PENTAX@PL Strona Główna » Czym... » Korpusy cyfrowe
 

hitman1986  Dołączył: 17 Mar 2008
Sensor z grafenu
W skrócie: jeśli kiedyś do tego dojdzie (a zapewne dojdzie) to sensory w aparatach, które będą wykonane z grafenu, będą 1000x bardziej czułe na światło. Co to oznacza? Ano brak szumów na wysokich czułościach.

Więcej: http://www.technikajutra....-1000-razy.html
 

kerrad  Dołączył: 15 Lip 2008
Obawiam się, że to jest raczej nadinterpretacja dziennikarzy. Badacze w cytowanym artykule stwierdzili poprawę czułości względem dotychczasowych rozwiązań wykorzystujących grafen (ten raczej słabo sprawował się w roli detektora). Współczesne CCD/CMOS już mają sprawność kwantową przekraczającą 80%. Trudno będzie poprawić ten wynik wielokrotnie. Niestety - ogranicza nas fizyka i fotony światła, których niewielka liczba na padająca na powierzchnię piksela jest istotnym źródłem szumu.
 

x4rd  Dołączył: 07 Mar 2012
To właśnie jest ta nowijka, którą Pentax będzie miał w swoim FF. I wszystko jasne.
 

jaad75  Dołączył: 07 Paź 2006
kerrad napisał/a:
Niestety - ogranicza nas fizyka i fotony światła, których niewielka liczba na padająca na powierzchnię piksela jest istotnym źródłem szumu.
Dokładnie tak. Poza tym, taki hipotetyczny superczuły sensor byłby trudny do wykorzystania w normalnych warunkach - trzebaby używać fliltrów ND przez większość czasu.
 

opiszon  Dołączył: 29 Sty 2008
skoro już piszemy hipotetycznie, to można by skonstruować matrycę typu SuperCCD, która byłaby połączeniem zwykłego CMOSa i grafenowego czujnika, gdzie część grafenowa zaczynałaby działać na super ciemnicy

tylko po co :?:
jak wysoko z czułością jeszcze trzeba podjeżdżać w fotografii

noktowizor to co innego
 

a_czacha  Dołączył: 04 Wrz 2007
Zanim nie opanujemy techniki wykorzystania chlorofilu, to raczej będzie podciąganie o kilka procent. Tylko czy to wszyst :roll: ko spowoduje, że zdjęcia staną się lepsze?
 

jaad75  Dołączył: 07 Paź 2006
a_czacha napisał/a:
zdjęcia staną się lepsze?
Jakościowo - na pewno.
 

jaczes  Dołączył: 19 Lut 2008
moim zdaniem podbijanie ISO więcej niż wzrok ludzki widzi (po adaptacji do warunków ciemnych) powoli stawała by się niepotrzebna. Ile to by było - 0,5-1mln ISO ?
 

jaad75  Dołączył: 07 Paź 2006
Teoretycznie ISO1638400, to 7 działek (~100x większa czułość) powyżej obecnego ISO12800, czyli przy powiedzmy klubowo-koncertowych 3EV zastanego (f/2.8, 1/125s ISO12800), możemy spokojnie użyć f/5.6 i 1/4000s, albo obniżyć czułość do jakościowego odpowiednika ISO800 (czyli w tym wypadku ISO102400) i wciąż w tych ciężkich warunkach cieszyć się w bezpiecznym, "sportowym" czasem 1/500s (przy komfortowym f/4)...
 

PK  Dołączył: 24 Maj 2008
Chromolić czułość. Grafen może spełnić marzenia o cyfrowej kliszy... 8-)
 

jaad75  Dołączył: 07 Paź 2006
PK napisał/a:
Grafen może spełnić marzenia o cyfrowej kliszy... 8-)
Niby jak?
 

kerrad  Dołączył: 15 Lip 2008
Kiedyś używało się lamp elektronowych tzw. fotopowielaczy, w których foton padający na powierzchnię światłoczułą wybijał elektrony, które stawały się źródłem następnych, itd. Myślę, że nadal używa się tej metody w noktowizorach. Ale noktowizor szumi...
Jak nie ma fotonu, to choćbyśmy się bardzo starali obrazu nie będzie - nawet grafen nie pomoże. Pozostaje tylko wydłużenie czasu, aby tych fotonów więcej złapać... Tak robią astronomowie, którzy prowadzą teleskop zgodnie z ruchem gwiazd (aby obraz nie uciekł i fotony wpadały do tej samej studni). Ale w typowej fotografii raczej mało nas to interesuje. :-)
 

PK  Dołączył: 24 Maj 2008
jaad75, cienkie fotoczujki.
 

jaad75  Dołączył: 07 Paź 2006
PK napisał/a:
jaad75, cienkie fotoczujki.
Tylko co to za różnica, tak naprawdę?

W sumie pomyliłem się wyżej i to dwukrotnie: ten sensor jest 1000x bardziej czuły (a liczyłem 100x bardziej czuły), ale od poprzedniej generacji sensorów z grafenu, a od krzemowych CMOS-ów jest "tylko" 10x bardziej czuły, co daje "zaledwie" trochę ponad 3EV różnicy... W każdym razie jest to znacząco mniej niż black silicon, który już parę lat temu miał zawojować rynek matryc, a który jest od 100, do 500x czulszy od konwencjonalnego siliconu...
 

MiQ27  Dołączył: 17 Wrz 2007
Furda grubość, powierzchnia się liczy.
Jak będzie tani, to może będzie bardziej popularne tanie cyfrowe FF.
 

cunio  Dołączył: 20 Lip 2011
kerrad
kerrad napisał/a:
Kiedyś używało się lamp elektronowych tzw. fotopowielaczy, w których foton padający na powierzchnię światłoczułą wybijał elektrony, które stawały się źródłem następnych, itd. Myślę, że nadal używa się tej metody w noktowizorach. Ale noktowizor szumi...


Noktowizor szumi bo część elektronów nie pochodzi od zjawiska fotoelektrycznego czyli nie jest wybijana z metalu przez fotony nań padające ale pochodzi z termoemisji elektronowej. Elektrony wyrzucane są za objętość metalu przypadkowo, po uzyskaniu odpowiednio dużej energii (większej niż praca wyjścia) na skutek kolejnych zderzeń.
Wyższa temperatura metalu/otoczenia = więcej termoelektronów/szumów.
W profesjonalnych zastosowaniach fotopowielacze/dtektory mikrokanałowe się chłodzi i utrzymuje w dobrze stabilizowanej temperaturze. Co nie jest łatwe przy nagłej zmianie natężenia światła.

Nie sądzę, żeby grafen dał się szybko zastosować w fotografii amatorskiej ale wydajność bliska 100% kusi http://prl.aps.org/abstract/PRL/v108/i4/e047401. Z drugiej strony jakoś trzeba się będzie pozbyć podczerwieni :)

C.
 

kerrad  Dołączył: 15 Lip 2008
cunio napisał/a:
Noktowizor szumi bo część elektronów nie pochodzi od zjawiska fotoelektrycznego czyli nie jest wybijana z metalu przez fotony nań padające ale pochodzi z termoemisji elektronowej. Elektrony wyrzucane są za objętość metalu przypadkowo, po uzyskaniu odpowiednio dużej energii (większej niż praca wyjścia) na skutek kolejnych zderzeń.


Dzięki za wyjaśnienie! Na pewno szum termiczny ma destrukcyjny wpływ. Jednak światło ma charakter kwantowy i jeśli foton nie padnie na fotodetektor, to go nie zobaczymy. Współczesne CCD ma już wydajność kwantową dochodzącą do 80%. Dlatego nawet wartość bliska 100% nie robi takiego wrażenia. Nie wiem - może coś pomijam w tych dywagacjach...
 

cunio  Dołączył: 20 Lip 2011
Masz rację, że równica 20% to względnie niewiele. Wielkość określana jako wydajność kwantowa mówi, ile procentowo fotonów ( z zakresu działania przetwornika np. CCD) zamienianych jest na elektrony.
Wydajność 70% oznacza, że energia niesiona przez 30 ze 100 fotonów prawdopodobnie zamieni się na ciepło i podgrzeje nam przetwornik.
Jeśli mamy 1 foton to w powyższym CCD istnieje 70% prawdopodobieństwa, że 1 elektron zostanie przeniesiony z pasma walencyjnego do pasma przewodnictwa i uwięziony w studni potencjału jednego 1/4 piksela CCD, ale: czy zostanie on uwięziony w naszej 1/4 piksela na dostatecznie długo tak żebyśmy zdążyli go doczytać?
Ile elektronów zgubi się po drodze do wzmacniacza?
Ile elektronów z 1/4 piksela musi dotrzeć do wzmacniacza aby przetwornik C/A widział je ponad poziomem szumu?
Ile elektronów uwięzionych w studni potencjału naszej 1/4 piksela zostało wysłanych z pasma walencyjnego do pasma przewodnictwa na skutek zjawisk innych niż zjawisko fotoelektryczne (termicznie, mechanicznie, poprzez promieniowanie jonizujące)?

Stąd całkowita wydajność takiego układu jest sporo niższa niż 80% - nie szacowałem tego ale na nosa poniżej 1%.

Z informacji popularnonaukowej wynika, że matryce grafenowe będą znacznie dłużej utrzymywały uwięzione elektrony - mniej będzie uciekało ze studni potencjału w czasie naświetlania matrycy, stąd całkowita wydajność będzie wyższa:
http://www.sciencedaily.c...30530094624.htm


Nie przypadkiem za opracowanie przetwornika CCD przyznano nagrodę Nobla, a jak przyjrzeć się szczegółom to okaże się, że potrzeba było wiele takich przełomowych odkryć aby dojść do CCD :), tak na szybko nasuwa mi się :

A Einstein w 1921 za opisanie zjawiska fotoelektrycznego
WB Shockley, J Bardeen, WH Brattain, 1956 za wynalezienie tranzystora oraz badania nad półprzewodnikami
WS Boyle, GE Smith 2009 za opracowanie CCD

Na co dzień używamy bardzo wyrafinowanej technologii (CCD) nie zdając sobie z tego sprawy :)

 

pawelek-79  Dołączył: 06 Wrz 2006
Pytanie - czemu ostatecznie CCD okazało się gorsze od CMOS i czemu CCD nadal stosowane jest w cyfrowym MF??? Jedno kłóci się z drugim. Wiem, że CMOS jest tańszy, ale do czasu rewolucji pod postacią Canona 300D, CCD królował w lustrzankach, a CMOS był w tanich kamerkach internetowych, bo w lepszych były matryce CCD.
 

cunio  Dołączył: 20 Lip 2011
Nie przyglądałem się temu, ale na pewno CMOS jest oszczędniejszy jeśli chodzi o zużycie energii - może to jest jeden z głównych powodów i tańszy?

Pentax 645D ma CCD :)

Odpowiedz
[X]
Wyświetl posty z ostatnich:
Skocz do:
Nie możesz pisać nowych tematów
Nie możesz odpowiadać w tematach
Nie możesz zmieniać swoich postów
Nie możesz usuwać swoich postów
Nie możesz głosować w ankietach
Dodaj temat do Ulubionych
Wersja do druku

Powered by phpBB modified by Przemo © 2003 phpBB Group
Theme created by opiszon, powered with Bootstrap and VanillaJS.
Strona używa plików cookie. Jeśli nie zgadzasz się na to, zablokuj możliwość korzystania z cookie w swojej przeglądarce.
my.pentax.org.pl