主题：a9的CMOS还有那么多牛逼的性能没有解锁，没压力我们倒霉了
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righthero 发表于 2019-02-06 20:50整理下，不细究啥发热多 总线速度等等这些细枝末节，技术上其实远远复杂零乱，很难说清，也没有必要，大多摄影人不是这个专业 更没有兴趣，个人也远...
反光板快速准确可靠。。
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righthero 发表于 2019-2-4 23:28
电信号在铜钱上是光速，数字信号本身就远比模拟的※※※，也不需要消耗大电流，场效应管都是输入电阻都是兆欧姆级的高阻，几乎不消耗电流，哪来的传输高功耗。莫名其妙。
数字传输变换总线速度的地方必须缓存，这是常识。虽然缓存可以很小。
三星pcie固态硬盘读写3000MB每秒，也就是24Gbps，是铜线上传输发热还是闪存颗粒 缓存和管理芯片发热？用手摸摸看。
真搞不懂传输是最大的发热。
你是把传输导线当成理想的0电阻了。实际压根不是！sony slvs-ec高速端口说的很明白，虽然单信道带宽是传统的sub lvds的4倍，但相应的一个信道功耗大了20%。16个信道的话基本上整块感光器7成的功耗全部来自输入，输出了。实际cmos内部交换数据的工作功耗只占3成多呵呵。
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righthero 发表于 2019-2-5 11:31
参考下光电太阳能，光照在半导体上，产生电子移动，就有了电压。传感器那么小的面积，相比光太阳能，产生的功耗可以忽略不计。估计也可以连到传感器外用电阻把电流发热泄放掉。
猜的
图 3
CMOS传感器则不同，CMOS传感器在每个像素处即将电荷转换为了电压，因而导致了很多独特的优缺点，如今已经在绝大多数应用中代替了CCD。第一代CMOS传感器技术为PPS（passive pixelssensor）,第二代为APS（active pixels sensor）。基本原理如下，一个典型的APS电路如图4-6所示。根据我的理解，CMOS实现电荷转电压的关键在相应的寄生电容，因为光电二极管是受光照产生电流，而不是电压。首先，产生RST复位信号，寄生电容Cd充电至VDD，接着曝光开始，RST关闭。如图7所示，受到光照后，光电二极管产生电流，对电容进行放电。由于放电电流正比于光强，因此放电失去电荷正比于光强x曝光时间。由于电容Q=C*V， 即V=Q/C，电容上的电压正比于里面储存的电荷大小，因此曝光完毕，RS信号使能，读出电容上的电压即可得到光强信息（这里光强越强，曝光越长，采集到的电压越低，看似与常规感受到的图像越亮相反，但只需要后期电路稍微处理下即可，比如用复位电压减去采样电压（简单的相关双采样CDS技术，可以大大降低CMOS的FPN ...
图没看到，但是跟我说的是道理一样的。我来配个图：
另外一个损耗就是ADC转换电路，电路时钟频率很高，积分电路的转换也是好多电容充电放电的过程，损耗估计也不小。
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basanaewin 发表于 2019-2-3 20:53
**** 作者被禁止或删除 内容自动屏蔽 ****
哟不是比性能吗又说销量了吗
说销量大法的全幅销量是全球第一你的佳能销量靠的是万年老汤底破烂入门级单反，渣机全幅销量还没入流
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光荣与梦想 发表于 2019-2-4 22:21呵呵，你真好玩。请问：BMD的产品基础格式中能ProRes 422吗？ 既然能，它的机器内一定有DSP的重置编解码对吧？ 我可没说摄影机机身本体都不能记录RAW对吧？ 我说的是一般摄影机记录RAW都是外挂或使用本方和第三方的记录单元对吧？ 这个一般中文咋理解？ 我这个回复是针对下面那位说摄影机不需要编码而言的。 事实上摄影机本体机身上都有编解码的专用DSP。
1. 拿fs7为例，时代背景，处理器有一定能力了，存储卡 速度 容量 功耗发热 价格 还满足不了4k 10 422（可以满足1080 10 422），更满足不了4k raw，为了能普及多卖多赚钱的 对记录码率妥协产物。
2. ProRes 422貌似是最近出来的，貌似 编码难度和码率 画质之间的平衡产物。
3. 视频 图像 压缩分无损压缩和有损压缩，还有视觉无损压缩。h254 jpg都是有损压缩，dsp是适合快速简单色彩加减乘除调曲线和像素合并等之类的计算，和h264编码 ProRes 422编码 是2把事吧？
4. 总之深入本质去思考，不能看表面教条化。现实技术手段和需求以及能承受的价格 还有后期难度 播放设备综合考虑。20年前标清射雕英雄传还不是看的很开心。不同层次不同需求，不考虑后期电脑承受能力和调色工时代价理想化的，哪家顶级广告公司玩家都想8k120p raw视频，但目前貌似根本不现实也无必要。
本帖由无忌论坛小程序编辑于：2019-02-04 23:01:07
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righthero 发表于 2019-2-4 21:43
一般来说raw 或dng 视频才算真正意义的电影机。raw视频保守的猜测几乎是不需要压缩处理能力的，至少远没有h264编码的复杂和难度。牺牲码率和存储空间换色彩细节。最大程度留给后期调色空间。半导体再发展，各种之间的也不断的妥协再平衡，不是偶然出现的。存储卡速容量达不到的时候是一种办法去想办法多卖点，处理器也够了，那就压缩吧，不是每个人都需要raw视频，8k时代牺牲点点色彩比标清更不容易看出来。另外处理器能力价格的降低也可以应用到电影机上了。很多因素，处理器 传感器 存储卡速度容量价格 分辨率 消费者需求 等等等 都不断在发展，在不同时间维度互相制约影响的，时过境迁，可能很多都自然的会变了。动态发展的去看待问题。
用过的bmpcc1代就是raw内部固态硬盘记录，广告和拍电影的级别貌似都是raw记录拍摄。
raw视频还有个好处，在存储能力和传输带宽不够的时代，可以轻松把8k分成16份32份并行传输和记录，因为没有压缩没有色彩一致性问题，后期再合成一幅幅完整的视频单帧。所以貌似n年前都有8k机器了。总之非常灵活，看成本和代价需求了。 ...
一边玩去吧！ Panavision 的 Genesis系统就是典型的不记录RAW和dng的正宗的数字电影摄影机。 第一代用于拍摄《超人归来》、《2012》的Genesis系统是记录10Bit的HDCAM-SR格式呵呵。
能记录和机身能不能编码可是两个概念！ 几乎所有的电影摄影机机身内都有编码的DSP明白？ ARRI Alexa本体（那时候还没和Codex联合开发RAW记录单元呢）发布的时候只带SxS卡记录单元，只能记录1080p的ProRes 422呵呵，怎么着，那个基础版的Alexa不是电影摄影机吗？！
本帖最后由 光荣与梦想 于 2019-2-4 22:34 编辑
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BlueChord 发表于 2019-2-4 22:00
远的不说，BMPCC就可以输出CinemaDNG RAW格式到SD卡，多了解了解再开喷吧
呵呵，你真好玩。请问：BMD的产品基础格式中能ProRes 422吗？ 既然能，它的机器内一定有DSP的重置编解码对吧？
我可没说摄影机机身本体都不能记录RAW对吧？ 我说的是一般摄影机记录RAW都是外挂或使用本方和第三方的记录单元对吧？ 这个一般中文咋理解？
我这个回复是针对下面那位说摄影机不需要编码而言的。 事实上摄影机本体机身上都有编解码的专用DSP。
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光荣与梦想 发表于 2019-2-4 21:20
你见过摄影机吗？ 摄影机不需要编码？ 你逗逼了不是。
世界上没有哪部电影摄影机的基础记录格式就是 RAW的。一般的摄影机记录 RAW全部是额外加装或外挂本方或第三方记录单元懂不？
一般摄影机的机身上配备的基础记录都是重新压缩编码的Video格式。 ARRI Alexa机身配备的SxS卡记录单元，基础记录的是ProRes格式的编码信号。
SONY的Venice机身自带的SxS卡记录单元，基础记录则是记录SONY的XAVC编码格式。
远的不说，BMPCC就可以输出CinemaDNG RAW格式到SD卡，多了解了解再开喷吧
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光荣与梦想 发表于 2019-2-4 21:20
你见过摄影机吗？ 摄影机不需要编码？ 你逗逼了不是。
世界上没有哪部电影摄影机的基础记录格式就是 RAW的。一般的摄影机记录 RAW全部是额外加装或外挂本方或第三方记录单元懂不？
一般摄影机的机身上配备的基础记录都是重新压缩编码的Video格式。 ARRI Alexa机身配备的SxS卡记录单元，基础记录的是ProRes格式的编码信号。
SONY的Venice机身自带的SxS卡记录单元，基础记录则是记录SONY的XAVC编码格式。
一般来说raw 或dng 视频才算真正意义的电影机。raw视频保守的猜测几乎是不需要压缩处理能力的，至少远没有h264编码的复杂和难度。牺牲码率和存储空间换色彩细节。最大程度留给后期调色空间。半导体再发展，各种之间的也不断的妥协再平衡，不是偶然出现的。存储卡速容量达不到的时候是一种办法去想办法多卖点，处理器也够了，那就压缩吧，不是每个人都需要raw视频，8k时代牺牲点点色彩比标清更不容易看出来。另外处理器能力价格的降低也可以应用到电影机上了。很多因素，处理器 传感器 存储卡速度容量价格 分辨率 消费者需求 等等等 都不断在发展，在不同时间维度互相制约影响的，时过境迁，可能很多都自然的会变了。动态发展的去看待问题。
用过的bmpcc1代就是raw内部固态硬盘记录，广告和拍电影的级别貌似都是raw记录拍摄。
raw视频还有个好处，在存储能力和传输带宽不够的时代，可以轻松把8k分成16份32份并行传输和记录，因为没有压缩没有色彩一致性问题，后期再合成一幅幅完整的视频单帧。所以貌似n年前都有8k机器了。总之非常灵活，看成本和代价需求了。 本帖最后由 righthero 于 2019-2-4 21:51 编辑
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iZaZaD 发表于 2019-2-4 21:00
我想表达的是，视频的数据因为是连续数据流，从CMOS输出的原始数据带宽其实要比断续的爆发式输出的照片模式低不少。
1. 对的，视频因为要不断ADC采样 到缓存 再到总线传输。按经验都是要缓存的，这个不是问题。
2. 连续同分辨率帧率照片，如果采样和视频一样的8比特精度，应该是一样的ADC工作量和数据量。
3. a9连拍raw，分辨率大于16:9的视频超采，另外采样深度大于视频的8比特，带来的数据量也大，估计主要是受限于模数的发热，只能降低每秒连拍照片数和降低采样深度到12比特。
4. 总之索尼半导体工艺远落后于主流手机处理器。带来的天花板是需要花成本去升级的。
5. 题外话，闪存是东芝发明的。当年和尔必达elpida内存如日中天的时候，三星还是小作坊。还有日立等半导体厂家，早就有处理器设计生产能力了（电视机里遥控选台自动控制 计算器 都是高端处理器的雏形，也就是水到渠成的事），里面的政治因素远大于技术因素。台积电也是外资占50%左右，不是偶然的，都是屁大点的国家，（都主要受老美控制，台湾还远没有希望和能力被收回）半导体还这么厉害。不过估计很快会被中国打垮，这东西少了全球市场，兵败如山倒，会迅速恶性循环，就像家用电器和液晶手机一样的过程。
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righthero 发表于 2019-2-4 20:56
1. 照片raw的话，采样深度或者说精度是12-16比特。视频只需要8比特，拍照的ADC模数转换发热高。电影机其实就是一张张raw照片（不需要编码处理，但对卡速和容量要求超级高）。当然拍JPG也可以降低采样到8比特。log也可以在传感器模数ADC是设置不同的参考电压来实现log曲线，8比特ADC也能可以。理论上是非常灵活，办法很多。
2. 连续4k30帧每秒拍照的码率高，对储存卡的要求更高，现在xqd卡速已经能满足要求。松下的 all intr 帧内编码视频码率也高，用过的松下gh41080p 帧内压缩视频（类似于独立的连拍照片）码率200mbps，给后期大大降低电脑处理器资源，编辑时大大降低延时 提高编辑流畅性，固态硬盘已不是瓶颈。
3. 每个像素由红绿蓝rgb组成，每色都需要模数转换，实际上并非完整的rgb，大多都要猜色计算，因此超采画质远超非超采。6300 1080是非超采，画质真差，远没有4K转1080的画质好。另外超采可以大大降低对镜头分辨率的要求，同样镜头超采后画质分辨率会好很多。逆光 紫边 超采不大可能改善。
4. 估计索尼内部对焦用和机身显示屏用的传感器采样根本不会是全像素采样，根本没有必要，发热和对焦计算量太大。所以牺牲部分相位对焦像素点去到独立的ADC模数后再到对焦处理器。显示屏200万像素足够 ...
你见过摄影机吗？ 摄影机不需要编码？ 你逗逼了不是。
世界上没有哪部电影摄影机的基础记录格式就是 RAW的。一般的摄影机记录 RAW全部是额外加装或外挂本方或第三方记录单元懂不？
一般摄影机的机身上配备的基础记录都是重新压缩编码的Video格式。 ARRI Alexa机身配备的SxS卡记录单元，基础记录的是ProRes格式的编码信号。
SONY的Venice机身自带的SxS卡记录单元，基础记录则是记录SONY的XAVC编码格式。
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iZaZaD 发表于 2019-2-4 20:49
需要出奇迹的不是CMOS，而且CPU。 显然A9的CPU吃不消这么大的数据量，而且也不需要，因为只为对焦用，大量的数据是扔掉的。
这能牵扯到CPU吗？ 你相机上的感光器加持到那么大的传输带宽了，本身功耗已经比整台相机的功耗还大了，轮不到你CPU工作，这样的感光器装在相机里点都点不亮呵呵。
侥幸点亮了，三秒钟烧了嘿嘿
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iZaZaD 发表于 2019-2-4 20:32
接着我上帖回复说:
A9 4K 3840×2160@25fps 视频拍摄，CMOS输出到CPU的未压缩原始数据带宽:3840×2160×25×8=1.7Gbps ；
这么点儿带宽确实用不到缓存；
但照片拍摄就不一样了，6000×4000像素12位采样需要在不到1/60秒内爆发输出，按1/100秒算，输出带宽至少要6000×4000×12×
100=28.8Gbps
显然，时钟频率有限的情况下，必要大量的ADC多通道并行工作，这么大数据必须有个缓存。实际上输出到缓存的数据大部分是扔掉的，因为这些数据只用来对焦，CPU在缓存里直接寻址到选定对焦区那部分数据就够了。设置缓存的原因是CPU无法对CMOS直接寻址，但可以直接寻址DRAM。索尼为了解决对焦，直是下了血本儿。其它没有60fps对焦的传感器就没有用堆栈缓存。
也可以不要缓存的，大力出奇迹。 只要你加持在传输信道上信号强度提升的足够大（实际就是提升功耗） ，还用什么缓存。
如果a9具有HDC-4800上那颗CMOS的4.752Gbps每信道，而且一共16个信道（一秒IO能输送76Gbps），将数据输送到CMOS的片外去的话，就可以不需要使用缓存了，CMOS内部实时交换的数据也实时被传输到了片外。
只不过这个代价就是：功耗的巨大提升。 我前文说了，a9的全画幅感光器功耗只有700多毫瓦， HDC-4800的super-35mm感光器功耗是5.23w。这也就是大力出奇迹。
本帖最后由 光荣与梦想 于 2019-2-4 20:42 编辑
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光荣与梦想 发表于 2019-02-04 20:00没那么夸张，只不过视频的时候a9的感光器把堆栈层上的高速存储器给关了（不参加视频的工作组）
没有了高速存储器进行高...
接着我上帖回复说:
A9 4K 3840×2160@25fps 视频拍摄，CMOS输出到CPU的未压缩原始数据带宽:3840×2160×25×8=1.7Gbps ；
这么点儿带宽确实用不到缓存；
但照片拍摄就不一样了，6000×4000像素12位采样需要在不到1/60秒内爆发输出，按1/100秒算，输出带宽至少要6000×4000×12×
100=28.8Gbps
显然，时钟频率有限的情况下，必要大量的ADC多通道并行工作，这么大数据必须有个缓存。实际上输出到缓存的数据大部分是扔掉的，因为这些数据只用来对焦，CPU在缓存里直接寻址到选定对焦区那部分数据就够了。设置缓存的原因是CPU无法对CMOS直接寻址，但可以直接寻址DRAM。索尼为了解决对焦，直是下了血本儿。其它没有60fps对焦的传感器就没有用堆栈缓存。
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righthero 发表于 2019-2-4 16:41
1. 我不是那家的粉丝，拍视频干活赚钱为主。
2. 我是来学习的，也学到不少有用没用的东西。
3. 计算机和硬件测试出身的我有点兴趣，就算键盘党吧，也没有花时间去专门去找资料去了解，算是瞎吹吹，不负责任的。
4. 个人认为索尼目前传感器特别微单上和手机上的是性能参数最好的，视频性能远远是最好的。
5. 微单拍超采 升格视频远比单反要求拍照片对传感器要求高，倒逼索尼传感器半导体工艺远比佳能的好。不代表未来佳能不会超越。
6. 超采视频算是高速连拍照片 加 合并像素计算 加 编码处理，对dsp 编码处理器要求都n倍的高。
7. 各取所需，佳能直出色彩据说讨喜，省得后期时间了，赚钱干活这点很重要，省了大量的人工后期。
8. a9对焦再nb，目前也没有简单直接的反光板取景对焦快速准确，虽然更智能。
9. 计算机最早是isa总线，然后是 pci pcie，amd下代主板是pcie4.0,4x的pcie插槽可以让固态硬盘最高理论速度80gbps左右，读写8GB/S左右。
10. 要不索尼目前总线太老，要不频率太低，总之落后的半导体工艺支撑不了10倍速度的提升。貌似花钱该升级了。这不是瓶颈，天花板是索尼的工艺水平，愿不愿意花代价，找台积电代工也行。
11. 嫑很理想的指望索尼和其他家微单能跟上手机处理器6-7年间近100倍速 ...
你说了那么大一堆，我一句话就能全部否定懂不？ 手机处理器那么牛逼，你见过手机的摄像头的视频能力有哪颗具有4K超采，还TMD-12Bit量化， 60fps高帧率的东东啊？
目前手机感光器领域，速度最快的感光器你知道是那颗吗？ 采样像素是多少？量化精度是多少？帧率是多少啊？
本帖最后由 光荣与梦想 于 2019-2-4 20:32 编辑
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iZaZaD 发表于 2019-2-4 19:39
我记得好像有人说过A9的这个传感器拍视频时只用一个ADC?
没那么夸张，只不过视频的时候a9的感光器把堆栈层上的高速存储器给关了（不参加视频的工作组）
没有了高速存储器进行高速数据交换的缓存工作，那么这时候感光器的读出速度完全依赖于向外部传输的IO带宽了（拍照的时候，IO带宽虽然不够，但你感光器内部高速交换的数据可以暂时存储在高速缓存上）。可视频的时候不同了，没有这玩意儿了，你感光器内部交换的数据马上就必须经过IO传输出去，但IO的传输带宽又不够，怎么办呢？ 那就只能阉割速度了。把感光器的读出速度阉割成和A7 III的感光器差不多的水平。
本帖最后由 光荣与梦想 于 2019-2-4 20:01 编辑
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iZaZaD 发表于 2019-2-4 17:28
搭车问个问题，希望各位大明白给个解答:
全像素输出30fps 4K（4096×2160）视频，与30张/秒输出4096×2160的照片，从处理器性能或带宽上有什么区别？
区别很大。 举例说明，比如a9的感光器，拍照的时候，最高连拍除了2400万/20fps的成像之外，CMOS有多余的时间搞搞副业：60fps的 AE/AF（超高速的连续对焦、曝光和刷新）。
这个组合拳的成像+其它副业怎么实现的？就是因为a9的感光器2400万像素，14Bit量化精度下，刷一帧（读取一次）只需要6ms（ 1/160s）。所以你的感光器只要成像的帧率离160fps还比较遥远，那么剩余的这些多出来的时间资源，就能让你在成像的同时悠闲去搞副业：连续高速对焦、曝光、刷新。
可是a9的感光器在视频拍摄的时候就不一样了，它一帧读出时间由拍照时的6ms下降为20ms以上（慢了差不都4倍）。它只能一门心思成像了，已经完全没有再做高速连续对焦、曝光、刷新副业的潜能了，至少已经没有那么大的潜能了）。
所以实际上拍照和视频，以a9感光器来说，在这两种情况下，它的IO带宽是完全不同的，拍照的时候需要的传输带宽远远大于视频的时候。
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