Wat is Informatieverlies (absorptie)?

Verschijnsel waarbij bij het optellen van twee getallen met sterk verschillende absolute waarde de laagste cijfers van het kleinere getal niet meer in de mantisse passen en verloren gaan. Een probleem bij het optellen van veel kleine waarden.

Japanse benaming: 情報落ち

“Informatieverlies (absorptie)” komt voor in 10 oefenvragen uit 6 onderwerpen, bijv. Computerarithmetiek, Beeldsensoren en optische componenten, Siliciumfotonica.

Vakgebied: Computerarithmetiek

Nu oefenen: vragen over Informatieverlies (absorptie)

Waarom moet bij een beeldsensor voor kleurenbeelden een kleurenfilter boven de pixel worden geplaatst?

  1. AOm het aantal pixels te vergroten
  2. BOmdat de fotodiode zelf de kleur (golflengte) van het licht niet kan onderscheiden en alleen de lichtsterkte kent
  3. COm de fotodiode tegen hitte te beschermen
Antwoord en toelichting tonen

Antwoord: B. Omdat de fotodiode zelf de kleur (golflengte) van het licht niet kan onderscheiden en alleen de lichtsterkte kent

Een siliciumfotodiode genereert lading voor licht met een energie groter dan de bandkloof, ongeacht de kleur, dus alleen de helderheid is bekend. Daarom wordt per pixel een filter met organisch pigment in rood, groen of blauw geplaatst en wordt de sterkte van het doorgelaten licht gemeten om kleurinformatie te krijgen. Een nadeel is dat het filter ongewenst gekleurd licht wegwerpt, zodat circa 2/3 van het licht verloren gaat; er worden ook methoden onderzocht die kleuren scheiden via het verschil in absorptie in de diepte.

Welke golflengteband van infrarood wordt vooral gebruikt voor detectie bij thermografie, waarbij de temperatuur van mensen of objecten in beeld wordt gebracht?

  1. ACirca 0,4 tot 0,7 µm (zichtbaar licht)
  2. BCirca 8 tot 14 µm (langgolvig infrarood)
  3. CCirca 0,01 µm (extreem ultraviolet)
Antwoord en toelichting tonen

Antwoord: B. Circa 8 tot 14 µm (langgolvig infrarood)

Volgens de verschuivingswet van Wien (λmax ≈ 2898/T µm) is de warmtestraling van een voorwerp bij kamertemperatuur (circa 300 K) het sterkst bij een golflengte van circa 10 µm. Ook is de band van 8 tot 14 µm het 'atmosferische venster' met weinig absorptie door de atmosfeer, dus bij thermografie wordt dit langgolvige infrarood gedetecteerd. Silicium absorbeert deze golflengte niet, dus er worden thermische sensoren zoals microbolometers en quantumsensoren van bijvoorbeeld gekoeld HgCdTe gebruikt.

“Informatieverlies (absorptie)” in de toelichting

Vragen met “Informatieverlies (absorptie)” (10)

  1. Waarom moet bij een beeldsensor voor kleurenbeelden een kleurenfilter boven de pixel worden geplaatst?
  2. Welke golflengteband van infrarood wordt vooral gebruikt voor detectie bij thermografie, waarbij de temperatuur van mensen of objecten in beeld wordt gebracht?
  3. Waarom wordt in siliciummodulatoren het ladingsdragerdispersie-effect (plasmadispersie-effect) gebruikt om de brekingsindex met een elektrisch signaal te veranderen?
  4. Welke waarde ligt het dichtst bij de gebruikelijke concentratie interstitieel zuurstof in een met de CZ-methode gegroeid siliciumkristal?
  5. Hoe heet het verschijnsel bij EUV-maskers waarbij de dikte van het absorberpatroon niet verwaarloosbaar is ten opzichte van de golflengte en schuin invallend licht een schaduw vormt en zo het beeld beïnvloedt?
  6. Welke methode wordt gebruikt om de concentratie interstitieel zuurstof in silicium te meten?
  7. Hoe heet het verschijnsel waarbij bij het aftrekken van twee bijna gelijke drijvendekommagetallen de significante cijfers sterk afnemen?
  8. Bij een drijvendekommagetal met enkele precisie verandert het resultaat niet van 100 miljoen (10⁸) wanneer er 1 bij wordt opgeteld. Welke verklaring van dit verschijnsel is juist?
  9. Wat is het doel van de Kahan-sommatie (opteller met correctie) die wordt gebruikt bij het optellen van veel drijvendekommagetallen?
  10. Wat is de belangrijkste reden dat bij AI-training met gemengde precisie het grootste deel van de berekeningen in FP16 of bfloat16 gebeurt, terwijl de oorspronkelijke waarde van de gewichten (master weights) in FP32 wordt bewaard?

Verwante termen

Gettering Bandgap (bandkloof) Via Plasmadispersie-effect Brekingsindex Indirecte bandovergang (indirect bandgap) Czochralski-methode (CZ-methode) Thermische donoren OPC (optical proximity correction) EDX (energiedispersieve röntgenspectroscopie)

Naar de woordenlijst