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Zitat von TONI_B

Trotzdem glaube ich, dass in den "Sensor-Schmieden" von Sony und anderen Firmen noch ganz tolle Dinge auf uns warten werden.

sicher, aber es gibt physikalische Grenzen, die Dir besser als den meisten hier bekannt sind. Z.B. ist die Dynamik ein Problem, da man die Kapazität des Well-Kondensators nicht beliebig erhöhen kann. Empfindlichkeit steigern stößt auch an Grenzen, Photonen-Effizienz ist fast ausgereizt, Verstärkerrauschen liegt bereits bei wenigen einzelnen e-, die Integrationszeiten der AD-Wandler können nicht viel kleiner gemacht oder deren Anzahl erhöht werden usw. Eventuell kann man an der Reflektivität der Silizum-Oberfläche noch stärker drehen, u.a. wurde vor kurzem eine Oberflächenbeschichtung mit einem Reflexionskoeffizienten von nahe Null vorgestellt, Objekte mit diesem Überzug sehen wie ein Loch in der Realität aus , da sie keinerlei erkennbare Struktur mehr haben und absolut schwarz aussehen. Diese spezielle Methode eignet sich nicht für die Sensoroberfläche, aber die dahinter stehenden Prozesse erlauben mglw. diesen Parameter auf andere Weise positiv zu beeinflussen. Trotzdem ist auch da kein Wunder möglich, immerhin treten m.W. schon heute ein relevanter Anteil der Photonen in den lichtempfindlichen Bereich ein.

Es gibt sicher weitere evolutionäre Entwicklungsschritte.

Bahnbrechende Neuerungen stehen kaum noch zu erwarten, da die vorhandene Technologie bereits recht nahe an den theoretisch-physikalischen Grenzen angelangt ist. Faktor 2 dürfte bei einigen Parametern noch möglich sein, wesentlich mehr eher nicht. Bei Empfindlichkeit und Dynamik wäre das gerade mal je eine Blendenstufe ...
Bei der Auflösung geht noch mehr, 1.1µm Pixelpitch ist bei kleinen Sensoren in der Massenfertigung, das wären lockere 700MPix auf KB. Aber da stoßen aktuelle Objektive an Grenzen, selbst die Otus-Objektive dürften damit überfordert sein, von der Beugung ganz abgesehen, die dann bereits um f/2 zuschlägt.

Bessere Verarbeitungsalgorithmen können weitere Reserven herauskitzeln, gerade im Astro- oder Planetenerkundungsbereich konnten wir sehen, was aus den Aufnahmen 30 Jahre alter Technik mit aktueller Verarbeitung herausgeholt werden konnte. In diesem Bereich erwarte ich eher noch größere Entwicklungsschritte.

Ich frage mich nur, warum sich da jemand solche Mühe mit diesem eigentlich offensichtlichen fake gibt?

@NetrunnerAT: leider gibt es keine öffentlich zugänglichen Datenblätter von Sony für CMOS-Sensoren. Ein einziges ist öffentlich zugänglich: IMX234-0APH5-C (840kB, pdf) (Diagonal 6.864 mm (Type 1/2.61) 16Mega-Pixel CMOS Image Sensor with Square Pixel for Color Cameras), Quelle: http://www.sony.net/Products/SC-HP/d.../01/index.html . Grundsätzlich funktionieren alle Sony-CMOS-IMX-Sensoren ähnlich, daher kann man sich einen groben Eindruck anhand dieses Datenblattes verschaffen.

[*thomasD*]

Naja, eine Blendenstufe fände ich schon ganz ordentlich. Und wenn man eine Möglichkeit fände, alle Wellenlängen zu nutzen und auf die Filter zu verzichten wäre wohl noch einiges drin. Mit dem Ansatz aus dem Fake gewinnt man aber nichts diesbezüglich.

[ddd]

moin,

Zitat von *thomasD*

alle Wellenlängen zu nutzen und auf die Filter zu verzichten

Es dürfte fundamental unmöglich sein, dies zu erreichen.

Wenn ich mittels eines Prismas oder Gitters eine Wellenlängenmesung ohne Filter vornehme, dann verliere ich die Information woher das Licht genau kam, da eine gewisse Mindestintensität und/oder Mindestgröße des Eintrittsspaltes (Beugung!) benötigt wird. In der Astronomie wird teils so gearbeitet, Sternspektren werden auf diese Art aufgenommen. Alllerdings sind die nötigen Gerätschaften wenig "transportabel", und eine Miniaturisierung stößt letztlich an die quantenphysikalischen Grenzen, aktuelle Mikroelektronik incl. Bildsensoren arbeitet bereits tief in deren Reich.

Die Überlegung, statt (Absortions-)Filtern entsprechend spektral empfindliche Detektoren zu verwenden, ändert nichts. Es ist völlig egal, wie ich filtere, ob durch Absorption, spektrale Empfindlichkeit oder spektraler Aufteilung mittels Gitter oder Dispersion (Prisma), das Ergebnis ist (im Idealfall) identisch.

Letztlich funktioniert unser Farbsehen auch durch ortsbezogene Frequenz-Filterung (spektral emfindliche Farbstoffe in verschiedenen Zapfentypen der Netzhaut) und nachfolgendes Demosaicing in der Wetware. Alternative Ansätze im Insekten-(Komplex)Auge sind bekannt, für die bildmäßige Fotografie aber schwieriger umzusetzen.

[*thomasD*]

Welche physikalischen Gründe sprechen gegen einen echten Foveon-Sensor, bei dem die Photonen mit unterschiedlicher Energie (Wellenlänge) unterschiedliche Eindringtiefe haben und in entsprechender Tiefe den inneren Photoeffekt auslösen? Das Material könnte bspw. geschichtet sein, die oberste absorbiert nur rot und transmittiert den Resst, die Schicht darunter absorbiert gelb und transmittiert den Rest usw.. Die freien Elektronen werden durch ein elektrisches Feld zur Seite abgeschöpft, dazwischen liegen ggf. transparente Isolierschichten. Ggf. wird so auch nur die Leitfähigkeit in den Schichten verändert.

[usch]

Ein Problem ist z.B., daß die Photonen nicht schnurgerade in das Material eindringen, sondern gestreut werden. Je größer die Wellenlänge, desto geringer wird dadurch die Auflösung. Bei der DP2 hat Sigma daraus schon die Konsequenzen gezogen – nur die oberste Lage (blau) hat eine Auflösung von 20 MP, die Rot- und Grünschicht haben jeweils nur noch knapp 5 MP. Im Endeffekt muß da also auch wieder interpoliert werden.

[*thomasD*]

Streuung ist aber eine Materialeigenschaft (wellenlängenabhängig, wie Transmission und Absorption auch). Durschaus denkbar dies mit geeigneten Materialien in den Griff zu bekommen.

[John W]

Zitat von ddd

Bei der Auflösung geht noch mehr, 1.1µm Pixelpitch ist bei kleinen Sensoren in der Massenfertigung, das wären lockere 700MPix auf KB. Aber da stoßen aktuelle Objektive an Grenzen, selbst die Otus-Objektive dürften damit überfordert sein, von der Beugung ganz abgesehen, die dann bereits um f/2 zuschlägt.

Ist die Beugung abhängig vom Pixelpitch, und nicht mehr von der Sensorgröße?

VG
JohnW

[TONI_B]

Beugung ist/war niemals von der Größe eines Sensor abhängig, sondern hängt nur von der Wellenlänge und der Größe der Öffnung ab.