Warum werden in Zielmarkierungspods noch CCDs eingesetzt?

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    • Warum werden in Zielmarkierungspods noch CCDs eingesetzt?

      Hallo Leutles,

      Als ich die diskussion über den Laser Designator las, und mir die infos zum LITENING Pod anschaute, stellte sich mir eine Frage: Warum werden noch CCDs in Raketen und Zielmarkierungspods eingesetzt?

      Naja wie komm ich drauf? Ich fotografiere gerne, ist meine Leidenschaft und daher kenn ich die zwei sensortypen CCD (Charge Coupled Device) [der Ältere Typ] und CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor)[ der Modernere Typ]. Bis vor ein paar Jahren war es so das CCDs die Bessere Bildqualität hatten und daher mehr eingesetzt wurden, inzwischen hat sich das geändert und alle Modernen Digtalten Spiegelreflexkameras haben einen CMOS-Sensor. Der Nachteil von CCDs ist das sie in längerem Betrieb anfangen sich stärker zu erwärmen und zu Rauschen, bei bestimmten Einsatzgebieten müssen sie daher gekühlt werden, speziell bei Langzeitbelichtungen, wie in der Astronomie. Diese Erwärmung erfolgt auch im Längeren Live-view Betrieb, also wenn der Sensor länger in Betrieb ist und nicht wie beim Sucherbild der Sensor nicht bestrahlt wird. (Bestrahlt im sinne das Lichtstrahlen darauf treffen) Obendrein sind sie meinen Informationen in gleicher Qualität teuerer herzustellen und verbrauchen mehr Strom.

      CMOS haben dagegen einen niedrigeren Energieverbrauch, erwärmen sich weniger und haben einen höheren Temperatureinsatzbereich von -40 Grad Celsius bis +125 Grad Celsius. Andererseits waren speziell die ersten CMOS sensoren Qualitativ nicht so gut wie die CCDs, von der Bildschärfe her, was sich aber inzwischen Geändert hat. Und ürsprünglich sind sie stärker vom Bildrauschen betroffen, was sich inzwischen aber geändert hat.

      Durch die günstigeren Stückkosten sollte man meinen das die militärs es eher haben wollten, Obendrein gibt es kein wärmeproblem. Es sei denn der Chip ist besonders klein, dann sind CCDs besser. Der Dynamikumfang eines CCDs ist besser bzw war besser, da haben die CMOS aufgeholt, auch im Thema Rauschen.

      So das war jetzt viel Fotozeugs aber ich wollte damit die Vor- und Nachteile der Sensoren deutlich machen, inzwischen sagen viele das es eigentlich keinen unterschied mehr zwischen CCD und CMOS in der Bildqualität gibt. Dann Frage ich mich, warum CCD und nicht CMOS? Auch in der Militärischen und Zivilen Luftfahrt, es müssen ja keine Objektive ausgetauscht werden, aber halt die Elektronik.Nicht die Komplette, aber die die direkt mit dem Chip zusammenarbeitet, also Bildprozessor Naja schon schwierig aber ich denke ein gutes Objektiv ist schwieriger zu konstruieren als die Elektronik. Und dazu kommt wieder der niedrigere Preis der CMOS gegenüber CCDs.

      Naja ich freue mich darauf von euch zu hören.

      Clear skies and many happy landings

      Wolve
      Och nö, jetzt muss ich schon wieder eine neue Sig Schreiben, wo ist denn die alte Hin? ;)
    • Zum einen der Preis - abgesehen von Entwicklung und Test - ist dann auch die Massenanschaffung und Montage ziemlich teuer; und zweitens vor allem: never change a running system! Die CCDs funktionieren und reichen aus. Die meisten Militärprogramme, die CCDs nutzen, haben noch im letzten Jahrtausend begonnen, als CCDs grade neu, modern und geil waren, und eine Neuentwicklung des Systems wäre bis jetzt wohl... unnötig.

      Abgesehen davon kann ich mir auch vorstellen, dass CMOS' auch Nachteile besitzen, die im militärischen Bereich zum Tragen kommen, möglicherweise eine höhere Strahlungsempfindlichkeit zum Beispiel oder so...
    • Also der Sniper ATP, einer der neusten dieser Pods wurde, glaube ich, ab 2006 entwickelt. Und der nutzt auch eine Kamera auf CCD Basis.

      Vielleicht spielen einige Nachteile, wie Wärmeentwicklung, keine große Rolle bei der militärischen Nutzung. Das Ding hängt ja immerhin draußen an der frischen Luft, bei ca. 250 KIAS. Und groß genug um dort Kühleinheiten unterzubringen ist es auch.


      Gruß Fire
    • @ Haggart hmm an das mit der strahlungsempfindlichkeit hab ich noch nicht gedacht.........hmm hab noch nichts derartiges gehört werde es aber prüfen. Und stimmt die meisten Projekte sind noch aus dem Letzten Jahrhundert/-tausend........klingt nur immer so heftig, das letzte Jahrtausend, dabei ists noch nicht lange her.^^

      @fire.........hmm hast recht, denke aber hier auch über den Kostenfaktor nach.

      Ansonsten könnte es ja noch sein das die CCDs in diesem Bereich immer noch eine bessere Bildschärfe entwickeln.

      EDIT: Edit unterlassen.^^
      Och nö, jetzt muss ich schon wieder eine neue Sig Schreiben, wo ist denn die alte Hin? ;)
    • Original von Wolve
      @fire.........hmm hast recht, denke aber hier auch über den Kostenfaktor nach.



      Weiß man denn, ob die jeweiligen Hersteller der Pods die Chips selber herstellen bzw. zu welchen Kondition, sie diese bekommen? Militär bzw. Rüstungfirmen sind nichtg gleich Hersteller für den Massenkonsum/ Ottonormalverbraucher.

      Aber logische Gründe wird es dafür schon geben. Die neuste Version des Litening, der Litening G4, soll auch für den Eurofighter zum Einsatz kommen. Und das ist ja schon modern. Wenn ich bedenke, dass viele "normale" Dinge ursprünglich für das Militär gebaut worden sind bzw. zwecks Rüstung überhaupt erst erfunden wurden, dann kann ich mir kaum vorstellen, dass solche Firmen denen der freien Marktwirtschaft hinterher hinken.


      Gruß Fire
    • Selbst bei einigen Messmethoden, wie der Transmission Elektronen-Mikroskopie (kurz TEM) nutzt man immer noch die CCDs. Und über die ein wenig flüssigen Stickstoff drüberzukippen ist nun wirklich kein Problem... (Weil man das im Umfeld eh immer rumstehen hat)

      Edit: Bzw. "nur" weil die CMOS Sensoren besser geworden sind, heißt es nicht gleich das die CCDs schlecht sind. SIe sind jetzt erstmal wieder auf Augenhöhe. CMOS-Sensoren sind vorallem immer noch billiger bei gleicher Bildqualität.

      Auch ist man, in der Instustrie zumindest, auch immer erstmal etwas konservativ eingestellt, gerade wo man zwischen diesen beiden Typen nun nicht DEN Unterschied hat. Die CMOS zu adaptieren und auszuprobieren verursacht erstmal nur Kosten.

      Und bei Militär ist der Kostenunterschied zwischen CMOS und CCD Sensoren quasi Null, im Vergleich zu den Kosten des restl. Systems (würde ich mal einfach behaupten)
    • @Superlokkus Hmm hast schon recht, im vergleich zum rest sind die Sensoren peanuts. Und jo das umrüsten kostet auch Geld.

      @fire naja kam daher das bei den aktuellen digitalen KB (kleinbild nehme darunter mal alle mit einem Sensor kleiner als 24x36mm) kameras benutzen fast alle CMOS sensoren, auch Profimodelle wie die D3 (X,s) oder die EOS 5D MkII oder 1D MK III/IV.

      Naja aber was interessant ist, Hasselblad setzt noch auf CCDs und die sind Mittelformat also noch größere Sensoren. Gut zum Thema Hasselblad gilt erst recht..........."Wer sichs leisten kann!"^^

      Und naja ich geht davon aus das die sensoren in einem Pod eher richtung mittelformat als in richtung Kleinbild gehen oder? Naja würde halt die Objektive wieder größer machen...........hmm könnte also richtung KB größe gehen. Allerdings wahrscheinlich deutlich höher aufgelöst als wir es kennen.........womit wieder das Trara mit dem Rauschen anfängt......^^ Glaube allerdings nicht das wir dazu Informationen bekommen werden.^^

      Schonmal danke für die interessante diskussion.

      Clear skies and many happy landings

      Wolve
      Och nö, jetzt muss ich schon wieder eine neue Sig Schreiben, wo ist denn die alte Hin? ;)
    • Zum Thema Auflösung: Bin da kein Fachmann aber man erkennt aus 24.000 Fuß (ca. 8.000 Meter) noch Objekte von 1m oder kleiner. Der CCD-Sensor des Litening AT hat eine Auflösung von 1.004x1.004 Pixel. Obwohl ich solche Zahlen noch nicht gesehen habe. Ist vllt. ein Druckfehler und es sollen 1.024x1.024 Pixel sein (entspricht der FLIR-Auflösung des G4).

      Vllt. kannst du mit den Zahlen etwas anfangen.

      Quelle: Klick mich


      Gruß Fire
    • Original von fire
      Zum Thema Auflösung: Bin da kein Fachmann aber man erkennt aus 24.000 Fuß (ca. 8.000 Meter) noch Objekte von 1m oder kleiner. Der CCD-Sensor des Litening AT hat eine Auflösung von 1.004x1.004 Pixel. Obwohl ich solche Zahlen noch nicht gesehen habe. Ist vllt. ein Druckfehler und es sollen 1.024x1.024 Pixel sein (entspricht der FLIR-Auflösung des G4).

      Vllt. kannst du mit den Zahlen etwas anfangen.

      Quelle: Klick mich


      Gruß Fire


      @ fire Danke, link ging zwar zum ER aber ich habs gefunden........sehr interessante seite.

      Hmm 1004x1004 pixel bei der TV-kamera.........das heißt der Sensor ist Quadratisch, naja passt auf die meisten MFDs, zumindest die älteren. der FLIR hat ein seitenverhältnis von 1,25 also nahe dran am 4/3 format. Desweiteren folgere ich daraus das der Sensor nicht allzugroß ist, definitiv kleiner als KB format, macht auch Sinn da man sonst für 8000m+plus entfernung ein ziemlich rießiges Objektiv braucht, auch wenn man Telekonverter benutzen würde. hmm hab mir noch ein video angsehen.....könnte das ein Tilt and Shift objektiv sein? also eins bei dem sich das Objektiv bewegt aber der Sensor immer senkrecht ausgerichtet bleibt. Sind als Verbraucher sackteuer die Tilt and Shift-objektive, verhindern aber Verzerrungen. Würde aber auch sinn machen weil der sensorkopf nicht mehr schwenkbar ist. Oder aber man führt sensor und objektiv schwenkbar montiert innerhalb des gehäuses aus. Über das Rauschverhalten kann ich nicht viel sagen da ich bisher kein video mit hoher qualität aus den Sensordaten gesehen hab, bisher sieht die Qualität nicht so überragend aus aber doch nicht schlecht, wie gesagt da kann auch eine niedrige Auflösung des Videos dran schuld sein.

      Ein Grund für die niedrige Auflösung könnte auch ein größerer Pixel-pitch sein, Pixel-pitch ist der Abstand zwischen der mitte des ersten Pixel und des zweiten pixel, je größer er ist desto größer der Pixel, vereinfacht gesagt. Je größer der Pixel desto Empfindlicher ist er für z.b. Licht, gleichzeitig sinkt das sensorrauschen dadurch, weil sich durch den größeren Abstand die einzelnen Pixel (eigentlich Sensorzellen) nicht mehr so stark beinflussen. Naja sieht mir eher nach einem Schwarz-Weiß (Graustufen) Sensor aus also Fällt Farbrauschen schon mal weg und es wird einfach für den sensor und er ist empfindlicher. Denn damit Farben gut aussehen, muss man kontrast schaffen, und dabei muss man Zwischentöne Opfern, damit man den kontrast bekommt. Bei einem Graustufen-(Schwarz-Weiß-)Bild fällt das nicht so früh, nicht so stark auf. Frage ist nur.... Braucht man dann die Subpixel?

      Das mit der Auflösung muss kein Tippfehler sein in einem Bericht über ein system von Boeing wird die gleiche auflösung für einen sensor des ESVS erwähnt.

      Enhanced and Synthetic Vision System PDF Original
      Quelle: Southwest Cyberport
      Ich kann leider nicht die von Google erstellte HTML-version verlinken, da geht die suche einfacher. Der Text ist aber sehr interessant.

      Naja hochgerechnet hat der LITENING/Sniper ATP eine TV Kamera auflösung von 1,008 Megapixeln, nebenbei Megapixel werden nicht auf Bit basis gerechnet daher sind es eine million Pixel. Das FLIR des ATP hat eine Auflösung von 0,327 Megapixeln. Zum Vergleich eine HD-Kamera (Film) (nicht Full HD) hat eine Auflösung von 0,921 Megapixeln im 16:9 Format eine Full HD Kamera hat eine Auflösung von 2,073 Megapixeln (16:9). Klingt besser aber das Format passt nicht auf die MFDs der F-16 und F-15E oder A-10C. Pixelzahlen passen sich immer an das Gewünschte Seitenverhältnis an.

      Naja ich hoffe ich hab dich jetzt nicht mit Daten erschlagen und das halbwegs verständlich rübergebracht.

      Clear skies and many happy landings

      Wolve

      EDIT: Textgestaltung, unbrauchbaren Link gelöscht, ein zwei anmerkungen.
      Och nö, jetzt muss ich schon wieder eine neue Sig Schreiben, wo ist denn die alte Hin? ;)
    • Da ich bei dem Thema von technischen Details überhaupt keine Ahnung hab schon. Ich les es mir dennoch gerne durch. :c413: man lernt ja immer gerne dazu.


      Original von Wolve
      Hmm 1004x1004 pixel bei der TV-kamera.........das heißt der Sensor ist Quadratisch, naja passt auf die meisten MFDs, zumindest die älteren.


      Das Upgrade (seit 2006) von der A-10A auf die A-10C umfasst zwei MFD's, eins davon ist auf jeden Fall ein MFCD. Beide sind 5x5 Zoll groß, also quadratisch.


      Gruß Fire
    • Original von fire
      Da ich bei dem Thema von technischen Details überhaupt keine Ahnung hab schon. Ich les es mir dennoch gerne durch. :c413: man lernt ja immer gerne dazu.


      Original von Wolve
      Hmm 1004x1004 pixel bei der TV-kamera.........das heißt der Sensor ist Quadratisch, naja passt auf die meisten MFDs, zumindest die älteren.


      Das Upgrade (seit 2006) von der A-10A auf die A-10C umfasst zwei MFD's, eins davon ist auf jeden Fall ein MFCD. Beide sind 5x5 Zoll groß, also quadratisch.


      Gruß Fire


      @fire sorry, ich bin wenns um kameras (Digitalkameras und DSLRs vor allem) sehr enthusiastisch und kann andere dann immer recht schnell überfordern^^. Naja bei dem Thema kann man ziemlich in die Tiefe gehen. Hmm stimmt die meisten Amerikanischen Jets haben Quadratische MFDs einzige Ausnahme wäre dann wohl die F-35. Was mir nur sorgen macht bei einigen Modernen Pits ist die sache mit den immer weniger werdenden Analog-Notinstrumenten.

      Naja zum Tilt und shift objektiv: Tilt&Shift Objektiv Wikipedia

      Zum thema Megapixel: Megapixel Technische Erklärung

      Die Megapixel-Lüge

      Wenn ichs recht betrachte sind die Megapixel einer Videokamera nicht mit denen einer Digitalkamera (Foto) zu vergleichen, da man bei den Fotokameras die Subpixel mitrechnet. Ist im Grunde nur ein Werbegag, Eine D90 mit 12,3 MP hat nur 4,1 MP grob gerechnet. Warum? Weil man für jeden Pixel der nachher auf dem Bildschirm erscheint, 3 Subpixel in den Grundfarben Rot, Grün und Blau braucht. Von es gibt beim Bayer Mosaik insgesamt 2 anteile Grün, 1 anteil Rot und 1 Anteil Blau. Bayer-MosaikSo arbeitet ein Standard-Farb-Sensor, hmm der CCD ist ja schwarz weiß, hmm ist das einfach ein farb-sensor der am ende nur Schwarz-Weiß ausgibt oder einer der von vorneherein schwarz-weiß ausgibt. Naja übers Flir denke ich das das eh ein spezialsensor ist der für Infrarot gebaut ist und einen Sperrfilter für das restliche Lichtspektrum besitzt. Das sichtbare und Ultraviolette Licht würde sich sonst als störend erweisen. Man kann fürs Flir keinen Standarsensor nehmen da der für das sichtbare Licht geeignet ist und daher störende bilder hätte, und man müsste einen Infrarotfilter anbringen der das restliche Licht ausperrt, was die Belichtungszeit zu lang machen würde und die Aufnahme würd nicht mehr funktionieren. Der Sensor wäre schlicht und ergreifend nicht empfindlich genug dafür.

      Clear Skies and many happy landings

      Wolve
      Och nö, jetzt muss ich schon wieder eine neue Sig Schreiben, wo ist denn die alte Hin? ;)
    • Och das ist doch noch gar nix.

      Meine Wenigkeit arbeitet ja in der Halbleiterei und ist natürlich sonst sehr naturwissenschaftlich orientiert...

      Deswegen: Sensorfläche ist durch nichts zu ersetzen, außer durch Sensorfläche. Weil je mehr "Photonen" (hey Klugscheißer, das Licht hat auch Teilchencharakter) auf ein Pixel fallen können, umsobesser.

      Aber ich meine hey, wozu Licht nehmen, ich sehe seit Jahren nur noch Bilder aus REM und TEM.... (Siehe Wiki (gut bei letzterem bin ich eigentlich mehr der Arsch für die Präperation aber auch so))...
    • Original von Superlokkus
      Och das ist doch noch gar nix.

      Meine Wenigkeit arbeitet ja in der Halbleiterei und ist natürlich sonst sehr naturwissenschaftlich orientiert...

      Deswegen: Sensorfläche ist durch nichts zu ersetzen, außer durch Sensorfläche. Weil je mehr "Photonen" (hey Klugscheißer, das Licht hat auch Teilchencharakter) auf ein Pixel fallen können, umsobesser.

      Aber ich meine hey, wozu Licht nehmen, ich sehe seit Jahren nur noch Bilder aus REM und TEM.... (Siehe Wiki (gut bei letzterem bin ich eigentlich mehr der Arsch für die Präperation aber auch so))...


      @Superlokkus ^^jo Klugscheißen im Preiß mitinbegriffen^^! Nur wir können jetzt noch weiter ins detail gehen und dann überfordern wir die anderen noch mehr..........Hmm nette Geräte mit denen du da arbeitest.

      Stimme dir bei der sensorfläche voll und ganz zu.

      Und wenns um Fotografie oder ähnliches Bildtechnisches geht bin ich recht "enthusiastisch" und schieße bisweilen etwas übers ziel hinaus. Und wie gesagt ich "denke" in manchen posts manchmal "laut", um andere anzuregen was sie darüber denken.

      Naja ..................Superlokkus das könnte sehr interessant werden, wenn ich mal fragen zu sensoren habe zu genauren weiß ich ja an wen ich mich wenden muss.^^

      Clear Skies and many happy landings

      Wolve
      Och nö, jetzt muss ich schon wieder eine neue Sig Schreiben, wo ist denn die alte Hin? ;)