Ny sensorteknik från Sony - kan de va nåt?

Sten-Åke Sändh · 15 November 2014

SAR idag 15/11-14:

http://www.sonyalpharumors.com/wp-content/uploads/2014/11/structure1.png

Så här skriver SAR:

" Tech freaks will be happy to see the details of the world first Sony APCS (active pixel color sampling) sensor! The full document can be download here. Be kind note

If that news is helpful for you link back to SAR when reposting, retweet it and like it on facebook. Thanks!

Like I told you a couple of days ago this is a 1.5inch sensor likely to be introduced in early 2015 in some compact device (maybe for the Xperia Z4?). The Sony sensor has the world first sensor capable of capturing the full color spectrum info in one single pixel. Sigmas Foveon sensor used on DP cameras uses three layered RGB pixel ordered vertically but the new Sony sensor has just one single layer. The sensor is also capable of Global Shutter and 2K recording at crazy 16,000 frames per second.

Today I got those detailed graphs showing how the sensor works. “Structure 1″ shows how there is a color filter on top of the sensor that moves horizontally. There are three different exposures for each color (Red-Green-Blue). It’s basically a “color HDR” picture instead of a “dynamic range HDR” picture

"

Det är väl logiskt att vi får denna typ av sensorhårdvara när dataprocessningen blir allt snabbare och tydligen möjliggör flera exponeringar av varje pixel på bråkdelar av millisekunder. Sedan väntar vi väl på nästa steg då med ett antal HDR-exponeringar ovanpå detta.

. The sky is the limit! - eller hur?

Man undrar ju när de där teknikerna sover eller sätter sig på långbänken och ljuger lite!

afe · 15 November 2014

Spännande, och det kan nog ge både mobil- och kompaktkameror nya bra möjligheter. Förmodligen kommer väl tekniken också i större sensorer om den visar sig fungera bra.

Sten-Åke Sändh · 15 November 2014

Det här luktar ju paradigmskifte, om de får till det praktiskt utan astronomiska kostnader. Men har inte SAR skrivit lite fel här? : "There are three different exposures for each color (Red-Green-Blue)." De menar väl inte att det är tre exponeringar för varje färg utan totalt för hela sensorytan, antar i alla fall jag.

Man undrar ju vad detta kommer att föra med sig för nya praktiska möjligheter för tillverkare och användare och hur det påverkar kostnader och priser. Får det stor påverkan praktiskt så får det kanske även effekter på marknaden.

Vad tror ni andra? Det här tycker jag är något av det mest spännande jag hört på ett bra tag.

"Increase the amount of light 60%". Bara det gör säkert en del riktigt förväntansfulla. Sensorn verkar ju inte ens bakbelyst vad jag kan se. 60% fast exponeringen går genom ledningsskiktet på gammalt vis.

Photocon · 15 November 2014

Kan förhoppningsvis bli "den riktiga Foveon-sensorn" då Sigmas sensor består av 3 lager medan Sonys bara av 1 lager. Lyckas man implementera receptet på större sensorer (APS-C och FF) så får man nog betrakta det som en smärre revolution.

Tror dock att det är relativt långt dit. Mobilkameror och små kompakter blir väl först ut.

Ang Foveon: Den sensorn levererar en helsikes bra färgåtergivning och DR, men fick föga framgång. Orsaken torde vara att konverteringen fordrade en ganska "jobbig" programvara. Därtill är dessa kameror relativt slöa.

Ett annat bra försök är ju Fujis Super CCD som dedicerade vissa pixlar för högdagrar och intiliggande tonalitet samt dito för lågdagrar. Gav mycket bra DR. Typ 6 mp+6 mp. Reklamen sade 12 mp, men resultatet låg väl närmare motsvarande 8-9 mp.

Men om Sonys kommande sensorer kan fixa allt detta och mer därtill i ett svep och med reducerad ljusförlust så ser det verkligen spännande ut.

//Lennart

Grevture · 15 November 2014

Det har i några år pratats om att man måste hitta nya vägar eftersom den nuvarande sensortekniken är svår att komma vidare med. Våra vanliga sensorer idag omvandlar redan runt 60% av infallande ljus till signal och att bara verkningsgraden ytterligare är dels svårt, dels ger det bara marginella fördelar.

När jag skrev artiklarna om bildkvalitet för lite drygt ett år sedan pratade jag en del med vår välkände teknikguru Joakim som då beskrev lite olika tekniker som det tittades på. Han påpekade bland annat en viktig sak att titta på var att höja informationskvaliteten i varje pixel. Idag registrerar vi ju i praktiken bara en grundfärg per pixel och drar inte nytta av informationen i de övriga två grundfärgerna i den pixeln.

Det har tydligen gjorts (och görs uppenbarligen) många försök att dra nytta av mer av den infallande informationen i varje pixel. Den hittills mest kända tekniken är ju Foevon, men den dras också med en rad problem, ett av de jobbigaste är tydligen att ljus tyvärr inte bara går rakt nedåt i pixlarna (och låter sig registreras i de olika färglagren) utan har en jobbig tendens att även läcka över snett nedåt och hamna i underliggande lager i intilliggande pixlar vilket gör det mycket svårt att räkna fram vad som faktiskt registrerats.

Alla sensortillverkare håller med största sannolikhet på och forskar kring olika lösningar att få ut mer bilddata ur det ljus vi kan fånga. Vi skall ju komma ihåg att vanliga kameror inte är de enda produkterna som arbetar med ljusinfångande sensorer. Det finns andra branscher (industriell mätteknik, forskning, militär osv) som kan lägga mycket mer pengar per sensor och det är nog inte all sådan dyr teknik som vi hör talas om. Men förr eller senare brukar någon komma på sätt att göra sådan teknik mer rationell att tillverka och därmed blir den intressant för volymprodukter som mobiler och kameror.

Men klart spännande, nu lär vi nog se sådan här teknik först i mindre sensorer som görs i mycket stora serier - som mobilkameror. Men på sikt brukar sådan här teknik även bli rationell även för stora sensorer som de vi vill använda

Photocon · 15 November 2014

Intressant info, Martin! Jag tänkte inte i första läget på de andra industriella användningsområdena du nämner. Fast som du beskriver det framstår det ju som självklart.

Som sagt var: allt handlar ju inte om kameror när det gäller sensorforskning.

Historiskt sett har väl det egentligen aldrig bara handlat om kameror ens för de mer renodlade kamerafabrikanterna. På den analoga tiden ( så tidigt som under 2:a världskriget) lär det företag vi idag känner till som Nikon tillverkat optiska bombsikten resp avståndsmätare till japanska flygvapnet och örlogsflottan.

Vad jag förstår har en hel del innovationer vi idag ser i våra moderna kameror kommit till via avancerad forskning för vapenindustrin.

//Lennart

Grevture · 15 November 2014

Man skall ju komma ihåg att konceptuellt påminner Sonys nya teknik väldigt mycket om de multiskottkameror som till exempel Hasseblad gör.

http://www.fotosidan.se/cldoc/200-megapixel-i-hasselblad-h5d-200c.htm

Multiskott har ju varit det traditionella (men mycket långsamma) sättet att få bra informationskvalitet i pixlarna. Men om Sony kan få det att fungera inom ramen för en enda kort exponering är det ju koolt.

Sten-Åke Sändh · 15 November 2014

.... och sedan har vi ju alla andra multiskottfunktioner vi sett under de senaste åren inte minst från Sony. 3-bilds eller flera HDR, flerexponerings antibrusfunktioner, flerexponeringsbilder för att få bilder med extrema skärpedjup och vem vet vad där tidigare multiskottfunktioner kanske på sikt kan ske i en enda exponering för fotografen i någon framtid. Kommer ihåg att jag och Lennart pratat om det tidigare.

Sjung om fotografens lyckliga vår istället för stundentens, för de har ju t.o.m. svårt att få någonstans att bo och inte verkar det bli någon snabb förbättring heller om man får tro nyheterna igår. Om ni ursäkter lustigheten så har vi kanske lite fel fokus här trots allt.

Men visst är det häftigt när det kommer ny teknik som ruckar på det rådande läget och den rådande uppfattningen om vad som är möjligt.

Skrotfotaren · 15 November 2014

Det är inte bara SONY som arbetar hårt på en ny sensorteknologi utan även Canon arbetar för högtryck med nån 3-lagers sensor. Även Aptina och Toshiba arbetar med ny teknologi!

FlyerOne · 15 November 2014

Sten-Åke Sändh sa:
---"Increase the amount of light 60%". Bara det gör säkert en del riktigt förväntansfulla. Sensorn verkar ju inte ens bakbelyst vad jag kan se. 60% fast exponeringen går genom ledningsskiktet på gammalt vis.

Jodå, den är visst bakbelyst vad jag kan se, ljuset går inte genom ledningsskiktet. Men just detta lär bidra bara obetydligt till dessa "60% increase of light" man hänvisar till. Konceptet för att nå detta är att ge varje fotodiod fullt ljus i var och en av R, G och B-färgområdena, inte bara var fjärde fotodiod som vid Bayer-filtreringen. Istället skiftar man tiden som varje färg exponeras för varje enskild fotodiod, om jag har förstått rätt. Kommer säkert att medföra nya möjligheter med en sådan här typ av sensor. Och förmodligen också lite nya knasigheter...

Edit: Rättat stavfel.

FlyerOne · 15 November 2014

Skrotfotaren sa:
Det är inte bara SONY som arbetar hårt på en ny sensorteknologi utan även Canon arbetar för högtryck med nån 3-lagers sensor. Även Aptina och Toshiba arbetar med ny teknologi!

Nädå, det gör "alla".

Det var ju många som förväntade sig att Canon skulle komma med en ny flerlagerssensor till EOS 7D Mark II. Dock inte jag, min "känsla" är att ingen av dessa teknologier ännu är mogna för att generellt kunna konkurrera med Bayer-filtreringen i "massproducerade" systemkameror.

FlyerOne · 15 November 2014

Jag gillar "när man inte gör som man brukar". Kan bli mycket kul.

Det finns ett antal faktorer i databladet som visar på att just denna sensor-variant är avsedd för videokameror, inte för stillbildskameror.

Men det är ju mycket imponerande att denna IMX189AEG-sensor ska vara kapabel att komma upp till 36.000 bilder per sekund vid "croppad" videofilmning. Behöver ju vara otroligt snabba ryck i de där "mikroförflyttningarna" av RGB-filtren. Men kanske inte så förvånande ändå. Sony har ju under flera år sagt att de är mycket intresserade av "speed". Jag trodde att detta hade materialiserats A6000 och sedan A77II (som är ännu snabbare), men de verkar sikta betydligt högre...

Skrotfotaren · 15 November 2014

FlyerOne sa:
Jag gillar "när man inte gör som man brukar". Kan bli mycket kul.

Det finns ett antal faktorer i databladet som visar på att just denna sensor-variant är avsedd för videokameror, inte för stillbildskameror.

Men det är ju mycket imponerande att denna IMX189AEG-sensor ska vara kapabel att komma upp till 36.000 bilder per sekund vid "croppad" videofilmning. Behöver ju vara otroligt snabba ryck i de där "mikroförflyttningarna" av RGB-filtren. Men kanske inte så förvånande ändå. Sony har ju under flera år sagt att de är mycket intresserade av "speed". Jag trodde att detta hade materialiserats A6000 och sedan A77II (som är ännu snabbare), men de verkar sikta betydligt högre...

Men så är det "flygande ett" ingen tillverkare av sensorer vill ge konkurrenten ett försprång. Det ska bli spännande när den nya teknologin kommer, tråkigt för dom som sitter med kameror som har den gamla teknologin andrahandsvärdet faller snabbt ;-).

FlyerOne · 15 November 2014

Tillägg: Såg just att APCS (active pixel color sampling) används enbart vid 240 bilder/sek (8x ultrarapid). Klarar 4K.

Vid de högre bildhastigheterna använder de "horizontal + vertical addition". Detta ska väl ge en hum om idén bakom detta, men hur det går till mera i detalj överlämnar jag åt någon annan mera insatt i sensorteknologi att förklara.

FlyerOne · 15 November 2014

Skrotfotaren sa:
Men så är det "flygande ett" ingen tillverkare av sensorer vill ge konkurrenten ett försprång. Det ska bli spännande när den nya teknologin kommer, tråkigt för dom som sitter med kameror som har den gamla teknologin andrahandsvärdet faller snabbt ;-).

Ska absolut bli spännande! Men så fort det kommer in elektronik inom ett område, så får man tyvärr räkna med snabba värdefall på det man redan skaffat. Vad får man för en fyra år gammal laptop idag? Kamerorna håller faktiskt bättre, och vi får väl trösta oss med att dessa nya sensorteknologier sannolikt inte är redo att slå ut Bayerfiltreringen ännu på ett bra tag. Om de nu kommer att göra detta för generellt systemkamerabruk inom min livstid. Fast det skulle ju vara kul att få vara med om det, trots eventuella kapitalförluster. Tror annars att sensorn i t.ex. A77II skulle räcka bra resten av livet för min del...

Hehe, får nog förklara vad min signatur betyder, eftersom den kanske kan missuppfattas ibland. Jag var tidigare aktiv på en del flygforum, och då lyckades jag registrera mig som "Flyer" helt enkelt. Men när jag senare ville registrera mig på andra ställen, så var det "nicket" redan upptaget. Då tänkte jag på bröderna Wrights första flygplan - Flyer 1. Men även detta var upptaget (och även med diverse andra nummer). Då försökte jag till sist med FlyerOne, och det har gått bra hittills. Så, min signatur är en hyllning till - inte till det första flygplan som flög - utan till konstruktörerna av det första flygplan som flög kontrollerat. Länge var det stora problemet att överhuvudtaget få upp ett flygplan (tyngre än luft) överhuvudtaget. Så långt som till att kunna landa hade man inte kommit - i princip var det Start - Kort flygning - Haveri. Antalet omkomna per flygning var länge förskräckande högt - typ 50%...

pic-tor · 15 November 2014

Problemet sedan blir ju vad man ska göra med alla skitbilder som man samlat på sig på hårddiskarna

.

Sten-Åke Sändh · 16 November 2014

FlyerOne sa:
Jodå, den är visst bakbelyst vad jag kan se, ljuset går inte genom ledningsskiktet. Men just detta lär bidra bara obetydligt till dessa "60% increase of light" man hänvisar till. Konceptet för att nå detta är att ge varje fotodiod fullt ljus i var och en av R, G och B-färgområdena, inte bara var fjärde fotodiod som vid Bayer-filtreringen. Istället skiftar man tiden som varje färg exponeras för varje enskild fotodiod, om jag har förstått rätt. Kommer säkert att medföra nya möjligheter med en sådan här typ av sensor. Och förmodligen också lite nya knasigheter...

Edit: Rättat stavfel.

Men pilen på bilden är ju nerifrån och upp (se vid "Continued exposure") genom kablaget. Så läste jag bilden först. Men du har nog rätt ändå för mikrolinserna finns ju på den andra sidan av sensorn i bilden och varför skulle de inte göra en bakbelyst sensor när de ändå håller på för tids nog kommer de fullständigt packa denna design full med dioder och då kommer man nog vilja ta vara på alla möjligheter man har att optimera ljusutbytet. Kablage som ligger i vägen för ljuset tycker jag alltid känt som ett suboptimalt val optiskt även om det säkert kunnat motiveras starkt av andra skäl..

Sten-Åke Sändh · 16 November 2014

Du kunde ju ha valt "Kitty Hawk" annars men det låter ju lite omanligt kanske i ett sammanhang man lekte med döden för att få upp ett halvtaskigt flygetyg i luften.

Jag tror nog annars att du har rätt i en sak och det är väl att dagens kameror producerar så bra stillbilder att man svårligen kommer kunna motivera en uppgradering till en med dessa nya sensorer, åtminstone så länge man inte är ute efter förbättrade multifunktioner, extrem ljuskänslighet eller högupplöst video.

Men det är å andra sidan en helt annan sak med marknaden som kommer vara stendöd för den äldre tekniken den dag detta lyfter och blir mainstream på en massmarknad. Det har vi ju sett förut.

Beträffande gamla skitbilder på dina gamla hårddiskar Torbjörn, så kommer det vara ett marginellt problem för de nya diskarna med jättekapacitet kommer fyllas med jättevideofiler istället kanske och vill man ha en stillbild så tar man ut en ur videofilen istället. Färre filer men många fler bildrutor. Det är väl så en del publishingfolk ser på en nära framtid eller redan idag då det ger mycket större konstnärlig frihet.

Falumas · 16 November 2014

Grevture sa:
Det har i några år pratats om att man måste hitta nya vägar eftersom den nuvarande sensortekniken är svår att komma vidare med. Våra vanliga sensorer idag omvandlar redan runt 60% av infallande ljus till signal och att bara verkningsgraden ytterligare är dels svårt, dels ger det bara marginella fördelar.

När jag skrev artiklarna om bildkvalitet för lite drygt ett år sedan pratade jag en del med vår välkände teknikguru Joakim som då beskrev lite olika tekniker som det tittades på. Han påpekade bland annat en viktig sak att titta på var att höja informationskvaliteten i varje pixel. Idag registrerar vi ju i praktiken bara en grundfärg per pixel och drar inte nytta av informationen i de övriga två grundfärgerna i den pixeln.

Det har tydligen gjorts (och görs uppenbarligen) många försök att dra nytta av mer av den infallande informationen i varje pixel. Den hittills mest kända tekniken är ju Foevon, men den dras också med en rad problem, ett av de jobbigaste är tydligen att ljus tyvärr inte bara går rakt nedåt i pixlarna (och låter sig registreras i de olika färglagren) utan har en jobbig tendens att även läcka över snett nedåt och hamna i underliggande lager i intilliggande pixlar vilket gör det mycket svårt att räkna fram vad som faktiskt registrerats.

Alla sensortillverkare håller med största sannolikhet på och forskar kring olika lösningar att få ut mer bilddata ur det ljus vi kan fånga. Vi skall ju komma ihåg att vanliga kameror inte är de enda produkterna som arbetar med ljusinfångande sensorer. Det finns andra branscher (industriell mätteknik, forskning, militär osv) som kan lägga mycket mer pengar per sensor och det är nog inte all sådan dyr teknik som vi hör talas om. Men förr eller senare brukar någon komma på sätt att göra sådan teknik mer rationell att tillverka och därmed blir den intressant för volymprodukter som mobiler och kameror.

Men klart spännande, nu lär vi nog se sådan här teknik först i mindre sensorer som görs i mycket stora serier - som mobilkameror. Men på sikt brukar sådan här teknik även bli rationell även för stora sensorer som de vi vill använda

Hurvida man kan ta in mer ljus med denna teknik är väldigt svårt att säga i dagsläget. Däremot måste upplösningen bli mycket bättre. Idag så måste man ju bygga ihop en pixel genom en bayerinterpolering där varje sensorsubpixel ingår i ett flertal av pixlarna vi ser i den slutgiltiga bilder, att det sänker upplösningen säger sig självt. För att få den äkta upplösning som dagens sensorer klarar måste mant fota något som är neutralgrått och helt strunta i bayerinterpoleringen.

Så denna nya sensorteknik kan kanske bli intressant även om det visar sig att den inte kan ta emot lika mycket ljus som dagens sensorer.

/Karl

PMD · 16 November 2014

Sten-Åke Sändh sa:
Like I told you a couple of days ago this is a 1.5inch sensor likely to be introduced in early 2015 in some compact device (maybe for the Xperia Z4?).

1.5 tums-sensor? De måste väl rimligen mena en 1/1.5 tums-sensor?

Ny sensorteknik från Sony - kan de va nåt?

Aktiv medlem

Aktiv medlem

Aktiv medlem

Aktiv medlem

Aktiv medlem

Aktiv medlem

Aktiv medlem

Aktiv medlem

Avslutat medlemskap

Aktiv medlem

Aktiv medlem

Aktiv medlem

Avslutat medlemskap

Aktiv medlem

Aktiv medlem

Aktiv medlem

Aktiv medlem

Aktiv medlem

Aktiv medlem

Aktiv medlem