Canon bouwt 's werelds grootste cmos-beeldsensor

Canon is erin geslaagd om de grootste cmos-beeldsensor ter wereld te ontwikkelen. De beeldsensor meet 202x205mm en is daarmee net uit een 300mm-wafer te stansen. De sensor is door het grote oppervlak zeer lichtgevoelig.

De reusachtige sensor, een fullframe-sensor past er ongeveer veertig keer in, heeft volgens de spierballentaal van Canon genoeg aan een honderdste van de hoeveelheid licht die op een fullframe-sensor valt om een beeld te vangen. Dit maakt het mogelijk om video met een framerate van 60fps op te nemen bij slechts 0,3lux aan beschikbaar licht. Dat maakt de sensor onder meer geschikt om opnames van de sterrenhemel te maken.

De onderzoekers moesten voor het ontwikkelen van de grote cmos-beeldsensor een aantal obstakels overwinnen. Zo heeft het vergroten van de beeldsensor tot gevolg dat het uitlezen ervan problemen oplevert bij het synchroniseren van de signalen. Dat is vooral van belang bij video-opnames. Canon zegt speciale elektronica te hebben ontwikkeld die deze problemen moet verhelpen. Ook werden voor de productie van de sensor bijzondere eisen gesteld aan de cleanroom, om verontreinigingen in de wafer te voorkomen.

De onderzoeksafdeling van Canon deed al eerder van zich horen. Vorige week maakte het Japanse bedrijf bekend een cmos-beeldsensor in aps-h-formaat met 120 megapixels te hebben ontwikkeld.

Reacties (68)

[cyuen]

Er staat ook weinig relevante informatie in de persbericht/ tweakers.

Lees hier meer interessante informatie

At 202 x 205 mm, the newly developed CMOS sensor is among the largest chips that can be produced from a 12-inch (300 mm) wafer, and is approximately 40 times the size of Canon’s largest commercial CMOS sensor.*2

In the past, enlarging the size of the sensor resulted in an increase in the amount of time required between the receiving and transmission of data signals, which posed a challenge to achieving high-speed readout. Canon, however, solved this problem through an innovative circuit design, making possible the realization of a massive video-compatible CMOS sensor. Additionally, by ensuring the cleanest of cleanroom environments during the production process, the sensor minimizes image imperfections and dust.

Because the increased size of the new CMOS sensor allows more light to be gathered, it enables shooting in low-light environments. The sensor makes possible the image capture in one one-hundredth the amount of light required by a 35 mm full-frame CMOS sensor, facilitating the shooting of 60 frame-per-second video with a mere 0.3 lux of illumination.

Potential applications for the new high-sensitivity CMOS sensor include the video recording of stars in the night sky and nocturnal animal behavior.

http://www.canonrumors.com/

[mjtdevries]

Heb je het bericht op tweakers wel gelezen?

Er staat namelijk precies hetzelfde in als bij Canonrumors. (die ook gewoon het persbericht van Canon overgetypt hebben)

Welke relevante informatie van Canonrumors mis je op tweakers?

[MadButcher]

Resolutie gevonden van dat ding: 13.280 x 9184 = 121.963.520 pixels.

bron: http://www.automatisering...megapixel-camerachip.aspx

[Reactie gewijzigd door MadButcher op 24 juli 2024 09:58]

[sOid]

Ja, heel leuk. Maar als ze die tijd en energie nou eens zouden steken in een 5Dmk2 of 5Dmk3 met goede autofocus, zou iedereen er meer aan hebben...

[DJ TerraByte]

Oh nee hoor, Canon zal ook wel een bijbehorende lens willen maken alvorens ze tijd steken in de bestaande Canon EOS 5D Mark II of Mark III.

Ik kan me voorstellen dat de ongelooflijk heftige resolutie, alle imperfecties van een lens laat zien - en dat kan juist een gewenst effect zijn als je ze probeert op te sporen...

[wankel]

Ik kan me voorstellen dat de ongelooflijk heftige resolutie,

Wélke resolutie? Ik gok dat de resolutie láger is dan die van 'n 5D MII. Het sensoroppervlak is 40 maal zo groot, de lichtgevoeligheid is 100 maal zo groot.

De lichtgevoeligheid is afhankelijk van de pixelgrootte, het oppervlak dat actief fotonen kan opvangen en omzetten. Aangezien het oppervlak 40 keer zo groot is, zou de resolutie bij gelijke pixelgrootte weliswaar rond de 800 Mpixel liggen (20*40), maar de lichtgevoeligheid zou gelijk zijn.

De lichtgevoeligheid is echter 100 maal zo groot terwijl het oppervlak "maar" 40 keer zo groot is. De pixelgrootte zal dus ongeveer 40/100 zijn van de 20 MP van de 5D: 8MP dus.

[Verwijderd]

Of een goede 60D, niet dat plastic ding....

Maar ik zie dit nog wel in telescopen terecht komen. Daarin is dit wel handzaam, en die lichtgevoeligheid is uitermate belangrijk. En 100 keer lichtgevoeliger dan fullframe zal vast wel betekenen dat het 25 keer lichtgevoeliger is dan wat er nu in Hubble zit.

Iets voor de James Webb? Als extra?

[foobar79]

Off-topic.,

De opvolger van de 50D is eigenlijk de 7D.

De 60D moet je als uitbreiding op de range zien.
Waarschijnlijk hebben ze echter als naamgeving bedacht dat alle pro camera's in de 1 cijfer D reeks dienen te komen. Vandaar deze "switch".

[PaulC]

Naar verluidt zou de autofocus van de Nikon D3s / D3x wel redelijk goed zijn. (op dat gebied veel beter dan Canon)
(onlangs nog ergens review gelezen waar de Canon en de Nikon door sportfotografen werd vergeleken aan de hand van snel bewegende objecten)

[sOid]

Ja, dat klopt. De D3 schijnt echter ook niet perfect te zijn, maar toch. Ze hebben een verder uitstekende camera een ontzettende handicap gegeven.

[mjtdevries]

Of je gaat eerst eens kijken waar ze het over hebben voor je reageert....

het AF systeem van de 5DII is al lang een punt van kritiek omdat ie zoveel minder is dan de AF systemen van andere Canon cameras. (De 5DII gebruikt hetzelfde AF systeem als de oude 5D)

De vergelijking met Nikon slaat daardoor ook nergens op.
Het grote verschil in het algemeen tussen Nikon en Canon AF is het volgende:
- Nikon gebruikt heel erg veel AF punten in 1 richting. (en kan dus niet scherpstellen op objecten die toevallig in de andere richting contrastrijke delen hebben)
- Canon wil zoveel mogelijk "cross-AF" punten gebruiken. Die nemen meer ruimte in, maar hebben het grote voordeel dat je veel minder last hebt dat je niet scherpstellen op een onderwerp. (Er zijn hele volksstammen dus juist daarom van een xxxD camera naar een xxD model gaan)
Verder gebruikt Canon ook speciale AF punten die gevoelig zijn op f/2.8 en daardoor extra nauwkeurig zijn. Maar ook die AF punten nemen extra ruimte in.

Het hangt dan maar net van de situatie af welk systeem op dat moment het beste uitkomt voor je.

[ktf]

Geweldig... geen idee hoe hoog hun yield is geweest, maar ik denk dat ze hier wel even mee zoet geweest zijn. Een wafer zonder defecten zie je geloof ik niet zo gek vaak. Als je ziet wat de yield van nvidia was bij hun laatste rits videokaarten... of werkt dat hier anders?

[Reactie gewijzigd door ktf op 24 juli 2024 09:58]

[DJ TerraByte]

ik denk dat de yield "1" is
1x goed bouwen en ook maar 1x produceren.
Daarna het zweet van de voorhoofden vegen en blij zijn met 1 megasensor.

[PPie]

Yield is het percentage goede produkten wat je krijgt van een batch.
Normaal kun je bijvoorbeeld 100 produkten van 1 wafer halen, als hiervan 95 goed zijn, is de yield 95%.
Ik geloof er weinig van dat ze met 1 poging 1 goede sensor hadden.
Eerder 1000 wafers -> 1 goede sensor...

[MadButcher]

De Yield is een statistisch gegeven.
En kan bij dit soort batches alleen maar beter benaderd worden door er meer te produceren.
Als er 10 getracht gemaakt te worden , dan heb je een bepaald betrouwbaarheidsinterval over de yield.
Als er 1000 getracht gemaakt te worden, dan kan kan je met een grotere zekerheid zeggen wat de yield wordt.
Alleen is een produktie-proces variabel, het proces zelf zal ook verbeterd worden, en zo ook de yield.

[robvanwijk]

De beeldsensor meet 202x205mm en is daarmee net uit een 300mm-wafer te stansen.

Wacht even; er gaat één exemplaar uit een wafer...!? Zal een lekker prijzig speeltje worden!

De Yield is een statistisch gegeven.

De yield die je (vantevoren) verwacht is een statistisch gegeven. De yield die je daadwerkelijk gehaald hebt (achteraf gezien) is gewoon een getal.
Het enige wat we over de (behaalde) yield van dit ding kunnen zeggen is dat ie strikt groter is dan 0 (ze hebben immers, (minstens?) één werkend exemplaar). De yield die je verwacht is heel erg veel kleiner dan 1 voor zo'n monsterchip als dit. Ik wil niet eens uitrekenen hoe laag; in feite moet je een volledig foutloze wafer hebben om een foutloze chip te krijgen. Want repairability vierde alinea schiet bij een sensor ook niet echt op.

[Aham brahmasmi]

ik denk dat de yield "1" is
1x goed bouwen en ook maar 1x produceren.
Daarna het zweet van de voorhoofden vegen en blij zijn met 1 megasensor.

Hangt er vanaf of het ze niet een paar mislukte pogingen hebben gehad. Misschien hebben ze wel drie wafers weg moeten gooien en is het de vierde keer pas gelukt: yield van 0,25.

[brompot758]

Als ze een soortgelijke resolutie aanhouden als een mainstream fulframe sensor (21 Mpix of zo) dan zijn de lichtgevoelige cellen 40 keer zo groot als normaal. Daarmee worden ze ook minder gevoelig voor onzuiverheden in het substraat e.d. omdat de relatieve grootte van een defect veel kleiner is.

Hoe kleiner de techniek, hoe gevoeliger voor defects. NVidia gaat steeds kleiner, wat slecht is voor de yield. Canon doet het omgekeerde met deze sensor.

[wankel]

Van de Canon-website:

TOKYO, August 31, 2010—Canon Inc. announced today that it has successfully developed the world's largest(*1) CMOS image sensor

^{(*1) As of August 27, 2010. Based on a Canon study.}

Wij van WC-eend...

Los daarvan, het ís een flinke IC. Er staat wel wat over de oppervlakte en dat het érg lichtgevoelig is, maar geen interessante trivia (aantal pixels, andere transistors ed die meegebakken zijn, energieverbruik, ^edit:cropfactor.... ;-) etc)

[Reactie gewijzigd door wankel op 24 juli 2024 09:58]

[DJ TerraByte]

Cropfactor... eens kijken, als een fullframe een "cropfactor" van 1 heeft, en een APS-C een cropfactor van 1,6....
De sensor is 40x zo groot als een fullframe, dus doodleuk cropfactor 40 dan?
^{Dit valt te lezen in de bronvermelding.}

En over het wij-van-wc-eend-principe; ze hebben geen ander bedrijf gevonden wat een grotere sensor gemaakt heeft.
"Based on a Canon study" slaat dus puur op het feit dat Canon geen ander bedrijf kent met een grotere sensor, en aannemelijk hebben ze niet 5 minuten gegoogled naar "biggest cmos sensor in the world"

Het aantal megapixels is MOGELIJK ongeveer 844.
Dit is als je 40x de 21,1 megapixels telt van de sensor waarmee vergeleken wordt.
edit: hmmm en nu lees ik overal het verhaal over de lichtgevoeligheid, 100x zo veel.
Dus dan hou je nog 8,4 megapixels over?

[Reactie gewijzigd door DJ TerraByte op 24 juli 2024 09:58]

[DexterBelgium]

Cropfactor 1:40 (dus ong 0.025) denk ik eerder (APS-C is kleiner dan fulframe, en heeft een hogere cropfactor, dus het omgekeerde is hier waar).

En over de resolutie: ze gaan dus eerder voor grotere lichtgevoelige cellen eerder dan superreso. Het is denk ik gokken waar ze gaan uitkomen.

Dit zou toch prachtig kunnen zijn voor telescopen, niet?

[wankel]

Dit zou toch prachtig kunnen zijn voor telescopen, niet?

Zou kunnen ja, als de lichtgevoeligheid per oppervlakte omhooggaat maar de resolutie gelijkblijft.

Bij "normaal" formaat fotoapparaatuur, zit je met compactcamera's erg dicht tegen het ruisniveau aan. (Fullframe) SLR's hebben bij ongeveer gelijke resolutie een groter oppervlak en een betere signaal/ruisverhouding. De hoeveelheid licht die bij gelijke optiek binnenvalt, is echter gelijk. Per oppervlak is er bij een grotere sensor dus minder licht beschikbaar. Door de iets grotere structuren van de sensor, zit je minder snel met ruis en kun je dus ook met mínder licht een correcte waarde uitlezen.

Astronomische waarnemingen moeten het met name hebben van lange sluitertijden om maar voldoende licht op te vangen. In die lange tijd is er ook meer kans op ruis, netzolang tot het ruisniveau het signaalniveau overstemt.

Deze megasensor kan dan lichtgevoeliger zijn, maar van de signaal/ruisverhouding wordt net zo min gewag gemaakt als van de resolutie.

[_ferry_]

Ik dacht eigenlijk dat zulk soort sensors al langer gebruikt werden in telescopen danwel satellieten? Misschien is dit nog weer groter ofzo, maar het lijkt mij sterk dat er in een satelliet een mark 1 hangt (of een gewone 35mm sensor)

[Reactie gewijzigd door _ferry_ op 24 juli 2024 09:58]

[boner]

Daar is dit wel uiterst geschikt voor. Nu heeft een inslag van een atomair deeltje een enorme schade, bij deze is de schade veel kleiner omdat het relatieve oppervlak van dat ene schade geval veel kleiner is. Ook de lichtgevoeligheid is wel erg prettig voor astronomie. Maar het stroomverbruik zal wel navenant groot zijn en dat is dan weer lastig dunkt mij.

[Sir Isaac]

Daar worden ook aan elkaar geplakte sensoren gebruikt. Dit scheelt weer een blinde lijn in je beeld.

[SirLenz0rlot]

in een sateliet zit nog een rolletje toch?

anyways, nice achievement

[Reactie gewijzigd door SirLenz0rlot op 24 juli 2024 09:58]

[Noxious]

Ja sure, die sturen ze per post terug grapjas

OT: Leuk dat het kan, maar ik zie hier weinig nuttige toepassingen voor behalve bijv. voor de sterrenkunde enzo? En misschien sattelieten die foto's bij nacht maken.

Nachtscenes in films worden misschien makkelijker qua belichting maar de boel overbelicht ook snel gok ik?

[PrinsEdje80]

CMOS wordt nog niet echt in de sterrenkunde gebruikt. Daar valt men vooral terug op CCD. De reden daarvoor is dat CMOS nog niet echt te calibreren valt: een fotootje maken is leuk, maar je wilt als sterrenkundige wel precies weten hoe helder alles is (in ieder geval relatief ten opzichte van elkaar). Als je dat niet kan, dan is dit vrij spijtig.
Natuurlijk is ook de vraag: hoe zit dit ding er cosmetisch uit? Wat is de fractie slechte pixels? Zijn er dode kolommen (alhoewel een CMOS leest op pixel basis uit, toch?)? Hoe diep zijn de electron-wells? Wat is de gevoeligheid als functie van golflengte? Hoe lineair is gevoeligheid van de chip? Dit zijn allemaal dingen die bepalen of het nuttig is om dit voor de sterrenkunde te gebruiken.

Over foto's en satelieten: oorspronkelijke satelieten ontwikkelden de foto's aan boord van de sateliet en stuurden deze met tv signalen over als ik het goed heb.

[Pmf1971]

Nee joh, in een vuurbestige koker en ejecten....komt vanzelf ergens op de grond terecht

[mcDavid]

Haha we lachen er nu om, maar de eerste spionagesattelieten werkten inderdaad zo.

Waarschijnlijk liggen er nog heel wat top-secret fotorolletjes op de oceaanbodem, die niet op tijd teruggevonden zijn.

[Verwijderd]

Vaak werden de capsules ook vertraagd door een parachute en mid-air opgehaald door vliegtuigen die hier een haak voor hadden. Op momenten dat de capsule bijvoorbeeld boven vijandig gebied zou landen omdat de satelliet daarboven hangt.

[flippy]

daarom zat er een dop in van zout, als de capsule niet binnen enkele uren was binnengehaald lost het zout op en zinkt de capsule.

[hiostu]

Dat rolletje wordt naar een ontwikkelingsland gestuurd

[mjl]

Nee joh er zit een ontwikkel station in en een negatieven scanner en een gprs zendertje

Eens in de zoveeltijd haal je dan de volle rolletjes op en vul je die (en de chemicalien) weer bij

[MadButcher]

Nasa gebruikt Nikon.

[Verwijderd]

Enkel in het Russische gedeelte van het space station...
Dat vergeet Nikon je telkens weer te vertellen, maar blijkbaar werkt hun propaganda wel.

[cyuen]

Interessant voor low light fotos zoals ze daar zeggen, vraag me wel af hoe groot de lens wel is die je daarvoor moet gebruiken

edit bedankt mjtdevries... vraag me af of Canon niet de andere kant opging wanneer de consument zeiden dat ze een EVIL wou

[Reactie gewijzigd door cyuen op 24 juli 2024 09:58]

[mjtdevries]

hmm, waarschijnlijk het formaat dat bij de Canon TV-5200mm 1:14 hoort?
Weeg maar 100kg.
http://www.mir.com.my/rb/...ses/reflex8002000/cat.htm
Bij de derde lens in het plaatje zie je aan de rechterkant een heel klein spiegelreflex cameratje zitten. (35mm SLR)
Als je zoekt op Canon 5200mm FD zie je ook nog wat aardige videos.

alleen is het op zo'n grote sensor geen extreme super tele meer, maar een wide-angle

[Aham brahmasmi]

hmm, waarschijnlijk het formaat dat bij de Canon TV-5200mm 1:14 hoort?
Weeg maar 100kg.
http://www.mir.com.my/rb/...ses/reflex8002000/cat.htm
Bij de derde lens in het plaatje zie je aan de rechterkant een heel klein spiegelreflex cameratje zitten. (35mm SLR)
Als je zoekt op Canon 5200mm FD zie je ook nog wat aardige videos.

alleen is het op zo'n grote sensor geen extreme super tele meer, maar een wide-angle

Klopt totaal niet. Die lens (net als elke andere kleinbeeldlens) projecteert maar een klein cirkeltje op het midden van deze sensor.

[mjtdevries]

Volgende keer even wat beter lezen voor je reageert...

Ik heb namelijk helemaal niet gezegd dat die lens op deze grote sensor gemonteerd kan worden. Ik geef alleen maar aan dat lenzen voor die sensor dit soort groottes en gewichten zullen hebben.
En vervolgens kun je ook vrij makkelijk een schatting doen in de FOV die je met deze diameter en lengte krijgt in combinatie met zo'n gigantische sensor: namelijk een groothoek.

[wankel]

[...]
Klopt totaal niet. Die lens (net als elke andere kleinbeeldlens) projecteert maar een klein cirkeltje op het midden van deze sensor.

Bij welke afstand brandpunt-projectie? Of heb je het idee dat de uittredende lichtbundel uit parallelle stralen bestaat?

[flippy]

zeiss heeft nog een leuke voor een 6x6 hasselblad:

apo sonnar 1700mm

ding weegt slechts een haartje boven 250 kilo. (ideaal voor safari )

[DJ TerraByte]

Gefeliciteerd Canon, met het behalen van deze enorme technologische mijlpaal!
Dit is hét bewijs dat Canon's R&D niet bepaald stil zit.

Misschien gaat dit ook betekenen dat fullframe weer in de lift gaat, en dat Canon straks gaat researchen voor een Canon EOS 5D Mark III ofzo

[Aham brahmasmi]

Gefeliciteerd Canon, met het behalen van deze enorme technologische mijlpaal!
Dit is hét bewijs dat Canon's R&D niet bepaald stil zit.

Misschien gaat dit ook betekenen dat fullframe weer in de lift gaat, en dat Canon straks gaat researchen voor een Canon EOS 5D Mark III ofzo

Dat ze een sensor van 20x20cm maken zegt natuurlijk heel weinig over mogelijke vooruitgang in 24x36mm sensoren. Het kan, (laten we het hopen) maar dit kan ook een speciale opdracht geweest zijn...

[MadButcher]

Zo'n sensor is in praktijk denk ik alleen voor lange-afstand objecten te gebruiken.
Voor dichtbij krijg je zo'n extreem korte DOF dat je een extreem klein diafragma moet gebruiken, waar diffractie weer bij om de hoek komt kijken.
Voor 'middel-lange' afstanden zoals een landschap kun je misschien nog wel een leuke DOF creëren.

[Reactie gewijzigd door MadButcher op 24 juli 2024 09:58]

[Aham brahmasmi]

Zo'n sensor is in praktijk denk ik alleen voor lange-afstand objecten te gebruiken.
Voor dichtbij krijg je zo'n extreem korte DOF dat je een extreem klein diafragma moet gebruiken, waar diffractie weer bij om de hoek komt kijken.
Voor 'middel-lange' afstanden zoals een landschap kun je misschien nog wel een leuke DOF creëren.

Och, 20x20 is niet echt nieuw. Er bestond allang een Polaroid 20x24: http://www.bwphotopro.com/Site/Polaroid_20x24.html
Zeker wel bruikbaar. De korte scherptediepte is juist mooi aan grootformaat. Dat kun je met kleinbeeld alleen namaken door met een telelens heel veel shots te stitchen (grote sensor emuleren).

En deze is nog weer een stuk groter: http://www.cameratruck.net/Site/Landing.html

[DJ TerraByte]

aanvulling: dat laatste effect met het stitchen heet het "Brenizer effect".

[Clavius]

Een wafer stans je niet Pieter, die zaag je. Stansen zou direct resulteren in een bak scherven.

[CH4OS]

Een wafer stans je niet Pieter, die zaag je. Stansen zou direct resulteren in een bak scherven.

En zagen zorgt voor zaagsel en dus ook breukjes langs de randen... Ik denk dus eerder dat het met een snijbrander gesneden word.

[Striker_zelf]

Nee, het gebeurt echt met een (zelfs watergekoelde !) diamant zaag. Ziet er vrij lomp
uit als je zo'n wafer op de zaagbank ziet liggen...

[Sardia]

Gesneden met een waterstraal dacht ik toch echt. Maar ik kan er naast zitten (slim chance).