Nuova serie Sigma DP "Quattro"

[elerum]

Binning e la procedura di unire un gruppo di pixel (di solito 4) per farli lavorare come uno solo. Il vantaggio e il guadagno di gamma dinamica,  meno rumore ad alti iso. Lo svantaggio e ovviamente la riduzione della risoluzione. Con foveon dalla versione merrill il binning viene fatto via hardware ovvero già in fase di scatto se te imposti raw a più bassa risoluzione di quella nominale la macchina fa si che un gruppo di 4 o 16 pixel su orizzontale (12 o 48 se la pensiamo orizontale e verticale) si comportano per ottenerne un solo pixel immagine

[Italo]

Eventuali vantaggi del binning dipendono da come viene fatto nell'hw della camera: se per es. l'accoppiamento 2x2 avvenisse in analogico (prima dell'A/D converter) allora si potrebbe avere il vantaggio di un rumore di conversione di 1/4 rispetto ad un binning fatto in digitale (dopo l'ADC) in cui si sommano i valori di 4 intensità dell'immagine ma anche quelli del rumore di conversione di 4 pixel, per cui il rapporto S/N rimane lo stesso di quello dell'Hi Res.
In effetti, da personali test eseguiti a suo tempo su SD9-10, non ho riscontrato alcuna riduzione di rumore nel confronto tra scatti a 1600 iso (in low/hi res.) dello stesso soggetto nelle stesse condizioni di luce.

L'eventuale beneficio del binning nelle sigma più recenti può essere così subdolo che un solo scatto ad alta sensibilità può essere illusorio per cui andrebbe sempre confrontato con un "gemello" eseguito in Hi Res.

DPreview sulla Uno M, tranne un lievissimo miglioramento in Low Res, sembra più o meno confermare i miei test: http://www.dpreview.com/reviews/sigmasd1/15

Interestingly, shooting reduced resolution Raw appears to reduce its intensity in these comparisons. Sadly, though, it's in no way a cure; the effect is still very much there, and none of these files would make an acceptable print.

Neither does reducing the resolution do anything to help the severe drop in colour saturation that plagues the SD1's files at high ISO. Of course it's possible to combat this by changing the colour mode to one that's more vibrant, or increasing saturation in post-processing, but this just accentuates the chroma blotching even more.

[JCD]

Scusate ma quindi il binning é attuabile in qualsiasi fotocamera (basta diminuire la risoluzione) oppure deve comunque essere previsto via hardware (sensore)? Perché se fosse la prima ipotesi, mi pare piuttosto improbabile visti gli scarsi risultati ad esempio sulle compatte...

[elerum]

Nelle merrill avevano dichiarato pubblicamente che il binning avviene via hardware e su questo ha anch'io lo stesso dubbio di Italo, cioè lo fanno via hardware ma dopo il convertitore a/d, se fosse diversamente ovvero pilotando I transistor di ogni singolo fotosito per farli lavorare a gruppo da 4/16 credo il rapporto s/n sarebbe molto migliore.

Piccola parentesi,  visto l'evoluzione tecnologica dei ultimi anni sarei curioso quando un marchio come Sony&Co rinuncerà alla corsa delle megapizze e farà binning a 4 mettendo a  "lavorare" ogni gruppo di 4 pixel come se fosse uno solo del valore reale come il foveon, li si che metterà in difficoltà la resa del foveon però con I sensori di adesso cos' avrebbero? Prendiamo l'esempio del sensore da 36, diviso per 4 sarebbe un 9mpx del foveon ma con una gamma dinamica, profondità colore e sensibilità raggiungibile davvero spaventosa.

[ffreidenken]

  ma riducendo la risoluzione dei raw sulle dp merrill il rumore agli alti iso si riduce o no?

[elerum]

Secondo me si, però sembra che sia una percezione soggettiva 

[JCD]

Nelle merrill avevano dichiarato pubblicamente che il binning avviene via hardware e su questo ha anch'io lo stesso dubbio di Italo, cioè lo fanno via hardware ma dopo il convertitore a/d, se fosse diversamente ovvero pilotando I transistor di ogni singolo fotosito per farli lavorare a gruppo da 4/16 credo il rapporto s/n sarebbe molto migliore.

Piccola parentesi,  visto l'evoluzione tecnologica dei ultimi anni sarei curioso quando un marchio come Sony&Co rinuncerà alla corsa delle megapizze e farà binning a 4 mettendo a  "lavorare" ogni gruppo di 4 pixel come se fosse uno solo del valore reale come il foveon, li si che metterà in difficoltà la resa del foveon però con I sensori di adesso cos' avrebbero? Prendiamo l'esempio del sensore da 36, diviso per 4 sarebbe un 9mpx del foveon ma con una gamma dinamica, profondità colore e sensibilità raggiungibile davvero spaventosa.

Diciamo che è un po' quello che fa Fuji ad esempio con la X10 in modalità riduzione del rumore: l'exr viene fatto lavorare a 6mpx anziché a 12 e la metà della risoluzione viene sacrificata per migliorare la resa alle sensibilità più elevate (e visti i risultati con un sensore così piccolo, direi che il sacrificio vale sicuramente).

[Italo]

ma riducendo la risoluzione dei raw sulle dp merrill il rumore agli alti iso si riduce o no?

A quanto dice la citazione di DPreview, nel mio ultimo post, sembra di si ma il miglioramento è così lieve che non vale il sacrificio dell'alta risoluzione.

Nella Q il discorso dovrebbe essere diverso perché gli strati inferiori sono già in low res... a meno che le connesioni e l'hw delllo strato superficiale, quattro volte più complesso, non vadano ad ostruire eccessivamente le grandi superfici sensibili dei pixel sottostanti riducendone di fatto l'efficienza.

[BeSigma]

il sistema del binning per ora non da il risultato matematico atteso perchè, per avere una vera riduzione di rumore, si dovrebbe ridurre a 1/4 teorico la tensione del circuito elettrico del pixel.... il rumore introdotto dal circuito elettrico stesse viene sommato, come avete già detto, in quanto generato all'origine.....

Il binning non equivale in definitiva a un unico pixel, ne stiamo cmq alimentando 4......

P.S. lo eseguono sigma e qualche altra fotocamera hi-end però non ricordo quale

[Italo]

Il binning non equivale in definitiva a un unico pixel, ne stiamo cmq alimentando 4......

Quello di cui parli è responsabile del rumore termico per effetto Joule... certamente si potrebbe limitare riducendo tensione e riducendo lo spessore in nanometri delle giunzioni dei transistors (come nell'evoluzione delle CPU e RAM per PC) ma evidentemente la tecnologia Foveon non lo permette.
Altro fattore a cui ho accennato è legato al Fill Factor (fattore di riempimento del pixel visto come un secchio): parte della superficie dei pixel è ostruita dai conduttori per l'alimentazione e dai transistor switching e per l'estrazione dei dati per cui la reale superficie esposta alla luce è una frazione di quella che vediamo schematicamente libera.... nella SD9-10 è del 30%.
Come già detto, nella Q la complicata "ragnatela" sullo strato superficiale probabilmente penalizza tutti gli strati sottostanti.

[elerum]

Ignazio non credo assolutamente che riducendo la tensione migliori il rapporto S/N anzi ho paura che proprio contrario. Se non sbaglio ogni singolo pixel (o meglio dire fotosite) e composto da un fotorivelatore (che sarebbero proprio quei strati di silicio da 0,2/0,6 e 2 nm) poi per ogni strato dovrebbe essere applicato un transistor a giunzione bipolare, e mi pare che se io riduco la tensione al transistor non miglioro il segnale pulito anzi. Se ho sbagliato correggetemi 

Il binning non equivale in definitiva a un unico pixel, ne stiamo cmq alimentando 4......

Quello di cui parli è responsabile del rumore termico per effetto Joule... certamente si potrebbe limitare riducendo tensione o corrente ma evidentemente la tecnologia impiegata non lo permette.
Altro fattore a cui ho accennato è legato alla Full Well Capacity (fattore di riempimento del pixel visto come un secchio): parte della superficie dei pixel è ostruita dai conduttori per l'alimentazione e dai transistor switching e per l'estrazione dei dati per cui la reale superficie esposta alla luce è una frazione di quella che vediamo schematicamente libera.... nella SD9-10 è del 30%.
Come già detto, nella Q la complicata "ragnatela" sullo strato superficiale probabilmente penalizza tutti gli strati sottostanti.

non posso che concordare, specialmente ultima frase

[Simone]

ma riducendo la risoluzione dei raw sulle dp merrill il rumore agli alti iso si riduce o no?

A quanto dice la citazione di DPreview, nel mio ultimo post, sembra di si ma il miglioramento è così lieve che non vale il sacrificio dell'alta risoluzione.

Dipende, la recensione si concentra in particolare sui blocchi, in realtà ottieni anche un "leggero" miglioramento sulla resa cromatica specie con determinate condizioni di luce ed alcuni colori.

[Italo]

Dipende, la recensione si concentra in particolare sui blocchi...

Si... infatti mi sembra di ricordare che gli scatti test siano stati fatti a 3000°K (temperatura di colore dell'alogena)... in luce naturale quel tipo di rumore dovrebbe essere inferiore...  ma sarebbe inferiore anche in Full Res per cui il rapporto di qualità resterebbe lo stesso.

[Italo]

Se ho sbagliato correggetemi

Si Michele... il rumore e la velocità di risposta dipendono dalla lunghezza/resistenza dei conduttori e dallo spessore delle giunzioni dei transistor per cui più sarà breve la "strada" che dovrà percorrere la corrente elettrica (minore resistenza), minori saranno le perdite  per dissipazione (temperatura): riducendo a metà la resistenza dei conduttori/transistors si potrà utilizzare una tensione più bassa per ottenere lo stesso risultato funzionale ma con maggiore velocità operativa e metà potenza persa (W) = V^2/R   

La tendenza di tutti i circuiti elettronici integrati è quella di ridurre progressivamente la loro dimensione fino ad arrivare alla versione molecolare o ai circuiti fotonici, non perché così è più "fico" ma perché è l'unico modo per migliorare la velocità operativa e ridurre la potenza dissipata.

[elerum]

Se ho sbagliato correggetemi

Si Michele... il rumore e la velocità di risposta dipendono dalla lunghezza/resistenza dei conduttori e dallo spessore delle giunzioni dei transistor per cui più sarà breve la "strada" che dovrà percorrere la corrente elettrica (minore resistenza), minori saranno le perdite  per dissipazione (temperatura): riducendo a metà la resistenza dei conduttori/transistors si potrà utilizzare una tensione più bassa per ottenere lo stesso risultato funzionale ma con maggiore velocità operativa e metà potenza persa (W) = V^2/R   

La tendenza di tutti i circuiti elettronici integrati è quella di ridurre progressivamente la loro dimensione fino ad arrivare alla versione molecolare o ai circuiti fotonici, non perché così è più "fico" ma perché è l'unico modo per migliorare la velocità operativa e ridurre la potenza dissipata.

Questo era sottinteso ma hai fatto bene a metterla nero su bianco, io intendevo proprio; supponendo che hanno migliorato al massimo possibile il percorso/lunghezza/resistenza se abbassi la tensione di lavoro mica ottieni un rapporto S/N migliore, anzi.