[CES 2008]：Sony 一气推出多款HD數位攝影機,真正的FULL HD而不是1440X1080.

mj909297

我有个问题是EX CCD技术的问题,一直搞不清,谁知道就恳请细解


Sony 的EX CCD据称是IT式,现已广泛用于标清和高清,据观察标清EX CCD其画面色彩及综合表现觉得就是普通IT式的感觉.

标清EX CCD搞到一百多万像素是不是也是F35这种排列?

EX CCD发热比IT式还低,高清机器用的220万像素EX CCD帧频达到1080/50-60帧确实是个进步,但如果截取单帧画面其表现会不会不如
FIT?

EX CCD这种技术倒底是怎么一回事,渴望解答疑惑

[ 本帖最后由 mj909297 于 2008-1-20 09:37 编辑 ]

from1to6

原帖由 HiDV 于 2008-1-11 15:50 发表
CCD尺寸不是像素越多越好！  622万就不是像素偏置的概念了， 而是 RGB三个像素合成一个拥有完整的色彩信息的“像素阵列”的概念！ 这种方式相对来说是模拟 RGB三色 CCD的成像方式。

HiDV在大谈特谈拜尔模式的CCD/CMOS？
来，问你几个简单的问题，看你配不配跟爷们儿过招：
1）拜尔模式下，传感器前的低通滤波器分别是R/G/B单色滤过，其中RGB的比例各为如何？为什么如此设计？
2）RGB三个相邻像素合成一个完整色彩的逻辑像素，请问采用此种构造的600万像素的CCD/CMOS、经这种“三合一”效果后，得到多少具有完整色彩的逻辑像素？
3）你知道几种拜尔模式以外的传感器？应用在哪几个厂商的哪几个产品上？

HiDV

原帖由 from1to6 于 2008-1-12 00:14 发表


HiDV在大谈特谈拜尔模式的CCD/CMOS？
来，问你几个简单的问题，看你配不配跟爷们儿过招：
1）拜尔模式下，传感器前的低通滤波器分别是R/G/B单色滤过，其中RGB的比例各为如何？为什么如此设计？
2）RGB三个相邻 ...

你的破问题真比较多！

GRB吗？嘿嘿 2:1:1的关系，自己去算是多少。反正我的眼睛是对绿色光谱的波长比较敏感。不知道你的眼睛是不是！[s:97]

得到多少吗？这个问题比较难我不清楚耶！是：600万呢？ 还是 450万呢？ 或是 200万呢？  那位知道的告诉我一下！

哪个厂家，我还不敢肯定，不过好像听说美国一个叫Fo...on啥的公司弄了个 x3的 RGB三色感光层的CMOS。反正我老人家接触的广播档摄像机上是没采用过，至于效果如何不得而知了！

偶到想问一个问题，你问我三个，我问你一个算偶吃亏！

偶们摄像机的视频格式中，分 RGB 4:4:4 和 Y、Pr、Pb 的 4:2:2。 在RGB转换得到 Y、Pr、Pb信号的时候，你知道RGB怎么合成吗？（这个取值有几种？？？分别适用与哪种模式的采集规格？？？这样的混合容易造成何种问题？如何解决？）

哎......说是问一个，凑凑数也快三个咯......你就将就回答一下吧！！！[s:97] [s:14] [s:97]

[ 本帖最后由 HiDV 于 2008-1-12 13:08 编辑 ]

HiDV

原帖由 mj909297 于 2008-1-11 23:42 发表
我有个问题是EX CCD技术的问题,一直搞不清,谁知道就恳请细解


Sony 的EX CCD据称是IT式,现已广泛用于标清和高清,据观察标清EX CCD其画面色彩及综合表现觉得仍不如标清FIT,从演播室看非压缩画面色彩特点公平地说E ...

色影无忌那边我就说了， 各种CCD在理论上存在感光灵敏度，靶面面积等上的区别。但关键还是要看厂家的制造工艺。 CMOS由于更多的信号放大器占据了有效感光面积和影响了传感器的灵敏度。理论上好像永远在传感器开口率、灵敏度、动态范围上无法超越同尺寸的CCD。但随着厂家制造工艺的提高，目前不照样相同规格的 CMOS可以和CCD在灵敏度和动态上差不多甚至更好（当然 CCD工艺更成熟，在达到高动态方面更具有优势，所以尤其是高端广播级摄像机方面还是清一色的 CCD ，很少使用CMOS）。

而不同 CCD其实也是一样的。理论上FIT-CCD、FT-CCD、IT-CCD存在区分，但伴随工艺提高它们之间的性能瓶径差别越来越小。

我在那边还特意举了个例子给你：

同样是 3片 2/3英寸的系统， SONY 的 CineAlta F23 和 HDW-F900R！！！  F23采用的是最新的 Power HAD EX Progressive CCD。 而 HDW-F900R采用的是 Power HAD FIT CCD。

但采用EX-Progressive CCD的 F23售价却是： 1890万日元（折合：18万美金）；
http://www.system5.jp/ec/html/item/001/029/item28656.html

采用FIT-CCD 的 HDW-F900R的定价只不过：855万日元（折合：7.85万美金）；
http://www.system5.jp/ec/html/item/001/004/item3644.html

莫非 SONY把差一等级的 CCD用到高价机上； 而把高一等级的 CCD用到低价机上吗？？？（这个逆向思维可玩大了！！！）

另外告诉你一个信息，美国好莱巫最大电影与广播设备器材杂志《Showreel》所作的最新一期的采用 EX-Progressive CCD的 F23 的前期测试报告中，已经明确指出：采用3片 2/3英寸CCD的 F23 在动态性能上竟然超过了采用 35mm电影胶片等尺寸规格的CMOS的 ARRI D20！！！（对于 F23的 2/3英寸 CCD来说，这的确难以让人想象！所以你可以想象一下其 CCD的设计精良程度！ 3片 2/3英寸的 F23都这样了， 那么试想一下采用同样技术特性的 35mm全幅电影胶片尺寸CCD的 CineAlta F35将强到何种程度！！！）。

http://www.sony.nl/biz/view/ShowContent.action?articlesection=3&site=biz_en_NL&contentId=1193315653450

而且在 CineAlta F23还没有正式发布之前的 2006年，其测试版已经被 大名鼎鼎的“沃卓尔斯基兄弟（《骇客帝国》的导演）”看中，在他们继《骇客帝国》之后重新合作的超级大制作的由著名漫画《赛车小子》改编的电影《Speed Racer》（《急速赛车手》，1.6亿美元制作成本）的拍摄中，将全程采用 SONY的 Cinema-F23进行拍摄。（这部大制作的讲述赛车手的电影将在 2008年 5月全球同步公映）。

[ 本帖最后由 HiDV 于 2008-1-12 14:12 编辑 ]

mj909297

原帖由 HiDV 于 2008-1-12 13:35 发表


色影无忌那边我就说了， 各种CCD在理论上存在感光灵敏度，靶面面积等上的区别。但关键还是要看厂家的制造工艺。 CMOS由于更多的信号放大器占据了有效感光面积和影响了传感器的灵敏度。理论上好像永远在传感器开口 ...

看你链接里的价格我就相信EX  CCD 的高水准了,连Viper都只能叹气去了

但我还是渴望深入了解EX  CCD 技术细节,它为何1080/60P都不发热烧毁?
为什么灵敏度居然提高到F11 ?为什么画质会比FIT好?

我老爱问为什么为什么,理解力略强于许三多
您可别吓跑了啊

HiDV

原帖由 mj909297 于 2008-1-12 17:40 发表


看你链接里的价格我就相信EX  CCD 的高水准了,连Viper都只能叹气去了

但我还是渴望深入了解EX  CCD 技术细节,它为何1080/60P都不发热烧毁?
为什么灵敏度居然提高到F11 ?为什么画质会比FIT好?

我老爱问为什 ...

SONY的 F23 和 F35 都是 2007年新发布的产品，自己本身没有公布太多的传感器等的技术细节。

你要想了解更多的话，去访问美国的 Panavision公司网站，其 Genesis数字摄影机的 CCD就是和 F35上的 CCD一模一样的。 Panavision的官方 PDF详细介绍了此 CCD的技术细节！

from1to6

原帖由 HiDV 于 2008-1-12 12:54 发表

偶们摄像机的视频格式中，分 RGB 4:4:4 和 Y、Pr、Pb 的 4:2:2。 在RGB转换得到 Y、Pr、Pb信号的时候，你知道RGB怎么合成吗？（这个取值有几种？？？分别适用与哪种模式的采集规格？？？这样的混合容易造成何种问题？如何解决？）

不就是那几种么？

SDTV用的，模拟YPbPr：

明度:
Y = 0.299*R + 0.587*G + 0.114*B
色差:
Pb= 0.564*(B-Y) = -0.169*R - 0.331*G + 0.5*B
Pr= 0.713*(R-Y) =  0.500*R - 0.419*G - 0.081*B

数码化用的：

明度:
Y = 16 + 65.48*R + 128.55*G + 24.97*B
色差:
Cb= 128 - 37.80*R - 74.20*G + 112.00*B
Cr= 128 + 112.00*R - 93.79*G - 18.21*B

HDTV用的
明度:
Y = 0.2126*R + 0.7152*G + 0.0722*B
色差:
Pb=  -0.1146*R - 0.3854*G + 0.5000*B
Pr=   0.5000*R - 0.4542*G - 0.0458*B

这东西跟讨论CCD有嘛关系？不懂...........

from1to6

原帖由 HiDV 于 2008-1-12 12:54 发表

GRB吗？嘿嘿 2:1:1的关系，自己去算是多少。反正我的眼睛是对绿色光谱的波长比较敏感。不知道你的眼睛是不是！[s:97]

嘿嘿，知道拜尔的1:2:1就好。
你那个SONY新CCD的比例是多少？
跟拜尔相比如何？[s:14]

索尼历史上用过这种结构来生产CCD，你知道么？
是被称为啥结构的？
为啥被拜尔模式取代了，原因知道么？

得到多少吗？这个问题比较难我不清楚耶！是：600万呢？ 还是 450万呢？ 或是 200万呢？  那位知道的告诉我一下！

拜尔模式下，物理像素越大，得到的逻辑像素都是接近于物理像素的。
600万级别的物理像素，最后得到的逻辑像素都能在600万上下。因为除了边角的一圈像素外，其他像素都被重用了四次、分别与上下左右四个方向的其他两个颜色的物理像素合作、去生成逻辑像素了。
所以拜尔模式的像素合并，绝不是什么“三个像素才能合并成一个逻辑像素”这么简单，而是每三个相邻的像素就能合成一个逻辑像素。这与索尼的新传感器那种“三个合一个、绝不重用”的策略是截然不同的。索尼这种策略，如上所述，乃是历史上就搞过、并被拜尔模式所彻底淘汰掉了的一种旧有技术的变形重生而已。
嘿嘿

哪个厂家，我还不敢肯定，不过好像听说美国一个叫Fo...on啥的公司弄了个 x3的 RGB三色感光层的CMOS。反正我老人家接触的广播档摄像机上是没采用过，至于效果如何不得而知了！

同样是R/G/B分光，除了拜尔模式，有垂直分光重复采样和水平分光重复采样两大系列。
X3为代表的传感器是垂直、CANON和NIKON、富士也各有垂直分光传感器的专利公布；此外的水平分光的解决方案，索尼这个可以说是最愚蠢的解决了，把一个像素的大小切为三份、来分别接受RGB，远远比不上对同一束光线分光后3CCD/CMOS采样。
所以形容这块CCD，就只能说是“从垃圾堆里拣来的”........[s:6]

许仙-仙也

有专家(QUALIA-002)评论说这个SONY 新发布的SR12  FULL HD 摄象机清晰度不如CANON:
http://   itbbs.     pconline    .com   .cn   /topic.jsp?tid=8077572&pageNo=1   (复制链接时请去掉空格)

QUALIA-002
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这个发布的产品使用依然是菱形的 ClearVid-CMOS。只不过加入了PMW-EX1 上的 Exmor-CMOS 的超小间距的 A/D转换技术，另 CMOS的信号传输速度更快，同时也让片上开口率更高而已！

但请搞清楚，这个 CMOS本身还是 ClearVid-CMOS。和能用于准专业高端设备的 Exmor-CMOS 完全是两回事！

而且 ClearVid-CMOS由于是菱形像素结构，所以无法和一般视频方式的四方形像素做到点对点的一一对应关系，所以即便像素分辨率高，但实际观赏清晰度依然无法获得实质性提高。

这也是 SONY划分民用产品和准专业产品的策略，民用产品 SONY是死活不肯用类似 PMW-EX1 上的  Exmor-CMOS的！！！

Full-HD 的概念当然是 1920 x 1080！而且不是松下那种伪高清的仅仅记录是 1920 x 1080的，而最重要的传感器是靠令人不耻的“像素偏移”插补出来的。

硬件规格来说， SONY此次发布的 SR12 等产品的确采用的是 1/2.9 英寸的 540万像素的 CMOS（当然在视频采集的时候为了提高感光性能同列的 4个相同色彩的像素是可以合并成一个像素使用的）。


在你那个贴中我没空多回贴了，这里一并讲吧！这种小机器的 24p电影模式是没有多少实际应用价值的， 24p的电影拍摄模式必须要有摄像机内部的 Gamma调整拥有电影的修正风格，而这种小机器的 Gamma调整是没有此类功能配合的（严格来说，你 Gamma最好是能通过软件定制进行任意调整）。

仅仅是 24p模式拍摄，而且那像松下那种 1/6英寸的传感器以这种逐行方式进行拍摄（拍出来的图像有没有实际观赏的价值都是问题）。

24p的电影逐行模式至少采集的传感器尺寸要大，要能保证高感光特性。否则免谈（还是好好用好你的隔行扫描模式吧）。

掌中宝机器支持 24p纯粹是噱头（增加一个口述的功能卖点而已），没有任何实际的实用价值！！！

你 24p的电影逐行模式至少也要用到类似 FX7 或 A1这类机器上才有起码的意义。


以多个同色单色像素合成一个大的“像素阵列”，等于扩大了“一种色彩像素的感光面积”！再加上其本来具有的 1/2.9英寸的 CMOS（比 FX1 的 3片结构的 1/3英寸传感器还略大）较大的传感器表面积，可以肯定其灵敏度远胜过松下发布的那个唬弄人的 1/6英寸的东西！

而且由于采集分辨率是足够的 1920 x 1080（不是像松下的 SD9那样原本 960 x 540 的 52万像素的采集分辨率，靠“像素偏移”进行插补），所以清晰度锐度也肯定有优势。

唯一的问题是菱形像素结构不能做到点对点，所以肯定会在锐度上逊色于做到点对点的 Canon新发布的 Full-HD的机器。

另外就是单片传感器共有的缺陷，一个像素对应的一种色彩的拜尔滤光片，要靠估算利用“色彩空间插值”来获得另外缺少的两种色彩的取值，所以会产生“低通性”，这在某种程度上会影响清晰度。

三片 RGB的传感器是原始 RGB采样，不需要“色彩空间插值”，所以不会产生单片机的低通影响。

但三片机像松下的 960 x 540 的有效像素就太逊了，通常像素偏置只应该在水平方向使用，而对清晰度和锐度影响最大的垂直方向应该要保证足够的 1080的像素分辨率（比如 SONY的三片机： FX1、FX7等，其有效像素都是：960 x 1080 的 104万，只在水平方向利用像素偏置）。

松下产品在水平和垂直方向都使用像素偏置直接导致的结构就是高清拍摄的画面基本类似于标清！

以 HVX200的测试结果，实际人眼能看到的清晰度水平只有：540线。（这个清度比 HDV标准结像度的 800线尚且有巨大的差距。更不要说和 1920 x 1080 的实际 1000线以上的解像度了！）。

JVC 和 松下的机器不是 150万像素，而是 52万像素的960 x 540（你可别把三片 CCD的像素进行乘法运算）。

像素偏置是以传感器和 DSP的配合来共同完成的一种硬件 + 软件的插值运算。

像素偏置能提高摄像机的采集信号的调制深度（也就是输出画质的清晰度的确能够增加）。但这个增加幅度是很有限的。一般来说像素偏置是只在水平方向才使用的。 而因为 JVC 与 Panasonic的机器是 960 x 540的，所以在垂直方向它们的实际像素也严重不够。所以在垂直方向它们的机器也用来像素偏置。垂直方向的像素偏置相对水平方向来说，其对像素原始结构的破坏比较大，将破坏图像原由的锐度水平（所以一般的高端点的机器即便要用像素偏置也会尽量避免在垂直方向使用）。

正因为松下 960 x 540的 CCD，在水平和垂直方向都用到像素偏置，所以其图像锐度细节大幅损失，拍出来的画面不像是高清，而像标清。其 HVX200拍摄的画面截图，还被这里某个版主误认为是对焦没有对好！（可想而知其对清晰度的像素原始结构的破坏程度）。


至于 SONY的 ClearVid-CMOS的菱形结构主要的问题是无法和一般视频的四方形像素结构做到点对点，所以也会影响画面的锐度。 在相同像素分辨率下，仅以清晰度来说还是传统四方形的像素结构更好。


Canon 的机器都是点对点的 Full-HD ，在这种单片的小机器中清晰度是最好的。

SONY的产品不在于其像素是否是 Full-HD，而是它的像素和目前视频主流规格的四方形像素无法做到点对点对应。这一点非常重要。所以像素很高也是枉然，其清晰度不会有实质性的提高。估计清晰度水平上和那个瘪脚的松下 960 x 540的三片机差不多！

SONY的 CMOS有两种, ClearVid-CMOS（这个是大量的民用机上使用的 菱形像素结构的 CMOS）。

Exmor CMOS，这个像素结构是传统的四方形的，而且由于 A/D转换间距更短， 信号放大器电路更小，所以信号传输速度与片上开口率都比一般的CMOS要高。

但目前的 Exmor CMOS只用于其手持准专业机的旗舰，7万元左右的 PMW-EX1（民用与一般的准专业机上尚未见到有使用 Exmor CMOS的机型）。

SONY在不同类别的产品上使用不同的 CMOS技术那是为了产品层次不同定位，如果一般民用机都使用 Exmor CMOS了，那高端与低端之间也就不是那么泾渭分明了。

1.我初步分析下（请指正）：
　　 双重录制这个新概念功能最早是由索尼研制出来，就是想兼顾动态拍摄和静态影像。这个功能其实目前来说还是非常有发展前途的，毕竟谁都想拥有动态影像的同时又能记录下静态拍摄的快乐，所以除了成本太高，这个功能对 CCD 或 CMOS 的像素也有极大的要求。

    其实，对高清HDV1920*1080来说，207万像素就够了，但对于静像显然分辩率太低。怎么办呢？

    Sony 的ClearVid COMS成像系统使用了一种新方法生成画面，和传统传感器不同的是，传感器上像素矩阵不是水平排列，而是呈45度角的菱形排列。针对这样的矩阵，Sony开发了一种基于对角线形态而不是基于像素形态的插值采样模式，他们称之为“钻石采样”(diamond sampling)。更重要的是，COMS对应每个像素都有独立的地址码，这样就能以极其智能的方式管理数据，而这些是CCD作不到的。最终，CMOS的实际像素值就被提升了。

    因此，SONY采用ClearVid COMS的根本原因，就是要同时兼顾动态和静态。

    当然，ClearVid COMS在兼顾动态拍摄和静态的同时，也带来了不好的地方，就是菱形的CMOS在像素的对应方面不能完全与 HDV的像素特征完全对应（而Canon的传统四方形CMOS则是完全能对应HDV的像素特征）。所以细节方面不如HV20清晰锐利。

2.结论就是，如果要兼顾HDV/DC功能，买SONY的没错；如果只需要HDV,Canon就够好了。


摄像机是一个系统工程，不是一个传感器的问题， 三洋的系统主要问题在为了将机身减到最小，采用了极小镜头。而且其镜头也没有采用几个大厂的技术。

另外一个重要问题是三洋的 CMOS并不是为动态采集设计的，它并不具备动态采集时高像素 CMOS多个同色像素合并成一个大的“像素单元”的协作工作方式来提升感光灵敏度！

所以它的产品的感度实在太低（400万像素）。

类似 SONY 和 Canon的高像素 CMOS都具有动态采集 1920 x 1080 图像时，多个同列相同色彩的像素合并成“共用感光的像素单元”的能力。

你比如 SONY发布的产品，它的有效像素是 570多万，但采集分辨率是 1920 x 1080的 207万。它就是把三个同色像素合并成一个“像素单元”！（高像素的传感器，靠这种合并方式提升感光灵敏度是非常重要的！否则那么小的传感器，那么多的像素，拍出来的画面能看吗？？？光线稍微差一点就噪点密布了）。

[ 本帖最后由 许仙-仙也 于 2008-1-15 16:38 编辑 ]

许仙-仙也

如果要兼顾HDV/DC功能，买SONY的没错；如果只需要HDV,Canon就够好了。[s:20] [s:20] [s:20]

聪明小猪猪

我认为84楼转的文章说的都是正确的!!
我一直对SONY使用45度排列的象素耿耿于怀.富士在照相机上也使用过相同的技术,最终被大家抛弃了.这也是我坚决抛弃SONY的民用HDV机的原因(除了第一代的HC10).

许仙-仙也

现在明白了:
佳能 HF10  ------能实现1080P(30P),点对点方形象素逐行扫描图象拍摄.
SONY SR12 ----仅仅实现1080i ,非点对点菱型象素,隔行扫描图象拍摄.

许多网友的实践还说明混暗环境下拍摄的图象CANON的图象噪点要明显少于SONY.


结论----如果只考虑摄象则CANON完胜.SONY由于象素多,静态图象性能好.

[ 本帖最后由 许仙-仙也 于 2008-1-17 12:12 编辑 ]