Wie wird technisch ein "teilstacked Sensor" hergestellt ?

[der_molch]

Werbung (verschwindet nach Registrierung)

Moin Moin,

hat wer schon mal technische Hinweise gefunden, wie ein "teilstacked Sensor" eigentlich hergestellt wird ?

Mein technischer Hintergrund suggeriert mir, dass da Teilstücke der beiden Sensortypen zusammengeklebt und dann

elektronisch irgendwie verbunden werden.  🤷‍♂️

Weiß da jemand mehr ( evtl. Links / technische Bilder / Schemata )?  

[lowrider82]

Hier gut erklärt:

https://www.fotohits.de/news/artikel/nikon-z-6iii-praesentiert-teil-stapelung/

Ansich ein normaler Sensor mit 24,5MP. Aber 10MP davon sind auch "Stacked" und erlauben somit mit dieser Auflösung eine höhere Aufnahmerate.

Und hier die Sensortypen und deren Entwicklung:

https://www.fotomagazin.de/test-technik/wissen/sensortechnik-erklaert-bsi-und-stacked-cmos/

bearbeitet 5. Oktober von lowrider82

[fujirai]

Den "Teilstacked Sensor" wird man genauso herstellen wie einen Stacked Sensor, siehe Artikel von @mjh im fotomagazin. Der Unterschied ist offenbar, dass beim "teilstacked" die schnelle Ausleseschaltung nur für einen Teil der Pixel realisiert ist. Deshalb muss man aber trotzdem zwei ganze Chips zusammen montieren, und nicht Teile davon. @mjh kann das sicher genauer erklären.

[mjh]

Genaue Informationen habe ich dazu nicht finden können, aber es sieht so aus, dass der Sensor erstens von beiden Längsseiten ausgelesen wird statt nur – wie allgemein üblich – von einer; das verdoppelt schon mal die Auslesegeschwindigkeit. Außerdem scheint der Sensorchip am oberen wie auch am unteren Rand dort, wo die Ausleseelektronik sitzt, eine zweite Chip-Lage zu haben, die beim Auslesen – vielleicht auch nur beim Zwischenspeichern der ausgelesenen Daten – hilft. Es ist also ein ansonsten normaler 24-MP-Kleinbildsensor (das heißt, alle Sensorpixel sind gleich und werden gleich schnell ausgelesen) mit aufgebohrter Ausleseelektronik. Der im Vergleich zum Vorgängermodell fast 1 EV kleinere Dynamikumfang im Low-Conversion-Gain-Bereich (also niedrigen ISO-Werten) ist wohl auch den Eigenheiten der A/D-Wandlung zuzuschreiben.

bearbeitet 5. Oktober von mjh

[outofsightdd]

Am 5.10.2025 um 22:58 schrieb mjh:

Es ist also ein ansonsten normaler 24-MP-Kleinbildsensor (das heißt, alle Sensorpixel sind gleich und werden gleich schnell ausgelesen) mit aufgebohrter Ausleseelektronik. Der im Vergleich zum Vorgängermodell fast 1 EV kleinere Dynamikumfang im Low-Conversion-Gain-Bereich (also niedrigen ISO-Werten) ist wohl auch den Eigenheiten der A/D-Wandlung zuzuschreiben.

In diesem Zusammenhang läuft auf Petapixel gerade eine Beitragsreihe, vielleicht auch Kampagne, so ganz abzugrenzen als Werbung ist das manchmal nicht... dort wird jedenfalls die ebenfalls mit dem Sensor ausgestattete Panasonic S1II gelobt, was sich liest wie die Behebung aller DR-Nachteile mit der Sensortechnologie. Alles Schummel (bzw. günstige Datenaufbereitung), oder hat hier Panasonic wirklich den großen Hit geschafft? Vielleicht sind die auch nicht gleich und der Sensor ist ein customized product, wozu Panasonic mit Detailinformationen hinterm Berg hält.

https://petapixel.com/2025/08/28/why-is-the-panasonic-s1-iis-dynamic-range-so-darn-good

In diesem Zusammenhang auch mehrfach aufgefallen ist, dass bei Canons Sensoren nicht von Stapelung die Rede ist, die gemessenen Auslesezeiten aber locker mit den teilweise gestapelten Sensoren von Sony Semicon mithalten können. Ich halte die ganze Canon Technik für eine ziemlich Blackbox, aber gibt's da irgendwo was zum Weiterlesen, wie und was sie da machen?

Da wir mit solchen Diskussionen ja schon manchen Beitrag anregen konnten, vielleicht schafft's so was ja auch mal in den DOCMA-Blog. So in der Art, wo stehen wir gerade bei schnell auslesenden Sensoren und was sind die womöglich nicht sofort erkennbaren Nachteile zugunsten schnellen Auslesens (oder sind die für 95% der Aufgaben inzwischen hinfällig?).

[mjh]

vor 44 Minuten schrieb outofsightdd:

dort wird jedenfalls die ebenfalls mit dem Sensor ausgestattete Panasonic S1II gelobt, was sich liest wie die Behebung aller DR-Nachteile mit der Sensortechnologie. Alles Schummel (bzw. günstige Datenaufbereitung), oder hat hier Panasonic wirklich den großen Hit geschafft?

Da wird nichts geschummelt sein, und das offenbar dahinter stehende Konzept (DGO) ist solide. Der Vergleich der Dynamikumfangsmesswerte bei Panasonic und Nikon, den man sich bei PetaPixel anschauen kann, zeigt deutlich, was passiert: Nikon schaltet ab ISO 800 in den High-Conversion-Gain-Modus, wie das so ähnlich fast alle Hersteller tun (bei Fuji wird mittlerweile schon bei ISO 500 umgeschaltet). Dabei macht die Kurve einen Hüpfer und die Werte bei höheren ISO-Zahlen sind nicht mehr so schlecht, wie sie im Low-Conversion-Gain-Modus wären. Bei Panasonic setzt die Kurve aber schon bei den niedrigen ISO-Werten höher an, was ja eigentlich unmöglich ist: Wenn man den Sensor schon bei der Grundempfindlichkeit im High-Conversion-Gain-Modus betreibt, bekommt man zwar rauschärmere Signale in Schattenbereichen, aber dafür würden die Lichter gekappt. High Conversion Gain heißt ja, dass die Speicherkapazität für elektrische Ladungen verringert wird, und die Sensorpixel würden daher schnell überbelichtet, wenn der Ladungsspeicher überfließt. So würde man also oben wieder verlieren, was man unten gewonnen hat, und deshalb wird der Conversion Gain normalerweise erst bei höheren ISO-Werten umgeschaltet, wenn mit so viel Licht, dass die verkleinerten Ladungsspeicher überlaufen würden, nicht mehr zu rechnen ist.

Panasonic hat es nun aber offenbar geschafft, beide Modi des Conversion Gain zu kombinieren und sowohl den kleinen wie den großen Ladungsspeicher auszulesen. Das dauert länger, funktioniert nur mit dem mechanischen Verschluss, und man muss die Ergebnisse dann noch miteinander verrechnen, aber die Belohnung ist ein vergrößerter Dynamikumfang bei niedrigen ISO-Werten: Die High-Conversion-Gain-Auslesung liefert ein geringes Rauschen in den Schatten, während sich die Low-Conversion-Gain-Auslesung um die hellsten Lichter kümmert, die im High-Conversion-Gain-Modus abgeschnitten werden.

[mjh]

Werbung (verschwindet nach Registrierung)

Ich habe das Thema Dual Gain Output noch mal im DOCMA-Blog aufgegriffen: https://www.docma.info/blog/sensorgefluester-dual-gain-output

[Dein Support für das Forum]

Hat dir das Forum geholfen? So kannst du das Forum unterstützen!

Premium Mitglied werden | Spenden | Bei Amazon* oder eBay* kaufen
Software: Topaz* | DxO Nik Collection* | Skylum Luminar* (–10€ mit Gutschein FXF) | * Affiliate Links