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Startseite » Forenübersicht » Kamera und Technik » Über den Tellerrand geschaut » 3 Sensoren (RGB) für Smartphones
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Alt 02.04.2018, 07:38   #11
HaPeKa
 
 
Registriert seit: 17.02.2016
Ort: Bern
Beiträge: 4.951
Typische Expertendiskussion. Ob es tatsächlich nötig ist, dass ein Handy jedes Photon aufzeichnen kann, das daher kommt, wage ich in Frage zu stellen. Die ultimative Bildqualität muss nicht mit einem Handy erzielt werden, auch wenn wir sehr viel von ihm erwarten. Nicht alles, was möglich ist, ist auch sinnvoll, das wurde schon im zweiten Post zu recht festgehalten.

Aber verbessern kann man Handyfotos mit drei Linsen und entsprechender Software natürlich schon. Huawei hat es mit dem P20 Pro mit triple camera vorgemacht. Und solche Verbesserungen führen konkret zu besseren Handybildern, die auch 'genutzt' werden können
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Alt 02.04.2018, 08:23   #12
TONI_B
 
 
Registriert seit: 13.12.2007
Ort: Ö; Deutsch-Wagram
Beiträge: 12.269
Zitat:
Zitat von HaPeKa Beitrag anzeigen
Typische Expertendiskussion. Ob es tatsächlich nötig ist, dass ein Handy jedes Photon aufzeichnen kann, das daher kommt, wage ich in Frage zu stellen. Die ultimative Bildqualität muss nicht mit einem Handy erzielt werden, auch wenn wir sehr viel von ihm erwarten. Nicht alles, was möglich ist, ist auch sinnvoll, das wurde schon im zweiten Post zu recht festgehalten.
Typische Laienansicht...
Was glaubst du macht ein Sensor in einem Handy derzeit? Photonen "wegwerfen"? Jeder Sensor, egal, ob im Handy, in einer DSLR oder in einer Astro-Cam hat eine gewisse Quantenausbeute (im Moment ca. 70%. D.h. 70 von 100 Photonen werden in verwertbare Elektronen umgewandelt, der Rest in Wärme oder reflektiert). Je höher diese Ausbeute ist, desto eher kann man bei wenig Licht fotografieren und das Rauschen ist geringer - was natürlich auch beim Handy sehr wichtig ist. Daher ist es tatsächlich notwendig, dass auch ein Handy "jedes" Photon aufzeichnen kann...
__________________
TONI_B ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 03.04.2018, 13:45   #13
cmoetzing

Themenersteller
 
 
Registriert seit: 13.06.2015
Beiträge: 23
Zitat:
Zitat von usch Beitrag anzeigen
Du hast das Problem nicht verstanden. Du musst ja dafür sorgen, daß jeder der drei Sensoren nur "seine" Grundfarbe empfängt. Wenn du einfach einen subtraktiven Farbfilter davor setzt, verlierst du pro Pixel zwei Drittel des einfallenden Lichts, genau wie bei einem Bayersensor. Und dann macht es für das Ergebnis überhaupt keinen Unterschied mehr, ob die Pixel RRRRRRRR (Sensor 1) GGGGGGGG (Sensor 2) BBBBBBBB (Sensor 3) oder RGBRGBRGBRGBRGBRGBRGBRGB (dreimal so großer Bayer-Sensor) angeordnet sind.

Die 3CCD-(oder 3CMOS-)Anordnung ist dem Bayersensor gerade deswegen überlegen, weil durch die Interferenzfilter sichergestellt ist, daß so gut wie kein Photon verloren geht: Was nicht auf dem einen Sensor landet, bleibt nicht in irgendeiner Farbschicht hängen, sondern geht garantiert auf einen der beiden anderen Sensoren.
So ganz kann ich deiner Argumentation nicht folgen.

Wenn Bayer so aussieht

RG
GB

und einer der Sensoren so

GG
GG

Dann ist doch die zweite Anordnung für die Darstellung der grünen Farbe überlegen. Ja, ich habe vor beiden Sensoren einen Farbfilter. Dennoch interpoliere ich in Beispiel 1 die Farbe grün für oben links und unten rechts, was ich im zweiten Beispiel umgehe. Mein Verständnis ist, dass genau das der Vorteil der Foveon-Technologie von Sigma ist? Die wäre hier jetzt mit 3 Sensoren imitiert. Der Vergleich hinkt sicher etwas, aber auch Sigma arbeitet ja mit "statistischen Tricks" um den Sensitivitätsverlust der unteren Schichten auszugleichen.

Die 3CCD-Lösung wäre der 3-Sensor-mit-Farbfilter auch noch einmal überlegen.
cmoetzing ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 03.04.2018, 15:02   #14
usch
 
 
Registriert seit: 16.08.2010
Beiträge: 18.831
Zitat:
Zitat von cmoetzing Beitrag anzeigen
Wenn Bayer so aussieht

RG
GB

und einer der Sensoren so

GG
GG

Dann ist doch die zweite Anordnung für die Darstellung der grünen Farbe überlegen.
Du musst natürlich die Gesamtzahl der Pixel beibehalten, also

RRRR | GGGG | BBBB
RRRR | GGGG | BBBB
RRRR | GGGG | BBBB

vergleichen mit

RGRGRG
GBGBGB
RGRGRG
GBGBGB
RGRGRG
GBGBGB

und nicht z.B. 1×16MP vergleichen mit 3×16MP = 48MP. Dann bleibt als einziger Unterschied übrig, daß der Bayersensor Grün etwas besser auflöst auf Kosten von Rot und Blau, was ja durchaus gewollt ist.

Die Lösung mit Einzelsensoren hätte vielleicht den Vorteil, daß drei kleine Sensoren günstiger in der Herstellung sind als ein großer, aber dafür braucht man dann halt auch drei identische Optiken statt nur einer und muss das Ganze auch noch per Software ausrichten.
__________________
Any feature is a bug unless it can be turned off. (Heuer's Law, 1990)
usch ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 04.04.2018, 08:53   #15
Man
 
 
Registriert seit: 28.03.2004
Ort: D-53913 Swisttal
Beiträge: 2.568
Meiner Meinung gäbe es bei einer 3-Sensoren-Lösung den Vorteil, dass zu jedem Pixel die volle Farbinformation zu RGB (jew. ein Sensor für R, für G, für B vorhanden) vorhanden ist und demnach die bei 1 Sensor z. B. mit Bayer-Pattern immer notwendige Farbinterpretation entfällt.
Genügend Rechenleistung vorausgesetzt könnte man die Farb- und Helligkeitsinformationen auch zusätzlich über eine Berechnung wie bei einem Bayer-Pattern überprüfen und damit z. B. Fehlinformationen wegen Dunkelrauschen rausrechnen (auch ohne Dunkelbild - statt der Information des "glühenden" Pixels wird dessen Bildinformation auf Basis der nicht glühenden Nachbarpixel des betroffenen Sensors und der nicht glühenden identischen Pixel der Nachbarsensoren errechnet).
Statt 3 eigener Optiken je Sensor (das müsste doch einen heftigen Parallaxenfehler ergeben?) könnte man nur eine Optik verwenden und die Farben über ein Prisma auf die Sensoren verteilen.

Das gab es alles schon in den Kindertagen der Digitalfotografie - gescheitert ist es daran, dass die Justierung der Sensoren (immerhin 3 Ebenen müssen absolut gleich sein) in Zusammenhang mit dem Prisma (Farben müssen immer gleich stark getrennt sein) schwierig bis unmöglich und dazu auch noch fehleranfällig war.

Selbst wenn man heute auf das Prisma verzichten könnte und den Parallaxenfehler rausrechnet, stelle ich es mir schwierig vor, die 3 verschiedenen Optiken immer genau gleich einzustellen. Im Zweifel gibt es also nur Fixfokus für die Handycam.
Durch das Rausrechnen des Parallaxenfehlers verliert man etwas Schärfe und etwas für das Bild nutzbare Sensorfläche.

Mal sehen, ob so etwas kommt.

vlG

Manfred
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Alt 04.04.2018, 09:20   #16
TONI_B
 
 
Registriert seit: 13.12.2007
Ort: Ö; Deutsch-Wagram
Beiträge: 12.269
Sorry, aber wie willst du mit einem Prisma aufteilen?

Das mit dem Strahlenteiler wurde schon besprochen: viel Platz notwendig...
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Alt 04.04.2018, 10:08   #17
Jan
 
 
Registriert seit: 08.09.2003
Ort: Erkrath bei Köln
Beiträge: 7.397
3-fach größerer Sensor vs. 3 kleine Sensoren sollte etwa zu gleichem Rauschen führen, oder?

3 kleine Objektive, deren Bildkreis jeweils nur einen kleinen R-, G- oder B-Sensor bedienen mögen aber kleiner sein und besser in einem flachen Smartphone unterzubringen sein als ein Objektiv, dass einen entsprechend größeren Sensor ausleuchten kann.

Oder habe ich einen Denkfehler eingebaut?
Jan
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Alt 04.04.2018, 10:11   #18
Man
 
 
Registriert seit: 28.03.2004
Ort: D-53913 Swisttal
Beiträge: 2.568
Zitat:
Zitat von TONI_B Beitrag anzeigen
...wie willst du mit einem Prisma aufteilen?...
Aufteilung über ein Prisma wurde zum Beispiel so (Quelle: Wikipedia) vorgenommen.

Ob sich das soweit verkleinern lässt, dass es in ein Handy passt und dabei noch funktionstüchtig ist?
Das kann ich nicht beurteilen, halte ich aber aus dem Bauch heraus für schwierig.
Vermutlich müsste aus Platzgründen erst mal das Bild über einen Spiegel oder ein weiteres Prisma umgelenkt werden, damit für den Einbau des für die Trennung der Farben notwendige Prismas genügend Platz im flachen Handygehäuse ist.

Minolta hatte das z. B. bei der X1 umgesetzt, in der das Objektiv aus Platzgründen stehend eingebaut war. Da wurde das mit einem Prisma (Quelle: imaging-resource.com) realisiert, aber nur mit 1 Sensor = ohne zusätzliches Prisma für die Farbaufteilung auf 3 CCDs.

vlG

Manfred
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Alt 04.04.2018, 10:19   #19
Man
 
 
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Ort: D-53913 Swisttal
Beiträge: 2.568
Zitat:
Zitat von Jan Beitrag anzeigen
3-fach größerer Sensor vs. 3 kleine Sensoren...
Wenn man die Bildqualität verbessern möchte, würde ich die Sensoren bei der 3ccd-Lösung möglichst nicht verkleinern.
Dann hätte man bei der 3ccd-Lösung eine in der Summe größere Sensorfläche wie bei der Kamera mit 1 Sensor zur Verfügung.

vlG

Manfred
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Alt 04.04.2018, 10:34   #20
Jan
 
 
Registriert seit: 08.09.2003
Ort: Erkrath bei Köln
Beiträge: 7.397
Zitat:
Wenn man die Bildqualität verbessern möchte, würde ich die Sensoren bei der 3ccd-Lösung möglichst nicht verkleinern.
Genau, aber weiter oben wurde - zu recht - geäußert, dass man den (kleinen) Smartphone-RGB-Sensor entweder durch drei kleine monochrome Sensoren ersetzen könnte (mit "normalen" verlustbehafteten Farbfilter davor) oder einen dreifach größeren Bayersensor nutzen könnte. Darauf bezog ich mich.

Das Problem bei dem großen Sensor könnte halt die Größe der Optik sein.

Jan
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