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  5. › Sony IMX586: Smartphone-Sensor nimmt 48…

Am Beugungslimit

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  1. Am Beugungslimit

    Autor: crossblade 24.07.18 - 09:11

    Der Sensor ist damit an der Grenze des Physikalish machbaren angekommen. Das zeigt für mich, wie dicht wir uns am limit Bewegen. Mal sehen was als nächstes kommt - mehr Sensorfläche oder bessere Optiken - mehr Pixel pro Fläche sind jedoch nicht mehr möglich

    Bei einer Pixel Größe von 0,8µm hat man die Wellenlänge von rotem Licht (750-800nm) erreicht.
    Die Wellenlänge stellt in der Optik eine fundamentale Grenze des Auflösbaren dar, kleiner geht also physikalisch nicht mehr.

    Zum blauen licht ist zwar noch ein kleines bisschen abstand - aber wenn man Farbfotos will hilf einem das auch nicht weiter.

    Das Beugungslimmit kann man kaum umgehen - mit ein Paar Tricks wie Nahfeld und immersions (sensor in Flüssigkeit) kann man noch ein bisshen raus holen - das ist aber für normale kameras impraktikabl...

  2. Re: Am Beugungslimit

    Autor: Anonymer Nutzer 24.07.18 - 09:32

    Die Sensorgröße muss auf jeden Fall wieder rauf, alleine schon der Sensor im 6 Jahre alten Nokia 808 hatte etwa 3x mehr Sensorfläche (bei einer ähnlichen Auflösung). Und wenn ich mir im direkten Vergleich den Sony IMX600 (der im Huawei P20 Pro verbaut und immerhin 1/1,7 Zoll groß ist, also nur noch etwa die Hälfte der Sensorgröße des Nokia 808), dann macht es durchaus Sinn auch bei Smartphones auf größere Sensoren (statt dem Dual und Triple Camera Quatsch) zu setzen, denn obwohl der Nokia 808 (Toshiba) Sensor noch FSI ist, macht er die besseren Bilder als der Sony IMX 600. Das betrifft sowohl die Farbtreue/Farbauflösung bei wenig Licht, als auch den nativen Dynamikumfang. In Tests kann man das auch sehr deutlich erkennen.

    http://www.allaboutsymbian.com/features/item/22923_By_popular_demand_Nokia_808_Pu.php

    Bessere Farben und höherer Dynamikumfang in dunklen Bildbereichen.

    Auf der anderen Seite holen moderne Smartphones natürlich sehr viel über Software wieder raus, gerade auch durch kurze Mehrfachbelichtungen bei "HDR". Aber es geht dennoch nichts über einen möglichst guten Sensor - und das bedeutet nicht zuletzt möglichst groß, zumindest so lange uns nicht deutlich lichtempfindlichere Sensoren (auf Graphen-Basis) zur Verfügung stehen. Dann muss aber auch noch die Linse mitspielen - und wie du bereits sagtest: auflösungstechnisch ist bei der hier genannten Sensorgröße ja bereits physikalisch Schluss - das müsste dann im selben Maße auch auf optischen Zoom zutreffen, richtig?

  3. Re: Am Beugungslimit

    Autor: Eheran 24.07.18 - 09:35

    >Die Wellenlänge stellt in der Optik eine fundamentale Grenze des Auflösbaren dar, kleiner geht also physikalisch nicht mehr.
    Die Aussage an sich stimmt jedenfalls nicht. Bis lambda-halbe ist schon noch machbar.


    >Zum blauen licht ist zwar noch ein kleines bisschen abstand - aber wenn man Farbfotos will hilf einem das auch nicht weiter.
    Auch das stimmt nicht, denn der nächste rote pixel ist bei 0,8µm Abstand 1,6µm weit weg. Da erst, wenn dieser "komplette" Abstant kleiner als die Auflösung ist, ein rot-Pixel mit einem anderen vermischt wird... kann man für rot sogar mit dem doppelten rechnen. Entsprechend wären auch 0,4µm Abstand noch kein Problem. Weniger würde dann entsprechend weniger reale Auflösung bringen, aber immer noch etwas.



    1 mal bearbeitet, zuletzt am 24.07.18 09:39 durch Eheran.

  4. Re: Am Beugungslimit

    Autor: crossblade 24.07.18 - 09:55

    Eheran schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > >Die Wellenlänge stellt in der Optik eine fundamentale Grenze des
    > Auflösbaren dar, kleiner geht also physikalisch nicht mehr.
    > Die Aussage an sich stimmt jedenfalls nicht. Bis lambda-halbe ist schon
    > noch machbar.
    >
    Nicht ganz aber fast. Lambda halbe gilt bei Mirkroskopen wo der Objektabstand kleiner der Brennweite ist Das Auflösungsvermögen wird bei Kameras nicht in der Bildebene sondern in der Linsenebene bestimmt.

    >
    > >Zum blauen licht ist zwar noch ein kleines bisschen abstand - aber wenn
    > man Farbfotos will hilf einem das auch nicht weiter.
    > Auch das stimmt nicht, denn der nächste rote pixel ist bei 0,8µm Abstand
    > 1,6µm weit weg. Da erst, wenn dieser "komplette" Abstant kleiner als die
    > Auflösung ist, ein rot-Pixel mit einem anderen vermischt wird... kann man
    > für rot sogar mit dem doppelten rechnen. Entsprechend wären auch 0,4µm
    > Abstand noch kein Problem. Weniger würde dann entsprechend weniger reale
    > Auflösung bringen, aber immer noch etwas.

    Stimmt hier muss ich dir volkommen recht geben - der abstand der einzelnen Sub Pixel ist tatsächlich doppelt so groß dadurch ist man zumindest bei der Bayer Matrix noch nicht am Limit und kan bis theoretisch 160MP gehen. Das ändert dann zwar nichts mehr an der Kontrastaufläsung (wie ein Sensor ohne Filter) aber die farbauflösung sollte besser werden....

  5. Re: Am Beugungslimit

    Autor: Anonymer Nutzer 24.07.18 - 10:38

    crossblade schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > ... kan bis theoretisch 160MP gehen. Das
    > ändert dann zwar nichts mehr an der Kontrastaufläsung (wie ein Sensor ohne
    > Filter) aber die farbauflösung sollte besser werden....

    Wie das P20 Pro zeigt, wird aber bei "available light" die Farbauflösung durch die hohe native Auflösung bzw. die kleine Sensorgröße sogar schlechter und aus Farbe wird grau, weil entweder nicht genug Licht auf die einzelnen Pixel fällt bzw. diese einfach nicht lichtempfindlich genug sind...

  6. Re: Am Beugungslimit

    Autor: Eheran 24.07.18 - 11:16

    Klar, Sensorlimitationen gibt es viel früher.
    Ich hätte auch lieber 10MP ordentlicher Qualität als 40MP Schmiere.

  7. Re: Am Beugungslimit

    Autor: Anonymer Nutzer 24.07.18 - 11:24

    Eheran schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Klar, Sensorlimitationen gibt es viel früher.
    > Ich hätte auch lieber 10MP ordentlicher Qualität als 40MP Schmiere.

    Ich bei der Sensorgröße auch. Wobei der Sony IMX568 ja angeblich beides (gut) kann. Viel lieber wäre mir aber ein flächenmäßig 4x größerer Sensor, also etwa 1". Dass dieser angeblich nicht in ein Smartphone passen würde, ist kein Argument. Klar, in ein 7 mm "dickes" Gehäuse tatsächlich nicht, aber was spricht gegen 15-17 mm? Ich würde mir ja sogar MFT wünschen! Schließlich bekommt Ricoh trotz vergleichsweise dickem, aufgesetzten Bildschirm sogar APS-C in 35 mm Dicke unter. Und die Sony RX100 ist auch nur wegen dem optischen Zoomobjektiv und dem Klappbildschirm so "dick"...

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