[esperti] Esperimento contrario: Bayer pattern su TLC?
reggae
circa la mancata presenza sul mercato di fotocamere a 3CCD; la risposta
mi è stata data con quella ingegnosa invenzione chiamata Bayer pattern.
A questo punto però mi è sorto un altro dubbio (che è appunto l'opposto
di quello relativo al mio precedente post): non è che i costruttori di
TLC ci stanno prendendo in giro ancora per l'ennesima volta? Mi spiego:
vista la indubbia funzionalità del Bayer pattern, perchè tale concetto
non può essere applicato anche alle TLC, che invece puntano ai 3CCD per
avere la migliore resa cromatica? Se è vero che "The pixel sensors in a
CCD are essentially monochromatic. That means that they respond
primarily to the intensity of the light falling on them, regardless of
the frequency (color) of the light. To make them sensitive to different
colors, a filter is placed over each pixel during manufacturing."
una TLC mono CCD da 1.658.880 pixel (ovvero 720x576 (assumendo, per
semplicità dell'esempio, che la matrice virtuale del sensore della
telecamera sia uguale alla risoluzione del video registrato)=414720x4
(cioè R+G+B+G, come da schema Bayer Pattern)) potrebbe avere la stessa
resa cromatica di una 3CCD da 414.720 pixel? E se la risposta è sì,
perchè non c'è nessuna TLC in commercio con queste caratteristiche? è un
problema legato alla velocità del processore dello scan? o a cos'altro?
Purtroppo non sono un tecnico, quindi confido nella cultura e
nell'esperienza dei guru del NG (Guybrush, C6?!)
Ringrazio già da ora tutti quelli che mi risponderanno.
Ciauuuuuuuuu
Reggae
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Andrea Rescigno
> non può essere applicato anche alle TLC, che invece puntano ai 3CCD per
> avere la migliore resa cromatica?
Il prototipo di cinepresa digitale 4K della Lockeed utilizza un singolo
sensore con Bayer Pattern. Inoltre, tutte le fotocamere digitali (tipo la
Canon EOS 1Ds) e tutti i dorsi digitali (Kodak, Leaf, ecc.) utilizzano un
singolo sensore CMOS o CCD, quindi la qualità è indiscutibile.
Per le telecamere, la questione è puramente commerciale.
Le macchine consumer utilizzano sensori piccoli, perché sono più economici
da produrre, anche se la qualità è penosa. Anche le ottiche sono più
economiche.
Per quelle professionali c'è il problema dell'ottica. Le ottiche da 1/2" e
2/3" sono standard, e sono pensate per una grande distanza tra l'elemento
posteriore e i sensori (dovuta alla presenza del prisma separatore). Passare
ad una soluzione a singolo sensore richiederebbe ottiche completamente
riprogettate, con relativo attacco che non esiste, quindi bisognerebbe anche
creare un nuovo standard apposito. Senza contare che, a parità di dimensioni
fisiche dei singoli siti e di risoluzione finale dell'immagine, un sensore
Bayer è molto più grande di uno normale, quindi l'obiettivo deve avere un
cerchio di copertura maggiore (il sensore della 1Ds è full frame 35mm,
quello della cinepresa 4K è enorme, addirittura più grande di un fotogramma
65mm). Inoltre, i CCD sono dispositivi sequenziali, il che significa che
devi estrarre le cariche accumulate dai singoli siti una alla volta (un CCD
fornisce in uscita un treno di impulsi, non un segnale analogico continuo).
Se hai tre sensori, il processo avviene in parallelo. Se hai un singolo
sensore, questo deve lavorare ad una velocità circa quattro volte maggiore,
il che comporta costi molto alti per il sensore e per l'elettronica
analogica (in video devi avere 50 semiquadri al secondo, che non sono
pochi).
Ma la verità è che dopo che hai speso un sacco di soldi e di tempo, ti trovi
col solito video 720x576 interlacciato. Che hai guadagnato? Nulla.
Oltretutto è molto più facile prendere l'immagine dai tre sensori così com'è
e utilizzarla per il frame video digitale piuttosto che mettersi a
de-mosaicare l'immagine fornita da un singolo sensore Bayer ad alta
risoluzione (il de-mosaico in una camera professionale dovrebbe essere molto
accurato, quindi dovresti avere DSP molto potenti).
In poche parole: risparmieresti due sensori e il prisma, e dovresti avere un
sensore più grande, più costoso e più complesso, un DSP molto più complesso
e ottiche completamente riprogettate, per poi avere la stessa qualità
finale. Non conviene. La camera costerebbe di più dell'equivalente a tre
sensori.
La soluzione ci sarebbe: esiste un sensore, il Foveon X3, che è composto da
tre strati sovrapposti. Quindi produce un'immagine a colori senza bisogno
del filtro Bayer. E' usato dalla fotocamera digitale Sigma SD10. Perché non
da altri? Perché Sony, Canon e compagnia bella non vogliono dipendere da un
fornitore esterno per il sensore, anche se questo è migliore dei loro.
Semplice, no?
fabrizio
bayer pattern. sono andato al link ma ho capito poco o nulla
grazie
fabrizio
(togliere minus)
"Andrea Rescigno" <an_...@virgilio.it> ha scritto nel messaggio
news:LGEtc.354983$rM4.14...@news4.tin.it...
Guybrush Threepwood
[cut]
> una TLC mono CCD da 1.658.880 pixel (ovvero 720x576 (assumendo, per
> semplicità dell'esempio, che la matrice virtuale del sensore della
> telecamera sia uguale alla risoluzione del video registrato)=414720x4
> (cioè R+G+B+G, come da schema Bayer Pattern)) potrebbe avere la stessa
> resa cromatica di una 3CCD da 414.720 pixel? E se la risposta è sì,
> perchè non c'è nessuna TLC in commercio con queste caratteristiche? è
> un problema legato alla velocità del processore dello scan? o a
> cos'altro?
>
> Purtroppo non sono un tecnico, quindi confido nella cultura e
> nell'esperienza dei guru del NG (Guybrush, C6?!)
Premesso che io sono tutto meno che un guru, devo dire che non capisco il
senso della domanda...
Il Bayern pattern e' un trucco e restituisce immagini peggiori rispetto a
3CCD singoli, se hai visto bene il solito link che avrai visto che la resa
sull'immagine in bianco e nero e' sicuramente inferiore sia nei confronti di
un singolo CCD monocromatico sia di una triade.
Oltretutto non capisco perche' dici che sulle camere non si usa, una CCD
singolo lo usa eccome.
L'errore che commetti e' di fare il conto 720x576x3, i sensori non sono
fatti cosi', guarda sul sito Sony come e' fatto un classico sensore PAL da
1/6 di pollice.
http://products.sel.sony.com/semi/PDF/ICX239AKE.pdf
In questo caso i colori sono il verde ed i suoi complementari (ciano,
magenta, giallo), per il semplice motivo che l'equazione (simil Bayern
pattern) applicata ad una matrice di complementari restituisce direttamente
i componenti (Y, R-Y, B-Y e non l'RGB). Lo vedi a pagina 9 del PDF.
In effetti un RGB va comunque convertito in componenti per la registrazione
(ti ricordo che praticamente non esistono registratori RGB).
Se vuoi vedere un riferimento al Bayern pattern RGBG guarda questo:
http://products.sel.sony.com/semi/PDF/ICX424AQ.pdf
Questo e' un sensore "progressivo" per videocamere, a pagina 10 si parla
proprio di "Bayern arrangement".
Il Bayern pattern non e' un problema sulle fotocamere perche' l'elevatissima
risoluzione delle immagini rende talmente insignificanti gli artefatti da
non costituire un problema.
Oltretutto costruire una reflex con prisma e tre sensori, magari da un
pollice richiederebbe una notevole profondita' sul dorso rendendo la
macchina un po' poco portatile. Un sensore singolo e' poco piu' grande di
pellicola e premipellicola, consentendo di modificare molto poco la
struttura di una classica reflex a pellicola.
E comunque quello che dici non e' vero, ricordo la dimostrazione del dorso
Hasselblad che montava un sensore a singolo CCD monocromatico davanti al
quale venivano posti alternativamente tre filtri (RGB) in modo da ottenere
tre immagini RGB da ricombinare, ovviamente questo tipo di tecnica non
permette di fotografare oggetti in movimento.
Andrea Rescigno
> 3CCD singoli,
Oddio, in realtà di motivi per usare un singolo sensore ce ne sono eccome.
Innanzitutto, il prisma è tecnologia vecchia letteralmente di quasi un
secolo. La grande distanza tra l'elemento posteriore dell'obiettivo e i
sensori costringe ad uno schema ottico complesso e inefficiente, il prisma
stesso assorbe luce e introduce aberrazioni (soprattutto cromatica), i
sensori vanno posizionati con precisione incredibile e devi sostituire tutto
il blocco anche se si guasta un solo CCD. Inoltre, tutti questi problemi
vengono ingigantiti dall'alta definizione: un conto è usare sensori da
440.000 pixel, un conto sensori da 1.300.000 pixel, pensa solo a quanto deve
essere più preciso il posizionamento. Addirittura, la dilatazione termica
del prisma può essere sufficiente a mandare i sensori fuori allineamento, e
questo, combinato con le necessità dello schema ottico dell'obiettivo,
costringe ad usare sensori piccoli (2/3") anche per l'HD, con relativo
rumore, difficoltà a raggiungere il nero pieno per sensori IT (era un
problema delle prime versioni della camera DVCPro-HD Panasonic), oltre
all'eccessiva profondità di campo che per usi cinematografici è un grosso
problema. Non è un caso che il prototipo della cinepresa digitale 4K che ho
citato usi un solo sensore, anche se questo significa un'elettronica
analogica che deve lavorare a frequenze al limite delle possibilità della
tecnologia dei semiconduttori (con tre sensori, invece, ognuno lavora a meno
di 1/3 della frequenza).
> E comunque quello che dici non e' vero, ricordo la dimostrazione del dorso
> Hasselblad che montava un sensore a singolo CCD monocromatico davanti al
> quale venivano posti alternativamente tre filtri (RGB) in modo da ottenere
> tre immagini RGB da ricombinare, ovviamente questo tipo di tecnica non
Sì, ma erano tecniche che si usavano quando non erano disponibili sensori
abbastanza grossi e a risoluzione abbastanza alta. Un dorso come il Leaf
Valeo da 22Mpixel ottiene risultati migliori, se non altro perché le tre
immagini riprese in sequenza non combaciano mai al 100% (è un problema serio
per le foto fatte al telescopio, dove spesso per vari motivi si usa un
singolo sensore con filtri).
Guybrush Threepwood
>> Il Bayern pattern e' un trucco e restituisce immagini peggiori
>> rispetto a 3CCD singoli,
>
> eccome. Innanzitutto, il prisma č tecnologia vecchia letteralmente di
> quasi un secolo. La grande distanza tra l'elemento posteriore
Come sempre bisogna considerare il binomio vantaggi/svantaggi, non puoi
negare che nei campi dove "i soldi non contano" si preferisca ancora usare i
3CCD anziche il CCD singolo perche' i vantaggi superano comunque gli
svantaggi.
In campo consumer dove i problemi sono anche costo e dimensioni si usano
tranquillamente sensore singolo e Bayern pattern.
Salvo Ognibene
fabrizio wrote:
> andrea, potresti essere cosi gentile da spiegarmi in parole povere cos'è il
> bayer pattern.
Se vuoi posso spiegarti il quoting...
Andrea Rescigno
il
> bayer pattern. sono andato al link ma ho capito poco o nulla
Leggi questo (togli gli eventuali spazi nel link):
http://groups.google.com/groups?hl=it&lr=&ie=UTF-8&selm=AJuUb.193519%24VW.7892444%40news3.tin.it
fabrizio
grazie ANDREA
Guybrush Threepwood
[bu bu... cuttete]
>> tipo di tecnica non permette di fotografare oggetti in movimento.
>
>
> http://www.ipsimaging.com/products/cameras/dkcst5.htm
In effetti...
Ma queste sono macchine per usi un po' particolari, nevvero?
Non credo che mai nessun fotografo l'abbia usata per un bel servizio di
lingerie... !-P
Guybrush Threepwood
"Herik" <he...@despammed.com> wrote in message
news:1gejqyu.16r4qsv1gynqebN%he...@despammed.com...
> Guybrush Threepwood <guybrush....@monkey.is> wrote:
>
> > Ma queste sono macchine per usi un po' particolari, nevvero?
> > Non credo che mai nessun fotografo l'abbia usata per un bel servizio di
> > lingerie... !-P
>
> dovrei avere in giro qualcuno, fatti al photoshow anni fa.
Davvero? mi interesserebbe dargli un occhiata...
P.S. una cosa che non c'entra ma non e' OT, tu hai un elenco dell'hardware
consigliato per ES-3 ed i nomi delle schede aggiuntive? (uncompressed e real
time).
Guybrush Threepwood
"Herik" <he...@despammed.com> wrote in message news:1gejypm.d8dkxj10jililN%
[zak]
> per il real dovrei averne una in ufficio, per l'uncompressed ci vuole un
> dongle apposito.
Continuiamo in privato, senno' rompiamo gli altri...
P.S. la realtime ce l'ho io.