Может ли Alpha 7S III использовать тот же датчик, что и Alpha 1?

Разборка сайта астрофотографии LandingField показала, что 12-мегапиксельная Alpha 7S III использует четыре фотосайта для создания одного пикселя, то есть его фактическое разрешение составляет 48 мегапикселей. Некоторые считают, что это означает, что он использует тот же датчик, что и Alpha 1.

Разобрав датчик и изучив его под микроскопом, Лэндингфилд обнаружил, что датчик использует то, что публикация описывает как «биннинг 2 × 2», что приводит к выводу, что датчик в камере - IMX510 - на самом деле имеет Собственное разрешение 48 мегапикселей.

Шаблон RGGB Байера распределен по сетке 4 × 4. После считывания показаний датчика четыре пикселя каждого цвета объединяются в цифровом виде для получения одного пикселя перед отправкой на интерфейс SLVS-EC. Это могло объяснить увеличение шума чтения. Насколько мне известно, ни одна из Sony DSLR CIS не поддерживает группировку заряда из-за ограничений в ее пиксельной архитектуре. Объединив четыре пикселя в цифровом виде, вы увеличите дисперсию шума на четыре и, следовательно, шум чтения почти удвоится (sqrt в RMS).

Это утверждение поднимает важный вопрос: будет ли происходящее здесь биннингом или передискретизацией? «Объединение пикселей» описывается как использование набора смежных пикселей для создания одного пикселя, в то время как передискретизация описывается как использование нескольких полноразмерных пикселей для создания одного большего пикселя. Это звучит как семантика, но Sony на самом деле специально пишет, что Alpha 7S III не имеет биннинга пикселей в своих пресс-материалах во время запуска камеры, что означает, что обвинение в биннинге весьма значимо.

В частности, Sony окончательно заявила, что Sony Alpha 7S Mark III не имеет объединения пикселей или пропуска строк. Юридическая команда Sony вряд ли дала бы зеленый свет этому заявлению, если бы камера действительно была пиксельной ячейкой. Это может сводиться к тому, что инженеры Sony определяют как «биннинг» или «передискретизацию».

PetaPixel обратилась к Sony, но компания не сразу ответила. Однако, как правило, Sony не предоставляет информацию о своих технических разработках, поэтому маловероятно, что ответ на эти вопросы будет дан непосредственно компанией.

Существует несколько экспертов по сенсорной инженерии, помимо тех, кто работает в компаниях по производству камер, но основатель Imaging Resource Дэйв Этчеллс - один из них. PetaPixel попросил его поделиться своими мыслями по этой теме.

«Это биннинг, но в другом смысле, чем то, что люди обычно называют биннингом», - говорит он PetaPixel после просмотра отчета LandingField. «Цифровой биннинг также отличается от передискретизации. Обычно, когда мы говорим «биннинг», это означает, что они берут фактический заряд, который собирается каждым пикселем, и объединяют его с большим зарядом перед его считыванием [чего здесь не происходит] ».

Этчеллс говорит, что один из способов подумать об этом - представить отдельные пиксели как чашки с водой, а конденсатор как большую чашу - элементарно, но наглядно. С биннингом представьте, что эти чашки с водой выливают в большую чашку, а затем измеряют. Вместо этого Sony делает то, что чашки измеряются индивидуально, а не сбрасываются в большую чашку.

«Похоже, что Sony делает с этим датчиком, они измеряют каждую из маленьких« чашек », а затем складывают эти числа вместе. Таким образом, обвинение объединяет числа по мере того, как оно зачитывается », - говорит он.

«Sony считывает напряжение на каждом отдельном конденсаторе и складывает числа. Так что технически это не биннинг. Это имеет те же последствия для разрешения, что и биннинг, но на самом деле вы получаете худшее соотношение сигнал / шум, чем при биннинге », - объясняет он.

Оглядываясь назад на аналогию с чашками, Этчеллс говорит, что это похоже на чтение, представляющее, что есть линии измерения на каждой из отдельных чашек и что с этими линиями связана некоторая степень неточности, если кто-то на глаз наливает жидкость в эти чашки для измерения. их. Независимо от того, есть ли эти линии на каждой маленькой чашке или на большей чашке, есть некоторая степень неуверенности в ее прочтении. Если бы кто-то перелил всю жидкость из маленьких чашек в одну большую и затем прочитал ее, то было бы только одно количество ошибок. Но если вместо этого у вас есть четыре маленьких чашки, которые измеряются индивидуально, это четыре возможные ошибки, которые объединяются вместе.

«Sony не объединяет в традиционном смысле слова, но они берут сигналы из группы из четырех пикселей, измеряют их и объединяют вместе, прежде чем они будут отправлены на процессор. Это то же самое, что и биннинг с точки зрения потери разрешения, но отличается от биннинга тем, что вы, вероятно, также получаете больше шума », - говорит Этчеллс. «Они объединяют четыре отдельных измерения напряжения пикселей, и это в основном означает, что у вас вдвое больше шума считывания».

Некоторые считают, что структура сенсора означает, что Sony использовала тот же сенсор - или какое-то его производное - в Alpha 7S III, что и в Alpha 1, поскольку Alpha 1 предлагает захват видео в формате 4K во всю ширину с объединением пикселей. с 48 миллионов фотосайтов. Если информация Landingfield верна, это то, что было обнаружено на Alpha 7S III, но вместо этого биннинг жестко встроен в датчик.

Этчеллс говорит, что в этом есть некоторый смысл, поскольку это будет относительно незначительное изменение, чтобы отрегулировать то, как компания считывает датчик, по сравнению с разработкой совершенно новых пикселей, и объяснит, почему компания пошла по пути, который на самом деле привнес больше шума, чем традиционное объединение пикселей. . Это также одна из теорий, к которой пришел отчет LandingField о том, почему Sony выбрала этот дизайн.

Другая теория относительно того, почему Sony сделала это, заключается в том, что для HDR потенциально есть действительно большое преимущество в том, что каждый пиксель может иметь разную чувствительность. Теоретически, изменяя чувствительность каждого пикселя, можно получить больший динамический диапазон, говорит Этчеллс.

И Alpha 1, и Alpha 7S III имеют 759 точек автофокусировки с определением фазы, что может подтвердить идею о том, что оба используют варианты одного и того же сенсора. Но, с другой стороны, четыре пикселя, составляющие один пиксель в 12-мегапиксельной Alpha 7S III, означают 48-мегапиксельные пиксели, что меньше, чем у 50-мегапикселей Alpha 1. Это может означать, что датчики разные, но можно утверждать, что Sony может просто немного обрезать датчик Alpha 7S III.

Так обе камеры используют разные датчики? Наверное, нет, но без дополнительной информации это неубедительно.

«Исходя из записанного шага пикселя (Alpha 7S III составляет 8,4 против 4,16 у Alpha 1), разница составляет около 2%, поэтому я сильно подозреваю, что это не один и тот же чип, поскольку он не может точно делиться друг на друга. Но это зависит от того, смотрим ли мы на фактические размеры пикселей, опубликованные Sony, или просто делим размер сенсора на количество пикселей, - продолжает Этчеллс.

Он также говорит, что это предполагает, что две камеры имеют точно такое же кадрирование.

«Если окажется, что Alpha 7S III обрезан чуть более плотно, я бы решительно возразил, что это был тот же самый чип. Было бы интересно заблокировать обе камеры одним и тем же объективом, чтобы увидеть, где будут края кадра ».

Полную разбивку датчика можно увидеть на LandingField, где следует отметить, что никогда конкретно не утверждается, что датчик имеет что-то общее с Alpha 1. Тем не менее, стоит подумать о том, что компания определяет как объединение пикселей или передискретизацию, и подумать над этим. что это значит для развития сенсора.