Какова природа шума в камерах с маленьким сенсором, и можно ли его преодолеть в будущем?

Question

Какова физическая природа шума в камерах с небольшим сенсором? Это тепловой шум в полупроводнике?

Есть ли надежда, что через пару лет шум в маленьких сенсорах исчезнет, ​​и маленькие сенсоры могут дать то же качество, что и большие сенсоры, как в зеркальных фотокамерах?

Или шум от малого датчика здесь останется навсегда, потому что неизбежные физические свойства небольшого размера пикселя на маленьком датчике плюс тепловой шум гарантируют это?

Answer 1

Основными источниками шума на изображениях являются электрический шум от датчика и фотонный шум от случайного излучения фотонов источниками света.

Электрический шум может быть ниже для маленьких датчиков. При использовании объектива с такой же диафрагмой маленький датчик фиксирует один и тот же свет на единицу площади, но из-за своего размера меньше света в целом.

Фотонный шум - это свойство физики, никакое развитие никогда не позволит маленькому сенсору работать так же хорошо при слабом освещении, как больший сенсор.

Answer 2

Хорошей отправной точкой в ​​вашем путешествии является сайт Билла Клаффа. У него есть учебник по анализу датчиков , и он подробно описывает, что такое шум и как его измеряют. Имейте в виду, что он не собирается углубляться в такие вещи, как квантовая эффективность, поэтому вам нужно принять его аргументы и высказывания в качестве индикаторов для изучения вещей в будущем. Его домашний сайт содержит некоторую дополнительную информацию, которая будет полезна.

Еще один человек, на которого стоит обратить внимание - это Том Хоган. поиск по его сайту покажет ряд статей, в которых он рассказывает о шуме в датчиках и о том, как он связан с размером и эффективностью. В его книгах есть целая глава, посвященная именно тому, что вы ищете, поскольку она относится к конкретной камере Nikon.