maandag 5 januari 2015

Camera sensor - niet altijd zo groot als je denkt!


Belangrijk om te weten is dat camera sensors niet altijd zo groot zijn als opgegeven door de fabrikant. Zie voor het gehele artikel: http://www.fotohulp.nl/camera-beeldsensor.html
Hoe merkwaardig het ook is, de door de fabrikanten opgegeven sensor formaten (voor de met name in inches aangeduide sensors) kloppen eigenlijk niet. De reden is dat dit men voor de aanduiding ooit het (nu al lang niet meer gebruikte) formaat van een video-camera-buis heeft gekozen. Men noemde dit het optische formaat, terwijl de werkelijk effectieve sensormaat (diameter van de sensor) slechts ruwweg 2/3 van de buis/tube bedraagt. Met de intrede van de CCD en CMOS sensors zijn deze buizen in onbruik geraakt, maar zoals gezegd, in de aanduiding van het formaat rekent men soms nog steeds met deze materie. De achterliggende reden is dat men hier voor de berekening uitgaat van een vergelijkbare beeldhoek, ofwel een lens bevestigt op een video camera tube van 3/3 geeft een gelijke beeldhoek als bij gebruik op een camera met vaste beeld-sensor van 2/3.   
Een voorbeeld: De diagonaal van bijvoorbeeld een 1/1,7” sensor is (zou je denken als je de inches hebt omgerekend naar mm) 14,94 mm, echter dit is (hoe krom ook) de diagonaal van de sensor-tube en niet van de sensor zelf. Verklaringen hiervoor staan in de links hieronder. Dit wil dus zeggen dat de diagonaal van deze sensor met een aspectratio (lengte/breedte verhouding) van 4:3 uitkomt op a²+b²=c²  --> (5,7*5,7)+(7,6*7,6) = 90,25.   C is dus  √90,25 = 9,5 mm. Bij dit soort sensors hebben de fabrikanten het dan ook liever over sensor-type dan over sensor-formaat, omdat men anders eigenlijk de waarheid geweld zou aandoen.

Bizarrely, the mostly fractional measurements used to detail sensor size date back to the age when vacuum tubes were used in video and television cameras. But the size designation is still nothing like as simple as the diagonal measurement of the sensor. Instead, it's the outer diameter measurement of a tube needed to produce an image, when the usable image takes up two thirds of the circle. Yes, it's that crazy.
Nog een uittreksel uit:
Table of sensor formats and sizes
Sensor formats of digital cameras are mostly expressed in the non-standardized "inch" system as approximately 1.5 times the length of the diagonal of the sensor.
This "optical format" measure goes back to the way image sizes of video cameras used until the late 1980s were expressed, referring to the outside diameter of the glass envelope of the
video camera tube. David Pogue of The New York Times states that "the actual sensor size is much smaller than what the camera companies publish – about one-third smaller." For example, a camera advertising a 1/2.7" sensor does not have a sensor with a diagonal of 0.37"; instead, the diagonal is closer to 0.26".
Instead of "formats", these sensor sizes are often called types, as in "1/2-inch-type CCD."
Due to inch-based sensor formats being not standardized, their exact dimensions may vary, but those listed are typical.
The listed sensor areas span more than a factor of 1000 and are proportional to the maximum possible collection of light and image resolution (same lens speed, i.e., minimum F-number), but in practice are not directly proportional to image noise or resolution due to other limitations. See comparisons. Film format sizes are included for comparison.
Size
The size of video camera tubes is simply the overall outside diameter of the glass envelope. This differs from the size of the sensitive area of the target which is typically two thirds of the size of the overall diameter. Tube sizes are always expressed in inches for historical reasons. A one inch camera tube has a sensitive area of approximately two thirds of an inch on the diagonal or about 16 mm.
Although the video camera tube is now technologically obsolete, the size of solid state sensors is still expressed as the equivalent size of a camera tube. For this purpose a new term was coined and it is known as the optical format. The optical format is approximately the true diagonal of the sensor multiplied by 3/2. The result is expressed in inches and is usually (though not always) rounded to a convenient fraction - hence the approximation. For instance, a 6.4x4.8 mm sensor has a diagonal of 8.0 mm and therefore an optical format of 8.0*3/2=12 mm which is rounded to the convenient imperial fraction of 1/2 inch. The parameter is also the source of the "Four Thirds" in the Four Thirds system and its Micro Four Thirds extension—the imaging area of the sensor in these cameras is approximately that of a 4/3 inch video camera tube at appromimately 22 millimetres (0.87 in).
Although the optical format size bears no relationship to any physical parameter of the sensor, its use means that a lens that would have been used with (say) a four thirds inch camera tube will give roughly the same angle of view when used with a solid state sensor with an optical format of four thirds inch.
Verklaring Sensor Vidicon tubes:  http://www.dpreview.com/articles/8095816568/sensorsizes

Hans Schalk