[Caetano VIdal - Tamanho dos sensores #2] Fator de Corte

Enviada: Qui Abr 19, 2007 3:45 pm

Caetano Vidal texto bem direto. Muito bom!

Acho que a pergunta não esta muito dentro do assunto mas vou colocar assim mesmo. Mr. Green

O que quero saber é se existe alguma relação entre o tamanho do sensor e o nivel de ruido em ISOs mais altos. Esse problema ocorre por causa do processador da camera, "resolução" colocada no sensor (quantidade de megapixel) ou algum outro problema bizarro? d'oh!

Valeu e tudo de bom!

Enviada: Qui Abr 19, 2007 6:00 pm

evandro,

Sem dúvida há uma relação entre o tamanho do sensor e o nível de ruído.

Imagine o seguinte, você tem um buraquinho bem pequeno numa sala escura. Através desse buraco, passa pouca luz. Portanto, existe uma sensibilidade muito baixa para a entrada da luz.

Imagine agora o buraco maior na mesma sala, e você atrás do buraco. A quantidade de luz vai ser maior, portanto, a sensibilidade será mais alta e mesmo com menos luz haverá uma certa iluminação.

Com isso, quanto maior o tamanho de cada célula do sensor, maior a sensibilidade dela de captar a luz.

De onde vem o ruído, então? Para criar uma sensibilidade maior, as câmeras usam de "amplificadores" para aumentar o sinal captado pelo sensor. Porém, existem duas fontes de ruídos:

1 - Do próprio amplificador. Essa fonte hoje já é praticamente eliminada. O ruído seria justamente pelo amplificador não atuar igual em todas as células, e existem maneiras de "linearizar" esse comportamento do amplificador.

2 - Da baixa resolução que as câmeras trabalham para detecção de nível de sinal. Os sensores todos trabalham com conversão analógica para digital de 8 bits. Com isso, um sinal pode ter de 0 a 255 de valor, sendo que 0 seria escuridão total e 255 seria claridade total. Por isso as câmeras digitais tem uma faixa dinâmica limitada também, mas já é um assunto mais complexo para falar. Mas vamos nos ater ao ruído. O que acontece, o sensor não tem sensibilidade suficiente para aquela cena, então o sinal está sendo amplificado, porém, ela também não tem faixa dinâmica muito boa, portanto, nas sombras ela não capta muitos detalhes, pois para fazer esse valor do sensor ir de 0 para 1 é requerida uma quantidade de luz maior, e muitas nuances de tonalidade não são captadas, pois elas são lidas como 0... O mesmo ocorre de 1 para 2.... Portanto, quando é feita a amplificação, esse erro de interpretação é ampliado, criando erros grotescos na interpretação das cores.

Uma solução razoável seria usar conversores AD de 16 bits, ótima, de 24 bits... Porém, a necessidade de processamento das câmeras seria MUITO MAIOR, o consumo de baterias MUITO MAIOR, provavelmente demoraria mais para responder... Porém, com maior sensibilidade de "nuances", a quantidade de ruído em um sensor pequeno seria bem menor, e também, teriamos uma faixa dinâmica um pouco maior.... yeah

Enviada: Qui Abr 19, 2007 9:08 pm

evandro, eu tratei sobre ruido no artigo escrito logo após esse.
De uma olhada: [Caetano Vidal ] - Ruído

Hinotori, me permita discordar.
A conversão analogico/digital gera um erro pelo fato de "diminuir" a precisão da cor naquele ponto.
O ruido por sua vez é frudo de um erro na captação. Associar uma coisa a outra a meu ver não tem muito sentido.
O ruido é um erro na captação, e não na conversão. A conversão para 8bits provoca um "achatamento" de informações.

Aprofundando um pouco mais...
Na verdade existem duas conversões. Uma é essa Analogico/digital.
Nessa conversão o fabricante escolhe a faixa dinamica que lhe interessa e grava isso no arquivo RAW, em geral nessa conversão são usados 12bits e não 8bits.

Depois disso existe o processo de conversão desse arquivo RAW para um outro que seja um mapa de pixels, JPG, TIF, bmp etc...
Como esse segundo processo pode ser feito tanto na maquina como no computador, e se for feito no computador é possivel em geral converter tanto para 8bits ou 16bits (Hinotori, sei que vc não estava falando desse caso, e sim da conversão A/D, mas fica como exemplo).
Se vc converter uma imagem para 8bits e comparar com esse mesma imagem convertida para 16bits não verá diferença alguma, nem no ruido e nem em nada.

[]s
yeah

Enviada: Sex Abr 20, 2007 9:12 am

Caetano,

Tem a ver sim... Não é toda a causa do ruído, sim parte, mas depois eu demonstro com mais calma a razão disso. É um problema da "amplificação" digital quando não se tem resolução suficiente para tal, a precisão cai absurdamente e gera resultados distintos. Quando eu tiver um tempinho sobrando eu demonstro. yeah

Enviada: Sex Mai 04, 2007 4:05 pm

Hinotori escreveu:

evandro,

Sem dúvida há uma relação entre o tamanho do sensor e o nível de ruído.

Imagine o seguinte, você tem um buraquinho bem pequeno numa sala escura. Através desse buraco, passa pouca luz. Portanto, existe uma sensibilidade muito baixa para a entrada da luz.

Imagine agora o buraco maior na mesma sala, e você atrás do buraco. A quantidade de luz vai ser maior, portanto, a sensibilidade será mais alta e mesmo com menos luz haverá uma certa iluminação.

Com isso, quanto maior o tamanho de cada célula do sensor, maior a sensibilidade dela de captar a luz.

De onde vem o ruído, então? Para criar uma sensibilidade maior, as câmeras usam de "amplificadores" para aumentar o sinal captado pelo sensor. Porém, existem duas fontes de ruídos:

1 - Do próprio amplificador. Essa fonte hoje já é praticamente eliminada. O ruído seria justamente pelo amplificador não atuar igual em todas as células, e existem maneiras de "linearizar" esse comportamento do amplificador.

2 - Da baixa resolução que as câmeras trabalham para detecção de nível de sinal. Os sensores todos trabalham com conversão analógica para digital de 8 bits. Com isso, um sinal pode ter de 0 a 255 de valor, sendo que 0 seria escuridão total e 255 seria claridade total. Por isso as câmeras digitais tem uma faixa dinâmica limitada também, mas já é um assunto mais complexo para falar. Mas vamos nos ater ao ruído. O que acontece, o sensor não tem sensibilidade suficiente para aquela cena, então o sinal está sendo amplificado, porém, ela também não tem faixa dinâmica muito boa, portanto, nas sombras ela não capta muitos detalhes, pois para fazer esse valor do sensor ir de 0 para 1 é requerida uma quantidade de luz maior, e muitas nuances de tonalidade não são captadas, pois elas são lidas como 0... O mesmo ocorre de 1 para 2.... Portanto, quando é feita a amplificação, esse erro de interpretação é ampliado, criando erros grotescos na interpretação das cores.

Uma solução razoável seria usar conversores AD de 16 bits, ótima, de 24 bits... Porém, a necessidade de processamento das câmeras seria MUITO MAIOR, o consumo de baterias MUITO MAIOR, provavelmente demoraria mais para responder... Porém, com maior sensibilidade de "nuances", a quantidade de ruído em um sensor pequeno seria bem menor, e também, teriamos uma faixa dinâmica um pouco maior.... yeah

Hinotori ,

Tem ainda um outro fator - QUAL o Tipo do Sensor - CCD ou C-MOS ou NMOS -- cada um produz um tipo de ruido !!! - devido a tensão x temperatura !!!!

Enviada: Sex Nov 02, 2007 10:11 pm

Caetano Vidal,
Excelente o artigo.
Estou entrando agora no mundo das digitais (como conversei pessoalmente contigo no Paraty em Foco) e ficava boiando na idéia de sensores full frame, APSs, etc...
Agora entendi de forma melhor o porque as grandes câmeras utilizam sensores ful frame, como a última D3x lançada pela Nikon. Smile

Abração e mais uma vez parabéns... yeah

Enviada: Seg Nov 05, 2007 3:04 pm

Rodrigo, de uma lidinha.
http://www.digiforum.com.br/viewtopic.php?t=32007

Enviada: Qui Jan 10, 2008 9:14 am

Excelente!

[]s
am

Enviada: Sex Fev 22, 2008 9:40 am

\o
Excelente aula =D> =D> =D>

Enviada: Ter Fev 26, 2008 4:39 pm

Valeu Caetano!! Sempre foi uma grande duvida esse assunto para mim!! Obrigado pela materia! Dancing

Enviada: Ter Mar 04, 2008 8:42 am

Não sei se ainda existe na net, mas a um tempo atrás pesquisando sobre equipamentos digitais encontrei uma página que mostrava o tamanho dos sensores da maioria das câmeras digitais, além da "evolução" dos megapixels de cada um com o passar do tempo.
Muito bom o artigo!

PS: Acho que é café!

Enviada: Dom Abr 06, 2008 11:42 am

Ainda em tempo! Gostaria de parabenizar pelo artigo!

Caetano está de parabéns!!!

Enviada: Sex Abr 11, 2008 10:52 am

Bom dia,

Caetano - gostei do tópico, dei uma olhada em mais alguns mas não achei uma resposta. Não sei se não procurei direito mas lá vai:

- Existem vários tamanhos de sensores, os das slr's são maiores que os das prossumers e das compactas correto, mas como fica a quantidade de megapixels com essa diferança de tamanho?

- slr com 8 mp e compacta com 8 mp? somente o corte que vai influir ?

abraços

Enviada: Ter Abr 15, 2008 10:09 am

Agradou muito!

nao sabia disso! depois do artigo eu testei isso juntamente com um colega e o aprendizado técnico foi ótimo!

Enviada: Ter Abr 15, 2008 11:04 am

Fininho, se não me engano um pixel vai ser maior na DSLR do que nas compactas... imagine um sensor de compacta com 8 mp e uma DSLR com 8mp tb... o pixel da DSLR é bem maior sendo melhor a capacidade de receber luz... causando menos ruido.... acho que é isso