主题:70D发布带来真正的关键技术问题:APS-C上4000万个光电管
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泡菜
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众位看客理论太多了,http://cweb_canon_jp/eos/lineup/70d/samples/index.html 这个看了,画质一目了然。我本人看来,画质还是那样,没有突破性,高感画质也还可以,确实进步了一些,低感画质也就那样。不过这次70D的对焦让人很惊喜,看了70D的演示对焦和视频效果,对于喜欢拍摄视频的人来说,这是一大福音。 本帖最后由 biticong4 于 2013-7-4 00:31 编辑

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clearwater 发表于 2013-7-4 00:22
就凭一个小道消息猜也猜的那么起劲,还罗列一条条,自我感觉也太好了,好像自己拥有“上帝之眼”

很多事情硬要说起来一套套,也都能说得过去,但实际并非那回事

要我说,早10年直接从sony买岂不是更省事?但实际并没有发生。

只是想想而已。谁生产真心不重要。何况:
萨瑞根本没有销售大型传感器的“最后一公里”,180nm制程这种落后技术。意味着萨瑞只能是代工厂而已。和中国的LED厂的定位差不多 本帖最后由 fasciae 于 2013-7-4 00:26 编辑

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spot 发表于 2013-7-3 23:11
但是4000万个光电管不等于4000万个像素

70D这两个光电管,目的是获得是场景中同一个点的相位信息,对于对焦来说很有用,对于图像信息来说,无论是亮度还是色彩,都没有任何意义,只能降低信噪比,因此输出图像时必须合并。

不从光角度考虑。只从CMOS基础的寄存器机制考虑。倒真是4000万像素了。。。。
连拍居然还有7,看来通道比5D3更多。看来D5这个芯片有潜力啊 本帖最后由 fasciae 于 2013-7-4 00:24 编辑

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spot 发表于 2013-7-3 19:58
The EOS 70D features a new 20.2 MP APS-C CMOS sensor, designed and manufactured by Canon.

我认为,没有任何证据之前,没必要引入其它说法,有什么意义呢?

对日本财团的控制力和复杂的关系网不清楚。
假如只是从最简单的商业行为来考虑。让萨瑞代工,应该是一个可行的很好决策。
1、佳能现在的生产线只能卖给S100和自家单反/微单。而世界第一的索尼,供货给绝大多数DC。给单反/微单的供货量也是世界第一。
2、CMOS现在才180nm的落后工艺,这个行业,就是纯资金密集型和薄利多销型的。利润唯一保障就是产量。
3、萨瑞在单反/微单上应该是世界第二或三的供货量了
4、萨瑞没有任何自家产品能直接面对普通消费者销售大画幅的CMOS,不会对NC产生竞争。萨瑞对于佳能和尼康而言,好比富士康对苹果。
5、索尼会和NC竞争,就好像三星对苹果
6、萨瑞还给尼康供货,如果再加上佳能的订单,大画幅应该总量会接近甚至超过索尼。在CMOS行业,产量大意味着利润率高。那么萨瑞降价空间就大了,更有实力去争取更多尼康/松下/宾得的订单。从而反制索尼
7、佳能现在生产线是500nm的。投资新生产线风险高。如果订单转向萨瑞,成本不会增加,风险可以转移。
8,据说萨瑞,尼康和佳能在财团上更加接近, 本帖最后由 fasciae 于 2013-7-4 00:19 编辑

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strawberry 发表于 2013-7-3 23:42
谢谢详细的解释。 其实根据google翻译的日文原文, 为什么认为需要清零一次从而得到2个光电管的信息,主要在于像素垂直剖面图上面共享的N型(你说是p型,这个我原文没读出来太详细)基底。 而这个双光电管的原理就是在一个像素上蚀刻2个坑, 那么我很显然会认为共享的这个掺杂硅基底怎么会分割两个不同的光感感生电流?  你说的能存住电流我这个确实不知道,以为会漏掉。 所以必须要寄存器。 但根据这个图好像没有完全独立的绝缘井来保持2个光感感生电流。


应该说,不是存住电流,而是存住光电子

清零复位是通过另一个复位放大器4完成的,这是必要的,在开始曝光之前必须要做,没有这个过程,上一次感光积累的光电子会影响下一次感光。清零不彻底还会造成复位噪声。

因此,先清零,再曝光,停止曝光后进行读出,大致就是这个过程。

你给的这个专利非常好的符合目前70D这个Dual Pixel CMOS的功能说明,而且实现也很简洁,基本没有带来太多的额外电路,只多加了一级放大器,算是很不错的设计。

当然,具体70D是否如此,还有没有作其他改进,尤其是降噪电路方面,这个只能看产品出来以后的评测再说了。
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spot 发表于 2013-7-3 23:31
这个,如果你不太了解这方面的技术细节,那么可以看像素电路图,这个路径非常清楚,2->3->5,以及52->53->5,然后5->6,已经非常清楚了。

我尽量简单点再说一下原理(为了看起来简单,下面我用两个输入端、输出端说明一个放大器,没有用源极、栅极、漏极,但你清楚就好)。

我前面说了,光电子是累积在2、52里的,只要不清零复位,这个光电子就会一直保持在里面,这个就是3、53两个独立的放大器的输入,另一个输入是控制信号,分别是TXo和TXe。

3、53是两个独立的浮动跟随放大器,由独立的两个晶体管20、50,和一个共享的输出端21组成。(注意,21只是共享的输出端,不是什么共享的寄存器,这跟光电子累积无关)

这个21的输出端,连接到放大器5的一个输入端(另一个输入端用VDD电压控制基本的ISO放大),其输出连接到控制门6。

通过设置不同的控制信号TXo和TXe,可以控制放大器3、53的输出,让它们分别(对焦模式)或合并(图像模式)进入放大器5。

这个像素结构已经完全明确了,我同意你前面的观点,70D使用这个专利的可能性确实很大。


谢谢详细的解释。 其实根据google翻译的日文原文, 为什么认为需要清零一次从而得到2个光电管的信息,主要在于像素垂直剖面图上面共享的N型(你说是p型,这个我原文没读出来太详细)基底。 而这个双光电管的原理就是在一个像素上蚀刻2个坑, 那么我很显然会认为共享的这个掺杂硅基底怎么会分割两个不同的光感感生电流?  你说的能存住电流我这个确实不知道,以为会漏掉。 所以必须要寄存器。 但根据这个图好像没有完全独立的绝缘井来保持2个光感感生电流。
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strawberry 发表于 2013-7-3 23:12
抱歉,没有详读, 但我以为17是n型掺杂, 当然,这个不重要, 不管是p,n总归共享一块硅。 那么21怎么分割开来2个坑, 又不是和普通像素的单独光电管一样的有绝缘壁。 不是单独的一个阱,我不知道2个光电管怎么输出2个不同的电压,一次。

另外,你说对焦模式下3,53顺序输出, 请问没有寄存器咋顺序输出?  我不是这个专业的,很难理解没有寄存器怎么顺序输出2个值?  如果有寄存器的话,那么图上很显然共享了一个。

我也是google翻译的日文, 但读起来好像是2,52的两个电平是要清零一次分别寄存在寄存器 CTS11然后读出。

google翻译日文不是很完美,我所了解的又跟电讯毫不相关, 但我的理解是要一次清零动作才好单独得到2和52的数值。


这个,如果你不太了解这方面的技术细节,那么可以看像素电路图,这个路径非常清楚,2->3->5,以及52->53->5,然后5->6,已经非常清楚了。

我尽量简单点再说一下原理(为了看起来简单,下面我用两个输入端、输出端说明一个放大器,没有用源极、栅极、漏极,但你清楚就好)。

我前面说了,光电子是累积在2、52里的,只要不清零复位,这个光电子就会一直保持在里面,这个就是3、53两个独立的放大器的输入,另一个输入是控制信号,分别是TXo和TXe。

3、53是两个独立的浮动跟随放大器,由独立的两个晶体管20、50,和一个共享的输出端21组成。(注意,21只是共享的输出端,不是什么共享的寄存器,这跟光电子累积无关)

这个21的输出端,连接到放大器5的一个输入端(另一个输入端用VDD电压控制基本的ISO放大),其输出连接到控制门6。

通过设置不同的控制信号TXo和TXe,可以控制放大器3、53的输出,让它们分别(对焦模式)或合并(图像模式)进入放大器5。

这个像素结构已经完全明确了,我同意你前面的观点,70D使用这个专利的可能性确实很大。
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feversaga001 发表于 2013-7-3 09:12
看看半透镜的效果


曝光都不同,有什么可比性?

你发这个帖子只能证明自己的无知!

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spot 发表于 2013-7-3 22:48
从图上看,17应该是P基底吧,中间在21下面的位置已经设计了绝缘层,可能会有一点漏电流,但影响很小。

我刚才花了点时间用google翻译看了一下你引用的那段日文,我前面的理解应该是正确的,我再重新明确一下这个专利的设计。

像素内电路结构是:

每个像素里有两个独立的光电管,光电转换的产生的电荷分别累积在2、52。

每个光电管都有一个独立的浮动跟随放大器3、53。有两个独立的控制信号总线TXo、TXe。这两个放大器的输出进入放大器5实现ISO控制,再进入控制门6然后进入读出路径。

工作过程是这样的:

在对焦模式下,两个光电管同时累积电荷,然后顺序分别发出控制信号TXo、TXe,让两个放大器3、53的输出,分别进入放大器5,然后再通过6进入读出路径。这样,就可以在读出路径,分别获得两个光电管的独立输出信号。

在图像采集模式下,同时发出控制信号TXo、TXe,让两个放大器3、53的输出一起进入放大器5,这样,读出路径获得的是合并后的输出信号。

这个专利跟我前面说过的第二种可能结构,完全一致。

当然,这里没有涉及比如CDS降噪电路等等细节,而且也不知道这个2003年的专利跟70D的关系。但是,这是一种非常合理的设计, ...


抱歉,没有详读, 但我以为17是n型掺杂, 当然,这个不重要, 不管是p,n总归共享一块硅。 那么21怎么分割开来2个坑, 又不是和普通像素的单独光电管一样的有绝缘壁。 不是单独的一个阱,我不知道2个光电管怎么输出2个不同的电压,一次。

另外,你说对焦模式下3,53顺序输出, 请问没有寄存器咋顺序输出?  我不是这个专业的,很难理解没有寄存器怎么顺序输出2个值?  如果有寄存器的话,那么图上很显然共享了一个。

我也是google翻译的日文, 但读起来好像是2,52的两个电平是要清零一次分别寄存在寄存器 CTS11然后读出。

google翻译日文不是很完美,我所了解的又跟电讯毫不相关, 但我的理解是要一次清零动作才好单独得到2和52的数值。
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Davyvision 发表于 2013-7-3 23:07
但如果做4000w像素,也需要4000w的光电管,对不


但是4000万个光电管不等于4000万个像素

70D这两个光电管,目的是获得是场景中同一个点的相位信息,对于对焦来说很有用,对于图像信息来说,无论是亮度还是色彩,都没有任何意义,只能降低信噪比,因此输出图像时必须合并。
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spot 发表于 2013-7-3 23:05
注意我的帖子标题和内容,从来都没说过70D是4000万像素,这当然有本质区别。

4000万个光电管,就算在结构上是能够读出4000万个数据,但这并不是4000万个像素。

这两个光电管共享的是同一个微透镜,同一个滤色片,得到的场景信息(无论是亮度还是彩色)都是一样的,这根本不是4000万个像素。

佳能也根本不可能用这种说法。


但如果做4000w像素,也需要4000w的光电管,对不
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Davyvision 发表于 2013-7-3 22:59
有人说,这技术跟4000w像素都差不多,可以这么理解么。


注意我的帖子标题和内容,从来都没说过70D是4000万像素,这当然有本质区别。

4000万个光电管,就算在结构上是能够读出4000万个数据,但这并不是4000万个像素。

这两个光电管共享的是同一个微透镜,同一个滤色片,得到的场景信息(无论是亮度还是彩色)都是一样的,这根本不是4000万个像素。

佳能也根本不可能用这种说法。
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spot 发表于 2013-7-3 22:48
从图上看,17应该是P基底吧,中间在21下面的位置已经设计了绝缘层,可能会有一点漏电流,但影响很小。

我刚才花了点时间用google翻译看了一下你引用的那段日文,我前面的理解应该是正确的,我再重新明确一下这个专利的设计。

像素内电路结构是:

每个像素里有两个独立的光电管,光电转换的产生的电荷分别累积在2、52。

每个光电管都有一个独立的浮动跟随放大器3、53。有两个独立的控制信号总线TXo、TXe。这两个放大器的输出进入放大器5实现ISO控制,再进入控制门6然后进入读出路径。

工作过程是这样的:

在对焦模式下,两个光电管同时累积电荷,然后顺序分别发出控制信号TXo、TXe,让两个放大器3、53的输出,分别进入放大器5,然后再通过6进入读出路径。这样,就可以在读出路径,分别获得两个光电管的独立输出信号。

在图像采集模式下,同时发出控制信号TXo、TXe,让两个放大器3、53的输出一起进入放大器5,这样,读出路径获得的是合并后的输出信号。

这个专利跟我前面说过的第二种可能结构,完全一致。

当然,这里没有涉及比如CDS降噪电路等等细节,而且也不知道这个2003年的专利跟70D的关系。但是,这是一种非常合理的设计, ...


有人说,这技术跟4000w像素都差不多,可以这么理解么。
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strawberry 发表于 2013-7-3 22:37
我觉得你没理解我的意思。 我说的是1和51共享了一个n type silicon, 17. 怎么分隔电流?


这是截取的像素电路图,2->3->5,52->53->5,然后5->6,这个流程非常清楚。

TXo和TXe是两个独立总线,可以分别控制放大器3、53的输出进入放大器5(对焦模式),也可以控制3、53的输出同时进入5(图像模式)。

这个原理上没有任何问题。21只是两个浮动跟随放大器3、53共享的输出端而已,这个输出端是由TXo、TXe进行控制的,可以是两个光电管的单独的输出,也可以是合并后的。

总之,一次采集(光电子累积)过程之后,读出可以控制两种不同的模式,对焦模式下分别读出两个光电管的信号,图像模式读出合并后的信号。
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strawberry 发表于 2013-7-3 22:37
我觉得你没理解我的意思。 我说的是1和51共享了一个n type silicon, 17. 怎么分隔电流?


从图上看,17应该是P基底吧,中间在21下面的位置已经设计了绝缘层,可能会有一点漏电流,但影响很小。

我刚才花了点时间用google翻译看了一下你引用的那段日文,我前面的理解应该是正确的,我再重新明确一下这个专利的设计。

像素内电路结构是:

每个像素里有两个独立的光电管,光电转换的产生的电荷分别累积在2、52。

每个光电管都有一个独立的浮动跟随放大器3、53。有两个独立的控制信号总线TXo、TXe。这两个放大器的输出进入放大器5实现ISO控制,再进入控制门6然后进入读出路径。

工作过程是这样的:

在对焦模式下,两个光电管同时累积电荷,然后顺序分别发出控制信号TXo、TXe,让两个放大器3、53的输出,分别进入放大器5,然后再通过6进入读出路径。这样,就可以在读出路径,分别获得两个光电管的独立输出信号。

在图像采集模式下,同时发出控制信号TXo、TXe,让两个放大器3、53的输出一起进入放大器5,这样,读出路径获得的是合并后的输出信号。

这个专利跟我前面说过的第二种可能结构,完全一致。

当然,这里没有涉及比如CDS降噪电路等等细节,而且也不知道这个2003年的专利跟70D的关系。但是,这是一种非常合理的设计,可能性很大。
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spot 发表于 2013-7-3 22:29
你的理解是错的。右侧图很清楚,2、52是独立的,当然可以单独累积光电。中间那个21只是两个浮动跟随放大器3、53的一部分,跟累积光电子无关。


我觉得你没理解我的意思。 我说的是1和51共享了一个n type silicon, 17. 怎么分隔电流?

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strawberry 发表于 2013-7-3 22:13
但寄存是一个寄存器。 另外, 上面我说的它们共享一个n级咋区分不同的电平?


你的理解是错的。右侧图很清楚,2、52是独立的,当然可以单独累积光电。中间那个21只是两个浮动跟随放大器3、53的一部分,跟累积光电子无关。
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spot 发表于 2013-7-3 22:06
首先,我不知道这个2003年的专利跟70D现在传感器的关系。

其次,如果你仔细看一下你引用的这个专利,像素结构采用的是类似我说的第二种结构,每个光电管都有一个单独的放大器,左侧图里分别标注为3、53,右侧图里分别标注为20、50。这个放大器的作用就是将光电子转换为电压信号并且保持,由像素选择信号控制读出。这个图上还可以看出,有两个独立的读出总线TXo、TXe,两个放大器的控制信号是共用的,因此这两个光电管的输出电压信号是同时读出的。

总之,可以肯定一点,进行一次相位检测,只需要一次采集(光电子累积)过程,这就是一次刷新。读出当然是串行顺序的。


但寄存是一个寄存器。 另外, 上面我说的它们共享一个n级咋区分不同的电平?
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strawberry 发表于 2013-7-3 21:51
第一,canon没说每个像素两个寄存器吧。
在我提到的特開2003-156677里面,明确提到了, 两个邻居光电管1,51, 需要两次的读取和清零, 因为共享了一个寄存器 CTS11.

第二, 光电管1,51其实不是独立的两个。 因为共享了N级。 另外,这种“造坑”在专利上也说有时候可以视为基本上相连。  这样不扫描两次怎么得出两个光电管各自分别的数据?


首先,我不知道这个2003年的专利跟70D现在传感器的关系。

其次,如果你仔细看一下你引用的这个专利,像素结构采用的是类似我说的第二种结构,每个光电管都有一个单独的放大器,左侧图里分别标注为3、53,右侧图里分别标注为20、50。这个放大器的作用就是将光电子转换为电压信号并且保持,由像素选择信号控制读出。这个图上还可以看出,有两个独立的读出总线TXo、TXe,两个放大器的控制信号是共用的,因此这两个光电管的输出电压信号是同时读出的。

总之,可以肯定一点,进行一次相位检测,只需要一次采集(光电子累积)过程,这就是一次刷新。读出当然是串行顺序的。
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spot 发表于 2013-7-3 20:21
你这个“刷新”两次的说法,从何而来?

我认为,70D每个像素里的两个光电管,可能有两种读出电路的设计:

1、两个光电管通过一个开关,然后再连接到一个公共放大器,由开关的控制信号决定工作模式:对焦模式下,完成一次采集(光电子累积)后,每个像素有两次读出过程,两个光电管的电荷按顺序分别进入放大器转换为电压信号然后读出;图像模式下,同时进入放大器然后进入读出路径。

2、两个光电管各有一个独立的放大器,然后再连接到一个加法器,对焦模式下,分别读出两个光电管的独立放大器输出的电压信号,图像模式下,读出加法器输出的电压信号。

总之,无论哪种结构模型,对焦模式下,只需要一个图像采集(光电子累积)过程,也就是一次刷新。

传感器中各像素的信号,本来也都是一次拍摄完成后,按列串行读出的,对于图像采样来说,这就是一次刷新,至于分几次把原始信号读出只影响读出效率。


第一,canon没说每个像素两个寄存器吧。
在我提到的特開2003-156677里面,明确提到了, 两个邻居光电管1,51, 需要两次的读取和清零, 因为共享了一个寄存器 CTS11.

第二, 光电管1,51其实不是独立的两个。 因为共享了N级。 另外,这种“造坑”在专利上也说有时候可以视为基本上相连。  这样不扫描两次怎么得出两个光电管各自分别的数据?
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西山邻语 发表于 2013-7-3 18:04
这个比1DX强太多了!我用1DX,一次充电也就能拍1500张左右。


你要连着拍,少待机少看lcd,估计5000-10000都行。不过我估计你不舍得那么用。
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clearwater 发表于 2013-7-3 20:22
有些人的心态很阴暗,现实生活中这种人绝对不可以做朋友


还有人可笑的说索尼的cmos产量大。。。

也不看看apsc以上画幅的销量索尼+尼康+宾得都没有超过佳能。。。。
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raze911 发表于 2013-7-3 17:50
越是PRO,人数越少,从资本逐利的角度讲,厂家有什么必要为了少数PRO的需求给所有机器都留着反光板跟OVF??反光板这些东西就给PRO留着不就行了??

你算算看,全幅单反与中低端单反占单反总销量的多少??到底是PRO的人多还是非PRO的人多??

如果CMOS对焦技术所能达到的对焦速度足以满足大量的中低端用户的需求,那么反光板与OVF将必然不再符合大部分用户的综合需求,因为优质电子取景+快速对焦带来的便利性远远超过了优质电子取景相比光学取景所存在的那一点弱势,更何况,除了少数高端单反以外,大部分单反的光学取景器的取景质量是比较差的

续航能力来讲,仅仅只是增加一两块电池的问题,对用户来讲,重量与成本上都不是大问题,非PRO用户不会在意换电池的时间,PRO用户会使用带电池的手柄以及外置电源。

另外,在需要短时间内大量使用高速连拍的场景中,单电/微单单块电池可拍摄的数量远远超过单反,比如我用NEX及A77拍摄体育比赛,NEX单块电池(仅720mAh)在1小时40分钟的不间断连续取景拍摄过程中拍摄了3000张照片仍然剩余30%的电量(马拉松赛),A77单块电池(1600mAh)在1小时30分钟不间断连续取景拍摄过程中拍摄了1200张照片仍然剩余了55%的电量(足球赛),一个手柄里可以 ...


提供ovf+lcd双取景不好么?

evf+lcd不是太极端了么?

连拍多的话,我原来使用7d拍了3000多张才用掉30%的电。

我带过1机3块电池去旅行过,每到一个酒店就要算计手里的那个电器要充电了。有些酒店提供的电源少,美国的电压是110v,充电时间差不多国内的2倍,同等条件肯定手机ipad优先。我想超过1周的旅行,用户肯定会对evf+cmos的耗电不爽。

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陈年泡菜
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strawberry 发表于 2013-7-3 17:21
而且canon这个用邻居光电管遮挡的必然要刷新两次以上。也是在对焦时间里面。


你这个“刷新”两次的说法,从何而来?

我认为,70D每个像素里的两个光电管,可能有两种读出电路的设计:

1、两个光电管通过一个开关,然后再连接到一个公共放大器,由开关的控制信号决定工作模式:对焦模式下,完成一次采集(光电子累积)后,每个像素有两次读出过程,两个光电管的电荷按顺序分别进入放大器转换为电压信号然后读出;图像模式下,同时进入放大器然后进入读出路径。

2、两个光电管各有一个独立的放大器,然后再连接到一个加法器,对焦模式下,分别读出两个光电管的独立放大器输出的电压信号,图像模式下,读出加法器输出的电压信号。

总之,无论哪种结构模型,对焦模式下,只需要一个图像采集(光电子累积)过程,也就是一次刷新。

传感器中各像素的信号,本来也都是一次拍摄完成后,按列串行读出的,对于图像采样来说,这就是一次刷新,至于分几次把原始信号读出只影响读出效率。
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