Objektiv vs sensorstorlek

[pdahlen]

Fick en uppenbarelse efter läst senaste numret av fotomagasinet..... Det var bättre förr, på den analoga tiden så fanns det små kompaktkameror som gav samma bildkvalitet som stora professionella systemkameror. ....... Idag gör en större sensor att objektiven blir större.....

Får inte detta att gå ihop, på den gamla tiden så var filmen 24x36 och man kunde få skaplig kvalitet med ett objektiv som åkte ut ur huset. Varför skulle det inte gå att använda mindre objektiv till en FF sensor eftersom det gick ju förr, sensorn och filmplanet är väl snarlika i krav på objektiv till film/sensorplanet

 

[Fredrik AVT]

Dessa kompakter på den senare analogtiden hade bländaröppningar på f/5,6-11 vilket motsvarar handikappet kompakter med zoom har mot systemkamerorna i digitalåldern. Nu har systemkameran med kitobjektiv samma bländaröppning i f-tal som kompakten men mycket större ljusinsläpp tack vare större sensor. Digitalkompakten kan ha samma upplösning som systemkameran men sämre dynamiskt omfång. Överlag har nog kompakten tjänat i upplösning i digitalåldern mot sin analoga motsvarighet då dels sensorn kan fånga mer detaljer än analoga kompakten och sedan har optiken gjort framsteg.

 

[ztenlund]

Precis, jag har en Canon-kompakt från 90-talet här och den har 35-70/4,2-7,8. Mycket imponerande specifikationer. Med tanke på att småbildssensorer är rätt dyra att tillverka med påföljande pris så tror jag inte att kunderna skulle vara så imponerade.

Alternativet är att göra som mätsökarkompakter, många tidiga autofokuskompakter och några senare. Kläm i ett fast objektiv på 35-50 mm med cirkus f/1,8-2,8. Massmarknaden är nog inte så fasligt intresserad, utan det är väl mer samma kundgrupp som X-100.

 

[Knight Palm]

Telecentricitet

Bildsensorns fotodioder sitter djupt i brunnar, så att det nya kravet på telecentricitet hos objektiven har tillkommit. Dåtidens filmkorn bestod av ljuskänsliga silverhalogenid-kristaller, vilka var väsentligt mindre riktningskänsliga för det infallande ljuset.

 

[ztenlund]

Bildsensorns fotodioder sitter djupt i brunnar, så att det nya kravet på telecentricitet hos objektiven har tillkommit. Dåtidens filmkorn bestod av ljuskänsliga silverhalogenid-kristaller, vilka var väsentligt mindre riktningskänsliga för det infallande ljuset.
Visa bilaga 123619

Och ändå finns det en Leica M9.
Alltså, det kan uppstå vissa problem, men åtminstone med ett fast objektiv lär problemet gå att avhjälpa någorlunda. Lite faktisk ljusupptagningsförmåga systemet kommer att tappa dock, men säg att du håller dig på f/2,8 så är det nog inte omöjligt om objektiv och sensor anpassas till varandra.

Någon Olympus XA-D i XA-storlek lär dock inte gå att bygga ens med den godaste vilja. Det är för mycket pryttlar som ska in i kameran och de är för stora idag.

 

[Helmetrock]

Om man tittar på bildkvalité är det nog inte mycket man skulle tjäna på att sätta ett så enkelt objektiv på en FF-kamera jämfört med att använda en modern kompaktkamera med lite större sensor som Canon G1X, eller till och med en med mindre sensor som S95.

Inte ens skärpedjupet skulle ju bli nämnvärt kortare med FF med tanke på bländarstorleken.

 

[Grevture]

Fick en uppenbarelse efter läst senaste numret av fotomagasinet..... Det var bättre förr, på den analoga tiden så fanns det små kompaktkameror som gav samma bildkvalitet som stora professionella systemkameror. ....... Idag gör en större sensor att objektiven blir större.....

Får inte detta att gå ihop, på den gamla tiden så var filmen 24x36 och man kunde få skaplig kvalitet med ett objektiv som åkte ut ur huset. Varför skulle det inte gå att använda mindre objektiv till en FF sensor eftersom det gick ju förr, sensorn och filmplanet är väl snarlika i krav på objektiv till film/sensorplanet

Ett generellt fenomen är att vi idag ställer helt andra krav på bildkvalitet än vi gjorde på filmtiden. Faktum är att de flesta av dagens små kompaktkameror av hyfsad kvalitet i många avseenden - trots sina små sensorer - med råge slår filmtidens kompakter. Byggde någon idag en digitalkompakt med 24x36-sensor som gav "skaplig" bildkvalitet mätt efter filmtidens liberala måttstock så skulle den kameran antagligen bli brutalt sågad i varenda test

Att objektiven för ett givet format blir lite större idag har andra svarat på, digitalsensorer ställer högre krav på telecentricitet hos objektiven vilket gör dem större och klumpigare. Lägg sedan till de ökade kvalitetskraven plus önskemålen om ljusstarkare objektiv och mer zoomomfång ... Resultat: Större kameror för samma bildyta. Men, vi kan i gengäld ganska framgångsrikt kompensera för det genom att använda en mindre bildyta (mindre sensor) och ändå uppnå häpnadsväckande kvalitet.

Man kan vända på steken: Hur bra hade det blivit om vi försök bygga in kameror i mobiltelefonerna om de fortfarande varit filmbaserade? :-D

 

[pdahlen]

Tackar, letade fram min gamla analoga Pentax, en kompakt liten sak med fast 35/2,8, här sitter ju objektivet plant med kamerahuset.

Så i princip så borde man kunna sätta in en ff sensor i den och få en skaplig ljuskänslig kamera på 35/2,8. Om då inte telecentricitet ställer till det!

Egentligen är det ju lite konstigt att då klarade man sig med en fix 35/2,8 när man var ganska låst till utgångsstorlek, som man inte på samma sätt är idag med digital redigering

 

[Helmetrock]

Egentligen är det ju lite konstigt att då klarade man sig med en fix 35/2,8 när man var ganska låst till utgångsstorlek, som man inte på samma sätt är idag med digital redigering

Tja, man har väl blivit bortskämd ;-)

Klarade sig är ju alltid en definitionsfråga också. Tog man de bilderna kameran kunde ta eller tog man de bilderna man ville ta?

Förresten, 35/2,8 på FF är ju ungefär detsamma som 24/2,0 på APS-C. Det man får då är ju en Fuji X100!

 

[Knight Palm]

CCD vs CMOS

Och ändå finns det en Leica M9.
Alltså, det kan uppstå vissa problem, men åtminstone med ett fast objektiv lär problemet gå att avhjälpa någorlunda. Lite faktisk ljusupptagningsförmåga systemet kommer att tappa dock, men säg att du håller dig på f/2,8 så är det nog inte omöjligt om objektiv och sensor anpassas till varandra.

Leica M9 har en CCD-sensor, som till skillnad från (FSI-)CMOS inte har djupt sittande fotodioder med flera lager av ledarmönster ovanpå. BSI-CMOS skulle vara alldeles utmärkt, men det grejar man inte av produktionstekniska orsaker för så stora sensorareor, max 1/2" har jag sett hittills från Fujifilm. Det skulle förvåna mig om Leica någonsin byter ut CCD mot CMOS.

Viss kompensering med "offset microlenses" tillämpas, men en sådan åtgärd blir optimal för en någorlunda snäv grupp av objektiv. Men å andra sidan, behovet av långa teleobjektiv till en M9 är marginellt. Bakåtkompatibilitet medför alltid kompromisser, med ett optimalt resultat hänvisat till ett någorlunda snävt område.

 

[Makten]

Leica M9 har en CCD-sensor, som till skillnad från (FSI-)CMOS inte har djupt sittande fotodioder med flera lager av ledarmönster ovanpå.

Fuji X100 har betydligt närmare mellan sensor och bakre lins på objektivet än Leica M9 med de objektiv som funkar bra, även om man skulle skala upp konstruktionen till FF, och den har mig veterligen inte CCD-sensor.

 

[afe]

Funkar ju bra också på X-Pro1, som även den har en CMOS från Sony.

 

[Grevture]

Fuji X100 har betydligt närmare mellan sensor och bakre lins på objektivet än Leica M9 med de objektiv som funkar bra, även om man skulle skala upp konstruktionen till FF, och den har mig veterligen inte CCD-sensor.

En stor skillnad med just X100 är att Fujifilm byggt dess objektiv speciellt för den och som optimerats just för den sensorn och det avståndet. Leica måste ju på något sätt handskas med sina äldre objektiv som är allt annat än telecentriska (inga objektiv är ju perfekt telecentriska, men en del är ju närmare det idealtillståndet än andra).

Det är ju inte ovanligt att köra Leica M-objektiv på spegelfria hus av olika slag, men vad jag har förstått ser man diverse fenomen i hörnen redan med APS-C-sensorer. Det skall bli intressant att se hur Fujifilm XPro-1 handskas med Leica M-objektiv, vad jag har förstått har Fujifilm i alla fall i någon mån haft sådana objektiv i åtanke när de byggde kameran. Men det är ju fortfarande APS-C.

Generellt när de gäller storlekar så glömmer många att en sensor som ger en bildyta på 24x36 mm blir en hel del större än så - man får lägga till sisådär 3-4 mm åt alla fyra hållen (typ 32x44 mm totalt) plus att man vill kunna ha ett kretskort bakom sensorn och sedan helst en LCD-skärm bakom det. Kort sagt, en sensor tar upp mer utrymme än film gjorde vilket i sig gör digitalkameror större för samma ljusuppfångande yta.

 

[Grevture]

Viss kompensering med "offset microlenses" tillämpas, men en sådan åtgärd blir optimal för en någorlunda snäv grupp av objektiv. Men å andra sidan, behovet av långa teleobjektiv till en M9 är marginellt. Bakåtkompatibilitet medför alltid kompromisser, med ett optimalt resultat hänvisat till ett någorlunda snävt område.

Undrar om det skulle gå att bygga mikrolinser som kunde ändra form/vinkel ...?

Sjukt komplicerat säkert, men en intressant tanke, och inte bara för Leica utan också för de stora märkena som vill kunna få ut mer ur sina ljusstarka objektiv (idag har man ju väldigt lite praktisk nytta av större maxbländare än sisådär f1,8).

 

[Makten]

En stor skillnad med just X100 är att Fujifilm byggt dess objektiv speciellt för den och som optimerats just för den sensorn och det avståndet. Leica måste ju på något sätt handskas med sina äldre objektiv som är allt annat än telecentriska (inga objektiv är ju perfekt telecentriska, men en del är ju närmare det idealtillståndet än andra).

Det motsäger ändå att det skulle vara omöjligt att göra en bra CMOS-sensor som funkar med objektiv som har kort avstånd till utgångspupillen. Sen borde det väl inte vara några problem att överglänsa Leicas stenåldersteknik, som lustigt nog funkar riktigt bra för väldigt olika avstånd. Jag har lite svårt att förstå varför detta skulle vara exklusivt för CCD.

Det är ju inte ovanligt att köra Leica M-objektiv på spegelfria hus av olika slag, men vad jag har förstått ser man diverse fenomen i hörnen redan med APS-C-sensorer.

Ja, det gör jag själv och ser liiiite problem med Voigtländer 15/4,5 på Sony NEX-5. Men riktigt så extremt behöver man ju inte göra objektivet och det kunde gott vara dubbelt så långt för att ge vettigare prestanda på FF. Det är ju knappt större än ett objektivlock nu

Sen presterar det däremot skituselt på NEX-7, så visst gör olika sensorteknik skillnad.

Det skall bli intressant att se hur Fujifilm XPro-1 handskas med Leica M-objektiv, vad jag har förstått har Fujifilm i alla fall i någon mån haft sådana objektiv i åtanke när de byggde kameran. Men det är ju fortfarande APS-C.

Rent bedrövligt, enligt de få rapporter som jag läst. Det verkar bero på att man valt ett mycket tjockt filter framför sensorn (2,5 mm!!!) som väl gör att det blir helt fel fokus utåt hörnen om inte objektivet är konstruerat med det i åtanke. Hur fasen Fuji tänkte vet jag inte.

Generellt när de gäller storlekar så glömmer många att en sensor som ger en bildyta på 24x36 mm blir en hel del större än så - man får lägga till sisådär 3-4 mm åt alla fyra hållen (typ 32x44 mm totalt) plus att man vill kunna ha ett kretskort bakom sensorn och sedan helst en LCD-skärm bakom det. Kort sagt, en sensor tar upp mer utrymme än film gjorde vilket i sig gör digitalkameror större för samma ljusuppfångande yta.

Har du provat en NEX-5 eller 3? Får man in så extremt mycket elektronik i en så oändligt liten kamera så borde det inte vara några som helst problem att göra en FF-kamera som bara är lite större. Som en NEX-7 kanske.

Det bästa vore väl en sensor som är sfärisk förresten, med särskilda objektiv för det

 

[Knight Palm]

Undrar om det skulle gå att bygga mikrolinser som kunde ändra form/vinkel ...?

Sjukt komplicerat säkert, men en intressant tanke, och inte bara för Leica utan också för de stora märkena som vill kunna få ut mer ur sina ljusstarka objektiv (idag har man ju väldigt lite praktisk nytta av större maxbländare än sisådär f1,8).

MEMS-teknik kanske, men allt blir så smått med pixelstorlekar ~5µm.
Bättre är nog att på optisk väg leverera en lämplig ljuskon in till sensorn, fast det gör ju objektiven större förstås!

 

[Knight Palm]

Det motsäger ändå att det skulle vara omöjligt att göra en bra CMOS-sensor som funkar med objektiv som har kort avstånd till utgångspupillen. Sen borde det väl inte vara några problem att överglänsa Leicas stenåldersteknik, som lustigt nog funkar riktigt bra för väldigt olika avstånd. Jag har lite svårt att förstå varför detta skulle vara exklusivt för CCD.

CCD är mer tolerant än CMOS beträffande infallande ljuskon, mikrolinser kan justeras för en viss optimerad ljuskon.

Problemet med Leica M är att så många av objektiven är från filmtiden, med olika grad av telecentricitet.

Leica skulle kunna göra en clean slate med ny CMOS sensor, förse alla nya objektiv med en tillräckligt stor bakre linsyta för tillräckligt parallellt strålknippe längs den 27.8mm långa vägen från bajonett till sensorplanet.

Men allt är kompromisser, det ska bli intressant att se hur Leicas nästa steg med M ser ut.

Gissar att Fujifilm funderat länge och väl, när de valde sin nya X-mount med bara 17.7mm bajonett/sensoravstånd, i fallet med X-Pro1 som ju är i APS-C storlek. Skala upp denna och man får en idealstorlek till småbildsformatet, som hamnar ungefär där Leica M idag ligger.

 

[Grevture]

Det motsäger ändå att det skulle vara omöjligt att göra en bra CMOS-sensor som funkar med objektiv som har kort avstånd till utgångspupillen. Sen borde det väl inte vara några problem att överglänsa Leicas stenåldersteknik, som lustigt nog funkar riktigt bra för väldigt olika avstånd. Jag har lite svårt att förstå varför detta skulle vara exklusivt för CCD.

Som Thore nämner så är CCD verkligen en aning mer tolerarant för ljusvinklar än vanlig CMOS, lite som BSI-CMOS. Och film (som ju Leicas objektiv faktiskt är utformade för) var ännu mer tolerant.

Ja, det gör jag själv och ser liiiite problem med Voigtländer 15/4,5 på Sony NEX-5 .... Sen presterar det däremot skituselt på NEX-7, så visst gör olika sensorteknik skillnad.

Det är ju inte otänkbart att en skillnad mellan 16- och 24-megapixelvarianterna är just hur känsliga de är för ljusvinklar. Jag hör till dem som brukar hävda att pixelstorlek spelar mindre roll än många inbillar sig, men just infallsvinklar kan vara en av de saker där små pixlar verkligen är mer problematiska - i alla fall för en given teknikgeneration.

Rent bedrövligt, enligt de få rapporter som jag läst. Det verkar bero på att man valt ett mycket tjockt filter framför sensorn (2,5 mm!!!) som väl gör att det blir helt fel fokus utåt hörnen om inte objektivet är konstruerat med det i åtanke. Hur fasen Fuji tänkte vet jag inte.

Det är det ständiga kompromissandet - dels vill man ha en kompakt kamera (kort avstånd till sensorn), dels vill man ha bra filter som ändå inte är groteskt dyra att bygga (vilket de blir om man skall göra dem riktigt tunna). Hela tiden kompromisser ...

Har du provat en NEX-5 eller 3? Får man in så extremt mycket elektronik i en så oändligt liten kamera så borde det inte vara några som helst problem att göra en FF-kamera som bara är lite större. Som en NEX-7 kanske.

Jodå, har en Nex 7 stående här på skrivbordet ... Men glöm inte att du talar om en sensor som faktiskt är dubbelt så stor. Bara det skulle antagligen göra kameran drygt 10 mm större både i höjd- och breddled - minst. Sedan skulle antagligen behöva öka registreringsavståndet med sisådär 10-12, kanske 15 mm eller mer för att inte få allt för svåra problem med ljusvinklar (eftersom vi vill ha hög upplösning och följdaktligen små pixlar). Och plötsligt är kameran inte lika liten och elegant längre utan har drygt dubbla volymen i kamerakroppen. Lägg sedan till lite vädertätning plus ett större batteri och skillnaden mot en D800 är inte längre så stor.

Det bästa vore väl en sensor som är sfärisk förresten, med särskilda objektiv för det

Säg det till kretstillverkarna och de kommer att lägga sig ned på golvet och sparka och skrika i frustration

 

[Makten]

CCD är mer tolerant än CMOS beträffande infallande ljuskon, mikrolinser kan justeras för en viss optimerad ljuskon.

Men som sagt har ju Fuji lyckats fixa sina mikrolinser på en CMOS, så det måste gå.

Problemet med Leica M är att så många av objektiven är från filmtiden, med olika grad av telecentricitet.

Å andra sidan funkar det förvånansvärt bra ändå.

Jodå, har en Nex 7 stående här på skrivbordet ... Men glöm inte att du talar om en sensor som faktiskt är dubbelt så stor. Bara det skulle antagligen göra kameran drygt 10 mm större både i höjd- och breddled - minst. Sedan skulle antagligen behöva öka registreringsavståndet med sisådär 10-12, kanske 15 mm eller mer för att inte få allt för svåra problem med ljusvinklar (eftersom vi vill ha hög upplösning och följdaktligen små pixlar). Och plötsligt är kameran inte lika liten och elegant längre utan har drygt dubbla volymen i kamerakroppen. Lägg sedan till lite vädertätning plus ett större batteri och skillnaden mot en D800 är inte längre så stor.

"Dubbelt så stor" är ju lite missvisande eftersom bildcirkeln bara är en och en halv gånger så stor i diameter;-) Jag tror inte alls att kameran skulle behöva vara särskilt stor, men visst, större än en NEX-5. En M9 är ju betydligt minre än en D800 och fler fräsiga egenskaper än så behövs inte för min del. Dessutom tar mätsökaren massa plats och Leicas elektronik lär knappast vara lika modernt komprimerad som Sonys.

Dubbla volymen vore fortfarande väldigt smått jämfört med andra FF-kameror. Frågan är bara vem som blir först med att våga tillverka en sån kamera. Gärna utan autofokus och annat jox som det redan finns en uppsjö av kameror som har.