主题:通过一篇SONY论文分析SONY传感器DXO暗部信噪比很高的原因
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ddr 发表于 2013-2-20 12:22
...
我想是否nikon偏向线性而canon偏向非线性?

我对2家raw文件局布层次进行夸大发现,2家的都线性且高度一致!
该图是图片中算是任意一个中等亮度的部分。对2者进行一模一样的局布亮度夸大得到如此一致的画面真是巧合要么2者均高度精确的线性!
如果不一致的话一个刚好显示出此扑克另一个早该完全过曝或者完全黑了,与其周边景物一样。

我对d4也做了同样夸大发现,对这种中等亮度物体还是高度吻合,但奇怪的是d4在最暗部比d600和5d3都暗些。
d4倒没有保留比d600更多的细节,但有明显的模式噪声(网格噪声)!

d4是lz所说的”正常“的感光器,与佳能比较像的感光器。会不会这正好说明了尼康与索尼一样on-chip ADC但缺少了那个降噪,就显露了其模式噪声呢?正好lz所说的降噪是消除d4这种模式噪声呢? 本帖最后由 markinon 于 2013-2-20 12:52 编辑

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fasciae 发表于 2013-2-19 17:41
我分析的没道理。。。。。实践和工具帮我发现错误了。
但有一条你也错了。真是几乎线性的所以分辨率最多的区域,在正常曝光时候,真的浪费了不少。佳能取巧一些,中灰对应的数值比索尼的高些,中高亮度的灰度好些。但很可惜,微乎其微。可以忽略

下面就是A99的RAW数值分布。图像看起来是饱满的,直方图是偏右的,但如果深入看RAW的数值,则绝大部分只用了8bit。考虑到JPG/tiff还要对暗部压缩,实际这14bit根本保证不了+-1EV的色阶完全不断裂。只是人眼察觉不了这种断裂而已。


你做的工作很有价值,我有一个疑问请教:RAW的信息量分布如果是线性的话,是否意味着我应该采用右侧曝光策略,后期拉回,这样可以尽量降低图像暗部的噪音,而不会损失层次。反之如果不是线性的,我就尽量采用中间亮度区域对图像的重点区域(如人像的脸部)进行曝光,这样可以最大化图像重点区域(如脸部)的层次,但会损失一些暗部的纯净度和动态范围。
所以RAW的信息分布方式很重要,直接影响到追求极致画质时的曝光策略,还请fasciae大侠研究一下。我想是否nikon偏向线性而canon偏向非线性?
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hybupt2005 发表于 2013-2-20 10:42
SPOT兄你好,感谢你的耐心答复,真的不想和你争辩,但是技术上的确存有一些疑问
首先是,CDS去除的是固定模式噪声,并不是您主帖里面的一开始指的随机噪声,对吗?
当然,固定噪声也是噪声,不过佳能的CMOS也采用了类似的固定模式噪声降噪技术
http://www_canon_com/technology/s_labo/light/003/05.html

另外,采用数字CDS的最大好处在于能够消除列间模式噪声,而模拟CDS做不到。
觉得这招很高明,因为在成像之后,就无法判断这些列间模式噪声是图像的纹理还是噪声了,因而无法消除。
因为仅仅只有Signal+ Fix_Noise = C一条方程式不能解出Signal,而只能单独测量Fix_Noise
但是知道Signal+ Gauss_Noise = C,通过求期望却能解出Signal


是的,CDS应对的是固定模式噪声(当然这种噪声也有一定随机性),而不是光信号处理路径上的噪声,这就是我前面说CDS跟我引用的论文里说的不是一回事,并不能因为这个CDS就否定那篇论文里的算法,SONY在传感器的数字信号处理上加入了多种机制也是可能的。

CDS分成模拟和数字,我也分析了,模拟CDS才是消除复位噪声等像素级别固有噪声的更好方式。当然,SONY这个数字CDS至少相当于一个实时dark-frame subtraction,肯定也是有好处的。

另外,我一开始就说了,这个帖子的目的并不是详细研究SONY具体的电路和算法设计,SONY也并没有公布这些细节资料,根本也无法进行太深入的分析,包括我引用的论文都是在分析一种可能性。

这个帖子是我在分析DXO动态范围指标的合理性的过程中,引出的一个论点,其目的就是想说明,SONY在传感器里引入了专门针对暗部的数字降噪处理,这是它DXO动态范围曲线跟佳能尼康都不一样的原因。我认为你找到的这个数字CDS降噪处理,也跟SONY的DXO动态范围现象完全吻合,也能说明同样的结论。

列间固定模式噪声实际上跟SONY传感器的设计有关系,因为其采用了列并行ADC设计,那么每个ADC之间的微小差异就形成了一个固定模式噪声的来源。我不是说列并行ADC不好,只是这种结构的确需要消除额外的列模式噪声。
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没有就是 发表于 2013-2-20 10:36
既然你已经把我惹毛了,我也不必再给你什么面子了.

你这个说法又是理解错误了.事实根本就不是这样的.像素复位是在曝光前一瞬间进行的,清空之后马上就开始曝光,哪来的固有噪声?你以为是拍完照片清空,等上一天然后不清空就拍下一张照片啊?


呵呵,你说话很冲嘛,我真没看出来,你哪来的这个勇气

你连最基本的ADC结构都不知道,对传感器结构也一无所知,就敢这么大言不惭?

给你看个最基本的名词:reset noise,我试了一下,用CMOS sensor reset noise去google上查询,居然有超过200万个结果,自己慢慢看去吧,等看懂其中任何一篇,弄懂reset noise跟kTC是怎么回事,再来大放厥词吧
没有就是 发表于 2013-2-20 10:26
老老实实认错吧.一个系统从2000个光子的信号到数字信号100,另一个从4000个光子到数字信号100,这两个系统的增益就是差2倍!


你去随便找一个懂点ADC电路常识的人,给他们看看下面这个表,他们就会告诉你,2000个光子和4000个光子的两个系统,怎么在相同增益的放大器下输出同样的数字信号
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markinon 发表于 2013-2-20 09:04

这里佳能网站上的介绍,反应了佳能为什么即使每个像素都降噪也比索尼尼康的差
http://www_canon_com/technology/s_labo/light/003/05.html

没有就是 发表于 2013-2-20 10:45
楼主说了CMOS信号不需要放大器,佳能用了放大器,没有用神奇的TI-ADC,所以佳能错了,很糟.

lz都要崩溃了,让着点吧,呵呵。。。, 本帖最后由 markinon 于 2013-2-20 10:48 编辑

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markinon 发表于 2013-2-20 09:04

这里佳能网站上的介绍,反应了佳能为什么即使每个像素都降噪也比索尼尼康的差
http://www_canon_com/technology/s_labo/light/003/05.html


楼主说了CMOS信号不需要放大器,佳能用了放大器,没有用神奇的TI-ADC,所以佳能错了,很糟.
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spot 发表于 2013-2-20 07:36
首先感谢hybupt2005网友提供的SONY技术资料连接http://pro_sony_com/bbsccms/assets/files/cat/camsec/solutions/E_CMOS_Sensor_WP_110427.pdf以及http://www_vodtech_eng_br/Baixar/Catalogos%20Diversos%20part%201/part%201/CCD_CMOS_WhitePaper.pdf。

其中提到的CMOS数字降噪处理框图如下,其核心是数字CDS处理。
在SONY官方网站上又找到了稍微详细一些的技术介绍,http://www_sony_net/SonyInfo/technology/technology/theme/cmos_01.html,其中对数字CDS的介绍如下:

这篇资料进一步明确了SONY传感器的数字降噪处理方法,大致的过程是,在像素复位以后,下次感光之前,先读取像素中的数据,然后在正常拍摄之后,减去这个数据,以此消除像素的复位噪声和列读取电路存在的固有噪声。


SPOT兄你好,感谢你的耐心答复,真的不想和你争辩,但是技术上的确存有一些疑问
首先是,CDS去除的是固定模式噪声,并不是您主帖里面的一开始指的随机噪声,对吗?
当然,固定噪声也是噪声,不过佳能的CMOS也采用了类似的固定模式噪声降噪技术
http://www_canon_com/technology/s_labo/light/003/05.html

另外,采用数字CDS的最大好处在于能够消除列间模式噪声,而模拟CDS做不到。
觉得这招很高明,因为在成像之后,就无法判断这些列间模式噪声是图像的纹理还是噪声了,因而无法消除。
因为仅仅只有Signal+ Fix_Noise = C一条方程式不能解出Signal,而只能单独测量Fix_Noise
但是知道Signal+ Gauss_Noise = C,通过求期望却能解出Signal

本帖最后由 hybupt2005 于 2013-2-20 11:00 编辑

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spot 发表于 2013-2-20 07:36
这篇资料进一步明确了SONY传感器的数字降噪处理方法,大致的过程是,在像素复位以后,下次感光之前,先读取像素中的数据,然后在正常拍摄之后,减去这个数据,以此消除像素的复位噪声和列读取电路存在的固有噪声。

然而,在上述资料的描述中,存在一些含糊和矛盾之处。

一个很明显的问题是,像素的复位噪声(复位后仍残留 ...


既然你已经把我惹毛了,我也不必再给你什么面子了.

你这个说法又是理解错误了.事实根本就不是这样的.像素复位是在曝光前一瞬间进行的,清空之后马上就开始曝光,哪来的固有噪声?你以为是拍完照片清空,等上一天然后不清空就拍下一张照片啊?
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spot 发表于 2013-2-20 02:53
呵呵,前面跟你讲了那么多ADC,这个问题你还没搞懂?

同样光照,2000光电子的最大输出1V,用0-1V输入范围的ADC转换自然就是100,4000光电子的最大输出2V,用0-2V输入范围的ADC转换也是100,这个输入范围的配置对ADC的性能完全没有影响,调整一下参考电压而已,这个还有什么问题?


弱智吧你,你举的那个ADC的模拟工作电压是5V,也就是说内部AD转换的比较电压都在5v以下,外部输入的模拟信号可以达到+-12V,所以有专用的高压供电维持这个输入电路.高压信号进入后衰减到5V以下进行数模转换.你要注意,这个ADC芯片的宽幅信号处理能力是靠将大信号分档衰减实现的.信号衰减只需要用线性很好的阻抗器件就可以实现.所以该ADC的信噪比能保持得很好.

相机CMOS是弱信号,需要的是放大器,放大器要用线性很差的有源器件实现.你举的例子用的是衰减器,根本就不可能用在CMOS上.你想用ADC里面的衰减器来为你的无知找借口,办不到吧.老老实实认错吧.一个系统从2000个光子的信号到数字信号100,另一个从4000个光子到数字信号100,这两个系统的增益就是差2倍!
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请LZ及各位数码达人到敝帖帮俺解惑……https://forum.xitek.com/thread-1127224-1-1-1.html

罗圈揖!
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呵呵!
lz研究了为什么索尼好(无论事实实验还是dxomark评测曲线均此结论),没有研究为什么佳能的差。

像我之前说过,佳能的放大电路是在像素里,所以其高感接近尼康低感差远。ADC在外部,曾这里一网友说过,外置就经过cm级别长度电路到达ADC。这里佳能像素出来的模拟信号(索尼以列读取,经过列读取即是数字信号了)大大降低了信噪。
而lz猜测的索尼单独做了暗部降噪还是没有直接证据。

楼上的引用图相比佳能优势一目了然
这里佳能网站上的介绍反应了佳能为什么即使每个像素都降噪也比索尼尼康的差
http://www_canon_com/technology/s_labo/light/003/05.html 本帖最后由 markinon 于 2013-2-20 09:32 编辑

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首先感谢hybupt2005网友提供的SONY技术资料连接http://pro_sony_com/bbsccms/assets/files/cat/camsec/solutions/E_CMOS_Sensor_WP_110427.pdf以及http://www_vodtech_eng_br/Baixar/Catalogos%20Diversos%20part%201/part%201/CCD_CMOS_WhitePaper.pdf

其中提到的CMOS数字降噪处理框图如下,其核心是数字CDS处理。
在SONY官方网站上又找到了稍微详细一些的技术介绍,http://www_sony_net/SonyInfo/technology/technology/theme/cmos_01.html,其中对数字CDS的介绍如下:
这篇资料进一步明确了SONY传感器的数字降噪处理方法,大致的过程是,在像素复位以后,下次感光之前,先读取像素中的数据,然后在正常拍摄之后,减去这个数据,以此消除像素的复位噪声和列读取电路存在的固有噪声。

然而,在上述资料的描述中,存在一些含糊和矛盾之处。

一个很明显的问题是,像素的复位噪声(复位后仍残留的电荷)的已经通过AD转换前的模拟CDS电路消除了。事实上,模拟CDS才是消除这个干扰因素的正确方法。

举个例子来说,假设某个相机AD转换的最小单位是1mV,复位后某个像素残留电荷转换的电压信号是0.8mV,正式拍摄后该像素的读出信号是1.2mV。如果用数字CDS处理,第一次读出的0.8V不足最小单位,转换为0,第二次读出的像素值超过最小单位,转换为1,两个值相减仍然等于1,复位电荷的干扰仍然保留了。而如果通过模拟CDS电路处理,第二次读出的电压减去第一次读出的保持电压信号后,只有0.4V,AD转换后数值为0,干扰消除了。

由此可见,对于复位电荷的干扰,模拟CDS电路才能更好的消除,数字CDS由于AD转换存在最小精度,因此反而不能很好的消除该噪声。

所以,一是没必要(AD前的模拟CDS已处理了),二是效果不好(数字CDS要受到最小精度的影响),用数字CDS来消除复位噪声,并不是一个有效的方法。

这样看来,SONY的数字CDS更有效的作用应该是消除像素和列存在的固定模式噪声,在前面hybupt2005网友提供的第二个连接里,说到这个数字CDS的功能,也是只提到了对固定模式噪声的消除。
不管这部分电路的具体功能及其实现方式,从目前得到的资料来看,基本已经可以肯定前面的结论:

SONY传感器在暗部使用了数字降噪处理,因此在DXO上得到了超高的动态范围评分
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fasciae 发表于 2013-2-19 18:56
楼主,用rawdigger来看,佳能的14bitRAW,其中最低的几个bit根本就是摆设。2048以下几乎就没有数据了。佳能5D3,6D,1DX,RGB的14bit灰度的有效数据范围几乎都是2048-15500。
对应D800,D4,则是0-16384.D600要差一些,是0-15800左右,但这个差异可以忽略。
A99是512-16384。但显然a99的RAW是有损压缩的,解码后,出现了超出14bit上限的情况。估计就是那种1个15bit+若干个11bit的储存模式(类似a77的位数多些)
我认真看了看数据。A99的暗部波动真不如D600好。单透确实损失了动态范围。

而且从RawDigger来看。ACR解码佳能RAW的时候,RAW上设定黑点,可以适当比默认值高些。2048以下的数值,从导出的统计来看,是完全没有价值的。

但佳能也不是完全没有优势,从IR这个图,从第四深色的灰块开始,就已经比尼康的信息量烧大了,索尼就落后更多。 到第五深色的灰块,色阶梯度的优势扩大到10%,越亮优势越大。这个地方,一般就是人像照片中相对较暗的部分
所以人像拍摄中,中灰部分(一般JPG读数160-230),佳能在RAW层面的灰度确实有优势。
但在暗部(一般JPG读数50以下)佳能RAW能再挖掘出来的细节就要少多了。

但这里有个很特别的相机D600。D600的暗部比别的机器多只几十的数值(估计是曝光误 ...


这一段描述和使用感受完全一致。感谢!顺带做个记号。
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没有就是 发表于 2013-2-20 02:48
你真弱智,一个2000光电子的信号最后放大到数字亮度100,一个4000光电子的信号也放大到数字亮度100,这两个系统的总增益不就差了一倍了吗?


呵呵,前面跟你讲了那么多ADC,这个问题你还没搞懂?

同样光照,2000光电子的最大输出1V,用0-1V输入范围的ADC转换自然就是100,4000光电子的最大输出2V,用0-2V输入范围的ADC转换也是100,这个输入范围的配置对ADC的性能完全没有影响,调整一下参考电压而已,这个还有什么问题?
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spot 发表于 2013-2-20 02:31
呵呵,不知道你哪里来的这么多奇怪的观点

ISO速度的定义,简单来说,是根据在给定的光照和光圈下,一个相机达到饱和亮度的快门速度算出来的。(饱和的含义是再增加曝光也不会改变输出)

在胶片和数码大致的概念都是一样的。比如把EV4光照,F4.0,1秒曝光达到饱和定义为ISO100,那么1/2秒饱和就是ISO200,1/4秒饱和就是ISO400,以此类推,所有相机都用同一个标准衡量。这个跟其它相机没有任何关系,纯粹是自己跟自己比。

同等光照下,小像素相机输出信号幅度低,但是小像素饱和容量也小,无需额外放大,达到饱和的速度是一定的。

打个简单的比方,两个相机像素大小差一倍,采用相同的放大器(也就是相同光电子数量转换成的电压信号相同)。

一个相机满井容量是4万,假设前述光照条件下,曝光0.1秒能产生4000个光电子,那么刚好是1秒曝光达到饱和,这时它就是ISO100的速度。

另一个相机像素小一半,只有2万满井容量,曝光0.1秒只能产生2000个光电子,输出的电压信号也只有前面那个相机的一半,但是,这个相机也是恰好1秒曝光达到饱和(注意对这个相机来说,这时只要累计够20000个光电子就饱和了)。

总之,从理论上说,像素小的传感器达到同样的数字输出信号,并不需要设计高 ...


你真弱智,一个2000光电子的信号最后放大到数字亮度100,一个4000光电子的信号也放大到数字亮度100,这两个系统的总增益不就差了一倍了吗?
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没有就是 发表于 2013-2-20 01:57
怎么会没有关系? 数字亮度是一个统一标准值,A/D变换一样要把躁声加到信号里面.你在不同光线下的到的数字亮度如果都是100,那就意味着信号增益是不同的.相同场景,同一镜头光圈快门,你用5D2拍出一个数字亮度100,和你用D700拍出一个数字亮度100,他们之间的信号增益就是差1.8倍.

不是我认为照度一样才能得到相同的iso值,是厂家根据曝光量和数字亮度之间的关系自己去定义ISo值的,统一到以前胶片的ISO标准上.从电路角度来看,根本就不存在什么ISo.


呵呵,不知道你哪里来的这么多奇怪的观点

ISO速度的定义,简单来说,是根据在给定的光照和光圈下,一个相机达到饱和亮度的快门速度算出来的。(饱和的含义是再增加曝光也不会改变输出)

在胶片和数码大致的概念都是一样的。比如把EV4光照,F4.0,1秒曝光达到饱和定义为ISO100,那么1/2秒饱和就是ISO200,1/4秒饱和就是ISO400,以此类推,所有相机都用同一个标准衡量。这个跟其它相机没有任何关系,纯粹是自己跟自己比。

同等光照下,小像素相机输出信号幅度低,但是小像素饱和容量也小,无需额外放大,达到饱和的速度是一定的。

打个简单的比方,两个相机像素大小差一倍,采用相同的放大器(也就是相同光电子数量转换成的电压信号相同)。

一个相机满井容量是4万,假设前述光照条件下,曝光0.1秒能产生4000个光电子,那么刚好是1秒曝光达到饱和,这时它就是ISO100的速度。

另一个相机像素小一半,只有2万满井容量,曝光0.1秒只能产生2000个光电子,输出的电压信号也只有前面那个相机的一半,但是,这个相机也是恰好1秒曝光达到饱和(注意对这个相机来说,这时只要累计够20000个光电子就饱和了)。

总之,从理论上说,像素小的传感器达到同样的数字输出信号,并不需要设计高增益的放大。
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没有就是 发表于 2013-2-20 01:57
怎么会没有关系? 数字亮度是一个统一标准值,A/D变换一样要把躁声加到信号里面.你在不同光线下的到的数字亮度如果都是100,那就意味着信号增益是不同的.相同场景,同一镜头光圈快门,你用5D2拍出一个数字亮度100,和你用D700拍出一个数字亮度100,他们之间的信号增益就是差1.8倍.

不是我认为照度一样才能得到相同的iso值,是厂家根据曝光量和数字亮度之间的关系自己去定义ISo值的,统一到以前胶片的ISO标准上.从电路角度来看,根本就不存在什么ISo.


咋又差了1.8倍了?
总之、不用闹晕了,厂商自己会计算的,不同芯片、零增益的时候,当入射光强度一样时、数字输出会调整为相同的。这时候加入增益,使得“感光度”提升,实质上是在同样的scale上将数字强度放大一倍(自然,高光部分就会溢出了)~当然,这是在没有AD噪声的理想状况。

(这是厂商定义的“感光度”,但是众所周知这不一定是标准iso,所以不在这里讨论)

*注意:在理想情况下。ADC的工作原理可以简单地概括为
output = V_in*2^n/V_ref,可见调整V_ref可以调节整个模数转换的scale,而无需放大信号。

本帖最后由 elfp 于 2013-2-20 02:25 编辑

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信号本身的SNR和ADC的SNR可没关系哦。信号强度不够本身SNR低是一回事儿,他们能不能通过ADC转换成同样数量级的数字信号是另一回事儿。


怎么会没有关系? 数字亮度是一个统一标准值,A/D变换一样要把躁声加到信号里面.你在不同光线下的到的数字亮度如果都是100,那就意味着信号增益是不同的.相同场景,同一镜头光圈快门,你用5D2拍出一个数字亮度100,和你用D700拍出一个数字亮度100,他们之间的信号增益就是差1.8倍.

不是我认为照度一样才能得到相同的iso值,是厂家根据曝光量和数字亮度之间的关系自己去定义ISo值的,统一到以前胶片的ISO标准上.从电路角度来看,根本就不存在什么ISo.
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没有就是 发表于 2013-2-20 01:29
如果你学过信号处理的基本理论,就很容易理解我所说的东西,一个微弱信号如果比另一个微弱信号弱一半,那么无论你怎么处理,信躁比一定差2倍以上.5D2的CMOS工作频率比D700高得多,增益大得多,躁声控制难度会大很多.

信号本身的SNR和ADC的SNR可没关系哦。信号强度不够本身SNR低是一回事儿,他们能不能通过ADC转换成同样数量级(同样亮度)的数字信号是另一回事儿。

本帖最后由 elfp 于 2013-2-20 01:44 编辑

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elfp 发表于 2013-2-20 00:59
您之前的理解确实有问题,虽然参考电压对SNR有一些影响,但是TI敢写的参考电压就一定不能差到哪里去,是可以放心使用的(要不不是坑爹吗),离您之前理解的2倍就差更多了。


如果你学过信号处理的基本理论,就很容易理解我所说的东西,一个微弱信号如果比另一个微弱信号弱一半,那么无论你怎么处理,信躁比一定差2倍以上.5D2的CMOS工作频率比D700高得多,增益大得多,躁声控制难度会大很多.
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没有就是 发表于 2013-2-20 00:54
参考电压可调是为了适应多种需求提供的功能,TI给出的典型值就是器件有最佳表现的建议.你用其他参考电压电路的表现肯定会差些.如果你的信号范围刚好位于参考电压的下限,你有2个解决方案,要么就用0.5V作为参考,要么就把信号放大到2.5V参考的信号范围.这两种方案可能其实都差不了多远,前者AD躁声较大,后者前置放大器又会引起躁声增加.结果2个方案得到的结果可能是一样的.


呵呵,你还在钻牛角尖

我给你举的只是一个例子,想给你说明输入信号电压范围差一倍这对ADC不算问题,你怎么知道我的信号范围刚好在最低参考电压?你说的输出电压差一倍的例子,完全可以是分别对应参考电压1.5V和3V,那么现在还有问题吗?
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hybupt2005 发表于 2013-2-20 00:33
真心不想和技术大牛杠上,首先声明我佩服您知识渊博,但是请您看看你的回复(红字部分)

您:
spot 发表于 2013-2-19 23:34
但这个方式只能减少像素里固有的噪声,对信号处理过程中的噪声没有影响,这跟我主帖里的论文说的不是一个内容。

我:我贴出来的内容,正正是您主贴里面引用的流程图相应的实现结构图。。。都在一个※※※
http://pro_sony_com/bbsccms/assets/files/cat/camsec/solutions/E_CMOS_Sensor_WP_110427.pdf
http://www_vodtech_eng_br/Baixar/Catalogos%20Diversos%20part%201/part%201/CCD_CMOS_WhitePaper.pdf


你的主帖,首先怀疑索尼CMOS对暗部进行相关检测然后降噪,然后又举了下图左边的流程图作为例证,但是,实际上这个例证说的却是对固定噪声降噪。那您觉得这样例证合适吗?


以他的性格,所有的东西他都是用反驳的态度来跟你扯,他的目的不是找出真相,而是要保持自己的权威。扯来车去弄些玄虚的东西,让人看不懂显示自己的高深,这样别人也不好反驳他。当你提出反对意见后,他会以你看不懂他的东西为由,明着暗着说你跟他不是一个档次的人。他讲的东西都是东拼西凑,一点都不系统,我不认为他在这方面有多厉害。

懂不懂不需要解释太多,说到点子上就行了,大学里教科书的原理大把,真要研究透了何必费这么多口舌?
打个比方,我做强电的,你要问个整个系统如何运作。我可以用浅显的语言人明白,何必弄些高深的东西呢? 本帖最后由 identify 于 2013-2-20 01:26 编辑

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没有就是 发表于 2013-2-20 00:54
参考电压可调是为了适应多种需求提供的功能,TI给出的典型值就是器件有最佳表现的建议.你用其他参考电压电路的表现肯定会差些.如果你的信号范围刚好位于参考电压的下限,你有2个解决方案,要么就用0.5V作为参考,要么就把信号放大到2.5V参考的信号范围.这两种方案可能其实都差不了多远,前者AD躁声较大,后者前置放大器又会引起躁声增加.结果2个方案得到的结果可能是一样的.


您之前的理解确实有问题,虽然参考电压对SNR有一些影响,但是TI敢写的参考电压就一定不能差到哪里去,是可以放心使用的(要不不是坑爹吗),离您之前理解的2倍就差更多了。 本帖最后由 elfp 于 2013-2-20 00:59 编辑

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spot 发表于 2013-2-20 00:36
呵呵,你的理解力才是真正有问题

1、我说的+-1V-+-12V是输入信号的范围,参考电压是0.5-3.0V,对应的输入信号范围,正好是+-1V(对应0.5V参考电压,内部控制1),到+-12V(对应3V参考电压,内部控制信号2)。你不理解什么叫Reference input voltage,什么叫Analog inputs?
2、请问,为什么TI在推荐工作参数里,还要给出0.5-3V的参考工作电压范围?TI这个ADC,随着输入范围的变化,比如0.5V的参考电压,对应+-1V的输入范围,3V的参考电压对应+-12V的输入范围,如果这两种工作方式,信噪比有明显变化,TI为什么不指出?难道TI不知道信噪比对客户的重要性吗?

而且,就算是同一个参考电压,这个ADC通过内控制信号放大就有两种不同的输入范围,相差一倍,如果这个输入范围的改变影响信噪比,TI当然就要单独列出。

实际上我前面早就说过,放大器噪声的基本模型是1/f噪声,只有信号频率才对信噪比有明显影响。后面TI对不同的工作频率分别都给出了不同的信噪比对应数据。


参考电压可调是为了适应多种需求提供的功能,TI给出的典型值就是器件有最佳表现的建议.你用其他参考电压电路的表现肯定会差些.如果你的信号范围刚好位于参考电压的下限,你有2个解决方案,要么就用0.5V作为参考,要么就把信号放大到2.5V参考的信号范围.这两种方案可能其实都差不了多远,前者AD躁声较大,后者前置放大器又会引起躁声增加.结果2个方案得到的结果可能是一样的.
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hybupt2005 发表于 2013-2-20 00:33
真心不想和技术大牛杠上,首先声明我佩服您知识渊博,但是请您看看你的回复(红字部分)

您:
spot 发表于 2013-2-19 23:34
但这个方式只能减少像素里固有的噪声,对信号处理过程中的噪声没有影响,这跟我主帖里的论文说的不是一个内容。

我:我贴出来的内容,正正是您主贴里面引用的流程图相应的实现结构图。。。都在一个※※※
http://pro_sony_com/bbsccms/assets/files/cat/camsec/solutions/E_CMOS_Sensor_WP_110427.pdf
http://www_vodtech_eng_br/Baixar/Catalogos%20Diversos%20part%201/part%201/CCD_CMOS_WhitePaper.pdf


你的主帖,首先怀疑索尼CMOS对暗部进行相关检测然后降噪,然后又举了下图左边的流程图作为例证,但是,实际上这个例证说的却是对固定噪声降噪。那您觉得这样例证合适吗?


点到就行了,这贴应该算是讨论完整了:)
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没有就是 发表于 2013-2-20 00:22
你的理解力很有问题,而且语无伦次.告诉你犯的2个错误:

1.这个ADS855X的参考电压是0.5~3.0,不是你说的1-12V.你最先并没有告诉我你拿ADS855X来做例子,而且你告诉我的参考电压就是1-12V.我才用1-12V来反驳你的.

2.这个数据表里面关于信躁比的数据,是在参考电压为2.5V时测得的,你瞪大眼睛好好再看看.


我举TI这个ADC芯片只是作为一个例子,说明AD转换电路的输入范围在相当程度内是可配置的,也就是说,5D2的像素输出电压比D700低,这不需要额外放大,只要改变一下AD转换的参考电压就可以了,这个幅度的改变对AD转换电路的性能完全没有影响。

因此,5D2的信噪比明显低于D700(单个像素差2.8dB,加上像素数量增益调整后,仍然差0.4dB),这就说明其传感器的量子效率QE低于D700,在半导体技术上处于落后地位。
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hybupt2005 发表于 2013-2-20 00:33
真心不想和技术大牛杠上,首先声明我佩服您知识渊博,但是请您看看你的回复(红字部分)是不是事实求实

您:
spot 发表于 2013-2-19 23:34
但这个方式只能减少像素里固有的噪声,对信号处理过程中的噪声没有影响,这跟我主帖里的论文说的不是一个内容。


呵呵,我说的有问题吗?

全黑图的噪声,是传感器像素固有的,跟光信号无关,这种降噪方式也只能消除这种固有噪声,与像素结构、开口率、单个像素面积大小、感光效率、内置ADC、放大器精度等等全无关系,后面那些只有在有光信号时才起作用,我说减去全黑图那种降噪方式,对信号处理过程的噪声没影响,这有问题吗?

我引用的论文消除的是光信号采集过程的噪声,这当然不是同一个内容了。

但是,从效果上,跟我分析认为SONY必然在暗部降噪,的确也不矛盾。我认为SONY采用这种降噪处理也是完全合理的,也能说明为什么SONY传感器的DXO动态范围有这么独特的形状。
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没有就是 发表于 2013-2-20 00:22
你的理解力很有问题,而且语无伦次.告诉你犯的2个错误:

1.这个ADS855X的参考电压是0.5~3.0,不是你说的1-12V.你最先并没有告诉我你拿ADS855X来做例子,而且你告诉我的参考电压就是1-12V.我才用1-12V来反驳你的.

2.这个数据表里面关于信躁比的数据,是在参考电压为2.5V时测得的,你瞪大眼睛好好再看看.


呵呵,你的理解力才是真正有问题

1、我说的+-1V-+-12V是输入信号的范围,参考电压是0.5-3.0V,对应的输入信号范围,正好是+-1V(对应0.5V参考电压,内部控制1),到+-12V(对应3V参考电压,内部控制信号2)。你不理解什么叫Reference input voltage,什么叫Analog inputs?
2、请问,为什么TI在推荐工作参数里,还要给出0.5-3V的参考工作电压范围?TI这个ADC,随着输入范围的变化,比如0.5V的参考电压,对应+-1V的输入范围,3V的参考电压对应+-12V的输入范围,如果这两种工作方式,信噪比有明显变化,TI为什么不指出?难道TI不知道信噪比对客户的重要性吗?

而且,就算是同一个参考电压,这个ADC通过内控制信号放大就有两种不同的输入范围,相差一倍,如果这个输入范围的改变影响信噪比,TI当然就要单独列出。

实际上我前面早就说过,放大器噪声的基本模型是1/f噪声,只有信号频率才对信噪比有明显影响。后面TI对不同的工作频率分别都给出了不同的信噪比对应数据。
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spot 发表于 2013-2-20 00:25
我回复你的哪点没有实事求是吗?减去全黑图这种降噪方式,的确有大量的人都这么做,还有人在网络上开教程呢

Using Image Calibration to Reduce Noise in Digital Images通过图像校正减少数字图像的噪声http://photo_net/learn/dark_noise/

里面的方法就是如何记录各ISO下的全黑图,然后进行降噪处理。

这是效果图。


真心不想和技术大牛杠上,首先声明我佩服您知识渊博,但是请您看看你的回复(红字部分)

您:
spot 发表于 2013-2-19 23:34
但这个方式只能减少像素里固有的噪声,对信号处理过程中的噪声没有影响,这跟我主帖里的论文说的不是一个内容。

我:我贴出来的内容,正正是您主贴里面引用的流程图相应的实现结构图。。。都在一个※※※
http://pro_sony_com/bbsccms/assets/files/cat/camsec/solutions/E_CMOS_Sensor_WP_110427.pdf
http://www_vodtech_eng_br/Baixar/Catalogos%20Diversos%20part%201/part%201/CCD_CMOS_WhitePaper.pdf


你的主帖,首先怀疑索尼CMOS对暗部进行相关检测然后降噪,然后又举了下图左边的流程图作为例证,但是,实际上这个例证说的却是对固定噪声降噪。那您觉得这样例证合适吗?

本帖最后由 hybupt2005 于 2013-2-20 00:42 编辑

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没有就是 发表于 2013-2-20 00:22
你的理解力很有问题,而且语无伦次.告诉你犯的2个错误:

1.这个ADS855X的参考电压是0.5~3.0,不是你说的1-12V.你最先并没有告诉我你拿ADS855X来做例子,而且你告诉我的参考电压就是1-12V.我才用1-12V来反驳你的.

2.这个数据表里面关于信躁比的数据,是在参考电压为2.5V时测得的,你瞪大眼睛好好再看看.

他说的就是输入最大12V=4*V_ref,应当没错吧。这datasheet也没说过测量信噪比的时候参考电压为多少:)
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