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Titolo: "Dinamica" CCD, considerazioni

Non capisco perchè non viene mai menzionata come caratteristica di una digitale
la "dinamica " del CCD. Io la chiamo "dinamica", magari in fotografia avrà un
altro nome, praticamente intendo la capacità del CCD a rilevare a parità di
esposizione e diaframma il maggior numero di intensità luminose.
Più la dinamica è alta meno la foto avrà problemi di saturazione o di totale
sottoesposizione.
Credo che Fuji col nuovo CCD formato da 2 elementi sensibili (uno piccolo poco
sensibile ed uno grosso molto sensibile) per pixel stia cercando appunto di
migliorare questa caratteristica. O sbaglio?
Dopotutto mi pare che l'occhio umano sia molto più tollerante da questo punto di
vista.
Es. pratico.
Ammettiamo che un CCD con un'apertura focale di 2 e un tempo di 1/500 riesca a
rilevare come minima intensità 1 lux e come massima (senza saturarsi) 4096 lux,
a 12 bit per colore il CCD potrà rilevare differenze di 1 LUX per ogni colore,
e 6,8^10 colori totali, salvando poi in Jpeg questi verranno ridotti a 24
milioni di colori. Di conseguenza la minima differenza in luminosità registrata
sarà di 16 Lux.
Secondo me i 12 bit per colore sono già strasufficienti, mentre credo che si
potrebbe migliorare moltissimo l'intervallo minimo e massimo di luminosità
rilevabile.
Forse ho detto un sacco di cazz...
In questo caso ditemi dove trovare un bel DOC in italiano che spiega
dettagliatamente il funzionamento dei CCD.
Un'altra domanda da masturbazione mentale, come viene fatta la conversione A/D
nei CCD, ogni elemento contiene il convertitore A/D o vengono letti tutti in
sequenza da un unico convertitore A/D, nel caso 2 come fa il CCD a memorizzare
la quantità di luce rilevata per tutto il tempo necessario all'esposizione e
alla conversione.
Basta così!
Ciao
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Saluti,  Ezio
Ricorda, l'effetto memoria non esiste!
E'solo nella tua mente malata.
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Un mucchio di domande... cominciamo da quello che so con certezza.
I CCD, dispositivi ad accoppiamento di carica, sono delle specie di
condensatori che si caricano (nel caso che c'interessa) con l'esposizione
alla luce.
I CCD sono prima di tutto disposti in fila indiana, con la possibilita' di
trasferire la carica di un passo, da una cella a quella successiva, con un
impulso di clock. Dunque in una fotocamera le celle vengono caricate tutte
assieme (esposizione alla luce) e digitalizzate per righe parallele, una
colonna alla volta. Man mano che avviene la lettura le cariche vengono
trasferite da una cella all'altra finche' il sensore e' stato vuotato da
tutte le cariche ed e' pronto per un nuovo scatto.
Questo schematicamente, poi e' chiaro che in un qualche momento prima dello
scatto il sensore deve essere ripulito da cariche accumulate casualmente,
ecc. ecc.
Il sensore Fuji dovrebbe soprattutto trasformare in una curva (vabbe', una
spezzata) la retta che attualmente descrive la sensibilita' dei sensori. La
migliore descrizione che ho trovato e' su
http://www.imaging-resource.com/NEWS/1043202460.html
Sara' utile? (e chi lo sa senza avere provato?) Quel che si puo' dire e' che
riduce l'area del sensore piu' sensibile (sopporta il gioco di parole) e non
aumenta la risoluzione. Quanto alla dinamica, se il problema e' non bruciare
le alte luci siamo d'accordo. Nei casi illustrati e' sicuramente utile,
resta da vedere se lo sara' nella maggioranza dei casi. Aspettare e provare.
Sui 12 bit.
L'esempio che fai e' chiaro. Vedi anche tu il problema: trasformando 12 bit
in 8 togli la possibilita' di rendere manifeste piccole differenze (i
"gradini" passano da 1 a 16 lux) e in piu', sicuramente, tutto quello che
sta sotto a 16 lux e' nero completo.
Non sono certo di capire cosa intendi con "l'intervallo minimo e massimo di
luminosita' rilevabile". Il limite massimo e' quello in cui il sensore va in
saturazione (l'uscita non cambia anche se aumenta la luminosita'); il limite
minimo e' il minimo segnale UTILE. E qui entra in ballo il rumore, che
stabilisce una soglia sotto alla quale il segnale non significa piu' nulla.
Chiaro che il rapporto segnale rumore piu' e' grande e meglio e', e questo
e' il problema attuale di tutte le fotocamere (in misura minore, ma e' ben
presente anche nelle professionali). I 12 bit non possono essere migliori
del segnale che viene prima: digitalizza del rumore, rimane sempre rumore.
Con 12 bit di segnale PULITO avresti una dinamica da fantascienza.
Mi resta un dubbio. La dinamica di uscita (video, stampa, proiettore) ha dei
limiti ben precisi. Supponiamo di avere un fantasensore tale da poter
ottenere un ottimo segnale a 16 bit. Potrei andare a vedere tutti i dettagli
e le sfumature nelle ombre piu' buie, o nelle luci piu' chiare, ma non
potrei farlo *contemporaneamente*. E se mi avvicinassi a farlo, otterrei
delle foto molto piatte da scene che erano piene di contrasto.
A parte chi fa documentazione tecnica, quanti sarebbero interessati ad
immagini del genere?
Ciao
Frank

alla conversione.
Non so spiegarti nei dettagli come funziona, comunque al momento della
lettura il CCD effettua uno shift di righe e colonne mandando in
uscita un pixel alla volta, l'uscita e' comunque analogica e deve
essere convertita in digitale da un ADC esterno. Su dpreview c'e' una
spiegazione semplificata del procediemnto:
http://www.dpreview.com/learn/Glossary/Camera_System/Sensor_01.htm
-- 
Gianpaolo
http://www3.photosig.com/viewuser.php?id=92177
Free Slide Show Screen Saver
http://www.gphotoshow.com

 colore.
A quanto ne so, l'occhio non distingue piu' di 8 bit, quindi una
uscita con una dinamica maggiore sarebbe sprecata (non si riuscirebbe
a percepire le sfumature presenti). Un maggior numero di bit in
ingresso e' comunque utile, perche' puoi elaborare l'immagine in modo
da evidenziare il range di ingresso che contiene le informazioni
maggiori.
Un esempio: supponi di fotografare un tramonto. Se esponi per il
cielo, la terra sara' sottoesposta. Se esponi per la terra, il cielo
sara' sovraesposto. Si possono pero' comporre le due immagini (o usare
un filtro graduato, che consente di fare la stessa cosa in fase di
preprocessing, per cosi' dire :-) ), per avere entrambe le zone
"correttamente" esposte.
Supponi ora di fotografare la scena con una macchina con dinamica
sufficientemente grande, in modo da registrare particolari sia nelle
luci che nelle ombre. Se la stampassi cosi' com'e', otterresti
un'immagine "piatta", in cui sia il cielo che la terra hanno un basso
contrasto. Questo perche' devi dividere il range di uscita tra le due
scene. Nota che il numero di bit in uscita non e' rilevante, a causa
delle limitazioni dell'occhio.
Puoi pero' scomporre la tua immagine nelle due scene componenti,
espandere il contrasto delle due scene, e ricomporle. Otterresti un
effetto simile a quello che avresti fotografando due volte con
esposizioni diverse, o utilizzando il filtro graduato. L'immagine e'
piu' gradevole, perche' hai sfruttato meglio il contrasto a
disposizione. Per contro non hai rispettato il rapporto tra i valori
di luminosita' della scena originale. Le parti scure del cielo
risultano meno luminose delle parti chiare della terra, mentre nella
scena originale non e' cosi'.
Ciao
-- 
Carlo Vittoli
 (elimina Silvio Berlusconi per contattarmi)

  (elimina Silvio Berlusconi per contattarmi)
Che pena...

, 
ezfe...@libero.it
 says...

-- 
Alfred Molon
Remove the obvious to email
------------------------------
http://groups.yahoo.com/group/Olympus4040_5050/
Olympus 4040 resource - 
http://www.molon.de/4040.htm
Olympus 5050 resource - 
http://www.molon.de/5050.htm


Sei sicuro? Un ADC alla fine di ogni riga, certamente, ma leggere tutta la
matrice su di un solo ADC richiede una bella serie di switches analogici
(anche di buona qualita'), e alza molto i tempi.
Hai qualche riferimento?
Ciao
Frank

 Hai qualche riferimento?
Questo dovrebbe essere il CCD usato nella Olympus 5050:
http://www.sony.co.jp/~semicon/english/img/sony01/a6803138.pdf
È della Sony, 5MP e 1/1.8".
Nella pagina 2 del pdf trovi lo schema del CCD. È un circuito integrato 
con 20 pin ed il pin 11 è il segnale di uscita. È ovvio che l'output è 
analogico (il CCD stesso non contiene convertitori A/D). Quindi c'è un 
convertitore A/D per CCD.
Inoltre un convertitore A/D da 12 bit ad alta velocità costa caro. 
Immagina cosa costerebbe il CCD se dovesse contenere 2000 di questi 
convertitori. E poi ci sarebbe ancora il problema di calibrare questi 
2000 convertitori, per garantire che convertono tutti nello stesso modo.


maggiori.
Sono perfettamente d'accordo.


 --
E gia', hai perfettamente ragione! Tonto io che non avevo considerato la
tecnologia disponibile sul chip: ovviamente hanno usato un altro CCD per
gestire l'uscita delle varie file. Altrimenti avrebbero dovuto mettere 2000
pin di uscita...
Grazie e ciao
Frank

immagini del genere?
 Ottima considerazione, credo però che 8 bit per colore siano un po pochi,
sicuramente 16 sarebbero troppi. 
Comunque una macchina ideale potrebbe avere 16 bit per colore, con la
possibilita di diminuirli a 14,12,10 o 8 in base alle esigenze di scatto, oppure
fare tutto da software.



http://www.dpreview.com/learn/Glossary/Camera_System/Sensor_01.htm
Grazie, ho scaricato anche questo, l'esempio grafico che riporta è molto chiaro.


Ciao
Sono d'accordo.


 saturare le zone molto luminose.
Piuttosto il contrario. Esporre per non saturare le alte luci, ed essere
tranquilli che le ombre saranno comunque piene d'informazione.
Anche adesso con i files RAW si puo' avere della dinamica extra, a
condizione di ricordare che in un bianco bruciato non c'e' comunque niente
da leggere.
Ciao
Frank

 permetterebbe di non saturare le zone molto luminose.
Operativamente, direi che e' piu' semplice esporre per le luci
(mettendole subito al di sotto della saturazione, per sfruttare al
meglio la dinamica a disposizione), e lasciare che le ombre cadano
dove capita. In questo modo ti assicuri che le ombre abbiano la
migliore esposizione possibile senza dover misurare la dinamica della
scena che stai fotografando (cosa che dovresti fare per essere sicuro
che le luci cadano nella zona giusta). E' bene fare in modo che le
ombre siano quanto piu' lontano possibile dal minimo del range
disponibile, perche' e' li' che il rumore da' piu' noie.
Ciao
-- 


 (255,255,255)
si', certo, ma quello che fai in questi casi e' prendere il cielo da
una foto esposta per il cielo, e la terra da una foto esposta per la
terra. Le zone sovra e sottoesposte le butti via, proprio perche',
come hai notato, li' l'informazione e' stata persa irrimediabilmente


 pin di uscita...
Beh, avrebbero potuto mettere i 2000 convertitori A/D nel CCD. Il CCD 
avrebbe quindi avuto una uscita digitale anziche analogica.


 --
Era quello che avevo pensato per prima cosa. Ma il data sheet che mi hai
indicato (ancora grazie) mostra chiaramente che tutto il chip e' impostato
sulla tecnologia CCD. E appare molto piu' logico usare un altro CCD per
gestire l'uscita delle file di sensori, che non implementare i comparatori
(in una tecnologia completamente differente) su di un chip in cui, fra
l'altro, c'e' anche il filtro a mosaico.
A parte questo, il tipo di uscita - analogica con sequenza di righe - sembra
molto vicina ad un segnale per uso video (e sia Sony che Philips hanno
lavorato moltissimo in questo campo). Qualcuno (mi pare Michele) aveva detto
su questo NG che per capire cosa faceva una fotocamera digitale era meglio
pensare a un segnale video che non ad uno scanner. Che avesse ragione?
Ciao
Frank