APS ใหญ่ๆ ดีกว่า APS เล็กๆยังไง?

ดูรูป B ดีๆ
จะเห็นว่า แต่ละ APS มันแยกจากกันค่อนข้างห่าง

สังเกตุในรูป ซ้ายล่างไหม ส่วนที่มีชื่อว่า Potential Well ... มันเป็นบ่อเก็บอีเล็คตรอน

เวลาแสงมาโดน Photodiode มันจะชนให้อีเล็คตรอนกระเด็นมากองอยู่ในบ่อ
แสงมาก อีเล็กตรอนก็มีมาก

แต่ถ้าบ่อตื้น หรือ ระยะระหว่างบ่อแคบ เจ้าอีเล็กตรอนจากบ่อนึง ก็ล้นท่วมไปอีกบ่อนึงได้

นี่ก็อีกส่วน ที่ทำให้คุณภาพของรูปที่มี APS เล็กๆ ต่ำลง (ไม่เกี่ยวกับขนาดของ CCD เลย)

เจ้าบ่องี่เง่านี่ ยังก่อปัญหาอีกหลายเรื่อง

มันไม่ใช่บ่อที่ขุดมาดีๆ ... มันมีรั่วมีซึม

ถ้าบ่อเล็กๆ จะมีอีเล็คตรอน (E-) ซึมเข้าไปท่วมบ่อได้
ทั้งๆที่ไม่ได้มีแสงหล่นลงไปซักหน่อย

ถ้าบ่อเล็กมาก นอกจากใส่ E- ได้แค่ 4-5,000 ตัวก็ท่วม ก่อปัญหาอย่างที่ว่าไปใน คห.16 แล้ว
ตอนไม่มีแสง ยังมี E- ซึมเข้ามาท่วม 40-50 ตัวเป็นประจำ
เขาเรียก E- ที่ซึมเข้ามาเนี่ย ว่า Dark Current, Thermal Electron ... (ภาษาชาวบ้าน เขาเรียกว่า noise .. สัญญาณกวนจ้ะ)
แถมไอ้เจ้า E- เนี่ย ... ยิ่งร้อน ยิ่งซึมเร็ว
ตัว CCD อันกระจิ๋ว มันร้อนอ่ะ .. ระบายความร้อนไม่ทันหรอก

ในขณะที่บ่อใหญ่ๆ คุณภาพสูงปรี๊ด มี E- ซึมเข้ามาแค่ 5-10 ตัวเอง
แถมยังเก็บ E- ได้ 30,000-50,000 ตัวแหนะ
เมื่อตัวมันใหญ่ ลายทองแดงเส้นใหญ่ๆ ก็ระบายความร้อนออกได้เร็ว

สรุปๆ .. คุณภาพมันจะต่างกันขนาดไหน เห็นๆอยู่ โดยไม่ต้องไปวุ่นวายเรื่องอื่นๆ ให้ปวดหัวเพิ่ม

---

การกำจัด noise จะทำให้คุณภาพรูปลดลง

การกำจัด E- ที่ล้นท่วม ทำให้คุณภาพรูปลดลง

กระบวนการสร้างภาพ ล้างภาพ เก็บภาพ กินพลังงาน และช้า ... ถ้าจะให้เร็ว ก็ต้องเก็บหยาบๆ .. ข้อมูลภาพที่ไม่สำคัญเท่าไหร่ ก็โยนทิ้งไป

พวกนี้ ทำให้คุณภาพของภาพสุดท้าย แย่ทั้งนั้น

กล้องใหญ่ ... นอกจาก APS ใหญ่แล้ว วงจรซับซ้อนขึ้น ทำให้ภาพออกมาดีเยี่ยม
แต่ราคาแพงขึ้นด้วย

---

แสงที่จะสร้างภาพใน APS ได้นั้น ... จะต้องส่องลงมาตรงๆ เท่านั้น เพราะเหนือ APS แต่ละตัว มันมีฉากบังแสงอยู่ (exposure gate)
และ บ.ที่ผลิต CCD ก็พยายามหาทางป้องกัน ไม่ให้แสงที่ส่องเฉียงๆ เข้ามา ทะลุจากบ่อ APS หนึ่ง ไปอีกบ่อได้
เพราะถ้าขืนปล่อยให้ทะลุ ... แสงสีแดง ซึ่งควรชน APS สีแดง ดันทะลุไปชนสีน้ำเงิน ภาพมันจะเละ

ทุกวันนี้ ประสิทธิภาพการเปลี่ยนแสง (Photon, P) เป็นภาพ (Electron, E-) ของ CCD ทั่วไป มันแค่ 20%-40% เอง

หมายความว่า แสง (P) 100% ทำให้เกิดภาพ (E-) ได้แค่ 20-40% เท่านั้น
ยังเหลือแสงอีกตั้งเยอะ ที่ไม่ได้ทำให้เกิดภาพ
แสงพวกนี้แหละคือตัวปัญหา .. เพราะมันจะทะลุไปได้ แล้วไปสร้างภาพที่บ่อ APS ข้างๆ

ลองนึกภาพเลนส์กับแสงดูนะ (พื้นฐานสุดๆเลย )
แสงที่เข้ามาตรงกลางเลนส์ ผ่านเลนส์ และยิงตรงไปที่ กลาง CCD/CMOS
แสงที่เข้ามาตรงริมขอบเลนส์ ผ่านเลนส์แล้วเกิดการหักเห ไปยังจุดโฟกัสที่ ริมขอบ CCD/CMOS

ถามว่า ในกรณีหลัง แสงที่กระทบ CCD/CMOS เป็นแสงตรง หรือแสงเฉียง

ถ้าเป็นแสงเฉียง ... ภาพบริเวณขอบๆภาพ เละแน่นอน

เพราะ CCD/CMOS ต้องการแสงที่ตกลงมาตรงๆ ตั้งฉากกับผิวเท่านั้น

ถ้า CCD/CMOS มีขนาดเล็ก เจ้ามุมที่ว่า มันก็ไม่เท่าไหร่
แต่ถ้าใหญ่ขึ้น แสงกระทบเฉียงแน่นอน

ถ้าไม่ให้กระทบเฉียงๆ ต้องทำอย่างไร?
ใส่ชิ้นเลนส์ เพื่อแก้ไขเรื่องพวกนี้มันเข้าไป

พอใส่เข้าไป แสงที่มาจากขอบผิวเลนส์ด้านนอก จะถูกบีบให้กลายเป็นแสงขนาน ไปกระทบผิว CCD/CMOS แบบตั้งฉาก .. OK หมดปัญหา

แต่

ชิ้นเลนส์ที่ใส่เพิ่ม ... มันจะทำให้เลนส์กระบอกโตเป็นบั้งไฟหมื่น!
แถมน้ำหนัก หยั่งกะบั้งไฟแสน

จะเห็นได้ว่า .. เลนส์กล้อง 3:2 ทุกยี่ห้อ ที่รุ่นโปรๆหน่อย ซึ่ง "ให้ภาพคมชัด สีบาดตา"
นอกจากใหญ่และหนักแล้ว ราคาเลนส์ยังบาดกระเป๋าเรา จนฉีกกระจาย สบายๆ

ทั้งๆที่ขนาด CCD/CMOS มันแค่ 22.5 x 15mm เท่านั้น

ในขณะที่ถ้าเป็นกล้องฟิล์ม .. ขนาดฟิล์ม 36mm x 24mm .. พื้นที่ตัวรับแสงใหญ่กว่ากันเกือบเท่าตัว .. แต่เลนส์ระดับเดียวกัน เล็กกว่าเกือบครึ่งเหมือนกัน

เพราะอะไร?
เพราะในฟิล์มนั้น APS (ผลึกเงิน) ไม่สนใจว่า แสงจะมาจากทิศทางไหน ... ขอเพียงชนมันก็ใช้ได้
และแสงที่ไม่ชนมัน ... ไม่มีสิทธิทะลุไปชนผลึกเงินอื่นๆด้วย

................
เทคโนโลยีทุกวันนี้ สามารถผลิต CCD ขนาด 24 x 36mm ได้แล้ว
จะว่าไป ผลิตขนาดใหญ่กว่านั้น ก็มี แถมขายได้เป็นล่ำเป็นสันมาหลายปี

แล้วทำไม กล้อง DSLR ถึงหยุดอยู่แค่ 28 x 22mm?
โดยส่วนใหญ่หยุดแค่ 22mm x 15mm

สาเหตุก็เพราะเรื่องเลนส์ และ CCD/CMOS ที่รับแสงเฉียงๆไม่ได้ มันบังคับนี่แหละ
ถ้าใช้ CCD/CMOS ขนาดเท่าฟิล์มเมื่อไหร่
เลนส์ที่มีขายทุกวันนี้ ... ต้องทิ้งทั้งหมด
และจะใช้เลนส์(ดีๆ)ของกล้องฟิล์ม ไม่ได้เลย

ถามว่า อีกห้าปีข้างหน้า เทคโนโลยีก้าวหน้าขึ้น จะมีทางก้าวข้ามข้อบังคับนี้ได้ไหม?
ณ วินาทีนี้ ฟันธงได้เลยครับว่า ... ไม่ได้
เพราะเราไม่สามารถยกเลิกกฏพื้นฐานทางฟิสิกส์ได้

ก็คงต้องใช้กล้องดิจิตอล ที่มีเซนเซอร์จิ๋วๆเหล่านี้ต่อปายยยยย ...

................

เจ้า microlens เหนือ APS นั่น ยิ่งเสริมปัญหานี้หนักเข้าไปอีกครับ
เพราะแม้จะทำให้พื้นที่รับแสง (ตรงๆ) เพิ่มขึ้น
มันจะทำให้แสงที่มาจากด้านข้าง ไม่ไหลลงบ่อ

บ.ที่ผลิต CCD/CMOS เขาอยากจะเอามันออกใจจะขาด
เพราะนอกจากทำให้ต้นทุนเพิ่ม
มันยังก่อปัญหาทางแสงอีก

ทุกวันนี้ เหนือ APS มีอะไรบ้าง?
มี microlens หนึ่งชั้น
มี Bayer filter หนึ่งชั้น (filter แยกสี)
มี low pass filter (Anti-moire) อีกหนึ่งชั้น
มี infrared filter อีกหนึ่งชั้น (CCD/CMOS มันไวต่อ infrared อย่างมากๆ ... จน sony เคยเอาไปโฆษณาเรื่องกล้องถ่ายในที่มืด ที่ถ่ายทะลุเสื้อผ้าได้ )

เอาออกได้ซักชั้นจะดีไม่น้อย
ยิ่งเอาออกได้ 2 ชั้น ยิ่งดีเข้าไปใหญ่

ตั้งหน้าตั้งตารอ sensor แบบ foveon พัฒนามาขายอย่างเป็นหลักเป็นฐานซักที (หลักการทำงาน ใกล้เคียงกล้องฟิล์มอย่างมากๆ) ... ทุกวันนี้ มีแต่ vivitar เจ้าเดียวที่ใช้อยู่ ..

ไม่ต้องมีชั้น Bayer
อาจไม่ต้องมีชั้น LPF
และอาจไม่ต้องมีชั้นของ microlens ด้วย

>> แสงเข้ามาเนี่ย เอาไปสร้างภาพได้แค่ 20-40% เท่านั้น ?

ถูกต้องแล้วคร้าบ ...
อย่านึกว่าน้อยนะครับ

เพราะกล้องฟิล์มหนะ ... ใช้ได้ไม่ถึง 5% เลย ...

อนาคตถ้าเอามาใช้ได้เต็มที่ ระบบกันสั่นและ ISO สูงๆคงหมด
ความหมายไปเลย....

ไม่ใช่

ปัญหาเรื้อรัง ที่ฆ่าไม่ตายขายไม่ขาดของระบบอีเล็คโทรนิคส์ ทุกชนิด ในโลกนี้คือ thermal noise ... สัญญาณกวนจากความร้อน

คือปกติ Electron มันจะอยู่ติดกับตัวนิวเคลียส
พลังงานต่างๆ จะเตะมันออกจากนิวเคลียสได้
อุณหภูมิก็เป็นหนึ่งในพลังงานเหล่านั้น
อุณหภูมิยิ่งสูง มันก็ยิ่งหนีจากบ้านมากขึ้น

พลังงานต่างๆ จะเตะมันออกจากนิวเคลียสได้???
พลังงานแสงก็เป็นพลังงาน

เราต้องการให้ E- มันออกจากนิวเคลียสไปเป็นสัญญาณไฟฟ้า เมื่อมันโดนแสง
แต่ไม่ได้ต้องการให้มันได้รับความร้อน ก็หนีออกมากลายเป็นกระแสไฟฟ้าได้
เพราะเมื่อยังไม่มีแสง ก็ไม่ควรมีสัญญาณ

ปกติ พวก E- ใจแตกพวกนี้ จะมีประมาณ 15-30 ตัว เท่านั้น ที่มาหลบซ่อนเล่นในบ่อ APS
เราเรียกพวก E- ใจแตกพวกนี้ว่าน้องน้อยส์ (noise)ใจแตกนั่นแหละครับ

ในขณะที่ถ้า APS โดนแสงเข้าเต็มที่ มันจะผลิต E- เอาถ่านเอาภาพ เป็นหมื่นๆตัว (20,000-30,000) .. ที่เราเรียกว่า สัญญาณภาพ (signal)

พอเทียบกันแล้ว ถัาสัญญาณภาพ มันสูงกว่า E- น้อยส์ ... เราก็เขี่ยพวกนี้ทิ้งได้ โดยกวาดเอา E- เอาถ่านทิ้งไปด้วยซักหน่อย ก็ไม่มีปัญหา

แต่ถ้าแสงน้อยๆหละ?
แสงน้อย ก็มี E- เอาภาพน้อย มากกว่า E- น้อยส์ นิดเดียวเอง
ขืนกวาดเอา E- เอาภาพออกพร้อมๆกับ E- น้อยส์ ภาพก็เละ

ความสามารถในการแยกแยะ E- ส่วนดี (นิโหน่ย) กับ E- น้ำเน่า เป็นรากฐานของการคำนวน (บลาๆๆๆๆๆ ตัวหนอน ถั่วงอก ฯลฯ เต็มไปหมด) การวัดความไวแสง ซึ่งสถาบันมาตรฐานระหว่างประเทศ (ISO) เป็นผู้กำหนดวิธีวัด

อยากให้ ISO ยิ่งสูง ก็ต้องให้มี E- น้ำเน่าน้อยๆ และ E- ดีๆ ตอนมีแสงมาโดนเยอะๆ ...

ฉนั้น ต่อให้ประสิทธิภาพได้ 100% .. มันก็แค่ E- ชั้นดีมากอีกหน่อยเท่านั้นเองครับ
E- ชั้นเลว ก็ยังครองเมืองอยู่ ...

แล้ว DSLR Full frame ที่ใช้ๆกันอยู่ละครับ
ก็เห็นมันก็ใช้ได้ดีไม่มีปัญหาอะไรนี่นา
ใช้เลนส์ของกล้องฟิล์มก็ได้นิ

ใช้ได้ แต่มีปัญหาครับ
ถ้าถ่ายแบบ RAW ออกมา และขยายใหญ่ มันจะเห็นชัดครับว่า ภาพบริเวณขอบๆ ไม่คมเอาเสียเลย
อย่าลืมว่าคุณสมบัติหนึ่งของ JPEG ที่หลายคนมองข้ามไปคือ ในการเก็บภาพแบบ JPEG นั้น มันทิ้งรายละเอียดส่วนที่คนไม่ค่อยสนใจออกไป

ฉนั้น ถ้าเอาภาพเล็กๆ (ไม่เกิน 4x6) แล้วหละก็ ... JPG เหมาะสมที่สุด
แต่ถ้าจะต้องมา crop หรือ เอารายละเอียดสูงๆ ... ภาพจากเลนส์ฟิล์ม มันจะฟ้องกระจาย

...........

รูปจำลอง แสดงภาพปกติ vs ภาพที่เกิดจากการที่ต้องมี Bayer Filter vs ภาพสุดท้ายที่เก็บแบบ JPEG

CCD ของ DSLR (135 mm) ต่างจาก CCD ของ DSLR แบบมีเดียมฟอร์แมท ฯลฯ ตัวรับแสงใหญ่กว่าหรือเปล่า

หลักการทำงานไม่ต่างกัน

ขนาดตัวรับแสง? หมายถึงขนาด CCD หรือ ขนาด APS?

แต่ผลลัพธ์ออกมา ต่างอย่างแน่นอน
อย่างเช่น Hasselblad H1D เนี่ย .. CCD ขนาด 37mm x 49mm 22 ล้าน pixel ครับ (2 เท่าของฟิล์ม 135)
APS แต่ละจุด ถ้าจะไม่ผิด ขนาด 9 x 9 microns ... พื้นที่ 4 เท่าของ Nikon D40x

ให้ภาพ 48 bits ขนาด 528 MB/รูป (ใช่แล้ว!!! รูปนึง ครึ่งกิกะไบต์! ... แต่ถ้าเป็น native จะขนาด 132 MB ... เอื้อก!!)

ถ้า APS เท่ากัน ขนาด CCD ใหญ่กว่าแน่นอนครับ

การที่มี CCD ขนาดใหญ่ใช่ว่าจะเป็นเรื่องง่าย เพราะมันร้อนนนน
H1D ต้องมีแผงวงจรพิเศษ (Double Duration Circuit) เพื่อที่จะลดความร้อนของ CCD
เพราะถ้าไม่ลด .. noise เพียบ

แต่ไม่ว่า จะใหญ่แค่ไหน ดีแค่ไหน ... ก็ยังใช้หลักการเดียวกับ CCD ของกล้อง DSLR หรือ compact
และเจอปัญหาเดียวกัน

อย่างเช่น ตัว sensor ก็ยังใช้ Bayer Filter อยู่ดี ... ทำให้เกิด แนวคลื่นเพี้ยน (Moire Pattern) ให้เห็นได้ ...

ดังนั้นถ้าเอารูปไปย่อจาก 40 M ลงไปเหลือ 6 M รายละเอียด
ที่เพี้ยนไปจากการหลุดบ่อก็จะหายไปด้วย และน่าจะรวมไปถึง
Noise ด้วยสินะครับ ?

ผมเห็นด้วย!!! ตรงประเด็นเป๊ะเลย!!!

การย่อรูปด้วยกรรมวิธี JPG .. นอกจากทำให้รายละเอียดหายไป มันทำให้ความเพี้ยน ที่คนทั่วไปรับรู้ได้ หายไปด้วย

กล้อง compact ถึงไม่มี mode raw เพราะถึงแม้ว่ามันจะสร้างง่าย ทำง่าย .. แต่มันจะ"ฟ้อง"ความเพี้ยนที่พยายามเกลื่อนไว้

สวัสดีนะจ้ะ เราแวะมาเยี่ยมนะจ้ะ ^____^ สักคิ้ว 6 มิติ ลบรอยสักคิ้วด้วยเลเซอร์ ลบรอยสักคิ้ว Eyebrow Tattoo Removal เพ้นท์คิ้ว 3 มิติ
ให้ใจหายใจ สุขภาพ วิธีลดความอ้วน การดูแลสุขภาพ อาหารเพื่อสุขภาพ ออกกำลังกาย สุขภาพผู้หญิง สุขภาพผู้ชาย สุขภาพจิต โรคและการป้องกัน สมุนไพรไทย ขิง น้ำมันมะพร้าว ผู้หญิง ศัลยกรรม ความสวยความงาม แม่ตั้งครรภ์ สุขภาพแม่ตั้งครรภ์ พัฒนาการตั้งครรภ์ 40 สัปดาห์ อาหารสำหรับแม่ตั้งครรภ์ โรคขณะตั้งครรภ์ การคลอด หลังคลอด การออกกำลังกาย ทารกแรกเกิด สุขภาพทารกแรกเกิด ผิวทารกแรกเกิด การพัฒนาการของเด็กแรกเกิด การดูแลทารกแรกเกิด โรคและวัคซีนสำหรับเด็กแรกเกิด เลี้ยงลูกด้วยนมแม่ อาหารสำหรับทารก เด็กโต สุขภาพเด็ก ผิวเด็ก การพัฒนาการเด็ก การดูแลเด็ก โรคและวัคซีนเด็ก อาหารสำหรับเด็ก การเล่นและการเรียนรู้ ครอบครัว ชีวิตครอบครัว ปัญหาภายในครอบครัว ความเชื่อ คนโบราณ