主题：从佳能CMOS技术进步猜测5D3能达到的水平
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刚刚从Imaging Resource下载了5D2和5D3的几个RAW文件，从其中灰色的背景区域找了几个部分测量了一下SNR，结果基本符合我最初的猜测，5D3比5D2的高感性能高不到1档。具体数据如下：
5D2 ISO1600 SNR=30.2dB
ISO3200 SNR=26.8dB
5D3 ISO3200 SNR=28.53dB
ISO6400 SNR=24.99dB
由此可见，5D3在ISO3200时，SNR比5D2高1.73dB，刚好比半档多一丁丁点
，那么5D3在DXO上的高感得分将是2800-2900左右。不过佳能终于把自己传感器的量子效率QE提高到50%的水平，赶上并略微超过了SONY一点点
在IR的测试照片上找不到足够大面积的中灰区域，而且5D2跟5D3测试年代不同，所以这个结果并不严格，仍然只是个合理的猜测。
5D2 ISO1600 SNR=30.2dB
ISO3200 SNR=26.8dB
5D3 ISO3200 SNR=28.53dB
ISO6400 SNR=24.99dB
由此可见，5D3在ISO3200时，SNR比5D2高1.73dB，刚好比半档多一丁丁点
，那么5D3在DXO上的高感得分将是2800-2900左右。不过佳能终于把自己传感器的量子效率QE提高到50%的水平，赶上并略微超过了SONY一点点在IR的测试照片上找不到足够大面积的中灰区域，而且5D2跟5D3测试年代不同，所以这个结果并不严格，仍然只是个合理的猜测。
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cylinux 发表于 2012-3-6 13:06
S100 是背照式CMOS，CANON都没有这种技术吧？目前SONY全线DC都是背照式CMOS。
S100应该是佳能自己的CMOS，而且也没有提到使用了背照式技术，佳能自己开发了某种技术，达到了类似的效果，各种相对专业一点的资料都是这样的，比如canon自己网站上的技术介绍文章http://www_canon_com/camera-museum/tech/report/2011/12/其中提到：
The PowerShot S100 runs on a Canon-developed high-sensitivity CMOS sensor (1/1.7” with 12.10 effective megapixels)
dpreview的介绍http://www_dpreview_com/reviews/canons100/中也说其传感器是一个Canon-made 12.1 MP 'high sensitivity' CMOS sensor。
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spot 发表于 2012-3-6 11:55
你说的这个功能，本质上是要求在像素级别增加独立的曝光控制功能，无论是控制曝光时间还是控制电荷转换的电压增益，都要在像素级别完成，这样才可以在拍摄前，根据测光数据对要改变正常曝光的每个像素进行设置。
这个功能是很有难度的，并不像你想象的那么简单。由于现在CMOS集成电路的技术限制，是不可能直接给每个像素一条独立的导线，只能是行列总线结构，而曝光控制是要在拍摄瞬间同时起作用的，也不能采用串行控制逐个选择的方法。因此，要实现这个功能，就必须要在像素里放入寄存器电路以缓存控制参数，要有实用意义，至少也得2-4bit，这就要有用于更新寄存器的数据总线，以及用于定位像素地址的行列选择信号线（这个可以考虑跟像素读出控制信号共用，但至少也得增加一个模式控制信号）。数据总线还得配时钟信号（这个也可以考虑共用）。由于像素里是模拟电路，还得考虑各种噪声的影响（极其复杂！），包括不均匀性造成的固有模式噪声。
总之，这个东西要求对像素结构完全，彻底的改造，以现有技术来说难度很大，其实以前已经有过很多设计上的尝试，但是最终都没有什么突破，估计可以预见的未来（3-5年）也不会见到产品。不过，CMOS传感器的优势之一，就是像素内可以放置复杂的功能电路 ...
读君一小贴，胜读一本书a。
狗尾续貂一下。LCD大致是CMOS的逆过程。LCD可以控制每个像素的电流及时间，实现模拟控制。如法炮制，这个电流及时间来控制CMOS的增益。
CMOS初读-->CPU 判断-->CMOS增益及时控
当然，纸上谈兵，做是另外一回事。
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spot 发表于 2012-3-6 12:56
佳能的小数码用的CCD是索尼的，但是CMOS都是自己的。S100用的传感器是佳能自己做的。
S100 是背照式CMOS，CANON都没有这种技术吧？目前SONY全线DC都是背照式CMOS。
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玩的差 发表于 2012-3-5 15:22
那直接做2200万不是省得压缩了，免得被人挤兑和诺基亚4100万一样了。
用高像素来做降噪绝对是个天才的好主意，10个像素，剔除4个杂点（噪点），用剩下6个代替10个像素的感光值，厉害啊！
代价就是不能输出100%像素了，比如3600万，做2200万用，4100万做500万用。
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cylinux 发表于 2012-3-6 12:52
出发点就错了吧，S100那块CMOS听说用的是SONY家提供的，佳能不少DC用的CMOS都是SONY家供的货。
佳能的小数码用的CCD是索尼的，但是CMOS都是自己的。S100用的传感器是佳能自己做的。
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identify 发表于 2012-3-6 12:23
spot，可否这样理解cmos相机的高感
一台cmos相机高感好，就能说明其低感画质信噪比高，色彩还原性高。因为iso是把低感下欠曝的信息，信号放大。所以现在的人热衷于比拼高感。
但是对于ccd来说这样理解就不行，因为工艺不同，高感下ccd相机热噪声较大。
对于CMOS这个同样也是不成立的。高感好意味着信噪比好，信噪比由很多因素决定，最简单的，单个像素面积大，收到的光子多，信号强，信噪比就高（光量子噪声的信噪比在同等量子效率下跟像素边长成正比），这跟低感画质并无直接关系。
举个典型的例子，D3S的高感远远好于D7000，但是D3S的动态范围没有D7000好，当然暗部要干净一些，不过在充足光照下，信噪比高到一定程度对人观看来说就没有实际意义了，比如说曝光充分的照片，真正的暗部细节又有多少意义呢，基本上不死黑就行了，这时候反差，动态范围，分辨率，这些因素对画质更重要，D3S在底感下的画质比不上D7000。
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寒号鸟2013 发表于 2012-3-5 14:37
不过，大部分场景都是低感拍摄吧？
我觉得，作为一个通用型相机，用到高感的机会，要大于用到2000万以上像素分辨率的机会。
用到高感的场景很多，无论是夜景，室内，体育，舞台，旅游，在运动的车辆上拍外景，等等等等，我认为很多日常的题材都要用到高感，很多时候需要至少ISO 3200甚至更高。
然而，除了少数特别的场合（比如棚拍或者建筑），以及有专业需求的人士，现实中有多少场景需要超过2000万以上像素的分辨率？要知道，标头在水平方向才40度视角，2000万以上像素，意味着最小视角已经远远小于1秒，人眼都完全看不清的东西，还有多少意义必须要在照片上记录下来呢？就算你想记录，空气的折射散射呢？风的摇摆呢？这些因素随便哪个都足以让超过2000万以上的像素无用武之地。更何况，你要提高快门速度，还是得用到高感。
所以，我认为，像素是有用的，但是超过2000万以后，就没有更好的高感重要。
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玩的差 发表于 2012-3-5 15:15
曝光时间控制对电子来说也是小菜一碟，一个时控的积分电路就能完成。当然，要和像素一起做。
当然我说的ISO1000和ISO100只是打个比方（是不是三档关系？）。
如果可以结合ISO值和时间的区域控制，那就完美无缺了。
（当然，时间的累积作为增加曝光量的手段，有时受被摄场景的制约，比如高速移动物体等）。
所以，预计x年内，数码相机的电子感光技术将会有突变。
你说的这个功能，本质上是要求在像素级别增加独立的曝光控制功能，无论是控制曝光时间还是控制电荷转换的电压增益，都要在像素级别完成，这样才可以在拍摄前，根据测光数据对要改变正常曝光的每个像素进行设置。
这个功能是很有难度的，并不像你想象的那么简单。由于现在CMOS集成电路的技术限制，是不可能直接给每个像素一条独立的导线，只能是行列总线结构，而曝光控制是要在拍摄瞬间同时起作用的，也不能采用串行控制逐个选择的方法。因此，要实现这个功能，就必须要在像素里放入寄存器电路以缓存控制参数，要有实用意义，至少也得2-4bit，这就要有用于更新寄存器的数据总线，以及用于定位像素地址的行列选择信号线（这个可以考虑跟像素读出控制信号共用，但至少也得增加一个模式控制信号）。数据总线还得配时钟信号（这个也可以考虑共用）。由于像素里是模拟电路，还得考虑各种噪声的影响（极其复杂！），包括不均匀性造成的固有模式噪声。
总之，这个东西要求对像素结构完全，彻底的改造，以现有技术来说难度很大，其实以前已经有过很多设计上的尝试，但是最终都没有什么突破，估计可以预见的未来（3-5年）也不会见到产品。不过，CMOS传感器的优势之一，就是像素内可以放置复杂的功能电路，而背照式设计可以在很大程度上避免复杂逻辑电路影响开口率，再加上0.18微米工艺的进步，因此从原理上，的确还是可能的。
其实现在很多厂家已经提供了一些在后处理阶段对数字图像的处理算法，以扩展图像的动态范围表现，比如NIKON的Active D-Lighting就是。这样虽然要受到物理动态范围的限制，但是比较容易实现，也还算是有点用处。
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寒号鸟2013 发表于 2012-3-5 14:37
这个论点很新鲜。
不过，大部分场景都是低感拍摄吧？
可能是我的表述有问题，单反并不是比拼像素的指标，像素只是硬件指标，并不能代表画质的好坏！
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深圳红树林 发表于 2012-3-5 12:12
D800在100%下的噪点是肯定比5D3多的，但如果把3600万像素缩小到2200万，会不会比5D3差，这个有待观察
那直接做2200万不是省得压缩了，免得被人挤兑和诺基亚4100万一样了。
用高像素来做降噪绝对是个天才的好主意，10个像素，剔除4个杂点（噪点），用剩下6个代替10个像素的感光值，厉害啊！
代价就是不能输出100%像素了，比如3600万，做2200万用，4100万做500万用。
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lwl525 发表于 2012-3-5 14:49
这个论点很有意思。不过ISO1000和ISO100欠曝3档半然后后期提亮噪点水平是接近的，所以这样做意义不大。但曝光时间如果可以像素级自动控制那就有意思了。比如还是高山蓝天，ISO100情况下以1/100s曝光，高山曝光正常，蓝天部分自动只接受1/1000s的光线，那样无论画质和动态都达到平衡。 目前实现只能通过多重曝光后期合成，或者机内HDR，其实目前的机内HDR也仅仅是机内软件处理而已，跑不出一张照片的动态范围。
曝光时间控制对电子来说也是小菜一碟，一个时控的积分电路就能完成。当然，要和像素一起做。
当然我说的ISO1000和ISO100只是打个比方（是不是三档关系？）。
如果可以结合ISO值和时间的区域控制，那就完美无缺了。
（当然，时间的累积作为增加曝光量的手段，有时受被摄场景的制约，比如高速移动物体等）。
所以，预计x年内，数码相机的电子感光技术将会有突变。
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玩的差 发表于 2012-3-5 13:42
数码ISO本身就是胶片遗留下来的陋习，如mirrorless相机一样，怎么不叫无翅膀相机恁？
数码ISO必须走智能化、区域化道路，针对不同区域的光强，调整不同的ISO，比如高山蓝天，高山区域用ISO1000，天空用ISO100（这和HDR完全不一样）。这不正是电子器件的强项么？
比如LCD的区域LED背光，极大的增加了可视动态。
生物视觉早就有类似特性。
这个论点很有意思。不过ISO1000和ISO100欠曝3档半然后后期提亮噪点水平是接近的，所以这样做意义不大。但曝光时间如果可以像素级自动控制那就有意思了。比如还是高山蓝天，ISO100情况下以1/100s曝光，高山曝光正常，蓝天部分自动只接受1/1000s的光线，那样无论画质和动态都达到平衡。 目前实现只能通过多重曝光后期合成，或者机内HDR，其实目前的机内HDR也仅仅是机内软件处理而已，跑不出一张照片的动态范围。 本帖最后由 lwl525 于 2012-3-5 14:52 编辑
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爱吃大闸蟹 发表于 2012-3-5 13:58
无知的人，才会追求高像素！单反并不是比拼像素的指标，而是比拼高感下画质的水平！
这个论点很新鲜。
不过，大部分场景都是低感拍摄吧？
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深圳红树林 发表于 2012-3-5 12:12
D800在100%下的噪点是肯定比5D3多的，但如果把3600万像素缩小到2200万，会不会比5D3差，这个有待观察
那铁丝们喊什么D700高感比5D2好
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aoliaoli 发表于 2012-3-5 01:13
我也是一直认为这所谓高两档是机身设置最高高两档,
而不是实际效果高两档,
5D3的样张上也并没有体现出明显的高感优异的效果
我认为从样张看来1DX和D4的高感表现也就勉强算比5D2高两档
对呀，要是真是效果高两档要我手里的5D2怎么活
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spot 发表于 2012-3-4 15:28
从技术角度，对5D3最大的兴趣点以及疑问点，应该是高感。佳能官方公布的可用ISO指标是25600，比5D2的6400高了2档。如果5D3真的能达到这个水平，毫无疑问是放了一个巨大的卫星，这意味着在100%像素下，其高感性能超过了D3S。但是，由于目前公布的各种样片都是JPEG格式的，没有RAW文件，其中可能包含了降噪处理，因此很难做出判断。下面试着从佳能CMOS传感器进步的角度，猜测一下5D3的技术水平。
佳能目前最好的CMOS工艺设计，应该是S100上用的那块芯片。根据DP网友按DXO的传感器测试数据反算的芯片指标，佳能的各代CMOS大致的QE（量子效率）水平大致是：
1000D，40D，5D2 33%
550D，60D，7D 40%
S100 52%
假设5D3使用的传感器达到S100的水平，那么QE的进步幅度，在ISO100下，能够让5D3的SNR比5D2提高大约2dB，不到1档（1档是3dB）。
用DXO上5D2的ISO-SNR曲线推算，5D3在100%下DXO的可用ISO能达到1100-1200，那么，5D3最终DXO的高感得分将是3000-3300，基本接近D3S的得分水平。（DXO的高感得分是把100%像素下的结果，按统一输出算术平均缩图到800万像素计算调整量，进行归一化处理的，其增益关系是像素每增加一倍，高感得分好1档 ...
结论正确！影响高感的主要是像素的大小，佳能5D3降低整体像素提高了单个像素的面积，5D3不是没有能力去正面竞争D800而是他不愿意这样做。
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leo8008 发表于 2012-3-5 02:56
其实楼上大家的话都是对的。
25600比25600的话5D2输了有差不多2档了……但是6400比6400的话我不认为有那么多。至于到3200的话提升就应该只是一档多一点点左右（拿5D3的3200和5D2的1600比），更低甚至ISO 100的差别那就更小了，很自然的。5D3对很多人来说最大的作用就是把能容忍的极限ISO从1600提升到3200……
这次佳能不拿出1D4那块已经十分成熟的CMOS我觉得十分奇怪，可能是为了视频的那个3合1像素吧。1D4那块FF化做个2700万，在像素和高感之间是个更加平衡的选择。ISO还是1D4那个原生最高12800即可……
现在5D3 2200万。要是佳能发现市场被动后能拿出来的基本就是500D密度的那个3900万像素或者600D密度的那个4600W像素了……500D那块又恰恰成像还略不如更高密度的600D 1800万……
这次5D3也是号称使用了超薄低通对画质带来改善。期待有人快点拿到5D3和5D2作同一场景下的比较。只要ISO 100下的细节什么有积极的改善，那佳能这次的动作还是可以理解的
25600比25600,6400比6400,
这怎么评价是好两档?
25600比6400,6400比1600,
两台机器差不多那才叫好两档
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