ডিজিটাল ইমেজিং সেন্সরগুলির আকারকে কী সীমাবদ্ধ করে?


10

আমি সেন্সর আকার সম্পর্কে কিছু তথ্য এখানে পড়েছি

http://en.wikipedia.org/wiki/Image_sensor_format

এই অনুসারে, 35 মিমি এফএফ-সিএমওএস হ'ল ডিজিটাল ক্যামেরায় ব্যবহৃত বৃহত্তম মাত্রার সেন্সর। এটি এর আকারের কারণে ছোট সেন্সরগুলির অনেক সুবিধা রয়েছে।

এই সুবিধাগুলি বাধ্য করার জন্য কেন আরও বড় সেন্সর উপলব্ধ নেই? 1,5 এফএফ যেমন?


4
সেই পৃষ্ঠাটি পুরানো। হাসেলব্লাড মার্চ মাসে একটি মাঝারি বিন্যাসের সিএমওএস সেন্সর চালু করেছিল ।
ফিলিপ কেন্ডাল

নিবন্ধটিতে বিশেষত বিভিন্ন মাঝারি বিন্যাসের চিপগুলির উল্লেখ রয়েছে যা তথাকথিত "ফুল ফ্রেম" (একটি মিসনোমার) এর চেয়ে বড়। en.wikedia.org/wiki/…
তার

@ এটি কোন সিএমওএস সেন্সরগুলি পূর্ণ ফ্রেমের চেয়ে বড় এটি উল্লেখ করে?
ফিলিপ কেন্ডল

@ ফুবু আপনি কি বিশেষত সিএমওএস সেন্সরগুলিতে আগ্রহী (সিসিডি সেন্সরগুলির বিপরীতে) বা আপনার সত্যিকার অর্থে "ডিজিটাল ইমেজিং সেন্সরের আকারকে সীমাবদ্ধ করে?"
ফিলিপ কেন্ডাল

@ ফিলিপ কেন্ডল আপডেট হয়েছে
ফুবো

উত্তর:


29

আপনি কয়েকটি খুব বড় সিসিডি তৈরি করতে পারেন । একটি পুরান প্রেস রিলিজ একটি সিসিডি নিয়ে কথা বলেছিল যা মার্কিন নৌ-পর্যবেক্ষণের জন্য তৈরি হয়েছিল যা 4 "× 4" এবং 10,560 পিক্সেল × 10,560 পিক্সেল। এটি একটি সেন্সরে 111 মেগাপিক্সেল। এ ধরণের ছোট নয়।

একটি 111 মেগাপিক্সেল সেন্সর

(উপরের প্রেস রিলিজ থেকে)

সেন্সরটির প্রথম সীমাবদ্ধতা হ'ল এটি অবশ্যই সিলিকনের একক ওয়েফার হতে হবে এবং এটি একটি স্থির মূল্য। আপনি সিসিডিগুলি তৈরি করতে পারেন যা একটি তিন-প্রান্তের সিসিডি (বাকি প্রান্তটি যেখানে আপনি ডেটা পড়তে পারেন) দিয়ে নকশা করা হয়েছে যেমন:

মোজাইক সিসিডি

( Http://loel.ucolick.org/manual/deimos_ccd/science/overview/EL3160.html থেকে )

এগুলি সাধারণত টেলিস্কোপগুলিতে দামের তুলনায় ছোট্ট একটি বড় ইমেজিং অঞ্চল পেতে ব্যবহৃত হয়। মনে রাখবেন যে এই সমস্যাটি রয়েছে যে প্রতিটি সিসিডি অন্যের থেকে পৃথকভাবে ক্যালিব্রেট করতে হবে (কোনও দুটি চিত্র সেন্সরের হুবহু একই রকম প্রতিক্রিয়া নেই) - এটি বৈজ্ঞানিক ব্যবহারের জন্য ( যেমন একটি সিসিডি অ্যারের জন্য ক্যালিগ্রেশন তথ্য ) গুরুত্বপূর্ণ উদ্বেগ ।

মোজাইক সিসিডি বেশ উল্লেখযোগ্যভাবে ছোট করা যেতে পারে। PanSTARRS এর একটি 1.4 গিগাপিক্সেল সেন্সর অ্যারে রয়েছে যা 600 × 600 পিক্সেল সিসিডিগুলির একটি বিশাল অ্যারে দ্বারা গঠিত:

PanSTARRS থেকে 8x8 সিসিডি অ্যারে

উপরে সিসিডিগুলির একটি 8 × 8 অ্যারে রয়েছে - প্রতিটিই বেশ ছোট। এটি তখন এই বিভাগগুলিতে 8 × 8 এর বৃহত অ্যারের অংশ যা সামগ্রিক 64৪ × ×৪ সেন্সর সরবরাহ করে। ব্যয় সাশ্রয়, গতির কারণে (চার হাজার 600 × 600 পিক্সেল সিসিডি একবারে আরও বড় সিসিডি পড়ার চেয়ে দ্রুত পড়া), স্যাচুরেটেড পিক্সেলের বিচ্ছিন্নতা এবং ত্রুটির ক্ষেত্রে একটি সহজ প্রতিস্থাপনের কারণে এটি করা হয়েছিল।

LSST আরো প্রচলিত তিনটি প্রান্ত CCDs ব্যবহার 3.2 gigapixels তার লক্ষ্য পৌঁছানোর। প্রতিটি বিভাগে 500 × 200 পিক্সেল সেন্সরগুলির একটি 8 × 2 অ্যারে রয়েছে। PanSTARRs এর জন্য উল্লিখিত সমস্ত একই বিষয়গুলিও এখানে রয়েছে। ৩.২ বিলিয়ন পিক্সেল পড়তে 2 সেকেন্ড সময় লাগবে বলে আশা করা হচ্ছে (যা আসলে বেশ দ্রুত)। আরও কম যান, বৃহত্তর সিসিডি বলতে বোঝায় এটি ধীর - দ্রুত নয়।

এলএসএসটি সেন্সর

সুতরাং, সামগ্রিকভাবে একাধিক সেন্সর ব্যবহার সম্ভব হলেও এগুলি এখনও বৃহত্তর একক সেন্সর (ইউএসএনওর 4 × 4 "সেন্সরের সাথে সম্পন্ন না হয়ে) এর চেয়ে ছোট স্বতন্ত্র সেন্সরগুলির সমন্বয়ে গঠিত some কিছু ক্ষেত্রে সিসিডিগুলি অনেক ছোট এমনকি পয়েন্ট এবং শ্যুট ক্যামেরা ব্যবহৃত ব্যবহৃত তুলনায়।

4 × 4 "সেন্সরের সেই প্রথম চিত্রটি ফিরে দেখুন এবং তারপরে সেখানে নিয়মিত সেন্সরগুলির আকার বিবেচনা করুন:

একটি ওয়েফারে সেন্সর

এটি বিবেচনা করার জন্য সেখানে কিছু অতিরিক্ত তথ্য রয়েছে। আপনি কতগুলি ওয়েফারে রাখতে পারেন তার সর্বাধিক ফলন রয়েছে (আপনি কেবল আরও বেশি ফিট করতে পারবেন না) এবং বর্জ্য। 4 "× 4" সেন্সর তৈরি করতে তাদের অত্যন্ত প্রয়োজনসিলিকন উচ্চ মানের ওয়েফার। একটি নিয়মিত পুরো ফ্রেমে স্ফটিকের ত্রুটিগুলি আপনি ওয়েফারে সেন্সর লাগিয়ে রেখেছেন তা নির্বিশেষে। একটি 8 "সিলিকন ওয়েফর (শীর্ষের মতো একই আকারের - লক্ষ্য করুন যে অর্ধ ব্যাসটি 'প্রান্তে' রয়েছে), ওয়েফারে ছড়িয়ে ছিটিয়ে থাকা ত্রুটি রয়েছে the ওয়েফারের উপর কম সেন্সর রয়েছে এবং সম্ভাবনার পরিমাণ তত বেশি there সেন্সরটিকে এটি ব্যবহারযোগ্য না করে দেওয়ার জন্য একটি ত্রুটি হবে (13.2 মিমি × 8.8 মিমি সেন্সরের 12.6% বর্জ্য পূর্ণ ফ্রেমের সেন্সর ওয়েফারে 36% বর্জ্য) এটি কারণটির কারণ যা প্রায়শই আরও বৃদ্ধি নিয়ে আরও গবেষণা করা হয় চিপটিকে আরও বড় করার চেয়ে ঘনত্ব (এবং সেই ঘনত্ব গবেষণায় সিপিইউগুলিকে আরও দ্রুততর করার মতো অন্যান্য অ্যাপ্লিকেশন রয়েছে)।

একটি সেন্সর যা 60 মিমি × 60 মিমি ফ্রেমের জন্য উদ্দিষ্ট, আপনি কেবল ওয়েফারে প্রায় 8 টি সেন্সর ফিট করতে পারেন এবং বর্জ্য উপরে উঠে যায়। আপনি সেখানে কাজের ক্ষেত্রের অর্থনীতি দেখতে পাবেন can

বিবেচনা করুন যে পুরো ফ্রেম ওয়েফারের 15 বা 16 টি কার্যকারিতা সেন্সরগুলির জন্য 213 বা তার চেয়ে কম ছোট সেন্সর তৈরি করতে একই খরচ পড়বে ... এবং সে অনুযায়ী দাম নির্ধারণ করা হবে। নীচের চিত্রটি বিভিন্ন আকারের মারা যাওয়ার জন্য ওয়েফারের একই জায়গাগুলিতে অবস্থিত ত্রুটিগুলি নিয়ে সমস্যাটি দেখায়।

সেন্সর ফলন

( Http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Wafer_die%27s_yeld_model_(10-20-40mm)_-_ ভার্সন_2_-_EN.png থেকে )

আপনি যদি 'এক বারের মধ্যে একটি চিত্র' থেকে সরে যেতে ইচ্ছুক হন তবে আপনি ইমেজ জুড়ে সেন্সরগুলির একটি একক অ্যারে (ভাল, তিন - প্রতিটি রঙের জন্য একটি) পেতে পারেন। এগুলি প্রায়শই বড় আকারের ক্যামেরাগুলির জন্য স্ক্যানিং ব্যাক হিসাবে পাওয়া যায় । সেখানে সমস্যাটি সেন্সরের আকারের চেয়ে সরঞ্জামগুলির যথার্থতা (মেমরি, ডেটা স্টোরেজ, দ্রুত I / O তাৎপর্যপূর্ণ হয়ে ওঠে)। কিছু ক্যামেরা রয়েছে যা এটি সিটিজ 6 এক্স 17 ডিজিটাল এর মতো একটি সংহত ইউনিট হিসাবে রয়েছে ।

আরও পড়া:


111 মেগাপিক্সেল পরিকল্পিত এলএসএসটি (3.2 গিগাপিক্সেল) এর তুলনায় ছোট । আমি মনে করি বর্তমান বৃহত্তম অপারেটিং টেলিস্কোপ (পিক্সেলের নিরিখে) প্যানস্টারআরএস, 1.4 গিগাপিক্সেল এ
জো

@ জো কী এখানে একটি সেন্সর রয়েছে যা 4 "x 4"। যদি আপনি লিঙ্কের "এলএসটি ফোকাল প্লেন" বিভাগে স্ক্রল করে থাকেন তবে আপনি "189 3x3 রাফ্ট" এর ব্যাখ্যা দেখতে পাবেন যেখানে এর প্রতিটি অংশ 3 প্রান্তের মোজাইক সিসিডি। মোজাইক পন্থাটি আপনি যুক্ত হওয়ার সাথে সাথে বেশ বড় আকারের আকারের হতে পারে ... তবে এটি কোনও একক সেন্সর নয়। প্যানস্টারআরএস একই ধরণের পদ্ধতির ব্যবহার করে - চিত্র - সেন্সরস - ওয়ার্ড.ব্লগস্পট.com / 2007 / 09 /… সিসিডিগুলির একটি অ্যারের সাথে ( প্যান-স্টারস.আইফএ.ওয়াইওয়াইই.ইডু / প্রজাতন্ত্র / ডিজাইন- ফিচারস / আইমেজ /… )। এই উভয়ের জন্যই সেন্সরগুলি বরং ছোট are

12

ফটোগ্রাফির জন্য বাণিজ্যিকভাবে উপলব্ধ বৃহত্তম সিএমওএস সেন্সরগুলি "মাঝারি ফর্ম্যাট" এবং প্রায় 44 মিমি x 33 মিমি পরিমাপ করে। সিসিডিগুলি 54 মিমি x 40 মিমি অবধি সামান্য বড় আকারে বিদ্যমান। বৈজ্ঞানিক অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য বৃহত্তর সেন্সর উত্পাদিত হতে পারে।

সেন্সরগুলি ইউভি লাইট ব্যবহার করে সিলিকনের একটি বৃহত্তর ওয়েফারে একটি মুখোশ প্রজেক্ট করে উত্পাদিত হয়। এর পরে ওয়েফারটি পৃথক সেন্সরগুলিতে কাটা হয়। এই পদ্ধতিতে উত্পাদিত হতে পারে এমন একটি সেন্সরের পরম আকারের সীমাটি প্রজেক্টর দ্বারা উত্পাদিত চিত্র বৃত্তের আকার দ্বারা নির্ধারিত হয় (যদিও খুব বড় সেন্সরগুলির সাথে অন্যান্য উদ্বেগ থাকতে পারে, যেমন বিদ্যুতের ব্যবহার এবং তাপ অপচয় যা শক্ত উপস্থাপন করে আকারের সীমা)।

সেন্সর আকারের ব্যবহারিক সীমা অনেক আগে পৌঁছে গেছে যেমন এটি ফলন দ্বারা নির্ধারিত হয়, ত্রুটির কারণে মনগড়া করার সময় কতগুলি সেন্সরকে বাতিল করতে হয়েছিল। যখন একটি একক ওয়েফারে অনেকগুলি ছোট সেন্সর তৈরি করা হয় তখন একক ত্রুটি একটি সেন্সরকে ফেলে দেওয়া হতে পারে তবে আরও অনেকগুলি কার্যকর হয়, যদি একটি সেন্সর পুরো ওয়েফারটি গ্রহণ করে তবে একটি একক ত্রুটি মানেই কোনও সেন্সর তৈরি হয় না produced সেন্সর আকারের বর্গক্ষেত্রের সাথে ফলন হ্রাস পায়, যা বৃহত্তর সেন্সরগুলিকে একচেটিয়া করে তোলে।

স্কেল অর্থনীতিতেও প্রয়োগ হয়, মাঝারি বিন্যাস সেন্সরগুলির মতো একই ভলিউমে উত্পাদিত হলে 36 মিমি x 24 মিমি "ফুল ফ্রেম" সেন্সরগুলি আরও ব্যয়বহুল হবে।


2
ভাল উত্তর - ইঞ্জিনিয়ারিং এবং ব্যবসা উভয়ের বাস্তবতা আনতে আমি প্রশংসা করি
বি শ

5

আরও বড় সেন্সর আছে। আপনি যদি সেই পৃষ্ঠার উপরের-ডানদিকে কোণটির চিত্রটি ঘনিষ্ঠভাবে দেখেন তবে দেখতে পাবেন যে সেখানে বৃহত্তম সেন্সরটি 'মিডিয়াম ফর্ম্যাট কোডাক কেএএফ' সেন্সর।

ঠিক আছে, আমি বুঝতে পেরেছি যে এটি নির্ধারণ করা খুব সহজ নয় কারণ সহজেই নেওয়া যায় যে চিত্রটির ব্যাকগ্রাউন্ড ধূসর এবং বাস্তবে চিত্রটির সাদা ব্যাকগ্রাউন্ড রয়েছে।

এটি এখানে আরও ভাল দেখুন ।

সেই সেন্সর ছাড়াও এফএফের চেয়ে আরও বড় সেন্সর রয়েছে। সেন্সর ফর্ম্যাট এবং আকারের সারণীতে একই পৃষ্ঠায় স্ক্রোল করুন, টেবিলটি সাজানোর জন্য 'ক্রপ ফ্যাক্টর' কলামটিতে ক্লিক করুন এবং ফর্ম ফ্যাক্টর 1 এর চেয়ে কম আকারের ফর্ম্যাটগুলি দেখুন ফিল্ম ফর্ম্যাটগুলি খুঁজে বের করুন এবং আপনি সমাপ্ত হবে এই ক্রমে নিম্নলিখিত সেন্সরগুলি:

  • পর্ব ওয়ান পি 65+, আইকিউ 160, আইকিউ 180
  • পাতা আফি 10
  • মাঝারি-ফর্ম্যাট (হাসেলব্ল্যাড H5D-60)
  • কোডাক কেএএফ 39000 সিসিডি
  • পেন্টাক্স 645 ডি
  • লাইকা এস

তবে সাবধান থাকুন: এই জাতীয় সেন্সরগুলির জন্য অসুবিধাও রয়েছে: বড়, ভারী ক্যামেরা এবং লেন্স। এই জাতীয় সেন্সর (বৃহত্তর চিত্র চেনাশোনা) এবং ... ... অবশ্যই ... ... দামের জন্য লেন্স তৈরি করা আরও অনেক কঠিন।


তবে কোডাক সেন্সরটি সিসিডি, সিএমওএস নয়।
ফিলিপ কেন্ডল

4

আরও কিছু বিষয় যা ব্যবহারিক যা উত্পাদিত হতে পারে তার নীচে সীমাবদ্ধ করতে পারে:

  1. ওজন (ফলে সিস্টেমের)। একটি খুব বড় সেন্সরটির একটি খুব বড় চিত্র বৃত্তের প্রয়োজন, যার অর্থ বড় লেন্স এবং একটি বড় ক্যামেরা camera
  2. শক্তি খরচ. একটি বৃহত্তর সেন্সরকে ছোটটির চেয়ে বেশি শক্তি প্রয়োজন, সুতরাং ব্যাটারির আয়ু হ্রাস পায় (যদি না আপনি আবার কোনও বড় ব্যাটারি রাখতে ক্যামেরার আকার এবং ওজন না বাড়িয়ে থাকেন)।
  3. দ্রুততা. একই সেন্সর উপাদানগুলির ঘনত্ব সহ একটি ছোটটি পড়তে যত বেশি বড় সেন্সর পড়ে তার চেয়ে বেশি সময় লাগে। সুতরাং আপনার "শাটার গতি" নীচে যায়।
  4. ব্যয় (ইঙ্গিত দেওয়া, তবে বিভিন্ন স্তরে খেলতে আসে) অবশ্যই একটি বৃহত্তর সেন্সরটির জন্য একটি ছোট একটির চেয়ে বেশি খরচ হয়, কেবল এটির জন্য নয় যে এটি আরও কাঁচামাল প্রয়োজন, তবে ফেলে দেওয়া পণ্যগুলির পরিমাণও বেড়ে যায়, যার ব্যয় যে সমস্ত ছোট বিক্রি হয় সেগুলি থেকে পুনরায় গ্রহণ করতে হয়।

আমি অবাক হয়েছি আর কেউ গতির সমস্যা উল্লেখ করেনি। এটিও উল্লেখ করার মতো যে আপনি যত বড় পাবেন (ইঞ্চি বা সেমিতে) আপনি প্রান্তে তত বেশি বিকৃতি পাবেন। আছে কিভাবে ইমেজ অভিক্ষেপ বর্ণনা করতে বর্ণনা জ্যোতির্বিদ্যা কাগজপত্র যাতে অন্যরা বুঝতে পারে কিভাবে ইমেজ যাতে তারা পুনরায় প্রকল্পের করতে কো-সারিবদ্ধ একাধিক চিত্র তা বিকৃত করা হয়। শারীরিক আকারে স্কেলিং না করে পিক্সেলগুলিতে স্কেলিং করাও একটি গতিযুক্ত সমস্যা, কারণ শব্দ করার জন্য পর্যাপ্ত সংকেতের জন্য এটি দীর্ঘতর এক্সপোজারগুলির প্রয়োজন।
জো

@ জো এটি সেন্সরটির সামনে রেখে দেওয়া লেন্সগুলির একটি পার্শ্ব প্রতিক্রিয়া যা পুরো সেন্সরের মুখ জুড়ে পুরোপুরি সমান্তরাল রশ্মি তৈরি করে না, সেন্সরটি নিজেই কোনও সমস্যা নয়। আপনি আপনার লেন্সগুলি (এবং আপনার চিত্র চেনাশোনা) তৈরি করে এত বেশি প্রশস্ত, ওজন, আকার এবং এইভাবে আপনার সিস্টেমের ব্যয় আরও বাড়িয়ে নিতে পারেন।
jwenting
আমাদের সাইট ব্যবহার করে, আপনি স্বীকার করেছেন যে আপনি আমাদের কুকি নীতি এবং গোপনীয়তা নীতিটি পড়েছেন এবং বুঝতে পেরেছেন ।
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.