Tại sao không có cảm biến full-frame nhưng độ phân giải thấp?

Vì vậy, tôi vừa xem một bài đánh giá về Sony NEX-7, có kích thước 24MP ở kích thước APS-C .... Tôi là người dùng Canon và tôi nghĩ ngay đến Canon Powershot G1X được công bố với cảm biến gần như APS-C nhưng ở mức thấp hơn giải quyết.

Một câu hỏi đột nhiên nảy ra trong đầu:

Tại sao không có cảm biến full-frame nhưng độ phân giải thấp?

Tôi không có kiến ​​thức về sản xuất cảm biến hình ảnh, nhưng tôi đã tự hỏi: "Sẽ có ý nghĩa gì khi tạo ra một cảm biến toàn khung giá rẻ có độ phân giải rất thấp?"

Tôi nghĩ rằng nó phần nào sẽ có ý nghĩa. Đối với người mới bắt đầu, hiệu suất ISO tuyệt vời, thứ hai, kiểm soát DOF tốt hơn.

Chúng không có sẵn cho người tiêu dùng mà không dành một khoản đáng kể vào các bánh răng chụp ảnh cấp cao nhất.

Ví dụ: nếu tôi tạo một cảm biến khung hình đầy đủ có độ phân giải 10MP, nó có rẻ không khi sản xuất? Nếu không, những lý do khiến cảm biến full frame trở nên đắt đỏ là gì? Sẽ vẫn tốn kém khi sản xuất cảm biến như vậy nếu tôi làm cho độ phân giải của nó rất thấp, như 10MP hoặc thậm chí 8MP, v.v.?

Tôi biết đó là một câu hỏi lý thuyết, nhưng nếu Canon có thể cung cấp một máy ảnh nhỏ gọn Powershot với cảm biến toàn khung hình ở mức 8MP với giá dưới 1000 USD (USD), tôi chắc chắn sẽ mua nó!

Như được đề cập bởi các câu trả lời của @matt và @rowland, giá được liên kết trực tiếp với khu vực silicon được sử dụng để tạo cảm biến. Lý tưởng nhất là một cảm biến với diện tích gấp đôi nên có giá khoảng gấp đôi. Vì tất cả việc sản xuất các thiết bị điện tử trên silicon (và các chất nền khác) sẽ có những sai sót, không phải tất cả các chip / cảm biến được sản xuất đều hoạt động. Tỷ lệ năng suất (như cách gọi của nó) thấp hơn khi cảm biến lớn hơn, sử dụng cùng một quy trình sản xuất.

Tưởng tượng một cảm biến A lớn gấp đôi cả hai hướng so với cảm biến khác B. Điều đó có nghĩa là bạn có thể tạo ra gấp 4 lần số cảm biến B trong cùng một khu vực của cảm biến A. Nhưng nếu bạn có một lỗ hổng trong khu vực đó, bạn ' Vẫn còn lại với 3 cảm biến có thể sử dụng Bs. Nếu bạn đang sản xuất cảm biến A, bạn phải loại bỏ cảm biến đó. Điều này có nghĩa là tỷ lệ sản lượng lớn hơn nhiều đối với các cảm biến nhỏ hơn, làm tăng thêm sự khác biệt về giá.

Chip / cảm biến càng nhỏ thì diện tích càng ít và tỷ lệ sản lượng càng cao, có nghĩa là giá thấp hơn nhiều.

Giá cảm biến tỷ lệ thuận với kích thước vật lý của cảm biến, hơn số lượng pixel bên trong nó. Có cảm biến khung hình đầy đủ với số điểm ảnh thấp hơn trên một số kiểu máy cũ (ví dụ, Canon 1D đầu tiên). Điều đáng chú ý là độ nhạy thấp hơn các cảm biến hiện đại - không phải vì các pixel lớn hơn, mà do những tiến bộ khác.

Có thể có phạm vi để tạo các pixel lớn hơn, nhưng nó không nhất thiết phải rẻ hơn.

Nhìn vào Nikon D3X vs D3S . Cả hai đều có cùng kích thước cảm biến nhưng D3X có độ phân giải gấp đôi (25 MP so với 12 MP). Các máy ảnh gần như giống hệt nhau nhưng độ phân giải thấp nhất là $ 5200 USD so với $ 8000 USD cho máy ảnh có độ phân giải cao hơn.

Cảm biến 25 MP yêu cầu mạch tốt hơn và do đó sẽ có năng suất thấp hơn. Đồng thời có một thị trường cho cả hai vì D3S có thể tạo ra hình ảnh sạch hơn nhiều nhưng nó sẽ không in chúng lớn như vậy. Phạm vi ISO tiêu chuẩn của nó đạt 12800 (với mức tăng lên 102400) trong khi D3X có phạm vi tiêu chuẩn tối đa là 1600 (với mức tăng lên 6400).

Chỉ cần thêm một chút thú vị: ngày xưa thực sự có một cảm biến toàn khung hình có độ phân giải tương đối thấp. Contax N có thiết kế full-frame sáu megapixel.

Thật không may, mặc dù độ phân giải thấp, hiệu suất ánh sáng yếu của nó khá tệ (thậm chí so với các máy ảnh khác cùng thời). Họ dường như đã ít nhiều từ bỏ việc làm cho nó tự động lấy nét tốt và được xây dựng ở chế độ lấy nét theo tiêu cự. Là một Contax, nó cũng khá đắt.

Về mặt tích cực, ở ISO 100 hoặc thấp hơn, nó có thể có cảm biến 6 megapixel tốt nhất mà mọi người từng chế tạo, và ống kính Zeiss thực sự rất tốt.

Điểm mấu chốt: Contax đã giảm N sau chưa đầy một năm trên thị trường. Ngay sau đó, Contax đã bỏ hoàn toàn thị trường.

Về cơ bản , đây là định luật Moore trong công việc. Công nghệ sản xuất cảm biến tuân theo quy tắc cơ bản giống như bất kỳ con chip nào khác: theo thời gian, số lượng phần tử có thể được đặt trên chip tăng gấp đôi với chi phí gần tương đương. Có thể rẻ hơn một chút để tiếp tục sử dụng một mức công nghệ đã được thiết lập vì có một số chi phí chìm, nhưng nói chung các cơ sở chế tạo được nâng cấp khi công nghệ mới xuất hiện. Không có khoản tiết kiệm lớn nào khi thực hiện theo "cách cũ". Yếu tố phân biệt chính là kích thước, và tỷ lệ với diện tích , và tệ hơn, quy mô không tuyến tính vì làm cho một khu vực lớn hơn hoàn hảo khó hơn so với việc tạo ra nhiều chip nhỏ hơn trong cùng một không gian. Vì vậy, các cảm biến lớn hơn sẽ luôn đắt hơn.

Một số máy ảnh kỹ thuật số full frame đã và có độ phân giải tương đối thấp: Canon 5D là 12,8 MP và được phát hành sau 17k 1Ds Mk II. Các máy ảnh D3 và D3 của Nikon là 12,1 MP. D3s được giới thiệu muộn hơn một năm so với D3X 24,5MP với độ phân giải gấp đôi.

Vào cuối năm 2015, các mẫu full frame có độ phân giải cao nhất là Canon 5Ds (và biến thể 5DS R) và 36.3MP của Nikon D810, tuy nhiên cả hai nhà sản xuất vẫn cung cấp các mẫu full frame như 20MP 6D và 24MP D600. Canon 6D chỉ có bốn mươi phần trăm pixel so với 5Ds và D610 chỉ có hai phần ba số pixel như D810.

Sony hiện cung cấp α7 không gương lật trong ba biến thể: 12,2MP α7, 24,3MP α7 II và 47,4MP α7R II. Các α7 có khoảng một phần tư số pixel của α7R II.

Dường như có một sự hiểu lầm rằng độ phân giải thấp hơn có nghĩa là hiệu suất ánh sáng thấp tốt hơn. Tuy nhiên, miễn là khoảng cách giữa các ảnh riêng lẻ đủ nhỏ, việc tăng độ phân giải hầu như không làm giảm hiệu suất ánh sáng thấp của nó (nó thu thập lượng ánh sáng tương tự).