¿Por qué no hay un sensor de fotograma completo pero de baja resolución?

Así que acabo de ver una revisión del Sony NEX-7, que tiene 24MP en tamaño APS-C ... Soy un usuario de Canon e inmediatamente pienso en el Canon Powershot G1X anunciado con un sensor casi APS-C pero a un nivel inferior resolución.

De repente me viene a la mente una pregunta:

¿Por qué no ha habido un sensor de fotograma completo pero de baja resolución?

No tengo conocimiento de la fabricación de sensores de imágenes, pero me pregunté: "¿Tendría sentido crear un sensor de fotograma completo barato que sea de muy baja resolución?"

Pensé que algo tendría sentido. Para empezar, excelente rendimiento ISO, en segundo lugar, un mayor control de DOF.

Estos no están disponibles para los consumidores sin gastar una cantidad significativa en equipos fotográficos de alto nivel.

Por ejemplo, si creo un sensor de fotograma completo con una resolución de 10MP, ¿sería barato de fabricar? Si no, ¿cuáles son las razones que hacen que los sensores de fotograma completo sean tan caros? ¿Seguiría siendo costoso fabricar dicho sensor si reduzco su resolución, como 10MP o incluso 8MP, etc.?

Sé que es una pregunta teórica, pero si Canon puede ofrecer una cámara compacta Powershot con sensor de fotograma completo a 8MP por menos de $ 1000 (USD), ¡definitivamente la compraría!

Como se menciona en las respuestas de @matt y @rowland, el precio está directamente relacionado con el área de silicio utilizada para crear el sensor. Idealmente, un sensor con el doble del área debería costar aproximadamente el doble. Dado que toda la producción de productos electrónicos en silicio (y otros sustratos) tendrá fallas, no todos los chips / sensores producidos funcionarán. La tasa de rendimiento (como se llama) es menor cuando el sensor es más grande, utilizando el mismo proceso de producción.

Imagine un sensor A que es dos veces más grande en ambas direcciones en comparación con otro sensor B. Eso significa que puede hacer 4 veces más sensor B en la misma área del sensor A. Pero si tiene un defecto en esa área, usted ' todavía quedan 3 sensores utilizables Bs. Si estuviera produciendo el sensor A, tendría que desechar ese sensor. Esto significa que la tasa de rendimiento es mucho mayor para sensores más pequeños, lo que se suma a las diferencias de precios.

Cuanto más pequeño es el chip / sensor, menos área y mayor tasa de rendimiento, lo que significa un precio mucho más bajo.

El precio del sensor es más proporcional al tamaño físico del sensor que a la cantidad de píxeles que contiene. Hay sensores de fotograma completo con recuentos de píxeles más bajos en algunos de los modelos más antiguos (por ejemplo, el primer Canon 1D). Vale la pena notar que la sensibilidad es menor que los sensores modernos, no porque los píxeles sean más grandes, sino debido a otros avances.

Puede haber margen para hacer píxeles más grandes, pero no sería necesariamente más barato.

Mira Nikon D3X vs D3S . Ambos tienen el mismo tamaño de sensor, pero el D3X tiene el doble de resolución (25 MP frente a 12 MP). Las cámaras son casi idénticas, pero la resolución más baja es de $ 5200 USD frente a $ 8000 USD para la resolución más alta.

El sensor de 25 MP requiere un circuito más fino y, por lo tanto, tendrá rendimientos más bajos. Al mismo tiempo, hay un mercado para ambos porque la D3S puede producir imágenes que son mucho más limpias pero no las imprime como grandes. Su rango ISO estándar alcanza los 12800 (con un aumento a 102400), mientras que el D3X tiene un rango estándar que alcanza un máximo de 1600 (con un aumento a 6400).

Solo para agregar un poco más interesante: había una vez un sensor de fotograma completo de resolución relativamente baja. El Contax N era un diseño de fotograma completo de seis megapíxeles.

Desafortunadamente, a pesar de la baja resolución, su rendimiento con poca luz fue bastante pésimo (incluso en comparación con otras cámaras de la época). Parece que han renunciado más o menos a enfocar bien, y en su lugar han incorporado un modo de horquillado de enfoque. Al ser un Contax, también era bastante caro.

En el lado positivo, con ISO 100 o inferior, probablemente tenía el mejor sensor de 6 megapíxeles que jamás se haya construido, y las lentes Zeiss realmente son extremadamente buenas.

En pocas palabras: Contax cayó la N después de menos de un año en el mercado. Poco después de eso, Contax abandonó por completo el mercado.

Esto es básicamente la Ley de Moore en el trabajo. La tecnología de fabricación de sensores sigue la misma regla básica que para cualquier otro chip: con el tiempo, el número de elementos que se pueden colocar en un chip se duplica por un costo más o menos similar. Puede ser un poco más barato continuar usando un nivel de tecnología establecido ya que hay algunos costos hundidos, pero en general las instalaciones de fabricación se actualizan a medida que aparece la nueva tecnología. No hay grandes ahorros al hacerlo a la "vieja usanza". El principal factor distintivo es el tamaño, y eso se escala con el área , y lo que es peor, se escala de forma no lineal porque hacer un área más grande sin defectos es más difícil que hacer muchas fichas más pequeñas en el mismo espacio. Por lo tanto, los sensores más grandes siempre serán más caros.

Algunas cámaras digitales de fotograma completo tenían y tienen una resolución relativamente baja: la Canon 5D tenía 12.8 MP y fue lanzada después de la 17MP 1Ds Mk II. La Nikon D3 y D3 fueron 12.1 MP. La D3s se presentó un año después que la D3X de 24.5MP con el doble de resolución.

A finales de 2015, los modelos de fotograma completo de mayor resolución son los Canon 5D de 50MP (y la variante 5DS R) y la Nikon D810 de 36.3MP, aunque ambos fabricantes todavía ofrecen modelos de fotograma completo como el 20MP 6D y el 24MP D600. La Canon 6D tiene solo un cuarenta por ciento de píxeles que las 5D, y la D610 solo tiene dos tercios de píxeles que la D810.

Actualmente, Sony ofrece la α7 sin espejo en tres variantes: la α7s de 12.2MP, la α7 II de 24.3MP y la α7R II de 47.4MP. El α7s tiene aproximadamente un cuarto del recuento de píxeles del α7R II.

Parece haber un malentendido de que una resolución más baja significa un mejor rendimiento con poca luz. Sin embargo, siempre y cuando los espacios entre fotosites individuales sean lo suficientemente pequeños, aumentar la resolución apenas disminuye su rendimiento con poca luz (reúne una cantidad similar de luz).