Почему камеры с низкой освещенностью просто не используют датчики большего размера?

Question

Это может быть глупый вопрос, но меня только что интересовала фотография в условиях низкой освещенности и то, как эти новые камеры имеют чистый сверхвысокий ISO и тому подобное.Почему в этих камерах для слабой освещенности не используются датчики большего размера?От датчика обрезки до полного кадра вы получаете полную остановку света.Почему бы просто не сделать датчик еще больше и собрать еще больше фотонов?

Answer 1

С большим датчиком

• датчик более дорогой (стоимость производства датчика растет по крайней мере так же быстро, как и его физическая площадь).
• все устройство больше и требует больших объективов, что увеличивает общую стоимость.

Существуют камеры с сенсорами, размер которых больше, чем у полнокадрового ,не говоря уже об инструментах в любой современной астрономической обсерватории, которые в основном представляют собой огромный датчик (*), соединенный с огромной линзой.

(*) Не всегда для диапазона видимого света, хотя

Answer 2

Что происходит, когда вы удваиваете камеру во всех измерениях?

• основное изображение остается неизменным (после регулировки плоскости фокусировки)
• число диафрагмы остается неизменным
• камера собирает в 4 раза больше света, но распределяет его в 4 раза по площади сенсора.Это означает, что для одной и той же экспозиции вам нужно одинаковое значение ISO
• с 4-кратным увеличением площади на пиксель (при условии равного количества MP), фотонный шум уменьшается в 4 раза. Однако тепловой шум остаетсяодинаковы для каждой области датчика, а чувствительность одинакова для каждой области.Это означает, что тип шума, которому противостоит «уменьшение шума при длительной экспозиции», останется аналогичным.
• нерезкость удваивается
• камера и объектив весят в 8 раз больше

Теперь хитрость в том, что "нерезкость удваивается".Усиление фотонов за счет увеличения размера сенсора не может быть достигнуто иначе, если вы уже находитесь в максимально возможной апертуре, например, f: 1.4.Если у вас нет сцен, которые позволяют максимально использовать диафрагму (например, невозможно получить глаза и нос или острые очки и очки), то дополнительная нагрузка на стекло, необходимое для поддержки большого датчика, будет потрачена впустую.для работы при слабом освещении.Вам было бы лучше с меньшим датчиком, позволяющим вам довести апертуру до ее ощутимого максимума.Кроме того, как только вы попадаете в диапазоны уменьшения шума при длительной экспозиции, усиление более крупного датчика уменьшается.

Answer 3

Все ответы верны, и я хочу добавить еще один.

проблема в фокусном расстоянии.если вы увеличиваете диаметр, фокусное расстояние тоже увеличивается.это сделает камеру больше.

Answer 4

Проблема не в количестве пикселей в кадре.Если требуется более высокая чувствительность каждого пикселя, необходимо увеличить площадь пикселей.Для многих потрясающих стратегий, которые приведут к увеличению скважины, что увеличит квантовую эффективность датчика.

Таким образом, полный кадр против DX или других форматов не имеет значения, которое реализуется с массивом, который имеетменьше пикселей на данную область.

Конечно, это может повлиять на стоимость оптики для аналогичной производительности системы.

Другими словами, кривая чувствительности (В / мкДж / см ** 2) имеет три номинальные области.Темная область, линейная область и область насыщенности.Линейная область ограничена эквивалентной экспозицией шума (NEE) и эквивалентной экспозицией насыщения (SEE).Большие лунки и большая площадь сенсора на массиве (в отличие от маски) имеют тенденцию расширять линейную область кривой.Это также подавляет темную область.Темная область кривой насыщения ограничена шумом, поэтому многие камеры с высокой чувствительностью также будут выполнять шумоподавление при слабом освещении.

Чувствительность - не единственный показатель, а шум является фактором, ограничивающим систему.А для данного датчика чувствительность может быть изменена с усилением, но это повлияет на шум системы.