Canon CMOS sensorer

Nylanserte Canon EOS 5D benytter en fullformat CMOS-sensor og Canon ønsker nå å fortelle om fordelene ved denne brikkestørrelse. Til det formålet har Canon laget et eget nettsted "The World of Canon CMOS Sensors".

Sidene tar for seg selve fotograferingen, CMOS teknologi, overgangen til fullformat og spørsmål knyttet til opptaksvalg.

The World of Canon CMOS Sensors.

Utdrag fra pressemeldinger fra Canon Norge:

Fullformats-fordelen

En av de sentrale egenskapene ved EOS 5D er det faktum at sensoren har ?fullformat?. Det betyr at det har nesten akkurat de samme dimensjonene som en 35 mm filmramme. Et fullformats kamera har fire fordeler: synsvinkel, dybdefelt, søker og bildekvalitet.

Synsvinkel
Å fotografere med en sensor som er mindre enn fullformat, betyr at du beskjærer bildet eller reduserer området som vises i bildet. Dette blir av og til omtalt som en forstørrelsesfaktor fordi kameraer med mindre sensorer tilsynelatende øker brennvidden til det objektivet det er tilkoblet. Et 100 mm objektiv på EOS 350D med APS-C-sensor, vil for eksempel ha en effektiv brennvidde på 160 mm.

En mindre sensor er ikke nødvendigvis et problem ved bruk sammen med lengre objektiver, men en fullformat sensor gir fotografen full utnyttelse av vidvinkel-objektivet. Et 24 mm-objektiv forblir 24 mm, og blir ikke ?konvertert? til 38 mm.

Dybdeskarphet
For å oppnå den samme synsvinkelen som en fullformat sensor, må et kamera med kompakt sensor bruke et objektiv med kortere brennvidde. Dybdeskarpheten blir imidlertid også større når den faktiske brennvidden minsker. Det betyr at fotografer som bruker fullformat sensor har et fortrinn når de ønsker å begrense dybdeskarpheten for å skape en uskarp bakgrunn.

Bildekvalitet
En fullformat sensor har mer enn dobbelt så stor overflate som APS-C-sensoren som er å finne i mange speilreflekskameraer. Dette gir bedre oppløsning på grunn av det økte antallet piksler. Formatet tillater også bruk av større piksler. Større piksler er mer følsomme for lys og har et videre dynamisk spekter som gir større detaljrikdom. Et høyere S/N-forhold gir bilder uten støy, også med høy ISO-hastighet.

Historie
Canons historie med utvikling av bildesensorer går helt tilbake til 1987, da BASIS-sensoren for autofokussystemene i EOS 650 ble utviklet. Kontinuerlig forskning og utvikling i feltet førte frem mot 2000-lanseringen av EOS D30 med sine 3,11 megapiksler: den første kommersialiseringen av CMOS for digitale speilreflekskameraer.

Oppmuntret av suksessen fortsatte Canon med å utvikle den banebrytende teknologien, og i mars 2002 lanserte Canon det andre EOS-kameraet med CMOS-sensor: EOS D60 med 6,3 megapiksler.

Større sensor
Både EOS D30 og D60-kameraer hadde APS-C-sensorer med målene 22,7 x 15,1 mm. Til sammenligning måler en fullformats 35 mm film 36 mm x 24 mm.

En av grunnene til at Canon ønsket å utvikle en fullformats sensor, er mulighetene for å oppnå bedre bildekvalitet. Fullformat-sensorer gir en overlegen bildekvalitet fordi de gir bedre oppløsning og større antall piksler.

Hele 35 mm-formatet ? og dermed EOS-systemet i sin helhet ? er dessuten basert på fullformats fotografering. Med fullformat bevares fotoopplevelsen: vidvinkler er vide, søkeren er større og lysere slik at fotografen får detaljert kontroll med dybdefeltet.

Bedre oppløsning
Det er en vanlig misforståelse at oppløsningen er en funksjon av kameraets bildesensor. Det er ikke tilfelle. Oppløsningen er det optiske systemets evne til å skille mellom to enheter som står tett inntil hverandre. Evnen til å ?se? eller fange detaljer begrenses først av objektivet. Det er derfor profesjonelle fotografer er villige til å investere i profesjonell optikk, for eksempel i form av Canons L-serie

Større piksler
En større sensor betyr at pikselstørrelsen kan økes samtidig som det totale pikselantallet beholdes. Større piksler er mer sensitive og har et mer omfattende dynamisk spekter som gir høyere detaljnivå ? noe som er spesielt merkbart på bilder med svært mørke og lyse områder. De har også en bedre S/N-rate som sikrer lydløs drift, spesielt ved høy ISO-hastighet.

Produksjonsproblemer
I likhet med andre silikonbrikker er bildesensorer produsert i en fotolitografisk prosess. De fleste fotolitografimaskiner i halvlederproduksjon er designet for å lage en maksimal enkelteksponering som er omtrent på størrelse med en APS-C-sensor. Produksjon av større sensorer krever en presis justering og sammenkobling av flere sammenhengende eksponeringer.

Ved produksjon av CCD-sensorer kan denne prosessen med å justere flere eksponeringer skape ufullstendige eller misdannede forbindelser mellom ladeoverføringskanalene, som er banen hvor signalene fra hver enkelt piksel sendes.

Dette skaper et potensielt uoverstigelig problem fordi de uforsterkede signalene som passerer langs ladeoverføringskanalen er ekstremt sårbare for forringelser som skyldes overstigelse av eksponeringsgrensen.

En måte å overvinne problemet på i en CCD-sensor med multiple eksponeringer, er å plassere signalforsterkere i ytterkanten av sensoren slik at ladingen ikke krysser eksponeringsgrensene. Ettersom signalbehandlingen alltid varier fra en forsterker til en annen, kan hvert sektorsegment ha en vesentlig forskjellig ytelse i forhold til nabosegmentet.

Til forskjell fra CCD-sensorene har CMOS-sensorer en forsterker ved hver piksel. Signalene blir dermed svært kraftige og kan derfor krysse eksponeringsgrenser uten registrerbar forringelse av signalene. Ved å optimalisere silikonlagene, oppnår Canon en ekstremt jevn forsterkerytelse. Resterende variasjoner i signalstyrke er ikke registrerbare fordi de er fordelt over hele rammen.