Blogg, Portfolio, Rabatt på Fotosidan Magasin och försäkring, alla Premium-artiklar, obegränsad uppladdning

Plusmedlemskap kostar 220 kr per år

Annons
Artiklar > Så fungerar sensorer

Så fungerar sensorer

Plus

Bland alla teknikdiskussioner kring kameror så finns det en kategori som dyker upp hela tiden: sensorer. Hur bra olika sensorer är, hur viktiga olika egenskaper är, hur de fungerar och vilken storlek man bör ha. Här får du en rejäl genomgång från grunden.

Få obegränsad och direkt tillgång till denna och alla plus-artiklar för bara 20 kr första månaden*

Redan Plus? Logga in så kan du läsa denna artikel.

Fotosidan Plus kampanj 1 månad

Direkt efter genomförd beställning så kan du läsa denna artikel.

Dessutom får du som Plus-medlem:

  • Fri uppladdning av bilder
  • Obegränsad tillgång till alla artiklar, nyheter och video
  • Egen blogg och portfolio
  • Mindre reklam
  • Rabatt på kameraförsäkring hos Gefvert
  • Rabatt på tidningen Fotosidan Magasin
  • Rabatt på böcker i Fotosidans butik
* Beställningen gäller ett löpande medlemskap om en månad och som automatiskt förlängs med två månader i taget till priset 60 kr. Ingen uppsägningstid men betald avgift betalas inte tillbaka. Du säger upp enkelt online.


Publicerad 2019-03-10. Läst av 16933 personer.
Blogg, Portfolio, Rabatt på Fotosidan Magasin och försäkring, alla Premium-artiklar, obegränsad uppladdning

Plusmedlemskap kostar 220 kr per år

Fotosidan uppskattar att du diskuterar våra artiklar. Håll en god ton och håll dig till ämnet för ett bra debattklimat.



Logga in för att kommentera

2017-09-15 07:05   Lahn
Mycket informativt artikel, tack. Angående för många pixel och hantering av stora bildfiler. Vad skulle ni tycka om en sensor som omvandla till exempel ett 200 Mp foto till ett 50 Mp foto innan den sparas på minneskort. Om man använda dem pixlar som är för många till att skärpa fotografiet skulle det blir ett väldigt förbättring i bildkvaliteten. Men för det behövs rejält snabba processorer...

Mvh Daniel
Svar från Grevture 2017-09-15 11:55
I sak håller jag med, hur bra dagens pixlar än fungerar så är det trots allt så att informationskvaliteten per pixel är ganska låg. En stor orsak är förstås färginterpoleringen, men även annat inverkar. Om man då som du är inne på skalar ned bilden så kan man faktiskt bibehålla överraskande mycket av informationsinnehållet även om man skalar ned till exempelvis en fjärdedel. Jag har inga exakta siffror (exakta siffror skulle dessutom variera lite med motivet). Men mellan tummen och pekfingret kan du nog skala ned en bild till en fjärdedel av storleken och ändå ha kvar sisådår 90 % av informationen.

Nu gör faktiskt nästan alla kameror i praktiken redan det här - när de sparar jpeg-filer i någon av de mindre, nedskalade, storlekarna. Men där drabbas vi dessvärre lite av att jpeg-formatet inte är den bästa containern för att bibehålla hög kvalitet, jpeg introducerar förstörande komprimering och reducerat bitdjup m m. Nedskalade filer komprimerade med oförstörande komprimering hade ju varit mycket, mycket bättre. Nu har en hel del kameror faktiskt ungefär det här också ... Det är faktiskt det som Canons sRaw och mRaw är: filer nedskalade till en fjärdedel eller till hälften, komprimerade med oförstörande komprimering. Trots nedskalningen bibehåller de väldigt, väldigt mycket av bildinformationen. Andra kameratillverkare har ju också provat det här, men med lite varierande resultat.

Men det finns en stor hake med allt det jag tog upp ovan - det är inte längre råfiler. Visst, Canons sRaw och mRaw är oförstörande komprimerade och de har större bitdjup än standard-jpeg ... Men det är dekonvulerade, framkallade, filer. De har genomgått processen där man räknat fram färgen i varje pixel och de har fått en tonkurva - sedan har de räknats ned till de mindre storlekarna. Men du har inte kvar den kompletta justerbarheten hos en råfil, du har låst vissa saker som inte längre kan justeras fullt ut.

Alternativet hade ju varit hårdvaru-binning, att läsa av pixlar i grupper istället för enskilt. Men då funkar inte nedskalning till en fjärdedel så bra på grund av hur färgfiltret ser ut, du bör skala ned typ 1:16 för att få ett bra resultat. Och då blir det inte mycket upplösning kvar från ens från en 100-megapixelssensor.

Sedan finns det ett annat ganska smart sätt att minska filstorlekar som Nikon länge använt: Att göra bitdjupet valbart. Ställer du in 12 bitars råfiler i en Nikon-kamera får du för det mesta filer som är 60-65% jämfört med storleken du får när du spar i 14 bitar. Och kör du på ISO 200 eller högre har du ändå inte mer omfång än vad som kan lagras med 12 bitars filer. Sony gör något liknande, om vi tar nya A9 som exempel så växlar den ned till 12 bitar så snart du kör serietagning vilket i mina ögon är en smart avvägning - kör du serietagning kör du ofta på högre iso och skulle du till äventyrs göra det på bas-ISO kan du nog offra ett halvt stegs omfång för att få farten.

Sist men inte minst borde en del kameratillverkare titta igenom hur de komprimerar råfiler. Idag är de flesta ganska bra på det, men fortfarande varierar råfilstorlekarna från (som bäst) lite drygt en megabyte per megapixel upp till drygt 2 megabyte per megapixel.
PMD 2017-09-16 21:25
Jag tror att jag har gnällt om det här förut, men här kommer det igen. :-)

Det vore finfint om Nikon kunde ha en inställning där man kan välja bitdjup per ISO, eller helt enkelt en inställning som helt sonika sätter 12-bitars djup över ISO 200. Det vore lite som att äta kakan och ha den kvar.
Svar från Grevture 2017-09-16 22:07
Per: Jo, det borde ju vara fullt möjligt.

Jag frågade en tekniker för några år sedan varför man inte kunde ha en inställning där kameran växlar ned till 12 bitar vid ett iso-värde, till 10 bitar vid ett annat (högre) och säg 8 bitar vid ett tredje (ännu högre). Men det trodde han skulle bli svårt eftersom A_/D-omvandlingen sköts av vad-de-nu-kallas (förprogrammerade små kretsar som gör en enda specifik sak väldigt snabbt och effektivt) och det var redan tillräckligt komplext att göra sådana som klarade två olika bitdjup.
PMD 2017-09-16 23:30
Om kameran kan ställas in manuellt för 12 eller 14 bitar så är det några få rader kod i kamerans programvara att växla automatiskt mellan 12 och 14 när ISO-inställningen passerar ett visst värde (200 verkar bra :).

Ditt förslag var ju betydligt mer komplicerat (samt ännu bättre och mer användbart) men jag tror på teknikerns förklaring till varför det inte gick.
FlyerOne 2017-09-16 23:44
Martin Agfors skrev:
"... A_/D-omvandlingen sköts av vad-de-nu-kallas (förprogrammerade små kretsar som gör en enda specifik sak väldigt snabbt och effektivt) ..."

"vad-de-nu-kallas" = LSI-kretsar = Large Scale Integration circuits. :-)

Teknikern har rätt i att det blir bökigt ifall man skall stoppa in ett flertal olika AD-omvandlare med olika upplösning. Men ifall det redan finns 12 och 14 bitars så borde det inte vara alltför svårt att fixa en automatisk omkoppling vid ett visst ISO-värde (dock inte alls säkert att det skulle gå att göra i efterskott med en enkel firmware uppgradering).
.
pdahlen 2017-09-18 20:09
Om man nu fotograferar 90% av bilderna med ISO över 200, ska jag istället ändra till 12 bitar? Du menar att man ser ingen skillnad alls? Med D7200 som jag har nu så får jag ut en bild till per sekund med 12bit. Gissar att det är en obetydlig skillnad också under ISO 200
Peter
Svar från Grevture 2017-09-18 22:08
Peter: Med en APS-C-sensor är det svårt att verkligen utnyttja 14 bitar ens på basio, och på högre iso än 200 är det definitivt slöseri med resurser att köra med 14 bitar :)

Tänk dessutom på att många motiv i sig själva inte är speciellt dynamiska (stor skillnad mellan mörkt och ljust). Att då lagra bilddata med 14 bitar är rätt meningslöst.
2017-09-17 22:42   Gustav Holst
Vad skulle sägas om en sensor med en elektronisk slutare per kanal (med "global" utläsning), så exponering en kunde optimeras per enskild kanal i en enskild exponering (dvs istället för via bracketing)? Kunde va användbart ex vid ETTR tillsammans med lämplig efterbehandling, funka även utan raw tillsammans med kamerans jpeg-motor, och i kanske i nån mån för hjälp med justering av vitbalans.. En idé 😊
Svar från Grevture 2017-09-18 00:15
Eller varför inte ta idén hela vägen och göra det per pixel ... :-) https://www.researchgate.net/publication/318351141_A_Frameless_Imaging_Sensor_with_Asynchronous_Pixels_An_Architectural_Evaluation

Asynkrona sensorer där man så att säga låter varje pixel ha sin egen exponering har diskuterats länge, men är väl i dagsläget inte aktuella - de kräver på tok för mycket processorkapacitet om de skall uppnå någon intressant upplösning.

Men tekniken med stackade sensorer öppnar i alla fall upp möjligheter åt det här hållet, att göra utläsningen mer varierad och på så sätt uppnå - totalt sett - bättre prestanda.
Gustav Holst 2017-09-18 18:25
Intressant länk.

Jo, varför inte. Bara efterbehandlingen som nog blir lite tungrodd med en exponering per pixel :-)
2017-09-18 12:34   dannedanne
Tack så mycket för en utmärkt artikel. Speciellt sista stycket om ekvivalens, är något som jag också brukar argumentera för. Blir extra irriterad när tillverkare och media anger brännvidden som småbildsekvivalens men inte bländaren. T.ex. rapporteras att iPhone 7 har brännvidden 28 mm (35 mm ekvivalent) och bländare f/1.8. Som 35 mm ekvivalent är bländaren hela f/12!

Så slutsatsen är att man inte kan få lättare/kompaktare optik genom att använda en mindre sensor såsom APS-C eller m43. I slutändan handlar bildkvalitet bara om hur mycket ljus som släpps in (bländaröppningens storlek, i millimeter). Om man vill ha kompakt optik, är det bara att köpa/designa långsammare optik. Tänk er ett 28 mm f/12 till småbildsformat, det skulle kunna bli ett kompakt objektiv!
Svar från Grevture 2017-09-18 22:17
Jag håller med dig, men skulle ändå vilja påpeka eller förtydliga en sak som du har klart för dig, men som kan vara värd att påpeka för dem som inte är lika vana att tänka i termer av ekvivalens. Du skrev

"Så slutsatsen är att man inte kan få lättare/kompaktare optik genom att använda en mindre sensor såsom APS-C eller m43"

Jag skulle formulera det så här:

"Så slutsatsen är att man inte kan få lättare/kompaktare optik med bibehållen ljusinsamling genom att använda en mindre sensor såsom APS-C eller m43"

Eller annorlunda formulerat: Man kan uppnå kompaktare optik med mindre sensorer, så länge man är beredd att offra lite ljusinsamling. Och ofta kan vi ju det numera med tanke på hur effektiva dagens sensorer är. Det roliga är ju att en Iphone som ju som du påpekar har motsvarande 35 mm f/12 ändå kan ge imponerande bra bilder i en väldig massa situationer. Långt bättre än vad betydligt klumpigare Instamatic-kameror och liknande klarade på filmtiden :-)
dannedanne 2017-09-18 22:30
Ja, precis. Med samma optiska kvaliteter.

Se bara på Sigma 18-35mm f/1.8. Det är ett monster, nästan lika stort som ett modernt 24-70mm f/2.8. Sigmat är ju i 35 mm ekvivalenter ett 27-52mm f/2.8 objektiv.
2019-03-10 17:57   J O Härnström
Tack Martin som briljerar, vilket vi har blivit bortskämda med

Merläsning

De största Planken ställer in

Inget Planket i Stockholm eller Göteborg i år. Läs mer... 2

Äntligen är Pentax nya 85/1,4 klar

HD Pentax-D FA★ 85 mm f/1,4 ED SDM AW är ett nytt bidrag till Pentax Star-serien – en uppsättning objektiv med extra hög optisk prestanda. Läs mer... 6

Test: Benq SW270C Photovue

Plus Om du insett begränsningarna i att arbeta på en enklare bildskärm och vill investera i ett hårdvarukalibreringsbart alternativ för stillbild och video – utan att det kostar skjortan– kan Benq SW270C vara ett bra val. Läs mer... 1

Svenskt bolag köper spanskt bild- och grafikdatabasbolag

Freepik med 20 miljoner registrerade användare får svenska ägare. Läs mer... 2

Ny bok om bildens makt

Vi kommunicerar med foto - men inser vi kraften, makten och ansvaret? Läs mer... 1

Världsnamn och oetablerade i årets Landskrona Foto Festival

Ett 50-tal fotografer i corona-anpassad festival. Läs mer... 1

Samyang AF 85/1,4 RF för Canons R-serie

Samyangs nya 85 mm f/1,4 lanserades först för kameror med Sony E-fattning. Nu kommer objektivet även med Canon RF-fattning. Läs mer... 4

Elever ställer ut på Galleri Kontrast

Eleverna på Fotografisk Konstutbildning har sin examensutställning ”Caught in between”. Läs mer... 1

Panasonic Lumix S 20-60 mm f/3,5-5,6 - kompakt zoom med L-fattning

Panasonic har utvecklat en ny kompakt zoom för sina småbildskameror och andra kameror med L-fattning. Läs mer... 3

Backup av dina bilder - del 2(3) - Lagringsalternativ

Plus Better safe than sorry, att ignorera backup av dina bilder kommer förr eller senare göra dig förtvivlad. Som fotograf har du ett ansvar inför dina uppdragsgivare, men det är minst lika viktigt att ha ordning på privata bilder. I del två går vi igenom olika lagringsalternativ. Läs mer... 4

Elinchrom ELC 125 - ELC 500 studioblixtar