兩個東西,一是光電轉換效率QE;二是信噪比SNR

QE目前佳能最高的是S100的那片CMOS,QE達到53%。5D2和5D3的好像在48%左右。

在QE越來越接近量子極限後,目前對ISO100畫質影響最大的是信噪比。這裏Sony/Nikon和佳能的技術途徑是下麵兩個時期:

第一階段:從2000年代起,尼康,佳能在外部ADC電路設計下,SNR的技術天花板已經到頭,畢竟外部讀出電路有電磁幹擾,溫度噪聲這一係列的白噪聲,噪聲地板和CMOS的逐行讀出方式決定了噪聲電平和起伏(banding)。這時能做的就是提高信號電平,就如同在安靜的室內可以聽到人的低語,進入鬧市就得提高聲音來喊才能讓對方聽清。這個階段的解決方案就是增大像元尺寸,提高光子收集數量來提高信號讀出電平。

這個思維方式導致的就是用無縫透鏡,背光電路(把電路元件移出到光電轉換麵的後麵)這一係列的工藝改進。但這個思路的症結就是害怕高像素導致的像元尺寸縮小。提高像素密度在這個時代是個當然的死胡同。如果按照這個電路設計水平,超過24MP的像素就會嚴重降低采光麵積,降低信號電平,導致弱光性能下降。

第二階段:Sony的EXMOR CMOS采用的片上ADC,縮短了CMOS到ADC的讀出線路,沒有了外部電路的幹擾,讀出噪聲電平馬上降低了整整一個數量級。這就好比人從喧鬧的鬧市走入安靜的室內,輕聲說話都可以清晰可辨。

之所以叫這一代是技術革命就是改變了過去12年多佳能尼康的傳統思路,降低讀出噪聲後對信號電平的依賴就弱化了很多。這就造成Sony敢於在APS上用24MP,而全幅上用36MP,他們不怕信號電平低,而且片上ADC的讀出噪聲特征非常一致,消除了banding。

這兩個不同的解決方案可以說是thinking out of box(跳出常規的思考)。當一個技術途徑走到頭後不再拘泥於榨幹最後一點工藝進步,而幹脆從另一頭來找解決辦法,結果就是導致了今天CMOS技術的大幅度進步。過去新一代機身有半檔到一檔的進步就很了不起了。但一旦換用新思路,這個2.5檔以上的飛躍就改變了過去每代機型的數量上的漸近從而帶來了質量上的飛躍。

所有跟帖: 

這個分析好!!! -河神- 給 河神 發送悄悄話 (0 bytes) () 04/30/2012 postreply 12:21:02

請您先登陸,再發跟帖!