse waren aber ziemlich entsetzlich. Vielleicht ist da ein "verrate keine Betriebsgeheimnisse-Modus" eingebaut.

Gruß,
Oz

 

[uwedd]

Mal im Ernst: Jede Schicht auf dem Sensor nimmt Details und Schärfe. Ich war sehr überrascht, welch detailreiches Bild der Sensor ohne Tiefpass der GX80 liefert, besser als der Sensor der Sony-Alphas. Frage mich, warum eigentlich diese Filter noch verbaut werden, ist mir nicht klar. Mittlerweile wird doch alles mögliche intern korrigiert.
Insofern spricht vieles dafür, dass ab SD10 doch Linsen da sind, denn die SD9 liefert wirklich Daten, die sich von allen anderen SDs unterscheiden. Ich habe auch keine Ahnung, wie diese Mikrolinsen wirklich aussehen. Oder gibt es im Netz Bilder? Kann man die überhaupt unterm Mikroskop sehen?

 

[Robert]

In diesem Beitrag habe ich eine schematische Darstellung eines herkömmlichen CMOS-Sensorpixels mit Mikrolinse gefunden; könnte ja vielleicht doch sein, dass die vergleichsweise winzigen Linsen direkt auf den Foveon-Pixeln sitzen?

Ein Vergleich mit dem Vorgänger-Foveon unter praktisch gleichen Beobachtungsbedingungen könnte da vermutlich mehr Aufschluss geben (leider habe ich keinen, den ich Dir geben könnte )

 

[oz75]

Insofern spricht vieles dafür, dass ab SD10 doch Linsen da sind, denn die SD9 liefert wirklich Daten, die sich von allen anderen SDs unterscheiden.

Ich weiß, dass dies so ist. Ich vertrete jedoch die Position, dass dies nicht auf "Mikrolinsen" (tja... da, wo ich in den Bildern draufschaue, d.h. auf den Photodioden, sind keine installiert...) zurückzuführen sind.

Ich habe das auch recht ausführlich verglichen...

https://www.bilderforum.de/t25359-sigma-sd10.html#post267764

Bei allem muss man sich den Effekt der Farbkalibrierung der Kameras (basierend auf den Layer-Readouts, denn kein Foveon ist "automatisch farbensehend") sowie den Einfluß vom SPP (jeweils auf die Kamera eingestellt!) vor Augen führen.

Du siehst ja auch beim Quattro, dass Sigma da wieder eine völlig andere, spezifische Handschrift im SPP abgeliefert hat.

Ignoriert man Belichtungscomputer und Co (die beiden Kameras belichten anders) und tweakt man SPP minimal (um die "Handschrift" der Ingenieure wegzuarbeiten), kann man die Bildanmutungen von SD9 und SD10 praktisch gleichstellen.

Aus Rawdigger herausgeschrieben, d.h. unter vollem Bypass von SPP und Farbkalibrierungen, sind die Mikrokontrastanmutungen beider Kameras identisch. Ja - identisch.

Ich habe auch keine Ahnung, wie diese Mikrolinsen wirklich aussehen. Oder gibt es im Netz Bilder? Kann man die überhaupt unterm Mikroskop sehen?

Sie sind so groß wie die Photodioden. Und diese Photodioden bilde ich ja in o.g. Bildern teils monumental groß ab. Aber da ist keine Spur von Mikrolinsen.

Wie Mikrolinsen aussehen, hatte ich verlinkt. Hier noch einmal:

http://guide-images.ifixit.net/igi/fR1pdbj2GxX6wlDM

Hier noch eine schematische Darstellung (für Bayer-Sensoren)...

http://hamamatsu.magnet.fsu.edu/articles/microlensarray.html

Ich hatte wirklich nicht mit diesem Ergebnis gerechnet. In Folge habe ich mir die Glasabdeckungen (über dem Sensor) angesehen, um sicher zu sein, dass ich da nichts übersehe. Aber das, wa ich da gefunden habe, ist glattes Glas (keine Mikrostrukturen).

Also muss ich momentan davon ausgehen, dass ich da nichts übersehen habe.

Dennoch: Nicht umsonst habe ich ja mein Gesuch annonciert.

https://www.bilderforum.de/t30417-suche-defekte-sd9-sd10-sd14-o-15-a.html#post299838

Ich würde dann einen erneuten Anlauf unternehmen - noch viel systematischer und vorsichtiger (z.B. rausschneiden der Glasplatten des Sensors per Diamantscheider, etc...), einfach um alle Fehlerquellen zu minimieren.

In diesem Beitrag habe ich eine schematische Darstellung eines herkömmlichen CMOS-Sensorpixels mit Mikrolinse gefunden; könnte ja vielleicht doch sein, dass die vergleichsweise winzigen Linsen direkt auf den Foveon-Pixeln sitzen?

Linsen haben eine bestimmte Form (sphärisch, um die Signalausbeute auf der Diodenfläche zu verbessern). Die Pixel sieht man ja sehr deutlich. Warum dann die Linsen nicht.

Ich überlege mir auch, parallel einen Bayer-Sensor zu schlachten und zu analysieren. Einer, bei dem Mikrolinsen verbaut sind.

Hat da irgendwer so eine kaputte Bayer-Kamera, die er/sie für wissenschaftliche Zwecke veräußern möchte?

Gruß,
Oz

 

[Robert]

Würde Dir eine Kompakte mit entsprechend kleinem Sensor zum schlachten als Spende für die Wissenschaft reichen? Ich hätte da noch die eine oder andere ... (nein, keine Polaroid!)