De ce nu se poate izola/filtra semnalul pe senzor doar pt anumite lungimi de banda?

Damn Djl, tu faci/ pui vreodata in practica ceva, sau e doar la nivel filosofic?

Lock, cu speranta ca ai putea avea un raspuns la intrebare ( si sa nu deschid un alt topic doar pt asta): de ce nu se poate izola/filtra semnalul pe senzor doar pt anumite lungimi de banda? Nu e posibil sa filtreze electronic si sa faca senzorul sensibil la diferite lungimi de banda dorite de utilizator?

cristi_cost, on 18 septembrie 2018 - 10:13, said:

Ce inseamna lungimi de banda? De curiozitate ce lungime de banda ai vrea sa filtreze, si dece?

Edited by crokodilu, 18 September 2018 - 11:58.

Wavelengths/ lungimi de unda... nu neaparat limitat la spectrul vizibil a luminii. Doar intreb de ce nu e posibil ca aceasta selectie/limitare fizica flexibila sa se faca direct pe senzor similar cum setezi un radio pe anumite frecvente ori sa se faca masuratorile prin software dupa  captura semnalului si sa ti se redea in imaginea finala doar ce te intereseaza. Aplicatii practice in fotografia Ir, criminalistica, astrofotografie etc. Nu mai cari dupa tine diferite filtre narrowband si aparatele ar deveni mult mai versatile si mai putin echipament de carat dupa tine .
Nu am cunostinte in domeniu, de asta intreb teoretic de ce nu se cauta o solutie sau care sunt limitarile tehnologice/fizice ce fac imposibil un astfel de aparat.

Le: a fost un raspuns dat lui croco, postul lui loock a venit dupa. O sa incerc sa dezvolt idea cand ajung sa stau intr-un loc....

Edited by cristi_cost, 18 September 2018 - 12:35.

La radio analogic se schimba ceva fizic acolo, nu e soft, variaza un condensator. La radio digital poti aplica filtru digital (soft). La senzori ai filtru ca e matricea Bayer, la senzorul A/N aplici cu filtre plasate in fata. Tu vrei un senzor care sa faca "poza" la tot spectrul si ulterior sa aplici filtru soft pe imagine ca sa selectezi anumite benzi de frecvente? Cam ce facea lytro cu focusul tu sa faci cu frecventa? Sau vrei sa setezi "ceva", sistemul sa isi modifice parametrii si sa capteze in poza doar o anumita frecventa/banda, conform setarii?
Poti sa faci un fel de bayer dar cu mai multe culori si la final selectezi banda dorita, asa cum exista imprimante cu o culoare, trei, cinci, etc.. Cu o prisma spargi spectrul si selectezi ce vrei din el https://forum.softpe...2#entry20362324 ar merge pixelul sa fie defapt o insiruire de micropixeli si pui in fata o prisma care sa iti aduca cate o banda ingusta pe fiecare micropixel.

Edited by crokodilu, 18 September 2018 - 12:48.

Limitarile sunt destul de evidente - lungimea de unda si distanta interatomica intracristalina.

Din cauza asta sunt limitari abrupte atat optic cat si electronic.
Optica in spectrul vizibil este limitata abrupt la rezolutie nu doar de dispersie si difractie, ci mai ales de sticla optica care are distante interatomice intracristaline mai mari sau cel mult egale cu lungimile de unda din spectrul vizibil, filtrandu-le de fapt si pe ele destul de mult.
Folosind cristal de cuart se poate creste rezolutia si in spectrul vizibil si trece si UV, dar UV-ul distorsioneaza culorile deci la lumina cu sursa care are componenta UV nu poti beneficia nici in spectrul vizibil, chiar daca ai buget nelimitat si iti permiti costurile astronomice ale unor obiective din sticla de cuart. Daca pui filtru UV, ala iar taie si din rezolutia in vizibil, deci e destul de pervesa treaba...
Doar fara obiectiv se poate sa ai rezolutie de saturatie pt filme de 1 ASA cu 5000 cristale /mm, am amintit mai sus ca se folosesc in holografie cu expunere cu gigaLASER splituit, o iluminare direct pe film si una reflectata de subuiect.
Cu obiective cu sticla optica normala, pt FF35 limita e pe la 98-110 pl/mm (perechi de linii) si asta la sweet spotul celor mai de top obiective, rezoutie nedepasita din anii '70.
Pt format extrem de mic cu lentile mai subtiri si din sticla exotica, se poate urca pana la 130 pl/mm poate si mai mult, dar oricum se limiteaza abrupt.
Pt format mediu, chiar de la 645, optica era limitata traditional pe la 72 pl/mm, Cu optica ultramoderna se poate urca cel mult pana la cat au cele de FF35, sa zicem 88-98 pl.mm, dar la niste costuri foarte-foarte porcoase.

Cu sticla de cuart se poate urca la 200-300 pl/mm, dar asta doar in UV.
Daca le folosesti in vizibil nu scoti tot atat, mai ales ca sunt optimizate pt focalizare in UV, si nu ma refer doar la focalizarea grosiera la distanta, ci la convergenta optica, dispersia optica, etc. Plus ca fiind din UV ntra si UV si distorsioneaza culorile din vizibil, iar cu filtru UV-cut pierzi ce ai castigat pt ca limiteaza si in vizibil...

La electronica la fel, problema e limitarea data de lungimea de unda si distanta interatomica intracristalina in fotoreceptori.
Exista tehnologie - inca mai exotica- care permite receptia de frecventa Thz, deci nu doar ca semnal de o anumita intensitate ci chiar pt receptie de frecventa utilizabila pt transmisie de date de ex., dar e exotica si inca butucanoasa, plus ca e dedicata pt asta, nu e buna si al altceva.
Senzorii foto in general au si raspuns in IR, chiar si camerele de telefon - eu foloseam si telefoane nokia vechi sa vad daca mai am baterie la telecomanda TV - apare ca un bec aprins alb pe ecran, chiar daca direct cu ochiul nu se vede nimic.
In general insa camerele au filtru IR-cut in fata senzorului, ca IR-ul sa nu distorsioneze culorile si sa nu strice si focalizarea - IR se focalizeaza diferit de spectrul vizibil.
Pt fotografie in IR se scoate filtrul IR-cut (preferabil) din fata senzorului ( se poate usor la DSLR-urile Sigma, si sunt si alte DSLR-uri Canon si Nikon pt astro care nu au acel senzor) si se pune in fata obiectivului un filtru IR care taie din spectrul vizibil lasand IR-ul.
Fara filtre camera nu are de unde sa stie ce frecventa sau lungime de unda ajunge pe fotositi.
Si pt separatia in vizibil se folosesc filtre RGB sau bayer.

Edited by loock, 18 September 2018 - 13:04.

Nu trebuie sa fie neaparat transmisie/refractie prin sticla, poti folosi oglinzi unde nu mai ai comportament diferit in functie de frecventa.

Edited by crokodilu, 18 September 2018 - 12:56.

Hydrargyrum-krokódeilos fygokentreítai mi-yalódeis....

Dar si ala are distanta ineratomica limitata, asa ca nu iese cine stie ce feta si cu atat mai putin branza de capra...

Edited by loock, 18 September 2018 - 13:28.

Daca nici asa nu e bine atunci bagi o cuantica mica, acolo lucrurile sunt mai flexibile.

Au avut dimineata supa de quarcuri la cantina de la e-mag, dar s-a terminat la prima ora...

Repet, nu am cunostinte in domeniu si e posibil sa aberez.

Idea/intrebarea mi-a venit cu ceva timp in urma cand am citit un articol postat aici in legatura cu lumina si spectrul de culori, si facand instantaneu paralela/analogie cu un radio reglabil pe diferite frecvente ori un sistem de mixaj audio care poate fi setat/izola prin filtrare anumite lungimi de unda astfel incat sa ai 'in prim plan' fie un crocodil in calduri, fie fosnetul de fundal a mediului apropiat fie sotia de langa ce iti sparge timpanele.

Din ce inteleg eu un senzor capteaza tot ce e intre 350 si 750 ( aproximez, nu stau sa caut acum pe net) si foarte putin din Ir datorita filtrului ( dar daca te duci intr-o camera intunecata si pui aparatul in live view  in fata unei telecomenzi o sa vezi si ceva Ir) de asemenea mai ai posibilitatea sa cumperi camera digitala full spectrum ori doar Ir.
Ei bine ma intorc la acel articol, pentru fiecare lungime de unda izolata din spectrul electromagnetic ii corespunde o anumita culoare ( ma refer aici strict la lumina vizibila). Dupa ce lumina atinge senzorul trecand prin acel filtru rgb este transformat intr-un impuls electric si i se da lui pixelul x valoarea y din spectru. Ei bine de nu se face aici acea filtrare, care poate fi facuta fie fizic fie din soft:
- filtrare astfel tot ce nu corespunde unei anumite portiuni din spectru apropiat lui y sa fie ignorat ( spre exemplu echivalentul lui H alpha 650nm +-z% din astrofoto) ori un bruiaj care sa permita sensibilitatea doar la o anumita lungime de unda
- fie artificial prin soft, o postprocesare asemanatoare celei din photoshop, care sa elimine informatiile captate dar care sunt in afara limitelor selectate.
Daca selectia s-ar face ca in primul caz cu redare in live view atunci ai scapa de problemele de focus.
Chiar cu posibilitatea folosirii a ceva hibrid ce sa presupuna si un spectometru.

La urma urmei semnalul e acolo si vine gramada, daca s-ar gasi o solutie sa selectezi nativ si flexibil ce anume vrei tu sa primesti ar fi un pas inainte in evolutia si versalitatea camerelor foto.

Fiind plecat din tara am net foarte limitat ca sa caut si sa vin cu alte link-uri ce mi-au dat aceasta idee, care probabil e o prostie irealizabila din necunostinta de cauza.

Fotonii cand lovesc senzorul genereaza electroni, camera numara electronii nu si frecventa fotonilor. Tot la cuarci si bosoni ajungi daca vrei sa analizezi electron cu electron sa vezi din ce foton provine si ce frecventa a avut fotonul si de aici sa filtrezi anumiti electroni, dar pana sa rezolvam noi dualismul unda/corspuscul mai bine o poza sa mai facem cu ce avem, cu sau fara filtre Ha dedicate

Un filtru de culoare taie alte culori.
E vorba de filtrare substractiva.
Si e bina ca face asta, altfel nu ai putea separa culorile si ai avea doar alb-negru.

Deci filtrarea se face schimband filtrele, de ex. scotand nu doar IR cut ci si filtru RGB/bayer.
Exista camere fara filtru de culoare.
Sunt si camere moderne ultraperformante, si Leica ba chiar si PhaseOne XF IQ4 150 Achromatic, FF645 de 151 MP aparut recent.

Senzorul de imagine recepteaza lumina si genereaza un semnal electric fara informatie de frecventa (frecventa e codificata prin separarea RGB cu filtre si canale separate de culoare pt semnalul electric.
La conversia A/D sau la procesorul de imagine, nu ajunge alta informatie pt ca nu are de unde.
Senzorul de imagine e sensibil la diferente de intensitate luminoasa, nu are de unde sa stie fara filtre RGB ce frecventa sau lungime de unda are lumina.
Iar filtrul de culoare taie alte culori. Rosu taie celelalte culori, verdele taie celelalte culori, albastru taie celelalte culori.
Dezavantajul filtrului RGB este ca pierde sensibilitate, pierde lumina datorita acelei filtrari.
IQ4 150 are iso nativ 50
IQ4 150 Achromatic are iso nativ 200
Alte dezavantaje sunt pierderea de rezolutie cromatica datorita interpolarii bayer, si de asemenea riscul de moire datorita texturii bayer, insa la asta de 151 MP riscul e destul de mic pt ca densitatea de fotositi e deja overkill pt rezolutia obiectivelor de FF645...

Edited by loock, 18 September 2018 - 14:56.

Foveon cu mai multe straturi, eventual semnal analog la nivel de pixel cu spectrul luminii incidente per pixel.

Edited by crokodilu, 18 September 2018 - 15:01.

Cand ajunge informatia pe senzor, s-a "pierdut" deja notiunea de spectru. Ce vede, de exemplu, un pixel verde, e o suma (integrala) a luminii captate functie de raspunsul spectral al filtrului verde.

Arata cam asa: http://photographyof...onse-uv-ir.html

Si daca ai elimina acel filtru colorat si ai capta tot, tot n-ai putea spune ca ai inregistrat spectrul, tot o suma s-ar inregistra.

Daca vrei sa stii intensitatea la fiecare lungime de unda, masori cu un spectrofotometru care are un sistem optic de separare a luminii/lungime de unda inainte de a o masura.

Poate fi apa folosita ca si prisma? Pot fi folositi atomii de apa ca sa formeze spectrul?

Edited by cristi_cost, 04 November 2018 - 14:26.

In ce scop?

Am vrut sa zic molecule de apa... ca inlocuitor pt. prisma de sticla

Desigur, poate fi folosita. Orice mediu transparent poate fi folosit.

Edited by crokodilu, 04 November 2018 - 18:48.