Czujnik fotograficzny

Czujnik fotograficzny jest światłoczuły element elektroniczny stosowany do konwersji promieniowania elektromagnetycznego ( UV , widoczne lub podczerwieni ) w jego analog elektrycznego sygnału . Sygnał ten jest następnie wzmacniany , następnie digitalizowany przez przetwornik analogowo-cyfrowy i ostatecznie przetwarzany w celu uzyskania obrazu cyfrowego .

Czujnik jest zatem podstawowym składnikiem kamer i cyfrowych kamer , odpowiednik folii (lub folii) w fotografii analogowej .

Czujnik fotograficzny wykorzystuje efekt fotoelektryczny , który pozwala padającym fotonom wydobyć elektrony z każdego aktywnego elementu (fotosite) matrycy czujników elementarnych złożonej z fotodiod lub fotomosów. Jest wyraźnie bardziej wydajny niż film  : do 99% (teoretycznie) i blisko 50% (w praktyce) otrzymanych fotonów umożliwia pobranie elektronu , w przeciwieństwie do około 5% fotonów, które ujawniają światłoczułe ziarno filmu , stąd początkowy boom w astrofotografii .

Dostępne są dwie główne rodziny czujników: CCD i CMOS.

Przetworniki CCD nadal istnieją na rynku aparatów kompaktowych i aparatów o bardzo wysokiej rozdzielczości. Zrezygnowały z tego najpopularniejsze lustrzanki i wykorzystują głównie matryce CMOS.

Czujnik CCD

CCD ( Charge-Coupled Device lub w języku francuskim „  przeniesienia ładunku urządzenie  ”) jest najprostsze do wykonania. Wynaleziony przez George'a E. Smitha i Willarda Boyle'a w Bell Laboratories w 1969 r. (wynalazek ten przyniósł im połowę nagrody Nobla w dziedzinie fizyki w 2009 r.), szybko został zaadoptowany do najnowocześniejszych zastosowań (obrazowanie astronomiczne), a następnie spopularyzował w aparatach i kamerach.

Zasada

Przetwornik CCD przekształca otrzymywane fotony światła w pary elektron-dziura za pomocą efektu fotoelektrycznego w podłożu półprzewodnikowym , a następnie zbiera elektrony w dobrze utrzymywanym potencjale w każdym fotomiejscu. Liczba zebranych elektronów jest proporcjonalna do ilości otrzymanego światła.

Pod koniec naświetlania, ładunki są przenoszone z fotozytu do fotozytu przez zestaw cyklicznych zmian potencjału przyłożonych do bramek (poziome pasma przewodzące, odizolowane od siebie warstwą SiO 2) aż do rejestru poziomego (patrz animacja obok).

W rejestrze wyjściowym całkowity ładunek może być odczytany przez wtórnik napięciowy, zwykle pojedynczy tranzystor n-MOS. Ładunek jest magazynowany na bramce tranzystora, umieszczając tę ​​elektrodę pod napięciem zależnym od pojemności oddzielającej ją od masy. Im jest niższy, tym większy będzie współczynnik konwersji między obciążeniem a napięciem, a tym samym sygnał wyjściowy. Ten sygnał będzie, poza CCD, mierzony przez obwód „ skorelowanego podwójnego próbkowania ” przed wzmocnieniem i digitalizacją. Podwójne próbkowanie pozwala na pozbycie się szumu pomiarowego wprowadzanego przy każdej reinicjalizacji napięcia siatki wtórnika, po odczycie każdego piksela. Pomiar wykonywany jest bezpośrednio po resecie, a drugi po przeniesieniu ładunku odczytywanego piksela, tak że intensywność piksela jest określona przez różnicę między tymi dwoma pomiarami i niezależną od wartości zmiennej uzyskanej przy pierwszym pomiarze.

Te elektrody są izolowane przez warstwy SiO 2 , uzupełnione przez działanie cienkiej regionu domieszkowanego „N”, „kanał” zakopanej ( zakopane kanału ), rodzaj materiału „p”.

Trzy typy CCD następowały po sobie i nadal współistnieją.

• CCD "full frame" ( full frame )  : gdzie cała powierzchnia przyczynia się do wykrywania. Jest najbardziej wrażliwy, ale ma kilka wad:
  • elektrody (siatki) polikrzemowe krążą nad warstwą światłoczułą i pochłaniają dużą część niebieskiej części widma (0,35-0,45 mikrometra);
  • wymaga zewnętrznej przesłony, aby umożliwić cykl transferu ładunku bez oświetlenia;
  • jest bardzo wrażliwy na odblaski ( kwitnienie ). Kiedy fotostrona się przepełni, zalewa swoich sąsiadów. Aby przezwyciężyć tę wadę, można go wyposażyć w urządzenie znane jako „dren odprowadzający ładunek” ( LOD-Lateral Overflow Drain ), które eliminuje nadmiarowe elektrony z fotoobiektów i ogranicza propagację olśnienia, ale zmniejsza wrażliwość na olśnienie.
  • Najnowsze „pełnoklatkowe” matryce CCD mają fotosite o wielkości 6 mikronów, zdolne do przechowywania do 60 000 elektronów i mają wydajność kwantową większą niż 20%.

W 2013 roku wiemy, jak produkować „pełnoklatkowe” matryce CCD o rozdzielczości 80 megapikseli (powierzchnia użytkowa 53,7 × 40,4 mm).

• CCD "transfer frame" ( transfer pełnoklatkowy )  : łączy dwie matryce CCD tej samej wielkości, jedną wyeksponowaną na światło, drugą zamaskowaną. W ten sposób możliwe jest szybkie przejście z matrycy naświetlającej do matrycy pamięciowej, a następnie do jej digitalizacji równolegle z akwizycją nowego obrazu.
  • główną wadą jest zmniejszenie o dwie powierzchni fotostrony przy tej samej wielkości sensora (czułość o połowę mniejsza)
  • pozostałe wady (odpowiedź spektralna, odblask) pozostają.
• CCD „interline”  : bardziej złożona; łączy fotodiodę z każdą komórką CCD. To on jest głównie używany w fotoskopach .
  • Specjalistyczna fotodioda umożliwia znalezienie odpowiedzi spektralnej poprawnie obejmującej widmo widzialne (0,35 - 0,75 mikrometra)
  • jest standardowo wyposażony w odpływ odprowadzający ładunek, który ogranicza rozprzestrzenianie się olśnienia
  • z drugiej strony jest wewnętrznie mniej czuły, fotodiody stanowią jedynie 25% do 40% całkowitej powierzchni. Ta wada jest częściowo korygowana przez szereg zbieżnych mikrosoczewek, które poprawiają wydajność kwantową z 15% do 35-45%
  • Najnowsze interline CCD mają fotomiejsca o podziałce 8 mikronów zdolne do przechowywania do 100 000 elektronów.

W 2009 roku stała się możliwa produkcja 20-megapikselowych przetworników CCD dla szerokiej gamy (powierzchnia użytkowa 24 × 36  mm ).

We wszystkich przetwornikach CCD szum (błądzące elektrony) silnie wzrasta wraz z temperaturą: podwaja się co 6 do 8  °C . To dlatego CCD muszą być chłodzone do astrofotografii przy użyciu bardzo długich czasów ekspozycji . W fotoskopach czas ekspozycji, który można zastosować w temperaturze pokojowej, jest rzędu minuty, fotomiejsce wypełnia się przez grę różnych przecieków w ciągu 5 do 10 minut.

Zabarwienie

Oczywiście czujniki te są wrażliwe na całe spektrum światła widzialnego. Dzięki matrycy kolorowych filtrów , na przykład filtru Bayera , złożonej z komórek pokolorowanych kolorami podstawowymi, każda fotokomórka czujnika widzi tylko jeden kolor: czerwony, zielony lub niebieski. Na każdej grupie czterech fotomiejsc znajdujemy po jednym dla koloru niebieskiego, jeden dla koloru czerwonego i dwa dla zieleni; rozkład ten odpowiada wrażliwości naszego wzroku.

Ze względu na wymaganą precyzję, kolorowe granulki filtracyjne osadzane są bezpośrednio na czujniku w technologii podobnej do fotolitografii układów scalonych , podobnie jak układ mikrosoczewek.

Oprogramowanie do fotoskopu odtworzy kolory, biorąc pod uwagę krzywe odpowiedzi spektralnej w celu uzyskania końcowego wyniku trójkolorowego  ; jednym z problemów jest ograniczenie szumu elektronicznego, który powoduje efekt mory w strefach słabego oświetlenia poprzez rozsądne kompromisy podczas przetwarzania obrazu (interpolacja, filtrowanie: patrz artykuł Przetwarzanie sygnału ).

• Pełnoklatkowy CCD z LOD

• Interline CCD + mikrosoczewki

Filtry podczerwieni i filtry antyaliasingowe

Cechą wspólną wszystkich kolorowych czujników CCD jest to, że są wyposażone w filtr podczerwieni (często umieszczany bezpośrednio na ich powierzchni); ale ten filtr spełnia jednocześnie kilka funkcji:

• całkowite wyeliminowanie głębokiej czerwieni (długość fali powyżej 700  nm ) i podczerwieni (stąd jej nazwa; praktycznie wszystkie czujniki CCD działają na bliską podczerwień),
• renderowanie zgodne z czułością spektralną ludzkiego oka (to jest powód, dla którego filtry te mają kolor niebieski) poprzez zwiększenie absorpcji w zakresie czerwieni poza 580  nm ,
• eliminacja światła fioletowego i ultrafioletowego poniżej 420  nm , jeśli czujnik jest nadal podatny na te długości fal.

Bez tego filtra ciemnoniebieskie i ciemnoczerwone plamy byłyby zbyt jasne na obrazie. Gorące przedmioty (ale nie płomienie czy dmuchawa) byłyby zbyt jasne i wydawałyby się nierealne. Wreszcie, wszystkie powierzchnie, które odbijają lub emitują promieniowanie podczerwone lub ultrafioletowe, miałyby nieoczekiwane kolory.

W przypadku matryc Bayer i innych pojedynczych sensorów CCD konieczne jest zastosowanie filtra antyaliasingowego , aby zmieszać piksele sąsiednich obiektów o różnej czułości barwowej. Bez tego filtra punkt lub linia o jasnym kolorze mogą być reprezentowane tylko przez jeden kolor. Filtry antyaliasingowe zapobiegają również, aby linie lub krawędzie, które tworzyły bardzo mały kąt z rzędami pikseli, nabrały wyglądu przypominającego schody. Filtry antyaliasingowe powodują minimalną redukcję dokładności obrazu.

Filtry antyaliasingowe i filtry podczerwieni są często stosowane w urządzeniach CCD.

Stały postęp

Regularnie wprowadzane są ulepszenia w czujnikach CCD w celu poprawy ich czułości poprzez zwiększenie powierzchni aktywnej:

• W super-CCD HR ( Fujifilm ) każda fotokomórka ma ośmiokątną powierzchnię;
• Następnie (Fujifilm, 2004) fotoobiekty są dzielone na duży element „S” i mniejszy element „R”, który rozciąga dynamikę w kierunku prześwietleń (dwubitowych) w dwóch kolejnych generacjach, SR i SR II;
• Super-CCD HR (Fujifilm, 2005) korzysta z cieńszych elektrod, które zmniejszają głębokość „studzienek” fotomiejsc, które w związku z tym otrzymują większą część światła;
• Zastosowanie elektrod indowo - cynowych ( ITO ), przezroczystych w kolorze niebieskim, poprawia odpowiedź spektralną pełnoklatkowej matrycy CCD ( Kodak , 1999);
• Progresywny CCD (Kodak, 2005) ma drobniejsze dreny odprowadzające ładunek (LOD), ponownie z korzyścią dla użytecznej powierzchni.

Czujnik CMOS

CMOS ( „  Complementary Metal-tlenek-półprzewodnik  ” ) Czujnik składa się z fotodiody, jak CCD , gdzie każda posiada swój własny światłoczuły ładowania / przetwornica napięcia i wzmacniacz (w przypadku czujnika APS).

Ich zużycie energii, znacznie niższe niż w przypadku czujników CCD, szybkość odczytu i niższe koszty produkcji to główne powody ich doskonałego wykorzystania.

W taki sam sposób, jak wiele przetworników CCD, czujniki CMOS dla obrazów kolorowych są powiązane z filtrem kolorów i szeregiem soczewek, co jest jeszcze bardziej konieczne, biorąc pod uwagę niewielką względną powierzchnię fotodiody , jedynego wrażliwego obszaru.

Czujnik Foveona

Ten czujnik umożliwia uchwycenie trzech kolorów czerwonego, zielonego i niebieskiego przez pojedynczy fotosite, za pomocą trzech warstw krzemu pokrytych fotositem i umieszczonych w kanapce, a każda filtrowana przez filtr niebieski, zielony lub czerwony; Każda z warstw fotoreceptorów jest precyzyjnie rozmieszczona względem długości fal światła niebieskiego, zielonego i czerwonego. Upraszczając, możemy powiedzieć, że poprzez otrzymanie promienia padającego, warstwa powierzchniowa krzemu zatrzymuje kolor niebieski, warstwa środkowa zatrzymuje kolor zielony, a na końcu kolor czerwony jest zatrzymany przez warstwę dolną, jak pokazano na rysunku poniżej.

Matryca X3 została opracowana przez amerykańską firmę Foveon, przejętą w 2008 roku przez firmę Sigma , która od tego czasu korzysta z wyłącznego prawa do eksploatacji.

W przeciwieństwie do fotomiejsca z czujnikiem CCD, które przechwytuje tylko jeden kolor podstawowy (czerwony, zielony lub niebieski), fotomiejsce z czujnikiem X3 zbiera składnik RGB. Wymaga to zatem znacznie mniej elektroniki obliczeniowej, ponieważ kolor uzyskuje się bezpośrednio na fotomiejscu, a więcej po elektronicznym przetwarzaniu kolorów czterech fotoobiektów. Jest to zaleta pod względem kosztów produkcji, ale także jakości. Rzeczywiście, brak obliczeń i interpolacji daje nadzieję na czystsze obrazy, a także pozwala na szybsze wykonywanie zdjęć w trybie seryjnym.

Historyczny

Przed cyfrową obróbką zdjęć światło było rejestrowane przez kliszę fotograficzną . W aparatach cyfrowych ten film został zastąpiony przez elektroniczny światłoczuły czujnik fotograficzny. Jakość zdjęcia lub ewentualnie filmu zależy od kilku istotnych czynników (ilość i jakość optyki przepuszczającej światło, jakość i ilość światła odbieranego na powierzchni elektronicznego czujnika fotograficznego. Powierzchnia w milimetrach kwadratowych oraz ilość światłoczułe komórki (fotosite) elektronicznego czujnika fotograficznego odgrywają zatem zasadniczą rolę w fotografii.

Segmentacja rynku na podstawie powierzchni czujnika

Wielkość, definicja i wydajność systemów zależą od potrzeb związanych z ich użytkowaniem. Rynek jest podzielony na różne kategorie: przemysł, fotografia profesjonalna i amatorska, audiowizualna, astronomia, inwigilacja itp.

W dziedzinie fotografii filmowej najpopularniejszy jest format „35 mm” . Nazywany również „24x36”, ponieważ powierzchnia użytkowa ma 24 mm wysokości na 36 mm szerokości (proporcje szer./wys . 3/2) przy przekątnej 43,27  mm . Te aparaty cyfrowe lustrzanki wykorzystywać czujniki, które odtwarzają te wymiary.

Najpopularniejsze standardy lub standardy czujników

W aparatach cyfrowych odnajdujemy historyczny standard fotografii filmowej oraz nowe dotyczące powierzchni elektronicznych sensorów fotograficznych:

Nazwa lub norma branżowa i rozmiar czujnika (lista najczęstszych)

Liczba komórek światłoczułych na milimetr kwadratowy

Może to być przydatne dla użytkownika aparatu fotograficznego, chcącego poznać możliwości w trudnych warunkach oświetleniowych (niskie natężenie), poznać nie tylko wielkość powierzchni matrycy fotograficznej, ale także liczbę komórek światłoczułych (fotostrona) lub Mega Pixel na nim. Za pomocą tych dwóch wielkości możemy obliczyć gęstość pikseli lub światłoczułych komórek czujnika na milimetr kwadratowy.

Przykładowe obliczenia gęstości pikseli pełnowymiarowego czujnika (24×36  mm )

Jakość obrazu w zależności od powierzchni czujnika

Im większa liczba pikseli, tym lepsza rozdzielczość zdjęcia, co może być przydatne podczas powiększania obrazu. Liczba komórek światłoczułych na milimetr kwadratowy czujnika ma jednak również wpływ na jakość obrazów: nie ma zatem wyłącznego związku między liczbą pikseli a jakością obrazu wyjściowego i generalnie nie jest to konieczne. porównywanie dwóch czujników tylko na podstawie ich liczby pikseli: jakość obrazu zależy również od jakości i intensywności światła, jakie czujnik może odbierać na każdej ze swoich fotoczułych komórek.

Matryca o małej powierzchni, ale o dużym zagęszczeniu pikseli na milimetr kwadratowy może być atrakcyjna na poziomie produkcji masowej i może obniżyć cenę, niekoniecznie obniżając jakość zdjęcia. Zobacz ograniczenia techniczne opisane poniżej.

Mówimy o czułości na różne promieniowanie elektromagnetyczne i zakresie dynamicznym czujnika.

Przykład czujnika 2/3" o bardzo dobrej gęstości pikseli na milimetr kwadratowy

Z takim sensorem można robić bardzo dobre zdjęcia, o ile ilość i jakość światła też jest dobra. Podczas powiększania zdjęcia tym aparatem, na przykład w celu wydrukowania plakatu, prawdopodobnie szczegóły nie będą widoczne z powodu szumu. W trudnych warunkach, np. koncert z piosenkarką na 300  m , przy słabym oświetleniu i obiektywie o równie małej ogniskowej, zdjęcie twarzy piosenkarza nie będzie widoczne lub bardzo ciemne i z dużym szumem.

Mówiąc najprościej, im większa powierzchnia czujnika i im mniejsza gęstość pikseli na milimetr kwadratowy, tym dokładniej wychwytuje różne promieniowanie światła (wzrost zakresu dynamicznego).

W ten sposób, przy dużej powierzchni sensora, w trudnych warunkach oświetleniowych, można zredukować szumy i nadal uzyskać dobrej jakości obraz.

Wydajność czujnika

Maksymalna rozdzielczość sensora zależy od ilości fotoobiektów, co pozwoli na uzyskanie tak dużej ilości pikseli dzięki sprytnej interpolacji.

W zależności od wymaganej wydajności czujnik CMOS można zastąpić przetwornikiem CCD lub odwrotnie; jednak kamery konsumenckie mają tendencję do zastępowania czujników CCD czujnikami CMOS, obecnie o porównywalnej jakości i po niższych kosztach. Przetwornik CCD jest nadal używany w niektórych zastosowaniach, takich jak obrazowanie z bardzo dużą szybkością lub bardzo niskim poziomem światła, ponieważ generuje mniej zaszumionych obrazów niż CMOS.

Sprawność kwantowa czujnika jest określona przez stosunek wytworzonych elektronów / fotonów padających (co jest punktem wspólnym z podstawową zasadą fotografii filmowej ). Jest to głównie funkcja wielkości aktywnej części każdego fotomiejsca (czyli powierzchni wychwytywania fotonów).

Zmniejszenie pola powierzchni fotoobiektów wpływa głównie na dynamikę (CCD) i poziom szumów (CCD i CMOS), co spowalnia wyścig o megapiksele . Dynamika czujnika CCD jest ogólnie oceniana według wzoru:

retakniewmjaqtymi=20*jaosol(VvswpVobs+Vbrtyjat){\ displaystyle {\ rm {Dynamique = 20 * log \ lewo ({\ frac {Vcap} {Vobs + Vbruit}} \ po prawej)}}}

gdzie dynamika jest uzyskiwana w dB (decybelach);

Vcap reprezentuje maksymalne napięcie dopuszczalne przez fotomiejsce, gdy jego pojemność magazynowa jest maksymalna.

Vobs reprezentuje napięcie szczątkowe w całkowitej ciemności.

Vnoise reprezentuje odczytane napięcie szumu.

W celu porównania czułości czujników z nominalną czułością błon srebrnych, międzynarodowa norma ISO 12 232 określa czułość ISO systemów cyfrowych .

Charakterystyka czujników fotoskopowych

Poniższa tabela przedstawia aktualne wymiary przetworników CCD lub CMOS stosowanych w 2006 roku w dostępnych aparatach cyfrowych. Dostępne są inne rozmiary, mniejsze (stosowane w szczególności w telefonach komórkowych lub kamerach internetowych) lub większe (aparaty wielkoformatowe).

Wymiary w mm, powierzchnia w milimetrach kwadratowych. Mega pikseli pokazane są orientacyjne z najlepszych definicji dostępnych w każdym wymiarze od połowy 2009 roku. „Współczynnik”, zwany również „współczynnikiem mnożenia”, to mnożnik, który należy zastosować do ogniskowej obiektywu w celu uzyskania ogniskowej odpowiadającej temu samemu kątowi kadrowania przy 24 x 36 .

Matryce o wyższej rozdzielczości wyposażone są w odpowiedniki średnich formatów (6 x 4,5 lub 6 x 6) i osiągają 39 megapikseli (sensor 37 x 49 mm).

Zwyczaj notowania wymiarów w ułamkach cala wywodzi się ze starych jednocalowych rurek odbiorczych o przekątnej obszaru wrażliwego 16  mm . Format zatem faktycznie wskazuje ułamek (w przybliżeniu) tej przekątnej, a nie ułamek cala. Tak więc czujnik 1/1,8'' faktycznie ma przekątną około 16/1,8 mm. Czujnik 1'' miałby zgodnie z tą konwencją przekątną tylko 16 mm, a nie 25,4 mm, jak można by sądzić, przeprowadzając normalną konwersję cali na mm.

Czujniki stosowane w aparatach cyfrowych

Wysokość	Szerokość	Format	Liczba pikseli	Albo w megapikselach	posługiwać się
100	100	1: 1	10 000	0,01	Prototyp Stevena Sassona (1975)
570	490		279 300	0,27	Sony Mavica (1981)
640	480		307 200	0,3	Jabłko QuickTake 100 (1994)
832	608		505,856	0,5	Canon PowerShot 600 (1996)
1024	768		786,432	0,8	Olympus D-300L (1996)
1280	960		1228800	1,3	Fujifilm DS-300 (1997)
1280	1024	5: 4	1 310 720	1,3	Fujifilm MX-700 / Leica Digilux (1998), Fujifilm MX-1700 (1999) / Leica Digilux Zoom (2000)
1600	1200		1 920 000	2	Nikon Coolpix 950 , Samsung GT-S3500
2012	1,324		2 663 888	2,74	Nikon d1
2048	1536		3 145 728	3	Canon PowerShot A75 , Nikon Coolpix 995
2272	1,704		3 871 488	4	Olympus Stylus 410 , Contax i4R (chociaż CCD to w rzeczywistości kwadrat 2272x2272)
2464	1648		4 060 672	4.1	Canon 1D
2560	1920		4 915 200	5	Olympus E-1 , Sony Cyber-shot DSC-F707, Sony Cyber-shot DSC-F717
2816	2 112		5 947 392	6	Olympus Stylus 600 Cyfrowy
3008	1960		5,895,680	6	Nikon d1x
3008	2000		6 016 000	6	Nikon D40 , D50 , D70, D70s , Pentax K100D
3072	2048		6 291 456	6,3	Canon 300D , Canon 10D
3072	2304		7 077 888	7	Olympus FE-210, Canon PowerShot A620
3 456	2304		7 962 624	8	Canon 350D
3 264	2448		7 990 272	8	Olympus E-500 , Olympus SP-350 , Canon PowerShot A720 IS
3 504	2336		8 185 344	8,2	Canon 30D , Canon 1D II , Canon 1D II N
3,520	2 344		8 250 880	8.25	Canon 20D
3648	2736		9 980 928	10	Olympus E-410 , Olympus E-510 , Panasonic FZ50 , Fujifilm FinePix HS10
3872	2,592		10 036 224	10	Nikon D40x , Nikon D60 , Nikon D3000 , Nikon D200 , Nikon D80 , Pentax K10D , Sony Alpha A100
3 888	2,592		10 077 696	10.1	Canon 400D , Canon 40D
4064	2 704		10 989 056	11	Canon 1Ds
4000	3000		12 000 000	12	Canon PowerShot G9 , Fujifilm FinePix S200EXR
4256	2832		12 052 992	12,1	Nikon D3 , Nikon D3s , Nikon D700 , Fujifilm FinePix S5 Pro
4 272	2848		12 166 656	12.2	Canon 450D
4032	3024		12 192 768	12.2	Olympus PEN E-P1
4 288	2848		12 212 224	12.2	Nikon D2Xs / D2X , Nikon D300 , Nikon D90 , Nikon D5000 , Pentax Kx
4900	2580		12 642 000	12,6	RED ONE Tajemnica
4 368	2 912		12 719 616	12,7	Canon 5D
7920 (2640 × 3)	1,760		13 939 200	13,9	Sigma SD14 , Sigma DP1 (3 warstwy pikseli, 4,7 MP na warstwę, czujnik Foveon X3 )
4672	3 104		14 501 888	14,5	Pentax K20D
4 752	3 168		15 054 336	15,1	Canon EOS 500D , Canon EOS 50D
4928	3 262		16 075 136	16,1	Nikon D7000 , Nikon D5100 , Pentax K-5 , Pentax K-5II , Pentax K-5IIs , Nikon Df
4992	3 328		16 613 376	16,6	Canon 1Ds II , Canon 1D Mark IV
5 184	3 456		17 915 904	17,9	Canon EOS 550D , Canon EOS 600D , Canon EOS 60D , Canon EOS 7D
5270	3 516		18 529 320	18,5	Leica M9
5472	3648		19 961 356	20,2	Canon EOS 7D Mark II
5 616	3744		21 026 304	21,0	Canon 1Ds III , Canon 5D Mark II
6048	4032		24 385 536	24,4	Sony α 850 , Sony α 900 , Nikon D3X
7500	5000		37 500 000	37,5	Leica S2
7,212	5 142		39 031 344	39,0	Hasselblad H3DII-39
7216	5412		39 052 992	39,1	Leica RCD100
8 176	6 132		50 135 232	50,1	Hasselblad H3DII-50
11 250	5000	9:4	56 250 000	56,3	Lepsze światło 4000E-HS
8 956	6708		60 076 848	60,1	Hasselblad H4D-60
8984	6732		60 480 288	60,5	Faza pierwsza P65 +
10320	7 752		80 000 640	80	Liść Aptus-II 12
9 372	9 372	1: 1	87 834 384	87,8	Leica RC30
12.600	10500	6:5	132 300 000	132,3	Faza pierwsza PowerPhase FX / FX +
18 000	8000	9:4	144.000.000	144	Lepsze światło 6000-HS / 6000E-HS
21 250	7500	17:6	159.375.000	159,4	Seitz 6x17 cyfrowy
18 000	12.000		216 000 000	216	Lepsze światło Super 6K-HS
24 000	15 990	2400: 1599	383 760 000	383,8	Lepsze światło Super 8K-HS
30600	13.600	9:4	416 160 000	416,2	Lepsze światło Super 10K-HS
62 830	7500	6283: 750	471.225.000	471.2	Seitz Roundshot D3 (obiektyw 80 mm)
62 830	13500	6283: 1350	848 205 000	848.2	Seitz Roundshot D3 (obiektyw 110 mm)
157 000	18 000	157:18	2 826 000 000	2 826	Obiektyw Better Light 300 mm Cyfrowy

Produkcja i rynek

Sony jest drugim co do wielkości po Canonie producentem sensorów fotograficznych na świecie .

Spodziewany

Jedną z dróg eksplorowanych przez kilka firm lub jednostek badawczych, w tym spin-off Chronocam , jest stworzenie biomimetycznej sztucznej siatkówki opartej na drugiej generacji czujników CMOS ( komplementarnych półprzewodników z tlenku metalu ), aby wytwarzać sztuczne widzenie i lepiej wyodrębniać informacje z obrazów. Ta syntetyczna siatkówka przechwytywałaby tylko zmieniające się informacje, które aktualizowałaby w sposób ciągły, zużywając mniej energii niż konwencjonalny aparat. Według Chronocam wizja byłaby wtedy około 30 razy szybsza niż w przypadku obecnych czujników. Wydaje się, że w 2017 r. przewiduje się zastosowania wojskowe w dziedzinie inwigilacji i wywiadu.

Zobacz również

Powiązane artykuły

• Kamera bezprzewodowa
• Format Nikon DX
• Format Nikon FX
• Wizja przemysłowa
• Binning

Linki zewnętrzne

• Światłoczuły czujnik aparatów cyfrowych Na stronie astrosurf.com
• Mnożnik ogniskowej wyjaśnił: FF przeciwko APS Na stronie nicolasgenette.com
• (pl) Rozwiązania Kodak Image Sensor W witrynie kodak.com

Uwagi i referencje

1. [PDF] (w) Robert B. Friedman i Rick Kessler, „  Efekt fotoelektryczny i jego zastosowania  ” [ archiwum10 lipca 2012 r.] , Yerkes Summer Institute Uniwersytetu Chicago,2005(dostęp 10 sierpnia 2012 )
2. (w) Charlie Sorrel , „  W środku nagrody Nobla: Jak działa CCD  ” , Wired ,7 października 2009( przeczytaj online , konsultacja 10 sierpnia 2012 r. )
3. Christian D, „  Sony: 1,2 miliarda dolarów na fotoczujniki  ” , na stronie www.generation-nt.com ,27 grudnia 2010(dostęp 2 stycznia 2010 )
4. Bergounhoux Julien (2017) Sztuczna inteligencja, wirtualna rzeczywistość... Jak francuski samorodek Chronocam może wszystko zmienić , artykuł opublikowany w L'usine digitale; 30 maja