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]

正序浏览

主题图片汇总

主题内检索

浏览：100636 回帖：1579

游客没有回帖权限

法无定法

资深泡菜

泡网分: 51.258

主题: 25

帖子: 8116

2010-01-21 22:51

读出噪声（read noise）用电子数表达，表示弱信号时的本底噪声（noise floor）。例如，读出噪声是10个电子，在一次曝光中如果一个像素仅有一个光子转换为电子，信号将在噪声中消失。

老一点的CCD读出噪声大约为15-20个或更多。新的CCD在好一点的相机中大致是6-8个电子的范围，有些可以低到3-4个。当前最好的CMOS传感器的读出噪声为3-4个电子。下图是一些数码相机的读出噪声。其反映的趋势是读出噪声与像素的大小无关。

曝光时间少于一分钟，信噪比很低时，读出噪声占据主导地位。对长时间曝光来说，热噪声通常是主要的因素。热噪声随着温度和曝光时间的增加而增加。热噪声来自于暗电流中的噪声，噪声值为暗电流所产生的电子数的平方根。

登录后可直接显示原图

(0)

只看该作者

不看该作者

加入黑名单

返回顶部

个人图文集

个人作品集

第 1048 帖

法无定法

资深泡菜

泡网分: 51.258

主题: 25

帖子: 8116

2010-01-21 22:05

最大阱容是每个像素的势阱容纳电荷的能力。在曝光期间，光电二极管受到光的照射后产生电流I,在曝光时间t内光电二极管转换的电荷量Q = I X t。这些电荷存储在像素的势阱中，势阱可以容纳电荷的最大容量就是最大阱容。传感器做好后，最大阱容就是一个确定的值，因此可以应用电容公式：V = Q/C来计算信号电压。式中的C是最大阱容，Q是电荷量，V是电压。这个电压被像素中的放大器放大后作为像素的信号电压输出。从式中可以看出，像素的输出信号电压与电荷量Q成正比。当光电二极管转换的电荷量达到或超过最大阱容时，就会出现电荷溢出到相邻像素等负效应。因此，最大阱容也是势阱存储电荷容量的上限，最大阱容是像素面积的函数。下图为一些数码相机和传感器的最大阱容。

登录后可直接显示原图

(0)

只看该作者

不看该作者

加入黑名单

返回顶部

个人图文集

个人作品集

第 1047 帖

編外人员

资深泡菜

泡网分: 47.224

主题: 2

帖子: 5781

2010-01-21 19:34

原文由法无定法在2010-01-19 14:22发表
我没有上过中学，所以不知道中学物理能否及格。但我确实看不懂rajiao兄的这个图。图上的横坐标是曝光时间，纵坐标是ISO。一般惯例直角坐标系统系的横坐标是自变量X，纵坐标是因变量Y。按照这个图中给出的曲线，曝光时间越长，ISO越低。而一般情况下就算不考虑光圈，也不是曝光时间来决定ISO的高低而是相反，先设置ISO后再测光，根据测光的结果确定曝光时间，不知道这张图想要说明什么？

其它不懂的问题等rajiao兄指教后再请教。谢谢！

法老您在跟一个只上过中学的人争啥个啥～哈！
这个“中学”的说法已经不止一次出现在各个帖子了，遗憾的是说这话的人自己连小学都没毕业～哈！俺都不需要提示您，知道您会去看什么的....
知己知彼方能百战百胜，我就信这个理！

(0)

只看该作者

不看该作者

加入黑名单

返回顶部

个人图文集

个人作品集

第 1046 帖

rajiao

陈年泡菜

泡网分: 51.988

主题: 22

帖子: 17180

2010-01-21 16:17

原文由法无定法在2010-01-20 09:55发表

既然这样，你的那个图上的曲线为何是曝光时间越长，ISO越低？这里光圈起了什么作用？莫非你认为数码相机只有一种光圈？

你不过是被稀奇古怪的各种公式迷失了而已。

(0)

只看该作者

不看该作者

加入黑名单

返回顶部

个人图文集

个人作品集

第 1045 帖

鱼歪歪

资深泡菜

泡网分: 35.464

主题: 3

帖子: 3015

2010-01-21 15:29

还真有将AD整合到每个像素中的CMOS设计方法。
22.1●A 2.1Mpixel 120frame/s CMOS Image Sensor with Column-Parallel ΔΣ ADC Architecture
论文作者：韩国延世大学（Yonsei University），韩国三星电子
　　为CMOS传感器实现高速化及高精度化，首次将ΔΣ型A-D转换器整合到了各像素列中。还可为降低随机噪声做出贡献。像素数为210万，能够以120帧/秒输出。底噪为1.9个电子，功耗为180mW。工艺技术为130nm。
见：
http://china_nikkeibp_com_cn/news/semi/48989-20091125.html

(0)

只看该作者

不看该作者

加入黑名单

返回顶部

个人图文集

个人作品集

第 1044 帖

法无定法

资深泡菜

泡网分: 51.258

主题: 25

帖子: 8116

2010-01-21 10:25

我认为动态范围如果按Clark定义，与宽容度并不完全一致。动态范围和宽容度在上限上是一致的，但动态范围的下限要小于宽容度，即宽容度比动态范围要大。

显然，Clark也认识到了这一点，所以明确了其所指的动态范围是 full-well capacity / best read noise（最大阱容/最小读出噪声）。下面这张关于不同数码相机的动态范围的对比图就是按照这个定义来比较的。

登录后可直接显示原图

(0)

只看该作者

不看该作者

加入黑名单

返回顶部

个人图文集

个人作品集

第 1043 帖

法无定法

资深泡菜

泡网分: 51.258

主题: 25

帖子: 8116

2010-01-20 23:48

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。

宽容度是一个从胶片宽容度引申到数码相机的概念。下图为胶片的H&D曲线：

宽容度指的是H&D曲线上直线部分在横坐标上的投影范围，即宽容度定义为感光材料在摄影过程中按正比关系记录景物亮度反差的曝光量范围。这段投影范围没有包括趾部和肩部部分。
http://www2.xitek.com/info/showarticle.php?id=1982

类似胶片宽容度的定义，数码相机的宽容度是指传感器能够感光的最强光线与最弱光线之比。

一般认为，数码相机的动态范围与宽容度是一致的。但我认为动态范围如果按Clark定义，二者并不完全一致。动态范围和宽容度在上限上是一致的，但动态范围的下限要小于宽容度，即宽容度比动态范围要大。

(0)

只看该作者

不看该作者

加入黑名单

返回顶部

个人图文集

个人作品集

第 1042 帖

法无定法

资深泡菜

泡网分: 51.258

主题: 25

帖子: 8116

2010-01-20 19:42

曝光值（EV）公式：

登录后可直接显示原图

(0)

只看该作者

不看该作者

加入黑名单

返回顶部

个人图文集

个人作品集

第 1041 帖

法无定法

资深泡菜

泡网分: 51.258

主题: 25

帖子: 8116

2010-01-20 19:38

为了避免混淆一些容易混淆的概念，将一些已有定论但经常被误用的概念和术语的标准定义贴出来。

在摄影中，曝光值（exposure value，EV）代表能够给出同样曝光的所有相机光圈快门组合。这一概念是在十九世纪五十年代在德国发展起来的，被试图用以简化在等价的拍摄参数之间进行选择的过程。曝光值同样也可以表示曝光刻度上的一个级差，1EV对应于两倍的曝光比例并通常被称为“一挡”。
EV最早代表的是量子符号Ev。ISO标准中延续了这一使用方法，但在其它地方EV这个缩写更为常见。
尽管理论上所有曝光值相同的拍摄参数都会给出相同的曝光，但是它们并不一定能拍出完全相同的照片。曝光时间（快门速度）决定了运动模糊的程度，如右图所示。光圈则决定了景深。

正式定义

曝光值是一个以2为底的对数刻度系统。

其中N是光圈（f值）；t是曝光时间（快门），单位秒。
曝光值0（EV0）对应于曝光时间为1秒而光圈为f/1.0的组合或其等效组合。如果曝光值已经确定了下来,那么就可以依据它来选择曝光时间和光圈的组合。

曝光值每增加1将改变一挡曝光，也就是将曝光量减半，比如将曝光时间或光圈面积减半。这一点可能会引起迷惑。之所以是减少而不是增加，是因为曝光值反映的是相机拍摄参数的设置，而非底片的照度（这一点将在下一段中提到）。曝光值的增加对应于更快的快门速度和更大的f值。因此，明亮的环境或是较高的感光度（IS0）应当对应于较大的曝光值。
下面这个图贴错了，是曝光量公式而不是曝光值公式。

[法无定法编辑于 2010-01-20 19:40]

登录后可直接显示原图

(0)

只看该作者

不看该作者

加入黑名单

返回顶部

个人图文集

个人作品集

第 1040 帖

法无定法

资深泡菜

泡网分: 51.258

主题: 25

帖子: 8116

2010-01-20 09:55

原文由 rajiao 在2010-01-20 00:12发表

iso固定，曝光时间固定，留下一个可变的参数针对光强变化，不就是光圈嘛，也就是控制进光量，呵呵我以为这东西没有必要说明。

既然这样，你的那个图上的曲线为何是曝光时间越长，ISO越低？这里光圈起了什么作用？莫非你认为数码相机只有一种光圈？

(0)

只看该作者

不看该作者

加入黑名单

返回顶部

个人图文集

个人作品集

第 1039 帖

rajiao

陈年泡菜

泡网分: 51.988

主题: 22

帖子: 17180

2010-01-20 00:12

原文由法无定法在2010-01-19 18:47发表

光圈我当然没有忘记，可是我在你给出的那张图上没有发现光圈，只有曝光时间和ISO，所以才向你请教啊。

既然曝光时间不是测光测出来的，不知rajiao兄拍照的时候是怎么确定曝光时间的？

我一般不看广告，特别是佳能的。不知道rajiao兄看过前面的帖子没有？光电二极管与光电阻好像不是一回事吧？而且我们这里说的一直是 ......

iso固定，曝光时间固定，留下一个可变的参数针对光强变化，不就是光圈嘛，也就是控制进光量，呵呵我以为这东西没有必要说明。

(0)

只看该作者

不看该作者

加入黑名单

返回顶部

个人图文集

个人作品集

第 1038 帖

rajiao

陈年泡菜

泡网分: 51.988

主题: 22

帖子: 17180

2010-01-20 00:12

原文由 fasciae 在2010-01-19 17:54发表

哦，全世界没有一个厂家做到的事情，你推导出来是可以做的。
现在除了CS，世界上还有一些大面积CMOS厂家，要是你能用这些CMOS设计出那样的超过14档的大动态输入下的输出是基本线性的。暗部噪声水平是EOS300D@ISO200的水平。那么我想要号召人员给你捐款10万不是问题。

固定一个范围，才能得到多级的iso，至于采样，就是在固定长度范围内细分，可以细分成2段，也能细分为200段，也能细分为2000段。分的越细，自然就越耐处理，分的越细，就越能接近原始的线性曲线，数字化音频到视频一直在发展，比如音频这玩意，就有很多的采样方式，总的来看是越来越细，但是可听频段一直围绕在人耳可闻范围，理解没有？？很多人可能理解反了，1为一个单位，255级是一个，然后更高的就是在255上扩展开，这是不可能的，元器件工作范围是死的，不可能这样无限拓展开。

(0)

只看该作者

不看该作者

加入黑名单

返回顶部

个人图文集

个人作品集

第 1037 帖

法无定法

资深泡菜

泡网分: 51.258

主题: 25

帖子: 8116

2010-01-19 21:42

原文由 dvcam 在2010-01-19 11:54发表
这个实验在一定程度上证明了“高ISO = 低ISO欠曝 + 拉曲线”

https://forum.xitek.com/showthread.php?threadid=699444

谢谢dvcom兄提供这方面的信息。

其实，ISO放大与拉曲线没有什么太大的区别。前段时间不想在ISO放大电路到底是在A/D转换前还是转换后的问题上继续被纠缠不休，所以干脆宣布放弃认为ISO放大电路一定是在A/D之后的观点，结果皆大欢喜，终于可以不再被纠缠在这个问题上了。实际上我说的是不一定，也就是有一些数码相机的ISO放大器是在A/D之前，而有一些是在A/D转换之后。这一点其实是有证据的：

The usual design is that the camera's parameters for interpreting the sensor data values into sRGB values are fixed, and a number of different EI choices are accommodated by varying the sensor's signal gain in the analog realm, prior to conversion to digital. Some camera designs provide at least some EI choices by adjusting the sensor's gain in the digital realm.
http://en.※※※※※※※※※.org/wiki/Film_speed

只不过没有什么太大的意义，因为即使是模拟的也不可能是噪声的主要来源。不知道以后还会不会有人认为噪声主要是ISO放大器产生的？

[法无定法编辑于 2010-01-19 21:50]

(0)

只看该作者

不看该作者

加入黑名单

返回顶部

个人图文集

个人作品集

第 1036 帖

imareal

泡菜

泡网分: 11.278

主题: 19

帖子: 885

2010-01-19 19:31

原文由 fasciae 在2010-01-19 17:54发表
哦，全世界没有一个厂家做到的事情，你推导出来是可以做的。
现在除了CS，世界上还有一些大面积CMOS厂家，要是你能用这些CMOS设计出那样的超过14档的大动态输入下的输出是基本线性的。暗部噪声水平是EOS300D@ISO200的水平。那么我想要号召人员给你捐款10万不是问题。

本不想发言了，看到你的帖子，很不平，fasciae老兄你太小气，14级的设计你才给十万，随便哪家相机公司都会拿出一亿来。

(0)

只看该作者

不看该作者

加入黑名单

返回顶部

个人图文集

个人作品集

第 1035 帖

法无定法

资深泡菜

泡网分: 51.258

主题: 25

帖子: 8116

2010-01-19 18:47

原文由 rajiao 在2010-01-19 17:44发表
曝光时间是测光的结果，晕死，不知道你从哪里理解出来的，你大概忘记了还有光圈这东西。

传感器接受到的光子越多，这话你就是看了佳能广告来的，实际是这样的，光电阻，光强改变电阻，例如1000k-100欧，光强达到一定强度，就不能改变阻值。光电池，光强改变电压，例如0.1v-5v,光强到一定，最大只有5v。越过的就是被截止掉的，在照片上就是死白或死黑，都有个线性范围，可以用来记录量化。这里只是涉及到光强度，光子这个概念本来就是迷糊人的，光是什么，光具有二相性，不是简单的粒子，不能想象成多长时间能收集多少光子进ccd，这个是基本思路的基础，这里错了，后面会全错。

raw本来都不存在iso的概念，jpg也是raw的结果体现中的一个形式，是前后关系，不是并列关系，iso只是人为加上的一个系数，这个系数是可变的，就是参考位置的变化，位置在什么地方变化，就是晶体管的线性工作区域里。至于a/d转换什么的，这是后来的事情，并不能改变前面。操作raw的曝光补偿，其实就是在操作前面说的位置放在什么地方而已。这些东西在胶卷上同样存在。

这些东西理解不难，用方框图就能理顺。

光圈我当然没有忘记，可是我在你给出的那张图上没有发现光圈，只有曝光时间和ISO，所以才向你请教啊。

既然曝光时间不是测光测出来的，不知rajiao兄拍照的时候是怎么确定曝光时间的？

我一般不看广告，特别是佳能的。不知道rajiao兄看过前面的帖子没有？光电二极管与光电阻好像不是一回事吧？而且我们这里说的一直是CMOS，不是CCD。至于要收多少光子从你给的图上看似乎只取决于曝光时间和ISO，没有看到其它如光圈之类的东东吧。

ISO的设置当然是在相机上，所以我搞不懂为何rajiao兄要在讨论ISO的时候说RAW。既然A/D转换是以后的事，那么你所说的“如果某个raw软件能够开发出一个自由选择采样范围的功能，其实我们只需要一个iso就能应付所有的工作范围。但是现在的raw软件几乎都只是在移动采样段，自由选择采样范围有一部分”是什么东东在采样？这个raw软件又是什么东东？是相机里面的吗？

好像rajiao兄一直没有解答你给的这个图示什么意思以及0电平是什么意思？

如果rajiao兄对我首贴中关于ISO放大电路的原理和机制有疑问的话，可直说。如果没有，那这个问题就到此结束吧。

(0)

只看该作者

不看该作者

加入黑名单

返回顶部

个人图文集

个人作品集

第 1034 帖

fasciae

资深泡菜

泡网分: 37.913

主题: 23

帖子: 10664

2010-01-19 17:54

原文由 rajiao 在2010-01-19 15:02发表

是这个意思，参考扫描仪，如果把大范围的自然光作为一个固定光源，那就只需要一个参数就行了。但是会丢失灵活性。如果raw软件能方便定义参考范围，就好玩了。

哦，全世界没有一个厂家做到的事情，你推导出来是可以做的。
现在除了CS，世界上还有一些大面积CMOS厂家，要是你能用这些CMOS设计出那样的超过14档的大动态输入下的输出是基本线性的。暗部噪声水平是EOS300D@ISO200的水平。那么我想要号召人员给你捐款10万不是问题。

(0)

只看该作者

不看该作者

加入黑名单

返回顶部

个人图文集

个人作品集

第 1033 帖

rajiao

陈年泡菜

泡网分: 51.988

主题: 22

帖子: 17180

2010-01-19 17:44

原文由法无定法在2010-01-19 15:42发表

我不懂音响，rajiao兄说得这个听不明白，是否说得是音响放大器的晶体管配对和功率管配对？好像数码相机没有这个问题吧？说到0电平，我也正好想要请教这个是什么意思？是指噪声电平呢还是电压为0？

我不明白的是曝光时间是测光的结果，也许曝光时间越长，传感器接收到的光子数量越多，但也有这种情况就是曝光时间长的不 ......

只是用音响晶体管配对来打比方，ccd这些东西，不管多复杂，目前基本单元还是晶体管，晶体管存在个体差异。

曝光时间是测光的结果，晕死，不知道你从哪里理解出来的，你大概忘记了还有光圈这东西。

传感器接受到的光子越多，这话你就是看了佳能广告来的，实际是这样的，光电阻，光强改变电阻，例如1000k-100欧，光强达到一定强度，就不能改变阻值。光电池，光强改变电压，例如0.1v-5v,光强到一定，最大只有5v。越过的就是被截止掉的，在照片上就是死白或死黑，都有个线性范围，可以用来记录量化。这里只是涉及到光强度，光子这个概念本来就是迷糊人的，光是什么，光具有二相性，不是简单的粒子，不能想象成多长时间能收集多少光子进ccd，这个是基本思路的基础，这里错了，后面会全错。

raw本来都不存在iso的概念，jpg也是raw的结果体现中的一个形式，是前后关系，不是并列关系，iso只是人为加上的一个系数，这个系数是可变的，就是参考位置的变化，位置在什么地方变化，就是晶体管的线性工作区域里。至于a/d转换什么的，这是后来的事情，并不能改变前面。操作raw的曝光补偿，其实就是在操作前面说的位置放在什么地方而已。这些东西在胶卷上同样存在。

这些东西理解不难，用方框图就能理顺。

(0)

只看该作者

不看该作者

加入黑名单

返回顶部

个人图文集

个人作品集

第 1032 帖

法无定法

资深泡菜

泡网分: 51.258

主题: 25

帖子: 8116

2010-01-19 16:47

原文由 imareal 在2010-01-19 16:40发表

“还举大小像素面积2比1的例子吧。照度和曝光时间相等的情况，它们接受的光能是2比1，转化为电荷能。假定不计算换损失，电荷能比是2比1。你1006贴的结果是4比1。”
我已经说得很清楚了，怎么能说我不肯说呢？
像素上的电荷能量来自光能，光能和像素的面积成正比，忽略分布参量，电荷能当然也和面积成正比。实在没有办法 ......

我说过了，这个问题就到此为止吧。如果imareal兄愿意讨论其它问题，可以发表自己的观点或对我的其它观点进行批判。谢谢！

(0)

只看该作者

不看该作者

加入黑名单

返回顶部

个人图文集

个人作品集

第 1031 帖

imareal

泡菜

泡网分: 11.278

主题: 19

帖子: 885

2010-01-19 16:40

原文由法无定法在2010-01-19 16:14发表

既然imareal兄坚持不肯说出这个判断的依据，看来我们只能保留各自的观点了，关于这个问题的讨论到此结束。谢谢imareal兄指教。

“还举大小像素面积2比1的例子吧。照度和曝光时间相等的情况，它们接受的光能是2比1，转化为电荷能。假定不计算换损失，电荷能比是2比1。你1006贴的结果是4比1。”
我已经说得很清楚了，怎么能说我不肯说呢？
像素上的电荷能量来自光能，光能和像素的面积成正比，忽略分布参量，电荷能当然也和面积成正比。实在没有办法再清楚了。
我真的没有见过容阱这个词，网上也查不到，所以请你解释一下。
顾名思义不可取，但是硬要我猜，只能说容阱是一个独立的与周围绝缘的小电容器而已。所以请你解释一下，我才好有意见。

(0)

只看该作者

不看该作者

加入黑名单

返回顶部

个人图文集

个人作品集

第 1030 帖

法无定法

资深泡菜

泡网分: 51.258

主题: 25

帖子: 8116

2010-01-19 16:14

原文由 imareal 在2010-01-19 16:09发表
还举大小像素面积2比1的例子吧。照度和曝光时间相等的情况，它们接受的光能是2比1，
转化为电荷能。假定不计算换损失，电荷能比是2比1。你1006贴的结果是4比1。

既然imareal兄坚持不肯说出这个判断的依据，看来我们只能保留各自的观点了，关于这个问题的讨论到此结束。谢谢imareal兄指教。

(0)

只看该作者

不看该作者

加入黑名单

返回顶部

个人图文集

个人作品集

第 1029 帖

imareal

泡菜

泡网分: 11.278

主题: 19

帖子: 885

2010-01-19 16:09

原文由法无定法在2010-01-19 15:22发表

imareal兄说笑了，你是专业人士，怎么能不知道呢？我就是因为搞不懂才不敢说是否可以用电容公式。网上应该有大量这方面的资料，比如中国光学光电子行业论坛的这篇文章：光电式传感器，不过说实话我没怎么看懂，不敢涉及这方面的问题，所以才将 ......

还举大小像素面积2比1的例子吧。照度和曝光时间相等的情况，它们接受的光能是2比1，
转化为电荷能。假定不计算换损失，电荷能比是2比1。你1006贴的结果是4比1。

(0)

只看该作者

不看该作者

加入黑名单

返回顶部

个人图文集

个人作品集

第 1028 帖

法无定法

资深泡菜

泡网分: 51.258

主题: 25

帖子: 8116

2010-01-19 15:42

原文由 rajiao 在2010-01-19 15:10发表
一致性，这个问题，晶体管配对中就有，可以去hifi坛子去玩玩，功率管配对，就是为了解决一致性，前面图示有个0电平，还有个曲线顶峰，这个范围段，ccd上几百万几千万个不可能做到绝对一致，如果只有两个像素的时候，1最亮比2最亮暗一点，放在一起，就是一个白色，一个就是灰色，如果反过来，1最暗比2最暗深一点，出现两个亮度不一致的最深点差异，高iso时候看到的噪点不正是这样的排列吗。如果上下都掐掉，曝光时间控制在本底范围之外，那就没有噪点，低iso噪点就是这么低出来的。

图上的黄色范围有高低两大段，后期在raw里其实就是在操作这个段放在曲线的什么位置，提高亮度，其实就是下移靠近0电平，接近噪音位置，越接近噪音就越多，实际做片子的时候，就是这样，曝光不足的片子，如果花了2-3档拉正常，会变的很粗，其实就是人为提高iso，200的变成800-1600

我不懂音响，rajiao兄说得这个听不明白，是否说得是音响放大器的晶体管配对和功率管配对？好像数码相机没有这个问题吧？说到0电平，我也正好想要请教这个是什么意思？是指噪声电平呢还是电压为0？

我不明白的是曝光时间是测光的结果，也许曝光时间越长，传感器接收到的光子数量越多，但也有这种情况就是曝光时间长的不如曝光时间短的，比如晚上12点在星光下曝光1分钟不如中午曝光1/100秒。这个曝光时间应该只是测光的结果。

据我所知，数码相机内调整对比度、亮度之类的操作只可能是对JPG文件而不是raw文件。而对jpg文件所做的任何操作都不可能改变ISO的设置，更无法影响A/D转换的取样区间。不知道rajiao兄想要说明什么？

(0)

只看该作者

不看该作者

加入黑名单

返回顶部

个人图文集

个人作品集

第 1027 帖

法无定法

资深泡菜

泡网分: 51.258

主题: 25

帖子: 8116

2010-01-19 15:22

原文由 imareal 在2010-01-19 14:57发表
我不知道势阱的定义，不好多说，你能否给出？
还举大小像素面积2比1的例子吧。照度和曝光时间相等的情况，它们接受的光能是2比1，
转化为电荷能。假定不计算换损失，电荷能比是2比1。你1006贴的结果是4比1。

imareal兄说笑了，你是专业人士，怎么能不知道呢？我就是因为搞不懂才不敢说是否可以用电容公式。网上应该有大量这方面的资料，比如中国光学光电子行业论坛的这篇文章：光电式传感器，不过说实话我没怎么看懂，不敢涉及这方面的问题，所以才将电容容量与像素面积成正比这句话删掉，因为这个问题与要讨论的问题关系不大。

我不明白的就是为何你会认为电荷能只能是2比1（正比关系）而不是4比1（平方关系）？是根据哪一条定律或者公式推导出来的？

我的这个结果是按照给出的公式推导出来的，并不是我编造的啊。如果你不能证明我的推导有问题又怎么能证明电荷能与电荷量是平方关系违反了能量守恒定律？

(0)

只看该作者

不看该作者

加入黑名单

返回顶部

个人图文集

个人作品集

第 1026 帖

rajiao

陈年泡菜

泡网分: 51.988

主题: 22

帖子: 17180

2010-01-19 15:10

原文由法无定法在2010-01-19 14:22发表

欢迎rajiao兄加入讨论。请恕我愚钝，没有看明白rajiao兄的贴子，先请教两点：

一、不知rajiao兄所说的“高iso很大原因应该是器件不一致性的体现”该作何解？是指可以设置高ISO还是高ISO的时候出现噪点是器件不一致性的体现？这种不一致性是体现在每个器件上还是每一种器件上？这种不一致性与什么有关？

二、我没有上 ......

一致性，这个问题，晶体管配对中就有，可以去hifi坛子去玩玩，功率管配对，就是为了解决一致性，前面图示有个0电平，还有个曲线顶峰，这个范围段，ccd上几百万几千万个不可能做到绝对一致，如果只有两个像素的时候，1最亮比2最亮暗一点，放在一起，就是一个白色，一个就是灰色，如果反过来，1最暗比2最暗深一点，出现两个亮度不一致的最深点差异，高iso时候看到的噪点不正是这样的排列吗。如果上下都掐掉，曝光时间控制在本底范围之外，那就没有噪点，低iso噪点就是这么低出来的。
图上的黄色范围有高低两大段，后期在raw里其实就是在操作这个段放在曲线的什么位置，提高亮度，其实就是下移靠近0电平，接近噪音位置，越接近噪音就越多，实际做片子的时候，就是这样，曝光不足的片子，如果花了2-3档拉正常，会变的很粗，其实就是人为提高iso，200的变成800-1600

(0)

只看该作者

不看该作者

加入黑名单

返回顶部

个人图文集

个人作品集

第 1025 帖

rajiao

陈年泡菜

泡网分: 51.988

主题: 22

帖子: 17180

2010-01-19 15:02

原文由 fasciae 在2010-01-19 14:11发表

按照你的说法，其实光电转换的输出动态范围是很大的。
换算过来，假设没有扩展的ISO都在你的图范围内，那么D3的ISO200到ISO6400都是从同样的CMOS输出中得到的。
算上各大网站每档可以测到的至少9档(仅说JPG直出)的动态输入范围。
那么就是说，D3的CMOS输入至少在14档光比的情况下，CMOS的AD之前都可以正常输出电信号而 ......

是这个意思，参考扫描仪，如果把大范围的自然光作为一个固定光源，那就只需要一个参数就行了。但是会丢失灵活性。如果raw软件能方便定义参考范围，就好玩了。

(0)

只看该作者

不看该作者

加入黑名单

返回顶部

个人图文集

个人作品集

第 1024 帖

imareal

泡菜

泡网分: 11.278

主题: 19

帖子: 885

2010-01-19 14:57

原文由法无定法在2010-01-19 13:51发表
1、imareal兄的意思是电荷的数量与入射的光通量（流明乘时间）无关？

2、不知道imareal兄的电荷能是怎么算出来的？按照你给出的公式：电荷能量 = 电荷量 X 电压，现在只知道电荷量，电压是未知量。或者你还有其它公式，那也可以写出来啊。否则怎么能知道电荷能量是多少？

3、我知道电容公式是什么意思。问题是这里的“电容”是否就是我们平常所说的电容？我认为实际上这是一个势阱，而未必是C=εS/4πkd这个公式所指的电容。因此我不知道该如何计算这个电容的容量。既然imareal兄认为这个“电容”就是普通的电容，可否提供进一步的资料让我学习？此外，不知道imareal兄能否明示我的推论在何处违反了“能量守恒定律”？难道只有电荷能量与电荷量成正比才没有违反能量守恒定律？这应该不是“能量守恒定律”吧？就算是是否也应该证明一下吧？

我不知道势阱的定义，不好多说，你能否给出？
还举大小像素面积2比1的例子吧。照度和曝光时间相等的情况，它们接受的光能是2比1，
转化为电荷能。假定不计算换损失，电荷能比是2比1。你1006贴的结果是4比1。

(0)

只看该作者

不看该作者

加入黑名单

返回顶部

个人图文集

个人作品集

第 1023 帖

法无定法

资深泡菜

泡网分: 51.258

主题: 25

帖子: 8116

2010-01-19 14:22

原文由 rajiao 在2010-01-19 13:55发表
首先，高iso很大原因应该是器件不一致性的体现，还有就是灵敏度过高本底噪音的原因，这个在几十年前玩收音机的年代就已经存在，高灵敏度低噪音是一件难以达到的高峰，低灵敏度的时候，很容易做到声音干净，但是低灵敏度只能收几个台，光电管和光电阻看做差不多东西的时候，有个线性范围，在这个线性范围取其中的一段采样，划分为255级，后面开始数字化，余下的没有使用的范围，就是raw所谓高宽容补偿的来源，后期能够补偿的1-2档，就是这里的。这里就出现个好玩的东西，可以分析，用上半节就是低iso，用下半截就是高iso，如果上中下一起用上，宽容度可以做的很高，但是iso会变成固定的。采样的范围越宽，细节就越多，宽容度就高，高iso的噪音就大，颜色艳，采样越窄，细节少，宽容度低，高iso余量大，颜色灰，这个是和现在所说的高宽容就是细节多恰好相反。不管是ccd还是coms都还是晶体管的范畴，不要被广告性质的用语搞糊涂了。至于后面数字化处理，这是各厂的能力问题，软件能力而已，已经和前面关系不大。其中电荷比喻成水池，本来就是一个糊涂的概念，首先晶体管不是蓄电池，所以就有问题。同样适用这些器件的扫描仪，就是固定参数。

如果某个raw软件能够开发出一个自由选择采样范围的功能，其实我们只需要一个iso就能应付所有的工作范围。但是现在的raw软件几乎都只是在移动采样段，自由选择采样范围有一部分，但是不是很直观。

有人会疑问，细分的更多不是更好吗，比如几千级而不是255，其实最后结果没有必要的，因为人只能看到255级，人的255级范围还是活动可变的，你看一张照片的时候，白色到黑色你当255级看，但是看光比很大的实景，还是255级。但是照片和实景的区别可以大的离谱。

这个图，只要中学物理能及格的都该能看懂。很懂东西并不是想的那么复杂。黄色和深黄就是不同的采样范围，灰色是举例的高宽容的黑白胶卷类的范围，其实还有很窄的，比如一个特殊用途的胶卷，还有使用光电管的感应装置，只是划分出了1和0这两级。

欢迎rajiao兄加入讨论。请恕我愚钝，没有看明白rajiao兄的贴子，先请教两点：

一、不知rajiao兄所说的“高iso很大原因应该是器件不一致性的体现”该作何解？是指可以设置高ISO还是高ISO的时候出现噪点是器件不一致性的体现？这种不一致性是体现在每个器件上还是每一种器件上？这种不一致性与什么有关？

二、我没有上过中学，所以不知道中学物理能否及格。但我确实看不懂rajiao兄的这个图。图上的横坐标是曝光时间，纵坐标是ISO。一般惯例直角坐标系统系的横坐标是自变量X，纵坐标是因变量Y。按照这个图中给出的曲线，曝光时间越长，ISO越低。而一般情况下就算不考虑光圈，也不是曝光时间来决定ISO的高低而是相反，先设置ISO后再测光，根据测光的结果确定曝光时间，不知道这张图想要说明什么？

其它不懂的问题等rajiao兄指教后再请教。谢谢！

(0)

只看该作者

不看该作者

加入黑名单

返回顶部

个人图文集

个人作品集

第 1022 帖

fasciae

资深泡菜

泡网分: 37.913

主题: 23

帖子: 10664

2010-01-19 14:11

原文由 rajiao 在2010-01-19 13:55发表
首先，高iso很大原因应该是器件不一致性的体现，还有就是灵敏度过高本底噪音的原因，这个在几十年前玩收音机的年代就已经存在，高灵敏度低噪音是一件难以达到的高峰，低灵敏度的时候，很容易做到声音干净，但是低灵敏度只能收几个台，光电管和光电阻看做差不多东西的时候，有个线性范围，在这个线性范围取其中的一段采样，划 ......

按照你的说法，其实光电转换的输出动态范围是很大的。
换算过来，假设没有扩展的ISO都在你的图范围内，那么D3的ISO200到ISO6400都是从同样的CMOS输出中得到的。
算上各大网站每档可以测到的至少9档(仅说JPG直出)的动态输入范围。
那么就是说，D3的CMOS输入至少在14档光比的情况下，CMOS的AD之前都可以正常输出电信号而没有高截低躁的问题。
换句话说，如果D3将算法改改，就可以应付16档光比的场景了。----这可是一个超级风光机啊。

(0)

只看该作者

不看该作者

加入黑名单

返回顶部

个人图文集

个人作品集

第 1020 帖

rajiao

陈年泡菜

泡网分: 51.988

主题: 22

帖子: 17180

2010-01-19 13:55

首先，高iso很大原因应该是器件不一致性的体现，还有就是灵敏度过高本底噪音的原因，这个在几十年前玩收音机的年代就已经存在，高灵敏度低噪音是一件难以达到的高峰，低灵敏度的时候，很容易做到声音干净，但是低灵敏度只能收几个台，光电管和光电阻看做差不多东西的时候，有个线性范围，在这个线性范围取其中的一段采样，划分为255级，后面开始数字化，余下的没有使用的范围，就是raw所谓高宽容补偿的来源，后期能够补偿的1-2档，就是这里的。这里就出现个好玩的东西，可以分析，用上半节就是低iso，用下半截就是高iso，如果上中下一起用上，宽容度可以做的很高，但是iso会变成固定的。采样的范围越宽，细节就越多，宽容度就高，高iso的噪音就大，颜色艳，采样越窄，细节少，宽容度低，高iso余量大，颜色灰，这个是和现在所说的高宽容就是细节多恰好相反。不管是ccd还是coms都还是晶体管的范畴，不要被广告性质的用语搞糊涂了。至于后面数字化处理，这是各厂的能力问题，软件能力而已，已经和前面关系不大。其中电荷比喻成水池，本来就是一个糊涂的概念，首先晶体管不是蓄电池，所以就有问题。同样适用这些器件的扫描仪，就是固定参数。

如果某个raw软件能够开发出一个自由选择采样范围的功能，其实我们只需要一个iso就能应付所有的工作范围。但是现在的raw软件几乎都只是在移动采样段，自由选择采样范围有一部分，但是不是很直观。

有人会疑问，细分的更多不是更好吗，比如几千级而不是255，其实最后结果没有必要的，因为人只能看到255级，人的255级范围还是活动可变的，你看一张照片的时候，白色到黑色你当255级看，但是看光比很大的实景，还是255级。但是照片和实景的区别可以大的离谱。

这个图，只要中学物理能及格的都该能看懂。很懂东西并不是想的那么复杂。黄色和深黄就是不同的采样范围，灰色是举例的高宽容的黑白胶卷类的范围，其实还有很窄的，比如一个特殊用途的胶卷，还有使用光电管的感应装置，只是划分出了1和0这两级。

登录后可直接显示原图

(0)

只看该作者

不看该作者

加入黑名单

返回顶部

个人图文集

个人作品集

第 1019 帖

法无定法

资深泡菜

泡网分: 51.258

主题: 25

帖子: 8116

2010-01-19 13:51

原文由 imareal 在2010-01-19 13:18发表
非也，只能断定像素的光电子能量与入射的光能量相等（不计损失）。

电荷能已知。根据电容可算出电压和电量。

从电容公式可看出电容量只与物体的几何形状和电介质有关。
任何与能量守恒定律相悖的结论都是错的。
[

1、imareal兄的意思是电荷的数量与入射的光通量（流明乘时间）无关？

2、不知道imareal兄的电荷能是怎么算出来的？按照你给出的公式：电荷能量 = 电荷量 X 电压，现在只知道电荷量，电压是未知量。或者你还有其它公式，那也可以写出来啊。否则怎么能知道电荷能量是多少？

3、我知道电容公式是什么意思。问题是这里的“电容”是否就是我们平常所说的电容？我认为实际上这是一个势阱，而未必是C=εS/4πkd这个公式所指的电容。因此我不知道该如何计算这个电容的容量。既然imareal兄认为这个“电容”就是普通的电容，可否提供进一步的资料让我学习？此外，不知道imareal兄能否明示我的推论在何处违反了“能量守恒定律”？难道只有电荷能量与电荷量成正比才没有违反能量守恒定律？这应该不是“能量守恒定律”吧？就算是是否也应该证明一下吧？

(0)

只看该作者

不看该作者

加入黑名单

返回顶部

个人图文集

个人作品集

第 1018 帖

< 返回版块列表

回复主题：大像素还是高像素？

功能受限

游客无回复权限，请登录后再试

回复主题： 大像素还是高像素？

回复主题：大像素还是高像素？