大像素还是高像素？

主题：大像素还是高像素？ [主题管理员:法无定法]

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2011-02-05 16:54

原文由 7-11 在2011-02-05 10:48发表
1。

这点我已经指出你的错误了。

最大阱容＝基态ISO下的饱和电子数。D3基态ISO 是200，所以你把它ISO200 的数据外推到100是没有意义的。这口井，最大只能容65000个电子，你在增加光照，还是只有65000个电子。这也就是为什么低端扩展ISO (如5D2上的ISO50）要损失高光端一档动态范围。

......

学习了。澄清了我一些疑惑。
至于楼主，你不用理他。他完全无法复述你的意思，表明他完全不知道你说的是什么。而当他不能理解的时候，他也只会删帖。

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第 1686 帖

法无定法

资深泡菜

泡网分: 51.258

主题: 25

帖子: 8116

2011-02-05 15:10

原文由 7-11 在2011-02-05 10:48发表
这点我已经指出你的错误了。
最大阱容＝基态ISO下的饱和电子数。D3基态ISO 是200，所以你把它ISO200 的数据外推到100是没有意义的。这口井，最大只能容65000个电子，你在增加光照，还是只有65000个电子。这也就是为什么低端扩展ISO (如5D2上的ISO50）要损失高光端一档动态范围。

还有几个侧面可以说明你的错误。

a。你把D3外推到ISO100，饱和电子数都超过了D3s的82000。难道尼康（索尼）走了回头路？
b。你把D3外推到ISO100，是ISO200时饱和电子数的两倍，越130,000，即使扣去最低几位噪声，还是大大超过12或14位模数转换的动态范围。

你的错误，说明你并不理解什么是最大阱容。或者故意歪曲事实，误导刚刚接触这些概念的读者
......

你再一次表现出了你的无知和无赖。我在什么地方，什么时候“把D3外推到ISO100，饱和电子数都超过了D3s的82000”？

我贴出的有关5D2的数据来自于你给出的链接，“最大阱容“的说法也是这个链接作者自己的说法。你不但不承认你自己给出的链接和数据打了你自己一个耳光，反而倒打一耙，将你自己编造的谎言说成我的观点，你一而再，再而三的这样做，以为能骗得过众人吗？这只能证明你不仅无脑而且无耻。

我已经警告过你一次了，最后说一遍，下次再发这样的贴子我将一律删除。

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第 1685 帖

法无定法

资深泡菜

泡网分: 51.258

主题: 25

帖子: 8116

2011-02-05 14:31

原文由飞水在2011-02-04 23:03发表
你说的这个我没有意见，但不是我说的东西。

我说的是大像素在动态范围方面未必就有优势。我认为小像素有可能有动态范围的长处。其实富士R/S复合像素已经给了我们启示，小像素可以做的不容易饱和。而D7000你也看到了DXO的数据，其最高动态范围的表现超过D3s，有意问吗？

DXO 你可以D3/D3s/D7000同时比，不存在什么同时代产品的问题。你认为D3s会比D7000的技术更落后吗还是比Ds更落后？都不可能吧。
……

1、搞清楚富士R/S复合像素的原理没有？如果不懂，我首贴上有说明，搞清楚了再说话，不要不懂装懂。提示你一下，富士R/S复合像素是将两个像素合成一个大像素（所以1200万像素只能当作600万用），才能获得较高的动态范围，这个例子只能证明我的观点，而不能证明小像素会有更高的动态范围，这么简单的问题你难道想不通吗？

2、既然你非要用D3s与D7000比，也可以，但请你先搞清楚我所说的动态范围是什么意思。我在首贴中指出：

数码相机的动态范围有多种不同的定义，有直接按最暗和最亮光强之比的定义（如dpreview），也有最强（饱和）信号与最弱信号（信噪比小于等于0）之比的定义（dxo)。最明确的是Clark的定义：

动态范围是在每档ISO的最大信号除以本底噪声。而本底噪声是传感器的读出噪声、模数转换限制和放大器噪声的组合。在评估数码相机时，这三个因素无法区分，通常被称为数码相机的读出噪声。所以，动态范围是最大阱容（full-well capacity）/最小读出噪声。
http://www_clarkvision_com/imagedetail/digital.sensor.performance.summary/

由于其它定义存在二义性，讨论以Clark的动态范围定义展开。
==============================

看清楚没有？我说的动态范围与DXO定义的动态范围不是一回事。DXO的动态范围定义不考虑噪声的大小，只考虑信号的强弱。如果按照Clark的定义考虑噪声的话，根据DXO的数据：

ISO200时，D3s的信噪比是42.68db，而D7000的信噪比是38.2db
ISO400时，D3s的信噪比是39.9db，而D7000的信噪比是35.3db
ISO800时，D3s的信噪比是37db，而D7000的信噪比是32.4db
ISO1600时，D3s的信噪比是34.1.68db，而D7000的信噪比是29.7db
ISO3200时，D3s的信噪比是31.1db，而D7000的信噪比是26.7db
ISO6400时，D3s的信噪比是28db，而D7000的信噪比是23.5db
ISO12800时，D3s的信噪比是24.9db，而D7000的信噪比是20.2db
ISO25600时，D3s的信噪比是22.2db，而D7000的信噪比是16.2db
http://www_dxomark_com/index.php/eng/Camera-Sensor/Compare-sensors/(appareil1)/483%7C0/(appareil2)/628%7C0/(appareil3)/680%7C0/(onglet)/0/(brand)/Canon/(brand2)/Nikon/(brand3)/Nikon

在可以比较的每档ISO上，D3s的信噪比都比D7000高出4db以上，也就是说，D7000的噪声要比D3s高出4倍以上。如果按照Clark动态范围的定义，D3s的动态范围比D7000大的多。

3、D3s是2009年10月14日发布，D7000是2010年9月15日发布，在技术飞速发展的今天，二者能是同样的技术吗？D3s的技术有可能比D7000落后，这难以理解吗？

再说一遍，请先看一看我首贴的内容，搞清楚诸如动态范围是怎么定义的之类基本概念，再发表你的高见。

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第 1684 帖

ly320

泡菜

泡网分: 7.377

主题: 35

帖子: 745

2011-02-05 11:37

对LZ的知识渊博非常敬佩，很好的贴子，无忌难得的技术贴。

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第 1683 帖

7-11

泡菜

泡网分: 36.53

主题: 0

帖子: 490

2011-02-05 10:48

1。

原文由法无定法在2011-02-05 04:51发表
怎么我才贴出根据你给出的链接证明D3比5D2的最大阱容要大得多，而读出噪声相差不大你就开始偷换论题了？

这点我已经指出你的错误了。

最大阱容＝基态ISO下的饱和电子数。D3基态ISO 是200，所以你把它ISO200 的数据外推到100是没有意义的。这口井，最大只能容65000个电子，你在增加光照，还是只有65000个电子。这也就是为什么低端扩展ISO (如5D2上的ISO50）要损失高光端一档动态范围。

见我的帖（1656楼），不知你是没看见还是没看懂。我上面又换了个方式跟你解释了。

原文由 7－11发表
最大井容当去基态ISO 下的（5D2 100, D3 200). 随ISO 不同的叫“饱和电子数”。

D3 ISO200 起，因为器件太敏感，ISO200 是就已经饱和。D3 用ISO200但是使用ISO100 对应的光圈，快门，势必过暴一档，高光势必溢出（电子数不可能再高了）。不给 ISO100 是有道理的。

还有几个侧面可以说明你的错误。

a。你把D3外推到ISO100，饱和电子数都超过了D3s的82000。难道尼康（索尼）走了回头路？
b。你把D3外推到ISO100，是ISO200时饱和电子数的两倍，越130,000，即使扣去最低几位噪声，还是大大超过12或14位模数转换的动态范围。

你的错误，说明你并不理解什么是最大阱容。或者故意歪曲事实，误导刚刚接触这些概念的读者

2。

原文由法无定法在2011-02-05 04:51发表
DSPographer的数据就是根据DXO给出的数据计算出来的，这些数据表明，在ISO200-ISO1600，D3的线性动态范围是5D2的 1.76倍左右，与根据我的观点推论的结果——D3的线性动态范围应该比5D2大1.74倍，。

我并没有否认过D3的图像动态范围比5D2大。图像动态范围Clark 定义为：在各个ISO下，最大信号除以本底噪声。
Dynamic range is defined here to be the maximum signal divided by the noise floor at each ISO

但是在评价感光器件时，常用的一个指标是：器件动态范围＝最大阱容／最小读出噪声。注意是用最大阱容，也就是基态 ISO（5D2 100, D3 是200）的饱和电子数除以高ISO（比如1600）下的读出噪声。这个指标看起来奇怪，但是它，决定了模数转换需要多大动态范围。在这点上，D3 和5D2 差别不大。

这就是Clark 图四中显示的“最大动态范围”：
Figure 4 shows the maximum dynamic range possible from each sensor, based on full-well capacity / best read noise

所以你指责Clark 偏见之前，最好先搞懂他在说什么.

3。

原文由法无定法在2011-02-05 04:51发表
5D2存在虚标ISO的问题是符合的
http://en.※※※※※※※※※.org/wiki/Film_speed
。。。。。。
例如，某型数码相机的传感器有下列特性：S40:1 = 107, S10:1 = 1688并且Ssat = 49。按照标准，此型数码相机应该报告其感光度为：
ISO 100（日光）
ISO 速度宽容度 50-1600
ISO 100（SOS，日光）

不知你为什么把S40:1和S10:1 放在至高无上的地位。你引用的※※※※※※※※※ 里明确说了。
The two noise-based techniques have rarely been used for consumer digital still cameras. These techniques specify thehighest EI that can be used while still providing either an “excellent” picture or a “usable” picture depending on the technique chosen.

翻译：基于噪声的两种方法在消费级数字相机上很少使用。这两种方法给出保证画质很好或画质可接受的最高感光系数。

也就是说，5D2或D3, 其给定ISO 值的标定是根据SOS （对18％灰还原）标准定标的。DXO 数据表明各个机器ISO定标都有一定误差，但是误差不大。基于噪声的两种方法应该用来决定相机最高ISO。也就是一台相机能标100-3200还是100－6400。但是目前工业界似乎还没有普遍采用。佳能对最高ISO的标准可能松一些。那你只开3200，不开6400 不就的了？基于饱和的方法用来标定最低ISO。D3不能标ISO100,只能200 起，倒是符合这个标准。

D3 和5D2 的最大井容都有>60000, 低感下信噪比约为 60000/sqrt(60000) ~ 250:1. 都大大超过40:1 或10：1。也就是说，ISO 100, 200 等等低感ISO的标定，在DLSR上只能通过基于亮度的SOS方法。基于噪声的方法，S40:1, S10:1，无法区分低感ISO，只能用来决定最高可接受ISO.

所以希望在首帖澄清“虚高一档”的意思是说你认为5D2 的最高ISO应该标为3200不是6400。我个人确实很少用5D2上的6400和高端扩展ISO.

3。

原文由法无定法在2011-02-05 04:51发表
Clark的算法是用最大电子密度乘以像素面积，需要测量最大电子密度，但他没有给出实测的数据，只给了一个理论值1700个电子/平方微米，并且用这个理论值来计算5D2的最大阱容。但对于像素面积是5D2的1.74倍的D3却没有相同的办法来计算，而是采用实测数据，而他采用的D3实测数据都是在 ISO200时的结果，这能比较吗？

科学的办法是要么二者都用理论值，要么二者都按同等条件下的实测数据，不可能一个用理论值，另一个用实测数据。懂不懂这一点？

我已经再三给了数据。包括同样通过DXO数据推算5D2 和D3最大阱容的。二者井容都是约65000。

你对D3从ISO200 到ISO100 的外推是错误的，不成立的。我在上面第一点中已经又解释过了。

而且，Clark 从来没测过什么电子密度。电子密度只是他模型的一个参数，而他对电子密度的典型范围有所了解。Clark 测量最大警容的方法很简单。在基态ISO下，在同样暴光量下对一均匀照明的靶暴光两张。改变暴光量，从很暗到溢出，每次两张。将两图算术相减，消去有关联的噪声（像素反应不均，Photo Response Non Uniformity, PRNU)。计算相减后信号的均方差，除以根号2，这是噪声。信号就是平均亮度。这样得到信噪比。低感下，信噪比等于电子数的平方根。所以得到不同暴光量下的电子数，其最大值为“最大井容”。参见：
http://www_clarkvision_com/articles/evaluation-1d2/index.html

Clark 的图中，只有曲线是理论模型值，数据点均为测量，尽管测量值来源有很多，并非同源。

4。

原文由法无定法在2011-02-05 04:51发表
我这段话说得很清楚，“综合填充系数为CMOS填充系数X透镜覆盖率”，你却歪曲为“CMOS 填充率＝开口系数 * 微透镜覆盖率”，你怎么不解释清楚你为什么要编造和歪曲我的观点？

如果D3的CMOS填充系数为0.8，透镜覆盖率为0.9，则综合填充系数D3为0.8X0.9=0.72

那我只能说你这个“综合填充系数”是一个没有任何实际意义的量。D3的微透镜就是要把 90% 面积上的光导入到 80% 的CMOS 开口面积上。你弄一个 “综合填充系数为0.8X0.9=0.72”，与光子到电子的转换效率完全无关。反而容易让刚刚接触这些概念的读者产生迄义。

所以建议在首帖中对次加注。

[7-11 编辑于 2011-02-05 10:58]

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第 1682 帖

飞水

泡菜

泡网分: 1.957

主题: 6

帖子: 341

2011-02-04 23:03

"ISO的提高与像素数量的提高在同一时期、同样技术水平、同样画幅尺寸的情况下从原理上来讲是不可兼得的。要提高ISO，必须要加大像素面积，而在同样画幅下增加像素面积势必降低像素的数量，反之亦然。"

你说的这个我没有意见，但不是我说的东西。

我说的是大像素在动态范围方面未必就有优势。我认为小像素有可能有动态范围的长处。其实富士R/S复合像素已经给了我们启示，小像素可以做的不容易饱和。而D7000你也看到了DXO的数据，其最高动态范围的表现超过D3s，有意问吗？

DXO 你可以D3/D3s/D7000同时比，不存在什么同时代产品的问题。你认为D3s会比D7000的技术更落后吗还是比Ds更落后？都不可能吧。所以你质询的问题：

D7000与D3是“同一时期、同样技术水平、同样画幅尺寸”吗？不知道你想要比较什么？与谁比？

问得莫名其妙，我知道你讨论的是大小像素的问题，我比的也是大小像素，没有问题。难道你忘了你标题是什么意思？

“我说的是大像素在动态范围方面未必就有优势。我认为小像素有可能有动态范围的长处。”对于这个说法儿，你提出强烈反问就意味着你非常反对，那我只好请你再去看1667帖DXO的数据了，看完了在回答同意与否。

原文由法无定法在2011-02-04 17:32发表

DSPographer的数据就是根据DXO给出的数据计算出来的，这些数据表明，在ISO200-ISO1600，D3的线性动态范围是5D2的1.76倍左右，与根据我的观点推论的结果——D3的线性动态范围应该比5D2大1.74倍，5D2存在虚标ISO的问题是符合的。

D7000与D3的比较DSPographer没有给出来，而且我在首贴已经说过：

ISO的提高与像素数量 ......

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第 1681 帖

三羊开泰

资深泡菜

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主题: 2

帖子: 1008

2011-02-04 20:52

该删就删吧！无理搅三分的主，让他一边凉快去吧！以现在制造水准大像素远比高像素更好更实用！

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第 1680 帖

編外人

泡菜

泡网分: 0.196

主题: 1

帖子: 246

2011-02-04 20:38

原文由有闲人在2011-02-04 17:43发表

有具体问题可以探讨，这样回一个第三方的帖子，不太地道。

就是，有些人很兔唇，牛年里就开始说兔子话了。今年兔子真来了，那分瓣的牛嘴连第三方的技术都要给兔唇一下。真不地道！

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第 1679 帖

有闲人

资深泡菜

泡网分: 59.812

主题: 54

帖子: 8056

2011-02-04 17:43

原文由 7-11 在2011-02-04 09:45发表
要小心，不要看到首帖有图有文有数字，还特长，就以为楼主懂。被震慑之余，还要积极地思考一下，质疑一下。

有具体问题可以探讨，这样回一个第三方的帖子，不太地道。

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第 1678 帖

法无定法

资深泡菜

泡网分: 51.258

主题: 25

帖子: 8116

2011-02-04 17:32

原文由飞水在2011-02-04 14:58发表
这不能说明像素大动态范围就大。
DXO的D7000/D3s/5DII数据说明像素大小和动态范围关系不像你理解的那样。D3s的像素比D3怎样？5DII比D3s差一档动态范围吗？而D7000这个4.8um的小像素动态范围并不输给大像素，不但不输还很牛叉哩！

所以你的理论结论谈不上对。

......

DSPographer的数据就是根据DXO给出的数据计算出来的，这些数据表明，在ISO200-ISO1600，D3的线性动态范围是5D2的1.76倍左右，与根据我的观点推论的结果——D3的线性动态范围应该比5D2大1.74倍，5D2存在虚标ISO的问题是符合的。

D7000与D3的比较DSPographer没有给出来，而且我在首贴已经说过：

ISO的提高与像素数量的提高在同一时期、同样技术水平、同样画幅尺寸的情况下从原理上来讲是不可兼得的。要提高ISO，必须要加大像素面积，而在同样画幅下增加像素面积势必降低像素的数量，反之亦然。厂家必须要根据自己对市场的判断来决定推向市场的产品是大像素高ISO呢，还是高像素低ISO？
=================

D7000与D3是“同一时期、同样技术水平、同样画幅尺寸”吗？不知道你想要比较什么？与谁比？

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第 1677 帖

法无定法

资深泡菜

泡网分: 51.258

主题: 25

帖子: 8116

2011-02-04 17:15

原文由飞水在2011-02-04 14:23发表
DSPographer的计算不太清楚是什么条件下进行。但是Clark的算法“最大阱容的方法...与ISO的取值无关”是十分合理的。因为一个像素的物理属性和后面的ISO没有任何直接关系。大家都知道所谓的ISO 实际上就是像素信号经过的前置放大器的增益设置，和像素的阱容没有关系。

如果某条件下像素的ISO100时的最大阱容是63387个电子 ......

DSPographer的计算方法和数据来源我已经贴过了，看不懂吗？再贴一遍：

The DXOmark plots contain a great deal of data about a sensor. I decided to derive the full well capacity and read noise from their plots. First we need a model for the noise. I represented the noise as a combination of read noise, shot noise, and pixel to pixel gain variation according to the following formula:

total noise = sqrt((read noise)^2 +(shot noise)^2 + (gain noise)^2)
total noise = sqrt( n^2 + y^2 + G y^2 )
Where n is the read noise in photons and y is the photon count and G is the gain variance per photon^2.

Now we can use the DXOmark data to derive the sensor parameters. From the DXOmark dynamic range we get the ratio of full well signal to read noise. From the SNR plot we get the ratio between the signal and the total noise at a given exposure. By using the dynamic range and two SNR values at full capacity and one other level from the fullSNR plots we can solve for the read noise, full well capacity, and gain variance. The extra SNR point I used was for 9.8% exposure which resulted in the following data values for the 5D mark II for ISO values of 100 to 1600:

DR= [11.16 11.12 10.92 10.66 10.05];
SNR100= [43.1 41.5 39.5 37.3 35.1];
SNRk= [36.7 34.3 31.6 28.7 25.9];
k= 0.09804;

I then derived the parameters using he following Matlab script:
NSRm2= 10.^(-SNR100/10); % Noise to signal squared at max exposure
NSRk2= 10.^(-SNRk/10); % Noise to signal squared at k exposure
DR2r= 2.^-(2*DR); % Square of noise to max exposure signal ratio
kr= 1 ./ k;
ym=(1-kr)./((kr.^2-1).*DR2r+NSRm2-NSRk2)
G= NSRm2-DR2r- 1 ./ym
n=ym.*(DR2r).^0.5
===================

看清楚没有？数据是DXOmark的，计算公式是：

NSRm2= 10.^(-SNR100/10); % Noise to signal squared at max exposure
NSRk2= 10.^(-SNRk/10); % Noise to signal squared at k exposure
DR2r= 2.^-(2*DR); % Square of noise to max exposure signal ratio
kr= 1 ./ k;
ym=(1-kr)./((kr.^2-1).*DR2r+NSRm2-NSRk2)
G= NSRm2-DR2r- 1 ./ym
n=ym.*(DR2r).^0.5

用Matlab软件算出来的，懂了吗？

Clark的算法是用最大电子密度乘以像素面积，需要测量最大电子密度，但他没有给出实测的数据，只给了一个理论值1700个电子/平方微米，并且用这个理论值来计算5D2的最大阱容。但对于像素面积是5D2的1.74倍的D3却没有相同的办法来计算，而是采用实测数据，而他采用的D3实测数据都是在ISO200时的结果，这能比较吗？

科学的办法是要么二者都用理论值，要么二者都按同等条件下的实测数据，不可能一个用理论值，另一个用实测数据。懂不懂这一点？

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第 1676 帖

法无定法

资深泡菜

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2011-02-04 16:51

原文由 7-11 在2011-02-04 10:39发表
唉。
我明显同时列了最大阱容和读出噪声的数据。

我的确想引起你对D3 到D3s 读出噪声大大降低这个事实的注意。没想到你一条脑筋钻牛角尖。还要问别人是不是“理解力有问题”。
下面是我的原文。
......

你前面的质疑是要引起我“对D3 到D3s 读出噪声大大降低这个事实的注意”吗？你这种偷换论题的小把戏未免也太拙劣了吧？看清楚你自己是怎么说的：

原文由 7-11 在2011-01-31 00:11发表
不知楼主为什么不能接受D3最大阱容与5D2相近，读出噪声比5D2 略高的事实。

D3 与5D2 的最大阱容和读出噪声都是实际测量的。如果单单Clark 的数据不足为信，网上还可以找到一下：

......

你说的是D3和D3s还是D3和5D2？是“读出噪声大大降低”还是“D3最大阱容与5D2相近，读出噪声比5D2”？

怎么我才贴出根据你给出的链接证明D3比5D2的最大阱容要大得多，而读出噪声相差不大你就开始偷换论题了？

你偷换论题和概念的行为不止一次，说明你这个人不但在不懂装懂冒充专家，而且人品有问题，如果你再发这样的帖子，我将按照首贴的说明予以删除，请你注意。

[法无定法编辑于 2011-02-04 16:54]

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第 1675 帖

nihilist

泡菜

泡网分: 25.031

主题: 150

帖子: 1174

2011-02-04 16:31

真心感谢这个贴子，解决了很多困扰我很久的问题！

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第 1674 帖

法无定法

资深泡菜

泡网分: 51.258

主题: 25

帖子: 8116

2011-02-04 16:30

原文由 7-11 在2011-02-04 10:01发表
我原来没注意，下飞水指出：
http://www_sensorgen_info/Calculations.html
....

均能使用 != 均使用。

佳能比Nikon早使用的技术有：
大面积多点对焦（1998？ EOS3), IS （2000？）, USM （199？）

Nikon比佳能早使用的技术有: 色彩敏感测光。

你不扯最大阱容改扯读出噪声了？好啊，这也可以。当你东拉西扯什么“大面积多点对焦（1998？ EOS3), IS （2000？）, USM （199？）”是什么意思？对焦方式与读出噪声或者像素有何关系？

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第 1673 帖

法无定法

资深泡菜

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2011-02-04 16:24

原文由 7-11 在2011-02-04 09:10发表
累就对了。你长篇大论，东抄西扯，连自己引的东西都不理解，怎么会不累。

spot 和柯纳化了30多也才让你搞明白放大器的工作原理，怎么会不累。
......

你不仅东拉西扯，而且不懂装懂，缺乏基本的常识和逻辑能力。

不错，我开始确实犯了一个错误，认为CMOS像素中包括模数转换电路，是柯纳和DVCOM兄指出了我的这个错误，这一点我已经在首贴中说明过。这么在你这里就成了是“柯纳化了30多也才让你搞明白放大器的工作原理”？我在什么时候，什么地方没有搞清楚“放大器的工作原理”的？你要造谣也不能没有一点依据吧？

再说，CMOS像素中包不包括模数转换电路，或者“放大器的工作原理”与最大阱容有什么关系？你这不是东拉西扯是什么？

看看你的这个回复,我已经明确告诉你了，你最早给出的链接以及克拉克数据为何有问题？因为其比较的数据没有采用同一种方法来测量和计算。你后面给出的链接中才有按照同样的方法来计算5D2和D3的最大阱容和读出噪声，我已经按照这些数据作了比较，这个比较证明了我的观点。

你却装作看不见或者没有理解，再将原来的说法和链接重复一遍，与你这样的人讨论问题，有谁能不累？如果你再这样继续，我只能无视你发的帖子，明白了吗？

[法无定法编辑于 2011-02-04 16:25]

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第 1672 帖

法无定法

资深泡菜

泡网分: 51.258

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2011-02-04 15:55

原文由 7-11 在2011-02-04 08:12发表
我更正。我说的阈值”就是你原文中这段里的“阈值”。也就是读出噪声。

我更正我的措词：

读出噪声还能改进吗？如果能那么同样像素面积，高感回更好，同样高感，像素可以更小。

QUOTE]原文由法无定法在2011-02-04 04:22发表

引用:原文由 7-11 在2011-01-27 10:38发表
我所说的“阈值”就是 ......

总算是看见你羞羞答答的“更正”你的措辞，可还是不敢承认自己对“阈值”的理解有错，承认自己是不懂装懂有那么难吗？

读出噪声能不能改进我在首贴中引用过克拉克的看法：

可以预料，信号和噪声的模型允许我们预测数码相机的性能。这告诉我们改进小像素相机使其等于今天的大像素DSLR的性能将要等待很长时间：由于物理定律这不可能简简单单的发生。因此，如果我们需要高ISO以及/或者暗光性能，仅有的解决方案是拥有大像素的相机。
http://www_clarkvision_com/imagedetail/digital.sensor.performance.summary/
===================

我完全同意卡克拉克的上述观点，读出噪声可以改进，但“改进小像素相机使其等于今天的大像素DSLR的性能将要等待很长时间：由于物理定律这不可能简简单单的发生”。

不知道你现在能够理解了吗？如果你还是无法理解，或者为了要装作你不是在不懂装懂再提这类我在首贴中已经明确说过的问题，我不会再回复你的。

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第 1671 帖

法无定法

资深泡菜

泡网分: 51.258

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2011-02-04 15:34

原文由 7-11 在2011-02-04 08:19发表
对比两个机器的ISO 标定，不需要准确暴光，同样照明，同样光圈，快门，ISO,比较两者出图亮度是否一致就行。

http://en.※※※※※※※※※.org/wiki/Sunny_16_rule

“晴天16”：In photography, the Sunny 16 rule (also known as the Sunny f/16 rule) is a method of estimating correct daylight exposures without a light meter.

没听说过？哪年开始拍照的？没用过不带测光的机器？

我前面已经说过了，“如果你照相是根据“晴天，中午，户外，阳光下”，来“手动暴光。 ISO100, 快门 1/125s, 光圈 f11”，并且根据这个来断定相机的ISO标定是否准确，我只能说，你就这样认为吧。

再贴一段首贴的内容吧：

数码相机的ISO标定是由数码相机的生产厂家按国际标准ISO 12232:2006中提供的5种（由厂家选择）技术来对数码相机在不同感光度（sensitivity）下的曝光指数进行测定。这5种技术中的三种来自于ISO 12232:1998。2006版新增加的两种测定方法主要是对JPEG输出文件。标准指定测量的是整个数码相机而不是传感器的感光度。

ISO12232：1998指定了基于饱和的ISO速度Ssat和基于噪声的ISO速度Snoise10和Snoise40。

基于饱和的ISO速度定义为Ssat = 78/Hsat，其中Hsat是数码相机的输出在被截断或出现光晕前的最大可能曝光量。

基于噪声的ISO速度定义为在单独的像素中产生给定信噪比的曝光量。使用两种比值，即40:1（“极好图像质量”）和10:1（“可接受图像质量”）比值。

除了上述ISO速度外，标准还定义了标准输出感光度（SOS）。在输出图像的曝光量与数字象素值相关。其被定义为：Ssos = 10/Hsos。其中Hsos是在8位像素中产生数值118（这个数值是图像按sRGB或 gamma = 2.2时，饱和值的18%）对应的曝光量。

标准指定了应该怎样报告数码相机的速度。如果基于噪声的速度（40:1）比基于饱和的速度高，应该将基于噪声的速度舍入降至标准值（例如 200、250、320或400）来报告。理由是基于饱和的速度对应的曝光量较低，将会导致图像欠曝。此外，可规定曝光宽容度，范围从基于饱和的速度到10:1基于噪声的速度，即Ssat到S10:1之间的范围。如果基于噪声的速度（40:1）比基于饱和的速度低或因为高噪声而不能定义，指定基于饱和的速度并舍入降至标准值，因为使用基于噪声的速度将导致图像过曝。

例如，某型数码相机的传感器有下列特性：S40:1 = 107, S10:1 = 1688并且Ssat = 49。按照标准，此型数码相机应该报告其感光度为：
ISO 100（日光）
ISO 速度宽容度 50-1600
ISO 100（SOS，日光）

用户可以控制SOS速度。对某种有较高噪声的传感器，其特性或许是S40:1=40，S10:1 = 800, Ssat = 200，在这种情况下，此数码相机应该报告为ISO 200（日光）

尽管定义了标准的细节，一般的数码相机并没有清楚的指示用户ISO设置是基于噪声的速度、基于饱和的速度或是指定输出感光度，有些甚至为了市场目的虚标数值。
http://en.※※※※※※※※※.org/wiki/Film_speed
===================

当然了，对你这样不知道在中学还是小学学过几天物理就自称为“物理学家”的人，ISO 12232:2006中提供的5种标定ISO感光度的方法是比不上你的“晴天，中午，户外，阳光下”，“手动暴光。 ISO100, 快门 1/125s, 光圈 f11”的。

而且对你来说，“晴天，中午，户外，阳光下”，“手动暴光。 ISO100, 快门 1/125s, 光圈 f11”是你照相的不二法门，有了这个法门，什么测光表以及测光系统等等都是浮云。对你这样的人，我早就无话可说了，你又何必再多此一举呢？

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第 1670 帖

法无定法

资深泡菜

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2011-02-04 15:11

原文由 7-11 在2011-02-04 08:08发表
以下引用法无定法首帖：
希望对以上这段给于澄清。
......

你避而不谈你编造和歪曲我的观点，反而要我澄清我下面这段话：

由于CMOS传感器不仅受到CMOS填充系数的影响，同时还会受到微透镜覆盖率的影响，因此对使用CMOS传感器的D3、5D2和7D来说，其综合填充系数为CMOS填充系数X透镜覆盖率。如果D3的CMOS填充系数为0.8，透镜覆盖率为0.9，则综合填充系数D3为0.8X0.9=0.72，5D2为 0.65X0.827 = 0.538，7D为0.23X0.61 = 0.142。S5不受CMOS填充系数影响，其综合填充系数即微透镜覆盖率为0.758。受填充系数的影响，像素面积最大的D3损失了28%的光线，采用 CCD的S5损失了24%的光线，5D2损失了46%的光线，7D损失了85%的光线。
=================

1、我这段话说得很清楚，“综合填充系数为CMOS填充系数X透镜覆盖率”，你却歪曲为“CMOS 填充率＝开口系数 * 微透镜覆盖率”，你怎么不解释清楚你为什么要编造和歪曲我的观点？

2、我这段话是什么意思已经说得很清楚了，而且前面至少对你解释过三遍以上，如果你认为我说的不对，请明确说明你认为不对之处，否则我不会再回复你这种缺乏基本常识和理解力的问题。

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第 1669 帖

飞水

泡菜

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2011-02-04 14:58

这不能说明像素大动态范围就大。

DXO的D7000/D3s/5DII数据说明像素大小和动态范围关系不像你理解的那样。D3s的像素比D3怎样？5DII比D3s差一档动态范围吗？而D7000这个4.8um的小像素动态范围并不输给大像素，不但不输还很牛叉哩！

所以你的理论结论谈不上对。

原文由法无定法在2011-02-03 17:53发表

可见，D3的最大阱容比5D2高了近一倍，而读出噪声相差无几。这个结果表明，D3的动态范围比5D2大了近一倍，证明了我的观点。......

[飞水编辑于 2011-02-04 14:59]

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第 1668 帖

飞水

泡菜

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帖子: 341

2011-02-04 14:23

DSPographer的计算不太清楚是什么条件下进行。但是Clark的算法“最大阱容的方法...与ISO的取值无关”是十分合理的。因为一个像素的物理属性和后面的ISO没有任何直接关系。大家都知道所谓的ISO 实际上就是像素信号经过的前置放大器的增益设置，和像素的阱容没有关系。

如果某条件下像素的ISO100时的最大阱容是63387个电子刚好被收集到那么多，而高感的时候比如ISO1600，同样拍摄条件下（光圈不变）感光时间缩小了4倍，那么也就是说此时iso1600的时候则只能收集63387/4 = 15847个电子，超过这个数量，系统放大计算后就当作溢出处理，但是这部代表15847个电子是这颗像素的“最大”阱容，最大阱容仍然是63387个电子。“iso1600的时候15847个电子”只是因为你选择了ISO 1600的放大器增益的结果，和像素的固有属性最大阱容无关. 所以你不能说Clark的算法有问题. "DSPographer计算出来的最大阱容与ISO的取值是相关的，ISO越高，最大阱容越小" 中的“最大阱容”的一说肯定是不符合半导体物理原理的。那可以说是某放大器增益条件下允许的阱容而非像素所固有的最大阱容属性。

原文由法无定法在2011-02-03 17:53发表

这里确实是给出了ISO100时的最大阱容是63387个电子，与克拉克给出的理论值接近。但请注意，科拉克计算最大阱容的方法与DSPographer的不同，与ISO的取值无关。而DSPographer计算出来的最大阱容与ISO的取值是相关的，ISO越高，最大阱容越小。因此，必须用DSPographer的方法来计算D3的最大阱容和读出噪声，才能对二者进行比较。 ......

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第 1667 帖

飞水

泡菜

泡网分: 1.957

主题: 6

帖子: 341

2011-02-04 13:39

是的。有两点，
1.是计算噪声的时候可能因为底端噪声斩切而对总体结果有影响。
2.如原文所说，对于一般使用毫无影响，但是对于好天文拍星星，后期多帧叠加
的人来说，这是个不小的问题。

原文由 7-11 在2011-02-04 09:51发表
飞水所说的问题可能是这个：第3张图中D3的模数转换在低端明显非线性。

http://www_brisk_org_uk/photog/d3gainiso200.html

The "hockey stick" effect at the left end is caused by the D3 clipping the noise at the low end, resulting in a lower noise estimate, and hence a higher estim ......

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第 1666 帖

风逸1979

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帖子: 622

2011-02-04 11:46

理想的相机是在任何环境下，任何光线下（漆黑夜里打乌鸦）都能手持轻松拍片，且像素足够你做任意裁切，摄者只需考虑片子！！

以现在的科技，即使能够达到，成本必是难以想象，N家也好C家也好，其实目的都是希望地球上人手一机！要想接近这个目的只有控制成本，这就必然导致楼主提出的两难的选择，其实现在的1080P不就是两百万像素吗？如果拍照只是在电脑上看看，有多少人会实际需要超过一千万像素的PP？这里要说的是实际需要，大家都做户外广告的吗？

其实想必是楼主是应为现在的砖家们言必像素，所以才有感而发！

既然不能面面俱到，觉得现在是各取所需最好，真的没必要去争论，就算楼主真的有少许偏颇，也用不着如此挑刺吧？！

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第 1665 帖

自动变蕉

资深泡菜

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主题: 17

帖子: 716

2011-02-04 11:24

相当受用，好文啊~~

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第 1664 帖

7-11

泡菜

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帖子: 490

2011-02-04 10:39

唉。

我明显同时列了最大阱容［b]和[/b]读出噪声的数据。

我的确想引起你对D3 到D3s 读出噪声大大降低这个事实的注意。没想到你一条脑筋钻牛角尖。还要问别人是不是“理解力有问题”。

原文由法无定法在2011-02-04 06:08发表

7-11与我纠缠的是最大阱容以及与此相关的电子密度问题，不关读出噪声什么事。你横插一杠非要说我回避读出噪声问题，如果你不是别有用心，就是理解力有问题，难道不是吗？

下面是我的原文。

原文由 7－11发表
不知楼主为什么不能接受D3最大阱容与5D2相近，［b]读出噪声[/b]比5D2 略高的事实。

D3 与5D2 的最大阱容和读出噪声都是实际测量的。如果单单Clark 的数据不足为信，网上还可以找到一下：

http://www_brisk_org_uk/photog/d3gainiso200.html (Clark 文献 21）
D3 ：最大阱容＝65,568, 读出噪声＝ 4.3
1DsII：最大阱容＝50,211, 读出噪声＝1.91
http://home_comcast_net/~NikonD70/Investigation/Sensor_Characteristics.htm
D3：最大阱容＝63,600, 读出噪声=3.97
http://www_sensorgen_info/
D3s 最大阱容 = 83,732, 读出噪声 = 2.8 (不认为D3 最大阱容 > D3s)
5D2 最大阱容 =64,600, 读出噪声 = 3.2

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第 1663 帖

7-11

泡菜

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2011-02-04 10:01

我原来没注意，下飞水指出：
http://www_sensorgen_info/Calculations.html
他们的方法基本和Dpreview 上那帖一样。数据取自：

SNR is the signal to noise ratio in decibels (y axis on theb]DxO[/b] plot).

G is the charge/grey scale conversion factor or 'gain'. This is the nuber of photoelectrons representing 1% grey scale level. In other words, 100G is the number of photoelectrons representing 'white' or 'full scale'. This is an unconventional scaling of this measure, but allows direct use of data from DxO plots.

g is the grey scale level in percent of white, from the DxO plot.

r is the read noise , measured in electrons.

p is a coefficient for the pixel response non-uniformity (PRNU)

原文由法无定法在2011-02-04 06:08发表
我认为：
然而，正如前面所指出，含转移门管的4T像素以及全电荷转移CDS电路并非佳能的发明，索尼和尼康公司［b]均能使用[/b]，佳能在读出噪声性能方面的技术并不是领先的。假定佳能5D2的读出噪声比尼康D3的读出噪声要小是不能成立的。

均能使用  !=  均使用。

佳能比Nikon早使用的技术有：
大面积多点对焦（1998？ EOS3),   IS （2000？）,  USM （199？）

Nikon比佳能早使用的技术有:   色彩敏感测光。

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第 1662 帖

7-11

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2011-02-04 09:51

飞水所说的问题可能是这个：第3张图中D3的模数转换在低端明显非线性。

http://www_brisk_org_uk/photog/d3gainiso200.html

The "hockey stick" effect at the left end is caused by the D3 clipping the noise at the low end, resulting in a lower noise estimate, and hence a higher estimate for the number of electrons.

翻译：

左端的“冰球棒”形状是由于D3“裁减”低端噪声，致使噪声估计值偏低。。。

我认为这问题不大，最低端噪声成分反正很大。但是也许应该留给用户在后期是决定。

原文由法无定法在2011-02-03 14:46发表
“It is tragic to see that Nikon solved the problem of thermal signal by a digital processing of the RAW files (i.e. NEF files do not contain true raw data). This processing can surely meet the daytime users and the high performance for main application is evident. But by repeating the same mistake made on the D70 and the D200 (equipped with a CCD) on the news Digital SLR Nikon probably divorces once more with the astronomical community.”

你看懂上面这段话了么？这段话既没有具体的分析，也与要讨论的问题无关，不过是某人的一个观点，而且是有错误的，例如说“NEF files do not contain true raw data”，不知道你用它来想要说明什么？

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7-11

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2011-02-04 09:45

要小心，不要看到首帖有图有文有数字，还特长，就以为楼主懂。

被震慑之余，还要积极地思考一下，质疑一下。

原文由卖水的鱼在2011-02-04 06:22发表
    引用:原文由编外人在2011-02-03 04:18发表
    法老，新年好，给您拜年啦。
    我觉得这贴应该加精。这么认真的技术文章在网上也是前所未有的，应该得到尊重。

+ 1

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第 1660 帖

7-11

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2011-02-04 09:39

再归纳一下全井容量和读出噪声数据的来源。

1。D3 的全井容量和读出噪声的测量。
http://forums_dpreview_com/forums/read.asp?forum=1018&message=31235121
http://www_brisk_org_uk/photog/d3gainiso200.html (Clark 文献 21）
http://home_comcast_net/~NikonD70/Investigations/Sensor_Characteristics.htm
http://www_sensorgen_info/
http://astrosurf_com/buil/nikon_test/test.htm （Clark 文献 16）

其中，＃1，2，3，4  显示65000，＃5 显示340000

＃1 和＃2是独立的数据，独立的计算。＃3似乎也是独立的。

＃1，使用DXO动态范围和信噪比（fullSNR)  数据。有数据和算法的描述。
＃2，有方法描述和原始数据。

2。从另一个侧面，为什么   最大井容＝340000 不可信？目前的ADC都是12-14位，65000 减去2－3位噪声，正好输出14位（0到2^14-1）。340000的最大井容用14位ADC 很浪费。

3。 5D2的全井容量和读出噪声的测量。
http://forums_dpreview_com/forums/read.asp?forum=1018&message=31232211
与上面1－＃1同源。结果是大约   65000

4。更多数据：
http://forums_dpreview_com/forums/read.asp?forum=1018&message=31273013

与以上1－＃1同源，给出了D3x的数据，和一个小更正。

5。为什么D3  ISO从200 起？应为D3的传感起太敏感，假如设置ISO100的话，按ISO100暴光时，高光部分很多像素都输出最大井容值（65000），导致一片灰。

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第 1659 帖

7-11

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2011-02-04 09:10

原文由法无定法在2011-02-04 05:53发表
与你讨论问题真的很累，

累就对了。你长篇大论，东抄西扯，连自己引的东西都不理解，怎么会不累。

spot 和柯纳化了30多也才让你搞明白放大器的工作原理，怎么会不累。

原文由法无定法在2011-02-04 05:53发表
1、你前面给出的链接中有哪一个给出了5D2实测的方法和数据了？

http://forums_dpreview_com/forums/read.asp?forum=1018&message=31235121

计算了5D2，D3, D3x。所有的数据都来自DXO，使用通用的噪声模型。计算出井容和读出噪声。得到的结果和其他大多数来源吻合。

他使用的噪声模型参见：
http://www_mirametrics_com/tech_note_ccdgain.htm

原文由法无定法在2011-02-04 05:53发表
2、这些链接中给出的D3测试方法和数据是不一致的，差异很大，并且没有按照同样的方法对5D2进行测试并给出数据，用这样的数据比较有意义吗？

对于D3，我给了五个连接，四个得到65000，一个得到340000。四个65000的结果至少有两种方法。
http://forums_dpreview_com/forums/read.asp?forum=1018&message=31235121
http://www_brisk_org_uk/photog/d3gainiso200.html (Clark 文献 21）
http://home_comcast_net/~NikonD70/Investigations/Sensor_Characteristics.htm
http://www_sensorgen_info/
http://astrosurf_com/buil/nikon_test/test.htm （Clark 文献 16）

＃1 就是用DXO数据的。
＃2 方法与Clark 描述的相近，通过求两侦图像的差，去掉了像素间增益不同带来的噪声。

不同方法，同样结果，不正是对结果的最好验证吗？

＃1，2，3，4 都是65000，＃5 是340000。

为什么340000不可信？65000个电子量子化到 0－2^14，基本每个电子都贡献1个数据值。340000个电子产生的信号用14位ADC? 很浪费井容的！

原文由法无定法在2011-02-04 05:53发表
3、链接http://www_sensorgen_info/中清楚地说明其数据来源是克拉克的网站以及DXO，但DXO并没有D3以及5D2的最大阱容数据，只有克拉卡的网站有，而且这些数据与科拉克网站的数据是一致的，说这些数据来自于克拉克的网站有何问题？

sensorgen 说了，Clark 的数据只局限与他能搞到的那些机器。sensorgen的大部分数据几乎可以肯定是从DXO数据通过类似
http://forums_dpreview_com/forums/read.asp?forum=1018&message=31235121
的方法得到的。

所需要的数据：DXO 动态范围，例如：
http://www_dxomark_com/index.php/en/Camera-Sensor/All-tested-sensors/Canon/EOS-1Ds-Mark-II
DXO 全亮度信噪比，取两点，例如：
http://www_dxomark_com/index.php/en/Camera-Sensor/All-tested-sensors/Canon/EOS-1Ds-Mark-II

如果只想要全井容量，只需要基准ISO 下的数据就行了。ISO1600下的数据用来计算最低读出噪声。

余下的就是接个三元方程。由于DXO 不做两图相减的步骤，像素间的增益差需要考虑，所一有：饱和电子数，读出噪声，增益差三个未知数。

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第 1658 帖

7-11

泡菜

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2011-02-04 08:38

最大井容当去基态ISO 下的（5D2 100, D3 200). 随ISO 不同的叫“饱和电子数”。

D3 ISO200 起，因为器件太敏感，ISO200 是就已经饱和。D3 用ISO200但是使用ISO100 对应的光圈，快门，势必过暴一档，高光势必溢出（电子数不可能再高了）。不给 ISO100 是有道理的。

原文由法无定法在2011-02-04 05:53发表

这个结果很有趣，与5D2对比如下：

ISO200时，5D2的最大阱容是32864，D3的是60113，5D2的读出噪声是14.8，D3的是15.5
ISO400时，5D2的最大阱容是16661，D3的是29343，5D2的读出噪声是8.6， D3的是8.6
ISO800时，5D2的最大阱容是8189， D3的是14441，5D2的读出噪声是5.1， D3的是5.5
ISO1600时，5D2的最大阱容是4240，D3的是7450 ，5D2的读出噪声是4.0, D3的是6.2

可见，D3的最大阱容比5D2高了近一倍，而读出噪声相差无几。这个结果表明，D3的动态范围比5D2大了近一倍，证明了我的观点。

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