SPAD kamerat

[mvert]

Yksittäisten fotonien laskentaan perustuvat kamerat on näköjään tulossa markkinoille. Kennoista on ollut demoja ainakin Canonilla ja Sonylla. Nyt Canon on tuomassa syyskuussa myyntiin tuumaisella 3.2mpix SPAD kenolla ja B4 bajonetilla olevan MS-500 kameran. Hintaa vain 25 000 USD

https://petapixel.com/2023/08/01/canons ... -at-night/

Aiemmassa jutussa oli tarkempia yksityiskohtia tekniikasta.

https://petapixel.com/2023/04/03/canons ... abilities/

Tämä on yksi niistä tekniikoista mitä odotan aikaisintaan 5+ vuoden päästä global shutter kennojen ohella normijärkkäreihin. Toisi vähän kehitystä näihin melko paikallaan junnaaviin nykykennoihin

[Maffer]

Tässä alkaa olla ämpärikuvaukseen kohdallaan. Ylivalottuu ämpäri pimeessä huussissa kun kohinaa etsii. Hintaa vähemmän kuin jollain perus digiperälläkin. Kyll se tästä alkaa lähtee taas.

[hkoskenv]

Tässä alkaa olla ämpärikuvaukseen kohdallaan. Ylivalottuu ämpäri pimeessä huussissa kun kohinaa etsii. Hintaa vähemmän kuin jollain perus digiperälläkin. Kyll se tästä alkaa lähtee taas.

Näkyyköhän tuolla ihon terminen punahehku.

Onhan tuo kiva lelu nörtille ja ehkä joku tiedustelutoiminta ja kameravalvonta maksavat tuotekehityksen niin, että siitä saadaan joskus karvalakkimalleja rahvaalle. Sitä en usko, että kuluttajamarkkinoilta löytyy tarpeeksi kiinnostusta kuluttajatuotteiden kehittelyyn. Sitä en usko, että tuollainen tulee läpäisemään Mafferin ämpäritestin hyväksytyin arvosanoin meidän elinaikana. Kyllä siitä aina muutama miinakenttä löytyy.

[Maffer]

Noi tiedustelukennot on olleet ihan poskettoman hintaisia tuohon nähden. "Alhainen" hinta viittaa laajempaan käyttöön.

[hkoskenv]

Noi tiedustelukennot on olleet ihan poskettoman hintaisia tuohon nähden. "Alhainen" hinta viittaa laajempaan käyttöön.

Tuo lienee kuvaamaani kehitystä. Niitä on saatu myytyä poskettomilla hinnoilla niin paljon, että tuotekehitystä on kannattanut jatkaa ja on saatu halvempia malleja ja edelleen suurempia myyntimääriä. Mutta aika kalliita nuo ovat vielä harrastuskäyttöön, jos ajattelee, että niillä saa käytännössä muutaman teknisen temppukuvan ja sitten efekti on nähty. Mitenkään visuaalista tai sisällöllistä uutta ei synny sillä, että kuvataan vähässä valossa.

[jaava]

Mua kiinnostais kovasti noiden dynamiikka ja erityisesti ominaisuudet, kun kuvassa on myös kirkkaita alueita - meneekö fotonilaskurit tukkoon. Onnistuuko merenrantakuvaus auringonpaisteessa.

Kun muistelen mun spektrometrikokeiluja, niin tässä saattais olla todella hyvä kenno spektrometriin, kunhan valmistetaan ilman värimatriisia, monkromaattisena.
Nykykameroilla, kun halutaan mitata värikortista väriläiskän spektri, ollaan ongelmissa kun kennolle syntyvän kohinan suhde itse signaaliin ei tahdo riittää. Valoa tarvitaan niin paljon, että itse väriläiskä alkaa kärsiä.

Saas nähdä onko kennosta tavalliseen kameraan ja millä vaudilla valmistuslinjoja saadaan kasattua.

[mvert]

Johonkin tiedusteludroneen tämä olisi varmaan aika passeli. Voisi olla Ukrainassa kiinnostusta kokeilla ihan käytännössä.

Vaikea tosiaan sanoa miten tällaiset kennot soveltuisi normivalossa kuvaamiseen. Jaavan kanssa samoilla linjoilla noiden kysymysten suhteen. Miten käy dynamiikalle ja millaisen värierottelun kenno tuottaa päivänvalossa? Paljon muitakin kysymyksiä tulee mieleen.

Nyt on kuitenkin ensimmäiset kamerat tulossa markkinoille ja jos kehitystahti on vastaava kuin CMOS kennon kameroilla, niin joskus 30-luvulla nämä voisi olla valmiita järkkäreihin (jos edes soveltuvat normikuvaukseen). Kännyköihin näitä tosin veikkaan ensin tulevan.

[hkoskenv]

Mua kiinnostais kovasti noiden dynamiikka ja erityisesti ominaisuudet, kun kuvassa on myös kirkkaita alueita - meneekö fotonilaskurit tukkoon. Onnistuuko merenrantakuvaus auringonpaisteessa.

Jos lasketaan, että auringon valo valaisee suoraan 60 megapikselin kinokennoa, laskurien pitäisi pystyä laskemaan 40 miljardia fotonia sekunnissa. Se on paljon ja jos lasketaan 60 miljoonaa kanavaa rinnakkain, ei siihen mikään pysty.

[Maffer]

Pääasia että nykyisistä nollaiteraatiokennoista päästään eroon. Tavalla tai toisella.

[temama]

https://www.sonyalpharumors.com/digital ... ny-better/

[Maffer]

Tossa linkissä on se oleelinen juttu - kinodigien kuvanlaatu laskee kuin lehmän häntä ISO3200:sta eteen päin. Kaikki meuhkattu korkean herkkyyden sieto on pelkää placeboa eikä ole mennyt D800-ajoista minnekään. Astrokuvaajan ei edelleenkään kannata ruuvata herkkyyttä kuin siihen saakka mistä alkaa softa-ISOjen käyttö, esim. Sonylla 42MP kennolla ISO640. Loput korotetaan jälkikäsittelyssä ja kohina tunkataan myös siellä mäkeen.

[temama]

Tossa linkissä on se oleelinen juttu - kinodigien kuvanlaatu laskee kuin lehmän häntä ISO3200:sta eteen päin. Kaikki meuhkattu korkean herkkyyden sieto on pelkää placeboa eikä ole mennyt D800-ajoista minnekään. Astrokuvaajan ei edelleenkään kannata ruuvata herkkyyttä kuin siihen saakka mistä alkaa softa-ISOjen käyttö, esim. Sonylla 42MP kennolla ISO640. Loput korotetaan jälkikäsittelyssä ja kohina tunkataan myös siellä mäkeen.

Noh sehän tässä just on. Mullakaan ei ole ollut suurtakaan kiinnostusta päivittää (vuonna 2015!!) julkaistua legendaarista Sony A7ÄrrKaksi työheppaa mihinkään kun sen 42mp kinokenno on kuvanlaadullisesti edelleen täysin pätevä komponentti.

Eteenpäin on menty, mutta ei kuvanlaadullisesti. Tottakai kameroiden nopeus (ja video ominaisuudet) ja AF kyvyt ovat nyt paremmalla tolalla, mutta se absoluuttinen kuvanlaatu saattaa joissakin uusissa malleissa olla jopa huonompi, koska lukunopeuteen on panostettu niin laput silmillä.

[mvert]

Mua kiinnostais kovasti noiden dynamiikka ja erityisesti ominaisuudet, kun kuvassa on myös kirkkaita alueita - meneekö fotonilaskurit tukkoon. Onnistuuko merenrantakuvaus auringonpaisteessa.

Jos lasketaan, että auringon valo valaisee suoraan 60 megapikselin kinokennoa, laskurien pitäisi pystyä laskemaan 40 miljardia fotonia sekunnissa. Se on paljon ja jos lasketaan 60 miljoonaa kanavaa rinnakkain, ei siihen mikään pysty.

0.001 lux valosta aina kirkkaaseen auringonvaloon samalla kennolla ja elektroniikallahan on vähän sekaisin olevalle kennoinsinöörille unelmahaaste Aikaa siihen voi toki mennä toiset 20v kehittelyä, ennen kuin onnistuu.

[jaava]

Mua kiinnostais kovasti noiden dynamiikka ja erityisesti ominaisuudet, kun kuvassa on myös kirkkaita alueita - meneekö fotonilaskurit tukkoon. Onnistuuko merenrantakuvaus auringonpaisteessa.

Jos lasketaan, että auringon valo valaisee suoraan 60 megapikselin kinokennoa, laskurien pitäisi pystyä laskemaan 40 miljardia fotonia sekunnissa. Se on paljon ja jos lasketaan 60 miljoonaa kanavaa rinnakkain, ei siihen mikään pysty.

0.001 lux valosta aina kirkkaaseen auringonvaloon samalla kennolla ja elektroniikallahan on vähän sekaisin olevalle kennoinsinöörille unelmahaaste Aikaa siihen voi toki mennä toiset 20v kehittelyä, ennen kuin onnistuu.

Muutama sana nykytekniikasta
Jos päästäis edes 15 EV luokkaan, jota mä olen odottanut näiltä nykyisiltä. Jotenkin luulin Canonilla jo olevan siihen ratkaisun (DGO), mutta tekniikka on jäänyt pelkästään elävien kuvien kameroiden puolelle (onko Canonilla jo useampi malli tällä tekniikalla?).

DGO: Dual Gain Output sensel (Kohdassa 3):

Piirroksen kohdan 3 senselirakenteella jos tekee 100 mega-valodiodin kameran, niin siinä on 50 megasenseliä ja siis 50 megapikseliä. Pitäis olla nykytekniikalla hyvin mahdollista. Ja dynamiikkaa pitäs muistaakseni saada 15 stoppia.
Sony on tehnyt kohdan 2 tekniikalla 12 EV kennoja ja tuolla kohdan 1 perinteisellä tekniikalla saadaan 11 stoppia (meniköhän nää oikein).

SPAD tekniikasta
Näissä uusissa SPAD kameroissa taas tulee erinomainen tarkkuus valosigaalille, kun se kykenee erottamaan fotonin tarkkuudella kirkkauden. Jos laskureiden kooksi laitetaan 32 bittiä / senseli, niin siinähän saadaan dynamiikaksi 32 stoppia. Sensorin koko tosin kasvaa melkoiseksi muistipalikaksi (100 M kenolla tarvitaan 400 MB laskureille).
En vaan jaksa uskoa laskureiden toimivan kun senselille osuu paljon fotoneita yhtaikaa - ruuhkasta tulee megalomaaninen. Tosin en tunne tekniikkaa millä tuo SPAD erottelee fotonit.
Joskus täällä (?) oli puhetta fotoneja laskevan tekniikan alustavista tutkimuksista, mutta siinä laskurit ei kyenneet kovin monen fotonin määrän tallentamiseen kerrallaan (muistaakseni).

Montakohan fotonia saadaan senselin mikrolinssiä kohden, kun osoitetaan suoraan aurinkoon ... justeerataan tilanne niin, että samalla valotusajalla saadaan 1 fotoni kuvan pimeimmästä kohdasta kivenkolosta.

[hkoskenv]

SPAD tekniikasta
Näissä uusissa SPAD kameroissa taas tulee erinomainen tarkkuus valosigaalille, kun se kykenee erottamaan fotonin tarkkuudella kirkkauden. Jos laskureiden kooksi laitetaan 32 bittiä / senseli, niin siinähän saadaan dynamiikaksi 32 stoppia. Sensorin koko tosin kasvaa melkoiseksi muistipalikaksi (100 M kenolla tarvitaan 400 MB laskureille).

Kyllä tuohon varmaan jonkinmoisen laskurin saa joka pikselin alle. En tosin tiedä mikä on noiden valokennoprosessien minimiviivanleveydet transistoreille. Dynamiikan määrää fotonilaskennassa pimeävirta. Kaikki fotonidetektorit tuottavat harhasignaaleja pimeässä esim. lämpökohinan tai yläilmakehässä kosmisen säteilyn muodostamien myonien osumien takia.

En vaan jaksa uskoa laskureiden toimivan kun senselille osuu paljon fotoneita yhtaikaa - ruuhkasta tulee megalomaaninen. Tosin en tunne tekniikkaa millä tuo SPAD erottelee fotonit.

Juu, kymmenet gigahertsit ovat äärimmäinen taajuus mille tahansa puolijohdelaskurille. On vaikea uskoa, että samassa prosessissa voisi tehdä hyvän fotodiodin ja korkeataajuisen laskurin. Ja jos tuollaisia on kymmeniä miljoonia kinokennon kokoisella piipalalla, se tuottaa melkoisesti lämpöä ja kuluttaa virtaa. Tuskin äärihifistien kannattaa vielä alkaa silitellä ostohousujaan. Nämä ovat useiden kehityssukupolvien ja ennemmin kymmenien vuosien kuin vuosien päässä heidän fantasioistaan.

Joskus täällä (?) oli puhetta fotoneja laskevan tekniikan alustavista tutkimuksista, mutta siinä laskurit ei kyenneet kovin monen fotonin määrän tallentamiseen kerrallaan (muistaakseni).

Fotonilaskentaa käytetään yleensä äärimmäisen himmeiden signaalien mittaamiseen. Ne eivät tarvitse nopeita laskureita ja esim. elektroninen oikeiden fotonien signaalien erottelu lämpökohinasta hidastaa laskentaa ja haittaa kahden lyhyin väliajoin tulevan fotonin erottelua ja tulkitsemista erillisiksi oikeiksi signaaleiksi. Noissa tapauksissa on yleensä parempi minimoida pimeävirta kuin tallentaa hyvin kirkkaat piikit oikein.

[©pjm]

https://tekniikanmaailma.fi/canon-ms-50 ... 65bKMqEFLs