Матрица камеры


Матрица фотоаппарата: всё что нужно знать о ней и мегапикселях | Статьи | Фото, видео, оптика

При покупке фотоаппарата одна из вещей, на которую стоит обратить внимание — матрица и её характеристики. Это самая дорогая и сложная по устройство деталь фотоаппарата. 

Разбираемся, что такое матрица, какие параметры у неё бывают, и почему количество мегапикселей при современном развитии техники не самый важный маркер качества.

pixabay.com

Что такое матрица в фотоаппарате

Матрица — это специальная светочувствительная микросхема в фотоаппарате. Она принимает попадающий в камеру свет и формирует электрический сигнал, который преобразует в цифровой. По сути, матрица «превращает» свет в изображение.

Блестящее «стёклышко» в центре микросхемы — и есть матрица / wikimedia.org

Раньше фотоаппараты фиксировали сцену в кадре с помощью светочувствительной плёнки. Матрица зеркального и цифрового фотоаппаратов — это усовершенствованный технически аналог плёнки. 

Что такое пиксели и мегапиксели в матрице

Матрица состоит из маленьких отдельных фотодиодов. Они чувствительны к свету. И именно они ловят его и преобразовывают в электрический сигнал. Один диод — это один пиксель цифровой фотографии. Получается пиксель матрицы фотоаппарата — маленький квадратик, за которым закреплены определённые цвет и яркость, которые уловила матрица фотодиодом. 

Снимок, увеличенный до 12800%. При таком приближении картинка начинает распадаться на отдельные квадратики. Каждый квадратик — пиксель / Иллюстрация автора

Все вместе пиксели составляют изображение, которое мы видит на мониторе или в экране телефона. У современной техники они настолько малы, что глаз не может различить каждый пиксель отдельно, и мы воспринимаем картинку целостно.

У современных камер количество пикселей (фотодиодов на матрице, которые ловят свет) настолько велико, что их записывают и измеряют в миллионах. То есть в мегапикселях (МП). 

Число мегапикселей — то, сколько миллионов пикселей содержит матрица. Проще всего его подсчитать, если умножить число пикселей по длине и по высоте. Например, у нас есть матрица с 5184 пикселями по длине и 3456 пикселями по высоте. 5184х3456 — это 18 мегапикселей. А, например, у Canon EOS 850D максимальное разрешение 6400х4000, что соответствует 24МП. К слову, число, указывающее количество пикселей по длине и ширине — это разрешение матрицы фотоаппарата

Казалось бы, всё просто — чем больше мегапикселей у матрицы, тем лучше. Но это было актуально раньше, когда технология развивалась. Гораздо важнее физический размер пикселя (фотодиода) в матрице. Чем он больше, тем больше света на него попадает и тем меньше на фотографии будет шумов. 

Именно поэтому, если вечером вы сфотографируете одну и ту же сцену на смартфон и на фотоаппарат, то у второго шумов будет меньше, а качество картинки — выше. Хотя по количеству мегапикселей смартфон может даже обгонять камеру! Дело в том, что у телефона физический размер пикселей гораздо меньше. И именно поэтому профессиональные и полупроф камеры никогда не были маленькими.

Вывод: если выбирать между фотоаппаратами, у которых одинаковый размер матрицы (о характеристиках матриц ниже), но разное разрешение, то качественнее картинка будет у того, у которого физический размер пикселя больше. То есть, у которого общее число пикселей меньше!

Как рассчитать физический размер пикселя?
  • Посмотрите характеристики фотокамеры. Найдите разрешение (в пикселях) и физический размер матрицы (измеряется в миллиметрах).
  • Поделите физическую длину матрицы на количество точек по длинной стороне. Полученное число — физический размер пикселя.

Например: у Canon EOS 5D Mark IV физический размер матрицы по длинной стороне — 36мм, а максимальное разрешение — 6720 пикселей. Делим 36 на 6.720 и получаем 0,005. Это и есть размер пикселя. Также у Nikon D780 делим 35.9мм на 6048 пикселей и получаем то же самое число — 0,005.

Характеристики матриц у фотоаппаратов

Рассмотрим характеристики матрицы, на которые можно опираться при выборе фотоаппарата. При этом важно, для каких целей вы берёте камеру. Если интересна ночная съемка, то следует обратить внимание на светочувствительность матрицы и то, насколько фотоаппарат «шумный». Если же нужна компактная камера для путешествий раз в год, то нет смысла переплачивать десятки тысяч за тяжёлую и громоздкую махину для профсъёмки.

Размер

Матрица — прямоугольная пластина со светочувствительными фотоэлементами на ней. Как мы выяснили выше, чем больше фотоэлемент (который потом станет пикселем), тем лучше качество снимка. 

Да, пиксели могут быть одинаковыми на матрицах разного размера. Просто в таком случае их будет меньше и, соответственно, у фотоаппарата будет меньше разрешение. Но, в теории, чем больше матрица, тем больше фотодиодов бОльшего размера на ней можно разместить.

Естественно, матрицы бывают разных форматов. Для них есть условная точка отсчёта размеров — это полный кадр (можно встретить названия фуллфрейм, полнокадровый фотоаппарат, FullFrame, FF). 

Физический размер полнокадровой матрицы фотоаппарата —  36х24мм. Почему именно 36 на 24? В плёночную эпоху это был стандартный размер фотоплёнки. И именно размер кадра в старых плёночных фотоаппаратах взяли за точку отсчёта. 

Кроп-фактор матрицы

Кроп-фактор — условный коэффициент, который обозначает, насколько матрица камеры меньше, если сравнивать с полнокадровой. Фуллфрейм — точка отсчёта, и именно поэтому в таблице ниже кроп-фактор фуллфрейма — единица. Фотоаппараты с размером матрицы меньше полнокадрового называют «кропнутыми».

Если всю картинку мы принимаем за полный кадр, то часть картинки в красном прямоугольнике — то, сколько от той же самой сцены захватит кропнутый фотоаппарат / Иллюстрация автора
На что влияет кроп-фактор?
  • Фотоаппарат захватывает меньшую область, чем полнокадровая камера. Угол обзора уменьшается, так как уменьшается поле зрения кадра.

Это как смотреть сквозь свернутый в трубочку лист бумаги. Без него вы видете полную с цену, с ним — выхватываете отдельные детали. 

       – Для кропнутых камер есть своя оптика, которая не пойдет на полнокадровые фотоаппараты. У Canon такие объективы маркируют буквами EF-S, а у Nikon — DX. Например, Canon EF-S 10-18mm или Nikon 35mm f/1.8G AF-S DX. Sony отмечает оптику для полного кадра маркировкой FE вместо E для кроп-фотоаппаратов. Сравните: Sony E 18-105mm f/4 G OSS PZ и Sony FE 24mm F1.4 GM.

        – На кропнутые камеры встает оптика для полнокадровых фотоаппаратов. Но угол обзора на них будет меньше. Например, если на камеру с кроп-фактором 1,52 поставить объектив с фокусным расстоянием 50мм, то его реально фокусное расстояние будет 75мм.

         – Если надеть объектив для кропнутых камер на полноформатный фотоаппарат, по границам кадра поползет заметная чёрная виньетка. Но, например, у некоторых камер Nikon есть DX режим, который при съёмке сразу же кадрирует фотографию и тем самым обрезает виньетку.

Размер матриц фотоаппаратов. Таблица

Подразумевая размер матрицы, могут употреблять любое из этих значений: название формата или длину матрицы по диагонали, её размер в миллиметрах или кроп-фактор.

Формат или диагональ (дюймы)Размер (мм)Кроп-фактор
Large format56 x 360.52
Medium format44 х 330.78
FullFrame или 13/8"36 × 241
APS-H Canon28,1 × 18,71,28
APS-H Leica27 × 181,33
APS-C23,7 × 15,61,52
APS-C23,7 × 15,71,52
APS-C23,7 × 15,81,52
APS-C Canon22,3 × 14,91,61
Foveon X320,7 × 13,81,74
1,5"18,7 × 14,01,85
4/3"17,3 × 13,02
1"12,8 × 9,62,7
1"13,2 × 8,82,73
1/1,33"9,6 × 7,23,58
2/3"8,8 × 6,63,93
1/1,63"8,0 × 6,04,33
1/1,7"7,6 × 5,7 4,55
1/1,8"7,2 × 5,34,84
1/2"6,4 × 4,85,41
1/2,3"6,16 × 4,625,62
1/2,33"6,08 × 4,565,92
1/2,5"5,8 × 4,36,2
1/2,7"5,4 × 4,06,7
1/2,8"5,1 × 3,87,05
1/3"4,8 × 3,67,5
1/3,2"4,54 × 3,427,92
1/3,6"4 × 39
1/4"3,6 × 2,710
1/6"2,4 × 1,815
1/8"1,8 × 1,3520

На что влияет размер матрицы

  • количество шумов (зернистости) на фотографии. Чем больше матрица, тем более детализированный и чистый кадр получится. Это важный параметр, если вы снимаете в условиях плохой освещённости, вечером, ночью. Днём в яркий солнечный день разница не будет видна.
  • динамический диапазон. То есть насколько широкий диапазон яркости может захватить камера, не теряя при этом качество в тенях и светах.
  • глубина цвета. Чем больше матрица, тем больше оттенков и полутонов она сможет зафиксировать. Это видно на однотонных снимках. Например, зимних пейзажах. То есть, актуально достаточно редко.
  • размер камеры. Чем больше матрица, тем больше и тяжелее камера.
  • широта обзора. Чем больше кроп-фактор, тем уже обзор. При прочих равных визуально кажется, что объект, сфотографированный на кропнутый фотоаппарат, ближе.

Светочувствительность

Этот тот самый параметр ISO. Если перекладывать это на матрицу, то, чем выше ISO, тем более тёмные элементы может поймать фотоаппарат. Чем выше ISO, тем светлее кадр и больше шумов.

Минимальное возможное ISO — 50. Но у разных камер разные минимальные и максимальные значения. Так, у Nikon D5600 ISO колеблется в диапазоне от 100 до 25 000, а у PENTAX K-70 — от 100 до 3 200.

Тип матриц фотоаппаратов

Матрицы различаются по технологии, на основе которой они работают.

Не так давно между собой конкурировали два основных типа:

  • CCD (от Charge Coupled Device или ПЗС по-русски). У таких матриц мельчайший структурный элемент — диод.
  • CMOS (от Complementary Metal Oxide Semiconductor или КМОП-матрица по-русски). В основе этих матриц транзисторы с каналами разной проводимости.

Сейчас не особо актуально, так как большинство фотоаппаратов оснащают CMOS-матрицами. Они потребляют меньше энергии, выдают меньше шумов на снимке, лучше чувствуют себя в условиях плохого освещения, а также более дешёвы в производстве, если сравнивать с CCD-матрицами.

CCD-матрица компактного фотоаппарата Canon PowerShot A480 / wikimedia.org

Стабилизация матрицы

Считается, что стабилизация помогает сделать картинку менее смазанной, если вы снимаете с рук и на удлиненных значениях выдержки. Эту технологию активно используют и продвигают Sony, Panasonic, Olympus, Nikon. Например, матричная стабилизация есть у Sony Alpha A7С или Panasonic Lumix DC-GH5. 

Но, по большому счёту, это лишь маркетинговый ход. Так как никакая стабилизация не является панацеей и не изменит ситуацию кардинально. Профессионалы знают, что ничто не зафиксирует камеру лучше, чем штатив (читайте, как его выбрать). Кроме того, эта функция работает тяжело, если выдержка действительно высокая (от 1 секунды и больше). 

Если же сравнивать стабилизацию матриц и объективов, то матричная не влияет на светосилу, что однозначно плюс. При этом более эффективной и надежной всё же считается оптическая стабилизация.

Размер матрицы все, что нужно знать

Раньше было вполне логичным, что покупая компактную камеру, вы получали небольшую матрицу, а если выбирали крупногабаритную зеркалку со сменными объективами, матрица на ней была значительно больше. Это сказывалось на качестве фотографий, поскольку чем больше матрица, тем более детализированы были изображения.

Сейчас это в принципе, тоже в какой-то мере актуально, матрица — это самая дорогая часть камеры в плане производства, и чем больше матрица, тем и камера, соответственно, дороже. Потому на дорогие камеры обычно не устанавливаются матрицы 1/2.3 дюймовые, а на дешевых, соответственно, не найти полнокадровую.

Но надо сказать, что сейчас многие производители стали предлагать компактные камеры с относительно большими матрицами, точно так же как и камеры под сменные объективы с меньшими матрицами. Так что разобраться в ситуации, пожалуй, стало сложнее. Небольшие матрицы способны отлично срабатывать в различных условиях, и даже имеют некоторые преимущества перед большими.

За последние годы и сама технология создания матриц значительно продвинулась вперед, так что сегодня большое количество предлагаемых вариантов может смутить даже опытного пользователя, что уж говорить о тех, кто приобретает первую фотокамеру. А ведь размер матрицы еще и на фокусном расстоянии сказывается, так что учитывать при выборе камеры действительно нужно очень многое.

Итак, мы решили разобраться в различных типах матриц, чтобы расставить все по местам. Но для начала нужно уточнить, как именно размер матрицы влияет на эффективное фокусное расстояние.

Фокусное расстояние

Итак, мы уже выяснили, что размер матрицы связан с фокусным расстоянием, то есть с тем, какой именно объектив подойдет вашей камере. Если вы приобретаете компактный девайс с не съемным объективом, проблема сама собой отпадает, то есть с позиции покупателя это гораздо проще. Но не просто так профессионалы выбирают именно те камеры, где объективы можно менять. Любой объектив должен иметь поле (круг) изображения или диаметр света, который существует в объективе и который покрывает размер матрицы. Есть одно исключение, к которому мы вернемся позже.

Итак, встроенные или нет, объективы всегда помечены реальным фокусным расстоянием, а не эффективным фокусным расстоянием, которое вы получите при использовании на той или иной камере. Но проблема в том, что различные объективы с различной маркировкой могут в итоге обеспечить одно и то же фокусное расстояние для работы. Почему? Потому что они предназначены для разных матриц. Именно поэтому производители помимо маркировки указывают эквивалент, где основным расстоянием считается 35мм или полнокадровая матрица.

Вот — один из примеров: камера с матрицей меньше чем полнокадровая вполне может использоваться с 18-55мм объективом, но на деле фокусное расстояние, которое вы получите будет ближе к 27-82мм. Это все происходит потому, что матрица не достаточно велика, чтобы использовать объектив точно так же как смог бы полнокадровый. Из-за того, что периферическое пространство внутри объектива не принимается в расчет, получается тот же эффект как от использования объектива с большим фокусным расстоянием.

В компактных камерах может был установлен 19мм объектив, но из-за размера матрицы, который меньше фуллфрейма, вы получите в итоге большее фокусное расстояние, около 28мм. Точная длина определяется кроп-фактором, то есть числом, на которое нужно увеличить данное под фуллфрейм фокусное расстояние, чтобы выяснить какое расстояние получится на той или иной камере.

Размеры матриц

1/2.3 дюйма

Размер такой матрицы примерно 6.3 x 4.7 мм. Это — самая маленькая матрица, которую можно найти в современных камерах, и чаще всего — в бюджетных компактных моделях. Разрешение такой матрицы составляет, как правило, 16-20 Мп.

По крайней мере такой расклад был самым популярным какое-то время назад. Сегодня многие производители стали делать больший упор на любительские фотоаппараты с большими матрицами, так что и размер такой не так распространен как ранее.

Однако, преимущество в том, что такой размер позволяет получить компактную камеру и использовать ее с длиннофокусными объективами, например компактными суперзумами. А большая матрица значит, что и объектив понадобится больший.

При хорошем освещении такие камеры могут предоставить неплохой результат, но для более придирчивых фотографов они точно не подойдут, поскольку при низкой освещенности будут зернить.

1/1.7 дюймов

Размер этих матриц 7.6 x 5.7мм. С такой матрицей гораздо проще выделить объект съемки из фона, и соответственно, производительность в плане деталей как в тени, так и на свету. Так что использовать их можно уже в более разнообразных условиях. Раньше такие камеры были самыми распространенными среди любителей, но сейчас их место стремительно занимают дюймовые матрицы, о которых речь и пойдет дальше.

А вот 1/1.7 дюймовые матрицы используются в некоторых относительно устаревших камерах Q-серии Pentax.

Дюймовые матрицы

Размер дюймовой матрицы 13.2мм x 8.8мм. Сегодня такие матрицы очень популярны на различных типах камер, размер позволяет им оставаться легкими и компактными. Логично, что самый популярный способ применения для дюймовой матрицы — это карманные любительские камеры, на которых объектив будет лимитирован 24-70мм или 24-100мм (если брать эквивалент 35мм). Однако, на некоторых суперзум камерах он тоже используется?, примеры — это Sony RX10 III и Panasonic FZ2000.

Гораздо лучше дюймовая матрица нам знакома по камерам Nikon серии 1, например Nikon 1 J5 — отличной и легкой камере, которая способна делать отличные фото и снимать 4К видео. Такую матрицу можно встретить даже среди смартфонов — Panasonic CM1.

Камеры с дюймовой матрицей способны показать результаты, значительно отличные от предыдущих вариантов. Качество их будет высоким, а даже компактные камеры, как правило, имеют широкую максимальную апертуру, так что на матрицу попадает достаточно света, потому и фотографии выходят четкими и резкими.

Частично, это результат технологии, а не только размера матрицы. Матрицы современного производства могут более эффективно захватывать свет.

Микро 4/3

Матрица микро 4/3 имеет физический размер 17.3 x 13мм. Этот формат используется в компактных зеркалках и беззеркалках Olympus и Panasonic. Они ненамного больше по размеру, чем дюймовые матрицы, но меньше чем APS-C, речь о которых пойдет ниже.

По сути, микро 4/3 — это четверть размера полнокадровой матрицы, так что считать для нее активное фокусное расстояние предельно просто: достаточно умножить фокусное расстояние на 2.

Иными словами, 17мм объектив на камере с матрицей микро 4/3 обеспечит фокусное расстояние такое же, как 34мм объектив на полнокадровой матрице. По аналогии, 12-35мм даст 24-70мм и так далее.

На камере Lumix DMC-LX100 используется матрица микро 4/3 разрешением 12.8 Мп. Это — одна из компактных цифровых камер, которые обладают большим количеством функций и небольшим размером. Камера оснащена объективом Leica с фокусным расстоянием 24-75мм.

APS-C

Средний физический размер такой матрицы 23.5 x 15.6мм. Такая матрица используется на зеркальных камерах для начинающих и любительских камерах, а сейчас и на многих беззеркалках. Матрица APS-C обеспечивает отличный баланс между качеством изображения, размером и вариативностью в плане совместимости с различными объективами.

Не все APS-C матрицы одинаковы по размеру, ведь это зависит от производителя тоже. Например, матрицы APS-C на камерах Canon физически немного меньше чем те, что установлены в Nikon и Sony, таким образом ее кроп-фактор равен 1.6x, а не 1.5x. В любом случае, APS-C — это всегда отличный вариант и профессиональные фотографы нередко предпочитают его для съемок природы и спортивных мероприятий, потому что благодаря кроп-фактору появляется возможность “приблизиться” к объекту съемки имеющимся объективом.

APS-C доступны на некоторых компактных камерах, например Fujifilm X100F, это обеспечивает высокое качество для фотографий на портативных камерах, особенно в комплекте с объективами с постоянным фокусным расстоянием. 23мм объектив на Fujifilm X100F, имеет широкую максимальную апертуру, потому с помощью этой камеры можно без труда добиться узкой глубины резкости.

APS-H

Размер матриц APS-H как правило равен 26.6 x 17.9мм. Сегодня этот формат практически не встречается, и ассоциируется только с устаревшими моделями Canon EOS-1D (EOS-1D Mark III и Mark IV). Сейчас, правда, в этой серии используются фуллфреймы.

Поскольку APS-H больше чем APS-C, но меньше полнокадровой матрицы, кроп-фактор, соответственно равен 1.3х, потому 24мм объектив обеспечит на такой камере фокусное расстояние приблизительно 31мм.

Одна из последних фотокамер, где можно встретить такую матрицу — это Sigma sd Quattro H. Однако и Canon решили не отказываться от APS-H совсем, и предпочли применить эту матрицу для камер наблюдения, а не для зеркальных фотоаппаратов.

Фуллфрейм

36 x 24мм она же фуллфрейм, она же полнокадровая матрица и она же примерно такая же по размеру как негатив пленочной фотографии. Используются полнокадровые матрицы на любительских и профессиональных камерах и считаются самым удобным вариантом для съемок. Размер такой матрицы позволяет ей принимать на себя больше света, вследствие чего и фото получаются выше по качеству чем с меньшими матрицами. Соответственно, и когда речь идет о количестве пикселей, выбор больше. А разрешение полнокадровых матриц варьируется от 12 до 50Мп.

Кроп-фактор, конечно, в случае с полнокадровой матрицей значения не имеет, так как маркировка объектива будет соответствовать активному фокусному расстоянию. Однако же, некоторые объективы, созданные под APS-C матрицы все равно можно использовать с фуллфреймами, но разрешение будет ограничено (камера обрежет углы, чтобы избежать виньетирования). Но проверять совместимость, разумеется, нужно всегда, иначе есть риск повредить зеркало.

Средняя (медиум) матрица

44мм x 33мм - размер такой матрицы. Это, очевидно, больше фуллфрейма и с момента появления такие матрицы вызвали оживленный интерес и дискуссии. Они использованы в камерах Fujifilm GFX 50S, Hasselblad X1D и Pentax 645Z, последняя немного старше остальных. Применяются они в основном, исключительно профессиональными фотографами в силу цены таких камер и их специфики.

Не факт, что на этом развитие матриц как таковых остановится, но пока что это — все доступные на рынке типы матриц, а какая подойдет для ваших фото интересов, решать только вам.

Что такое матрица? Кроп-фактор?

Прежде, чем купить фотоаппарат, вам необходимо ответить на ряд очень важных вопросов: сколько мегапикселей должна иметь матрица фотоаппарата, будет ли это полнокадровый фотоаппарат или камера с так называемой кропнутой матрицей, а также будет это зеркальный или беззеркальный фотоаппарат? Давайте разберемся с этими понятиями по порядку.
 

Матрица – это часть фотоаппарата, которая предназначена для регистрации света, проходящего через объектив. По сути, матрицы цифровых фотоаппаратов это аналог фотопленки в пленочных камерах. Матрица состоит из множества светочувствительных элементов – пикселей. Пиксели настолько маленькие и их так много, что для обозначения их количества используют приставку мега-, которая означает миллион. Чтобы понять, какое количество мегапикселей нужно именно вам, нужно определиться, для каких целей вы приобретаете камеру. Если вы планируете использовать ее в личных целях, для съемки бытовых сюжетов и в путешествиях, то вам вполне подойдут камеры с матрицами больше 10 мегапикселей. Если же планируется использовать камеру в коммерческих целях, то стоит задуматься над покупкой камеры с 20-мегапиксельной матрицей. Однако, стоит предостеречь вас от погони за огромными значениями этого параметра. Дело в том, что физический размер матрицы с ростом числа мегапикселей не изменяется, а, следовательно, физический размер самого пикселя будет уменьшаться. Матрицы с 30 и более мегапикселями очень требовательны к качеству применяемой оптики, а также, как правило, они сильнее нагреваются и на изображении появляется цифровой шум, ухудшающий качество.
 


Теперь давайте разберемся с понятием кропа. Само это слово происходит от английского crop – «обрезать», и в среде фотографов служит для обозначения матриц (и камер с такими матрицами), размер которых меньше, чем размер полнокадровых матриц, которые по площади соответствуют пленочному кадру. Степень уменьшения кроп-матрицы выражается с помощью кроп-фактора. Например, матрица с кроп-фактором 1,5 в полтора раза меньше полнокадровой матрицы. Из вышесказанного можно сделать один важный вывод: если вы планируете покупку камеры с 20- и более мегапиксельной матрицей, то предпочтение лучше отдать полнокадровым камерам, т.к. физический размер пикселя на них будет больше. Но какую камеру выбрать, если речь идет о бытовом использовании? Увы, здесь нет однозначного ответа. Кропнутые камеры меньше и легче своих полнокадровых собратьев, да и стоят они иногда в разы дешевле, однако выбор оптики для них заметно уже, да и само ее качество ниже. Важно также понимать, что производители фототехники просто не станут создавать кропнутую камеру, которая технически близка к полнокадровой – в таком случае их маркетологи просто не смогут убедить людей платить большие деньги за полный кадр. Тем не менее, уровень развития технологий на сегодняшний день так высок, что возможности доступных кропнутых камер даже превышают запросы бытового использования, и в этом случае нет смысла переплачивать значительные деньги за профессиональную технику. Единственным исключением может являться ситуация, когда у вас уже есть хороший набор оптики от пленочного фотоаппарата. Тогда имеет смысл переплатить за полнокадровую камеру, чтобы иметь возможность использовать более высококачественные объективы.
 

В завершении темы кропнутых и полнокадровых матриц хотелось бы внести ясность и в еще один вопрос. На просторах Интернета часто можно слышать мнение о том, что ГРИП (Глубина Резко Изображенного Пространства) отличается в зависимости от размера матрицы, а у полного кадра существует некий особый рисунок, присущий только этим камерам. Дело в том, что все эти утверждения не имеют ничего общего с техникой и здравым смыслом. ГРИП зависит только от трех параметров – от диафрагмы, фокусного расстояния и от расстояния до объекта съемки. Размер матрицы не оказывает на него никакого влияния. Качество изображения, также как и рисунок, зависят в основном от используемой оптики. Один и тот же объектив на обоих типах матриц даст одинаковое качество изображения. Важно только помнить, что при использовании полнокадрового объектива на кропнутой матрице в поле ее зрения будет попадать лишь часть формируемого объективом изображения. Многие ошибочно называют это увеличением, но это не так. Просто мы фиксируем лишь часть от полной картинки. Чтобы понять какую именно, нужно вновь обратиться к кроп-фактору. Например, если взять полнокадровый объектив с фокусным расстоянием 100 мм и сделать кадр на кроп-матрице с фактором 1,5, то изображение будет таким, как если бы на полнокадровую матрицу сняли кадр на фокусном 150 мм.
 

В последнее время рынок фототехники все уверенней завоевывают беззеркальные камеры. В чем их плюсы и минусы по сравнению с традиционными зеркалками? Основной плюс кроется в самой конструкции – в них отсутствует громоздкое зеркало и поднимающая его система, которые служат в зеркальных фотоаппаратах для передачи изображения из объектива в оптический видоискатель. За счет этого достигается меньший вес и размеры камеры. К плюсам таких камер относится и электронный видоискатель, который значительно облегчает настройку камеры (особенно для новичков) и использование мануальной оптики. Но есть и минусы – все тот же видоискатель является мощным потребителем электроэнергии и, естественно, приводит к более быстрой разрядке аккумуляторов, которые, к слову, в угоду уменьшения веса и размера и без того уступают аккумуляторам зеркалок. Еще одним минусом оптического видоискателя является его подтормаживание при съемке быстродвижущихся объектов. Поэтому, если вы хотите снимать репортажи, спорт или дикую природу, то, однозначно, ваш выбор это зеркальные камеры с оптическим видоискателем.

 

Формат матрицы у камер и пересчет ее размеров

При выборе камеры размер матрицы является важным параметром, поскольку чувствительность камеры напрямую зависит от размера пикселя на матрице. Однако, размеры сенсоров не соответствуют написанным цифрам, так 1-дюймовый сенсор действительно больше, чем 1/2-дюймовый сенсор, но его размеры не равны 1 дюйму, даже если замерить его диагональ.

 

Условные обозначения размеров матриц остались еще из тех времен, когда в камерах использовались электронные лампы. Так для матрицы диаметром 1" вакуумная трубка устанавливалась в отклоняющую катушку диаметром 1", поэтому датчик диаметром 1" фактически был меньше дюйма. Соотношение между диаметром катушки и форматом изображения трубки составляло примерно 63%.

 

На таблице показаны некоторые матрицы распространенных форматов с указанием размеров сенсоров и их эквивалентных размеров в миллиметрах. Эти размеры могут варьироваться от матрицы к матрице. Для определения точных размеров матрицы стоит обратиться к документации на камеру либо на ее матрицу, если последняя серийно изготовляемая.  

 

В зависимости от размера матрицы очень важно подобрать для камеры подходящий объектив. Линейки объективов у многих производителей разделены по разрешающей способности объектива и размера матрицы камеры. В выборе объектива важно учитывать оба фактора, если разрешение камеры будет больше разрешения объектива - изображения будут смазанные.

 

Бюджетные объективы для камер видеонаблюдения рассчитаны на невысокие разрешения и малый размер матрицы. Они подходят лишь немногим камерам машинного зрения, имеющим размер матрицы до 1/3". Для камер высокоскоростной съемки, с матрицами 1" и более (1,1", 4/3) они не подходят. 

 

От максимального размера сенсора для выбранного объектива будет зависеть увидит ли матрица камеры все поле зрения объектива или на краях изображения будут темные участки. Если матрица камеры будет больше (например 1") допустимого размера у объектива (2/3"), то полученное изображение с камеры будет обрезано - оно будет круглым, как показано на изображении:

 

 

Если использовать объектив, рассчитанный на большую матрицу, чем установлена в вашей камере - вы можете выиграть в качестве получаемого изображения, так как оптические искажения объектива (дисторсия) проявляется ближе к краям изображения, а в центре изображение наилучшего качества. 

 

 

Также объективы имеют ряд других параметров, которые нужно учитывать при выборе (байонеты, переходники, фокусное расстояние, диафрагма, ИК и УФ коррекции и т.д.). Мы готовы оказать вам профессиональную консультацию в выборе оптики для вашей камеры - свяжитесь с нами.

 

Ознакомьтесь с обзором матриц, формирующих фотоизображение. Часть 1

Владимир Нескоромный

Главный редактор сайта alphapro.sony.ru

В потребительской технике всегда торжествует компромисс, о котором мы совершенно не задумываемся. Например, наше представление о передаче трехмерного пространства на плоской, двумерной фотографии, как правило, сводится к фокусному расстоянию объектива. Широкоугольник охватывает много объектов, телеобъектив — мало, кроме того, он уменьшает эффект пространственной перспективы. Но как, к примеру? 16-мм объектив, являясь широкоугольным для полнокадровой зеркалки, превращается в телевик для компактной камеры?

 

В поисках нормального объектива

Следует понимать, что характеристики объектива определяются не только (и не столько) его фокусным расстоянием, сколько размером светочувствительного элемента. В зависимости от эпохи, аналоговой или цифровой, это — кадр пленки или матрицы. Именно отношение фокусного расстояния объектива к диагонали кадрового окна и служит мерой нормальности объектива для фотоаппарата, с которым он используется. Если этот показатель значительно меньше единицы, объектив является широкоугольным, если больше - длиннофокусным, близок к единице — нормальный. Напомним, что для кадра 24х36 мм с диагональю 43,3 мм нормальными являются объективы с фокусным расстоянием f=40-60 мм; для среднего формата 6-см пленки граница нормальности f=70 мм; для полукадра 18х24 мм - f=30 мм.

 

Как формат определяет конечное качество изображения

Размер кадра пленки или матрицы определяет не только «перспективные» особенности получаемого изображения. В фотоиндустрии именно размер кадра, или формат, является компромиссным выбором, который необходим для выполнения различных требований. 

Во-первых, размер кадра определяет габариты самой камеры — большая или компактная. Во-вторых, размер кадра важен для достижения необходимой светочувствительности и детализации изображения. В-третьих, он косвенно определяет возможность и степень управления глубиной резкости. Например, в художественной портретной фотографии мы обычно стремимся к уменьшению глубины резкости. В пейзажной и технической, наоборот, к ее увеличению. В зависимости от того, какому требованию разработчики отдают предпочтение, реализуется то или иное решение.

Фотограф может снимать на форматные пленки и сканирующие задники с размерами в десятки сантиметров, когда камера достигает метровых габаритов. А сотрудник спецслужбы - использовать для выполнения задания миниатюрную камеру-пуговицу в запонке. Но каждый их них получает необходимый результат и совершенно не переживает из-за своих габаритов фототехники.

Характеристики объектива определяются не только его фокусным расстоянием, сколько размером светочувствительного элемента. Именно отношение фокусного расстояния объектива к диагонали кадрового окна и служит мерой нормальности объектива для фотоаппарата, с которым он используется. Если этот показатель значительно меньше единицы, объектив является широкоугольным, если больше - длиннофокусным, близок к единице — нормальный.

О минусах миниатюризации

Удобство использования камеры определяется возможностью ее транспортирования и выполнения съемочных настроек с помощью кнопок, дисков, тачпэдов и сенсорного экрана. Аппарат с 10-сантиметровыми габаритами кажется наиболее эргономичным, и кадр форматом в несколько сантиметров как раз ему подходит. Но если понадобится сделать компактный телезум-объектив, чтобы носить камеру в кармане, то кадр придется уменьшить. Однако тут же возникает масса проблем. При значительном уменьшении размера кадра станет весьма затруднительно реализовать сложную механику управления, юстировку оптики, сохранить достаточную светочувствительность и разрешение. На практике с этим сталкиваются обладатели недорогих смартфонов. Стремление к миниатюризации приводит к повышенным шумам, завалам резкости и контраста по полю кадра из-за неточной юстировки оптики.

 

Эпоха полного кадра

Следующее требование - обеспечение требуемого разрешения и светочувствительности. Изображение элемента снимаемого объекта регистрируется ячейкой сенсора или светочувствительным кристаллом пленки. Чем они (ячейка и кристалл) больше, тем больше светового потока смогут захватить. Соответственно, вполне закономерное желание - использовать светочувствительные элементы покрупнее. Однако возникает другая задача — разрешение, количество пикселей или кристаллов.

Чтобы увеличить разрешение, нужно увеличить размеры матрицы или кадра пленки. С пленкой проще - просто перейти на больший формат, например, 6х9 см или 4х5 дюймов.

А вот увеличивать размеры матрицы слишком дорого. Только к настоящему времени доступная цельная матрица доросла до полного кадра 24х36 мм. А ведь в свое время компании-производители даже сращивали две недорогие маленькие матрицы в одну большую. Например, такое решение было реализовано в камере Minolta RD-3000, выпущенной в 1999 году. В ней две матрицы по 1,5 Мпикс. с помощью призмы формировали изображение с финальным разрешением 2,7 Мпикс.

 

Ограничения в гонке мегапикселей

Чтобы повысить разрешение, приходится уменьшать размер регистрирующего элемента сенсора при сохранении формата матрицы. К сожалению, и для пленки, и для матрицы существует физический предел уменьшения размера отдельного элемента. А значит, что и у разрешения тоже есть свой предел. Речь идет о дифракционном рассеянии света, обусловленное ограниченностью размера объектива. Оно накладывает ограничение на минимальный шаг между светочувствительными элементами матрицы.

Например, чтобы раскрыть потенциал по разрешению объектива с диафрагмой f/2, достаточно использовать матрицу с минимальной дистанцией между светочувствительными элементами около одного микрона.

Использовать матрицу с шагом меньше 3 микрон с оптикой со светосилой f/5.6 не имеет смысла, поскольку пятно дифракционного рассеяния растет пропорционально диафрагменному числу.

В случае с пленочной фотографией ограничением на разрешение является структура фотоэмульсии. Хотя размер светочувствительного кристалла современных пленок и близок к одному микрону, но их распределение в слое эмульсии толщиной в несколько микрометров ограничивает разрешающую способность обычной фотопленки примерно 10 микронами (100 линий/мм).

 

Маленькие шаги на пути к гигантскому разрешению

А что происходит в цифровой фотографии, где матрица с шагом в один микрон уже стала реальностью? Попробуем оценить желаемую мегапиксельность полнокадровой матрицы 24х36 мм с шагом ячеек в один микрон применительно к объективу со светосилой f/2.

Тысяча элементов на миллиметр в пересчете на общее разрешение матрицы составят 24000х36000 или почти 900 Мпикс.! К сожалению, современная электроника не способна поддерживать такую матрицу, а именно, эффективно считывать и сохранять получаемый гигантский объем информации. Про массовый выпуск таких матриц мы даже не говорим.

В настоящее время в системных камерах Sony устанавливают полнокадровые матрицы с разрешением 42,4 Мпикс. и шагом 4,5 микрона (ILCE-7RM2). Имеет ли смысл дальнейшее повышение разрешения? С точки зрения потребителя, несомненно. Однако с инженерных позиций, при современном уровне развития технологий вряд ли будет оправданным стремление к повышению разрешения до дифракционного предела. Неидеальность оптики (аберрации и ошибки юстировки, фокусировки) устанавливает свои, более грубые, чем дифракционный предел, ограничения на увеличение разрешения.

В тоже время компания Sony наращивает линейку объективов серии G Master, которые способны поддерживать матрицы с разрешением в 100 Мпикс. Неужели нас ждет очередная сенсация?

Ну, а маленькие матрицы с шагом, близким к одному микрону, успешно используются в цифровых компактах и смартфонах.

Полнокадровая матрица в камере Sony A7R II. Разрешение 42,4 Мпикс.

О плюсах и минусах глубины резкости

Наконец, третья характеристика фотоизображения - глубина резкости. Для начала вспомним, что такое гиперфокальное расстояние. Мы видим резкими объекты не точно на дистанции наводки на резкость, а в некотором диапазоне около нее. И можно выбрать дистанцию наводки объектива так, что при установленной диафрагме все объекты от точки наводки на резкость и до бесконечности будут казаться резкими. Эта дистанция и есть гиперфокальное расстояние. Как правило, оно пропорционально квадрату фокусного расстояния и обратно пропорционально диафрагменному числу.

Если сравнивать результат, получаемый двумя камерами — с маленькой и большой матрицей, то окажется, что при равных условиях (угол охвата пространства и размер конечной картинки) гиперфокальное расстояние для камеры с меньшим фокусным расстоянием и небольшой матрицей будет меньше. Иными словами, при той же диафрагме на снимке компактной камеры зона резкости будет находиться ближе и будет шире, чем у камеры с большой матрицей. Это означает, что диафрагма f/2 компакта, на самом деле, вовсе не дает портретного эффекта с малой глубиной резкости, а работает как f/8-11 зеркалки или беззеркалки.

Для портретов это, может быть, и не очень здорово, а для предметной и макросъемки, наоборот, просто замечательно. Ведь за увеличение глубины резкости не нужно платить диафрагмированием объектива, длинной выдержкой, повышением светочувствительности и, в конце концов, чистотой картинки (шумами) и резкостью.

 

Заключение

На фоторынке сейчас можно встретить самые различные предложения. Однако чтобы хорошо ориентироваться в них, следует знать основные параметры фототехники и понимать важность каждого их низ применительно к своим задачам. Собственно, мы их изучили. Теперь можно переходить к выбору конкретной камеры, и этой теме посвящен следующий материал.

 

Продолжение материала (часть 2) читать здесь.

Уличные IP-камеры Размер матрицы 1/2.7

Поддержка облака IPEYE. Уличная IP видеокамера с ИК-подсветкой. Процессор: HI3516D. Матрица: 1/2.7"SmartSens CMOS sensor. Класс защиты: IP67. Количество эффективных пикселей: 2616(H)*1964(V). Сжатие: H.264/H.264+/H.265/H.265+/JPEG/AVI /MJPEG. Сигнал: PAL/NTSC. Электронный затвор: Auto: PAL 1/25-1/10000 Сек; NTSC 1/25-1/10000 Сек. Чувствительность: 0.01 лк F1.2 цвет / 0.0 лк F1.2 ч.б. Отношение сигнал-шум : ≥52дБ. Система сканирования : Прогрессивная. Видеовыход: Сетевой. Кнопка сброса: Опция. Фокусное расстояние: 2,8 мм. Управление фокусом: Вручную. Тип объектива: Фиксированный. Угол горизонтального обзора: 111°. Количество пикселей объектива: 8 МП. ИК подсветка: 42µ x 2 шт. Максимальная дальность ИК: 25 м. ИК включение: Авто и Вручную. Регулировка интенсивности ИК: Авто(Smart), Вручную и по времени. Основной 1-й поток: 3840*2160 20 к/с. Основной 2-й поток: 2592*1536 20 к/с, 2560*1440 20 к/с. Основной 3-й поток: 1920*1080 20 к/с, 1280*720 20 к/с. Дополнительный 1-й поток: 720*480 20 к/с . Дополнительный 2-й поток: -. Дополнительный 3-й поток: -. Мобильный поток: 1280*720 20 к/с, 720*480 20 к/с. Ethernet: RJ-45 (10/100Base-T). WIFI: -. Протоколы: TCP/IP, ICMP, HTTP, HTTPS, FTP, DHCP, DNS, DDNS, RTP, RTSP, RTCP ,PPPoE, NTP, UPnP, SMTP, UDP. ONVIF: ONVIF 2.4 (Profile S/T/G). P2P: да, Поддержка QR Code. POE: IEEE 802.3af. Задержка видео: 0.3 сек. Браузеры: IE8-11, Google Chrome, Firefox , Mac Safari. Мобильные устройства: iPhone, iPad, Android, Android Pad. День/ночь: Авто(Smart) и Вручную. Настройки изображения: Яркость, Контрастность, Насыщенность, Чёткость, Экспозиция, Зеркальное отображение, 2D DNR, 3D DNR , Баланс белого, FLK(Контроль мерцания), искажение, HLC.. Коридорный формат: Да. Антитуман: Да. ROI: Да. BLC Да. WDR: да (120dB). Детектор движения: да. Приватные зоны: До 3 зон. Режимы записи: NVR/NAS/CMS/Web. Языки: Chinese Simplified, Chinese Traditional, English, Bulgarian, Polish, Farsi, German, Russian, French, Korean, Portuguese, Japanese, Turkish, Spanish, Hebrew, Italian, Nederlands, Czech, Vietnamese. Звук: Микрофон на борту. Тревожный вх/вых: -. microSD card: да, max 512Gb. RS485: -. Корпус: Металл, IP67. Кронштейн: Опционально, кронштейн для стены. Механический ИК фильтр (ICR): да. Диапазон температуры хранения: -40°С ~ +60°С RH95% Макс. Диапазон рабочих температур: -40°С ~ +60°С RH95% Макс. Питание: DC12V±10%, 700mA. Габаритные размеры: 171(Ш)х73(В)x70(Г) мм. Вес (нетто): 0.42 кг.

Матрица цифровой камеры. Типы и размер матриц

Выбирая цифровую камеру для микроскопа или телескопа, часто обращают внимание лишь на разрешение матрицы, т.е. количество мегапикселей. Однако это не единственный важный параметр цифровой камеры, определяющий качество полученных фотоснимков и видеороликов. По каким же признакам следует выбирать цифровую камеру, и чем они могут отличаться одна от другой?

Главным элементом цифровой камеры является ее матрица, которая, собственно, и фиксирует изображение в цифровой камере. Отметим, что также в техническом описании цифровых камер часто употребляется и термин сенсор, обозначающий то же, что и матрица. Матрица состоит из массива светочувствительных ячеек, и именно от нее зависит качество изображения, полученного с помощью цифровой камеры.

Существует два основных типа матриц: CCD (ПЗС матрицы) и CMOS (КМОП матрицы), отличающиеся по применяемой технологии. И если на рынке фотоаппаратов наиболее распространены цифровые камеры с ПЗС матрицей, то большинство моделей цифровых камер для телескопов и микроскопов имеют именно КМОП матрицу.

Чем же отличается ПЗС матрица от КМОП матрицы? Основным их отличием является то, что в ПЗС матрицах информация из ячеек считывается последовательно, в то время как в КМОП матрицах информация считывается индивидуально из каждой отдельной ячейки. По этой причине в ПЗС матрицах Вы не можете сделать следующий снимок до тех пор, пока не будет целиком сформирован предыдущий. Что же касается КМОП матриц, то благодаря применяемой технологии их можно использовать не только для фотосъемки, но и для экспонометрии и работы автофокуса. Помимо этого, КМОП матрицы гораздо дешевле в производстве, и поэтому доступнее для многих пользователей. Еще одно немаловажное преимущество КМОП матриц над ПЗС матрицами – потребление меньшего количества энергии.

Первым делом при выборе цифровой камеры мы рекомендуем Вам обратить внимание на размер матрицы. Физическим размером матрицы называется ее геометрический размер, т.е. длина и ширина матрицы, выраженные в мм. Физический размер матрицы определяет ее качество. Узнать значение этого параметра можно из ее технического описания, хотя, как правило, размеры фотосенсоров производители указывают не в мм, а введя специальное обозначение типа матрицы в виде дробных частей дюйма, например: 1/4", 1/3", 1/2.5", 1/2" и пр. Сравнивая различные цифровые камеры, Вы должны понимать, что размер матрицы больше у той цифровой камеры, у которой знаменатель в указанной дроби будет меньше, т.е. сенсор 1/2" будет больше сенсора 1/3".

Какая же связь между физическим размером матрицы, указанным в мм и типом матрицы, выраженном в 1/дюйм? Отметим, что введенное обозначение типа матрицы выражает не размер ее диагонали, а внешний размер колбы передающей трубки. Обратите внимание на то, что не существует конкретной математической формулы, четко выражающей взаимосвязь между устоявшимся обозначением типа матрицы, выраженного в 1/дюйм, и самим физическим размером диагонали матрицы в мм. Тем не менее, в грубом приближении принято считать, что диагональ сенсора равна двум третям его типоразмера.

Размеры в мм

Тип матрицы

4.5х3.4

1/3.2"

5.4х4.0

1/2.7"

5.8x4.3

1/2.5"

6.2x4.6

1/2.3"

7.2x5.3

1/1.8"

Вполне целесообразно задать вопрос, а на что же влияет размер матрицы? Прежде всего, сколь иронично это бы не звучало, размер матрицы цифровой камеры влияет на ее стоимость и вес.

Помимо этого, как мы уже отмечали ранее, размер сенсора влияет на качество полученных фотоснимков и видеороликов. Во-первых, от размера сенсора зависит количество цифрового шума, который передается на светочувствительные элементы матрицы вместе с основным сигналом.

Из-за цифрового шума полученные снимки получают неестественный вид, в связи с чем возникает такое ощущение, что сверху на снимок наложена маска из точек различного цвета и яркости.

Причинами возникновения шумов могут быть дефекты в структуре сенсора, токи утечки (заряд может пробивать изоляцию и переходить с одного пикселя на другой), нагрева матрицы (так называемый тепловой шум, когда при повышении температуры на 6-8 градусов шум увеличивается в 2 раза) и пр.

Конечно же, нужно понимать, что абсолютно бессмысленно рассматривать показатель шума отдельно – важно соотношение сигнал / шум.

Итак, на количество шумов главным образом влияет физический размер матрицы, а также размер пикселя. Чем больше физический размер сенсора цифровой камеры, тем больше его площадь и, соответственно тем больше света попадает на него.  А, следовательно, полезный сигнал матрицы будет сильнее и, значит, мы получим лучшее соотношение сигнал / шум, что обеспечит более яркое и качественное изображение с более правильной и естественной цветопередачей.

Помимо этого, отметим, что слой изоляции, разделяющий пиксели друг от друга, будет толще для пикселей большого размера. Разумеется, что чем толще слой изоляции, тем меньше зарядов смогут пробить ее. Следовательно, токов утечки будет тоже меньше, что соответственно приведет и к уменьшению шумов.

В качестве примера предлагаем Вам представить матрицу определенного размера. Предположим, что на одной такой матрице 3000 пикселей (3 Мпикс), а на второй такой же матрице расположено 5000 (5 Мпикс). А теперь представьте толщину изоляции пикселей для первого и для второго случая!

Еще раз отметим, что чем меньше матрица, тем меньшее количество света на нее попадает. В таком случае Вы получаете слабый полезный сигнал, который приходится усиливать. А с усилением полезного сигнала естественно усиливаются и становятся более заметными шумы.

В заключение еще раз повторим, что чем больше физический размер матрицы, тем большее количество света на нее попадает, а значит, тем более качественно изображение Вы получите.

Автор статьи: Галина Цехмистро

Типы и размеры штампов — все, что вам нужно знать [руководство]

РЕДАКЦИЯ FOTOBLOGIA.PL • давно • 26 комментариев

У нас на рынке много камер, которые, кроме внешнего вида или размера, и типа, отличаются типом и размером сенсоров. В сегодняшнем гайде мы рассмотрим самые популярные матрицы, которые мы встретим в фотоаппаратах.

Не буду вдаваться в подробности или технологию производства, а остановлюсь на практических аспектах использования конкретной матрицы.

Что такое матрица?

Матрица используется для преобразования изображения в электрический сигнал, что позволяет сохранить, например, фото на пленку или в память фотоаппарата. Различные типы используются как в цифровых, так и в аналоговых камерах.

Типы штампов

Датчики можно разделить в основном по типу и размеру. Наиболее популярным типом матриц на сегодняшний день является CMOS и его варианты (Exmor, LiveMos, X-Trans). Он состоит из определенного количества детекторов RGB, которые после соответствующей экспозиции и обработки процессором камеры создают определенное изображение.КМОП-матрицы отличаются хорошей цветопередачей, более низким уровнем шума по сравнению с ПЗС и возможностью работы с более высокой чувствительностью. В отличие от ПЗС-матриц сигнал считывается линейно, а не со всего датчика в один момент. Недостатком этого решения является видимый эффект скользящего затвора. При съемке и использовании электронного затвора, когда мы перемещаем камеру, мы можем наблюдать характерные прямые линии, как показано на фотографии ниже. Это связано с тем, что верхние пиксели матрицы считываются раньше, чем нижние (или в другом порядке), что и вызывает этот эффект.Однако при съемке с помощью механического затвора эффекта не видно.

Я сделал фотографии, перемещая камеры в стороны со временем 1/8000 с. Как видите, при отсутствии механического затвора, несмотря на такое короткое время экспозиции, виден эффект скользящего затвора, с помощью механического затвора мы этот эффект устраняем.

В последнее время все более популярным типом КМОП-сенсоров является BSI CMOS, , технология, позволяющая повысить чувствительность сенсора, где светочувствительные элементы размещены иначе, чем в классических КМОП-матрицах (FSI).Типовые решения построены таким образом, что линзы с цветофильтрами размещены спереди, дорожки расположены под ними, а светочувствительные элементы — снизу. В технологии BSI слой фоточувствительного кремния расположен чуть ниже линзы , поэтому он захватывает больше света. Технология успешно используется, особенно в небольших матрицах смартфонов или компактных фотоаппаратов. Однако недавно Sony в модели A7R Mark II применила полнокадровый 42-мегапиксельный BSI-сенсор с задней подсветкой, который при таком высоком разрешении изначально работает до ISO 102 400.

Сравнение характеристик датчиков FSI и BSI

ПЗС-матрицы

в основном используются в самых дешевых камерах, но до недавнего времени датчики этого типа можно было встретить в самых дорогих среднеформатных камерах. Только недавно КМОП заменила ПЗС в звукоснимателях Pentax 645Z или Phase One и Hasselblad. В отличие от КМОП, ПЗС работают с более низкой чувствительностью, потому что шум появляется намного раньше. Преимуществом, однако, является лучшая цветопередача при более низкой чувствительности, а также отсутствие эффекта скользящего затвора.ПЗС-матрицы работают медленнее и потребляют больше энергии, но информация считывается со всей матрицы одновременно, что исключает указанное выше. эффект. Однако в настоящее время этот тип матриц маргинализирован на потребительском рынке и все реже встречается в покупных продуктах.

Это на самом деле стабилизация матрицы в Olympus OM-D E-M5 Mark II

Одной из лучших особенностей новой беззеркальной камеры Olympus OM-D E-M5 Mark II является система стабилизации матрицы, реальная эффективность которой составляет ок.3 ЭВ. Вт ...

Третьим типом сенсора является Foveon , который используется в камерах Sigma , но в настоящее время они занимают нишу. Матрицы состоят из трех слоев, так что одна точка регистрирует все три цвета, благодаря чему изображение никак не интерполируется. Фотографии более резкие, но и более шумные, и часто имеют проблемы с правильной цветопередачей.

Сравнение CCD/CMOS сенсоров с сенсором Foveon

(www.foveon.com)

Размеры матриц

Как известно, камеры оснащены сенсорами разных размеров. Меньшие матрицы позволяют получить большую глубину резкости, а также они будут хорошо работать в ультразумных камерах , которые при сохранении небольшого размера могут предложить фокусное расстояние выше среднего. Матрицы большего размера потребуют большего корпуса и объектива, которые будут охватывать большее поле изображения, а камеры, оснащенные ими, будут дороже. Однако более крупные матрицы обеспечат лучшее качество изображения, особенно в условиях низкой освещенности , а также позволят получить малую глубину резкости.

Сравнение диаметра колбы стеклянного катода с реальной диагональю сенсора на примере матриц микро 4/3.

(© Якуб Казмерчик)

Вопреки видимому, размер, обычно указываемый в долях дюйма, не означает физическую диагональ сенсора. Однодюймовая матрица будет иметь диагональ не один дюйм (около 2,5 см), а всего 16 мм. Так нас обманывают производители камер? В некотором смысле да, но это общепринятый стандарт.Происхождение этого типа маркировки можно найти в старых видеокамерах, где роль сенсора выполняла стеклянная электронно-лучевая трубка. Размер в спецификации означает не диагональ преобразователя, а диаметр стеклянной колбы лампы. Звучит немного сложно, но чтобы узнать реальную диагональ нашей матрицы, надо умножить значение в спецификации на 2/3. Давайте рассмотрим самые популярные размеры датчиков.

½,3”

Сенсоры такого размера можно найти в большинстве компактных камер.Именно небольшая матрица позволяет значительно уменьшить габариты всей камеры. Чаще всего матрицы плотно набиты пикселями, поэтому размер одного пикселя не велик, что сказывается на качестве фотографий. Датчики такого типа часто размещают в ультразумах , потому что относительно небольшой размер объектива и всего корпуса позволяет получить очень большое приближение. Хорошие матрицы ½,3” могут работать до чувствительности ISO 800, сохраняя при этом хорошее качество фотографий.

Olympus PEN E-PL7 & Шпилька для волос - Достойное продолжение серии [тест]

Olympus вскоре показал преемника моделей E-PL5 и E-PL6 до Photokina.Удовлетворит ли покупателей новый представитель серии Lite, популярные ручки?

1/1.7”

Такой размер матрицы можно встретить в премиальных компактах. Благодаря большему размеру качество изображения намного лучше, чем с сенсорами ½,3”, но относительно небольшие размеры камеры все же можно сохранить. Камеры , оснащенные датчиками такого размера, обычно представляют собой усовершенствованные компакты , позволяющие работать в режиме записи RAW и с полностью ручными настройками. Это хороший выбор для людей, которые хотят получить хорошее качество фотографий до ISO 1600, сохранить небольшие размеры и относительно низкую цену.

1”

Однодюймовые матрицы можно найти в премиальных компактах и ​​беззеркальных камерах систем Nikon 1 и Samsung NX mini. Матрицы такого размера характеризуются хорошим качеством изображения, но ультразумы уже имеют объективы гораздо большего размера, а их фокусные расстояния не так впечатляют, как в случае с камерами с матрицей ½,3”. Сегмент камер с сенсорами такого размера в настоящее время является одним из самых быстрорастущих на рынке.

4/3”

Матрицы такого размера можно найти в камерах системы Micro 4/3, т.е. Olympus и Panasonic, а также в компакте Panasonic LX100. Применительно к полнокадровым матрицам эквивалентные фокусные расстояния умножаются на 2. Такой размер матрицы позволяет получать фотографии хорошего качества даже до ISO 6400 при сохранении небольшого размера корпуса.

Olympus E-M5 и E-M5 Mark II с датчиками Micro Four Thirds.

(© КБ)

При использовании светосильного объектива мы уже можем рассчитывать на сильное размытие фона. Благодаря датчику немного меньшего размера объективы, используемые в системе Micro 4/3, могут быть намного меньше, чем их аналоги для датчиков APS-C или полнокадровых.

APS-C / Dx

Это очень популярный размер сенсора. В зависимости от производителя для фокусных расстояний от полного кадра используется коэффициент преобразования х1,5 или х1,6. Сенсоры успешно используются как в зеркальных, так и в беззеркальных камерах , а также в некоторых компактных камерах . Большой размер при относительно низкой покупной цене камеры обуславливает популярность этого типа решения. Однако самые маленькие камеры с матрицами APS-C обычно намного крупнее своих собратьев с матрицами 1" или 4/3".

Полный кадр

Размер матрицы идентичен кадру 35 мм пленки, поэтому конвертер фокусных расстояний не используем. Матрица такого размера лучше всего работает в тяжелых условиях освещения , в основном из-за больших пикселей, поскольку они распределены по большей площади. Для многих людей возможность большого размытия фона является преимуществом, но недостатком является необходимость использования больших и тяжелых объективов, если мы хотим их яркости.Полнокадровые матрицы можно встретить в компактах, беззеркалках, а вот в основном в цифрозеркалках. Цены на новые камеры с полнокадровой матрицей начинаются в районе 5000. PLN, но мы должны учитывать большие расходы на объективы, поддерживающие такое большое поле изображения.

Другие размеры штампов

Помимо наиболее популярных размеров штампов, упомянутых выше, на рынке имеется множество других размеров.Смартфоны чаще всего комплектуются еще меньшими матрицами 1/3", 1/3,2". В более продвинутых камерах, таких как Canon G1X Mark II, мы встречаем 1,5-дюймовую матрицу, т.е. чуть больше 4/3", используемую в камерах Olympus и Panasonic. В сериях Canon 1D и Leice M8 мы находим датчик APS-H , который по размеру находится между полнокадровым и APS-C. Множитель фокусного расстояния составляет примерно X1,3. Однако Canon отказалась от этого решения в пользу полного кадра. Минусом этого решения была необходимость использования линз, закрывающих изображение полнокадрового сенсора , с неудобным множителем х1.3, что было полезно при использовании больших фокусных расстояний, но сильно ограничивало на широком угле.

Olympus OM-D E-M5 Mark II — зрелая разработка в стиле [тест]

Как получить 64-мегапиксельные фотографии с матрицы с разрешением 16 Мпикс? Это лишь одна из нескольких важных новых функций, которые мы проверили…

Как видите, выбор размеров штампов действительно широк. Если вы хотите купить камеру, стоит выбрать правильный размер сенсора для ваших нужд. Если мы хотим фотографии хорошего качества, но хотим камеру с небольшими габаритами и ее цена должна быть невысокой, присмотритесь к камерам с матрицей 1/1,7”. Имея чуть больший бюджет, давайте посмотрим на компактные камеры с матрицей 1”, особенно если большое значение имеет малый размер и светосильный объектив (которыми чаще всего комплектуются компакты с матрицей такого размера). Выбирая камеру со сменной оптикой, которая все равно будет небольшой и не разорит нас в финансовом отношении, система Micro 4/3 будет вашим лучшим выбором. Соглашаясь на большие размеры, мы можем обратить внимание на камеры с датчиками APS-C. Впрочем, если размер и стоимость не имеют большого значения, а нас волнует наилучшее качество фотографий в условиях низкой освещенности и наибольшая размытость фона, то можно выбрать камеру с полнокадровой матрицей.

На мой взгляд, не существует единого оптимального размера матрицы. У каждого из них есть свои преимущества и недостатки, и мы должны сделать вариантов, основываясь на том типе фотографии, который нас больше всего интересует. А в ваших камерах какие матрицы мы найдем?

текст: Якуб Казмерчик
видео: Марцин Ватемборски

.

Краткое описание свойств различных типов световых матриц

Фотогид> Конструкция цифровой камеры> МАТРИЦЫ> Резюме I

Сегодняшние акции RTV - нажмите здесь и проверьте!

Основным элементом цифрового фотоаппарата, записывающего изображение, является световая матрица, заменяющая пленку, используемую в аналоговых камерах. Существует ДВА типа кристаллов , но идея, стоящая за ними, одинакова для обоих типов.

  • преобразование света в электрические заряды, количество зарядов прямо пропорционально интенсивности и времени падения света на матрицу.

Датчики CCD и CMOS

Упомянутые два типа матриц

  • ПЗС - Устройство с зарядовой связью. Объяснять этот термин бесполезно, поэтому мы придерживаемся общепринятой аббревиатуры CCD.
  • КМОП - Комплементарный металлооксидный полупроводник. Объяснение этого названия требует глубоких познаний в области электроники, поэтому передаем его себе.

Матрицы, независимо от их типа, чувствительны только к количеству падающего на них света, они не чувствительны к цветам.Сама матрица, без всяких дополнительных элементов, "черно-белая", как и черно-белая пленка. Получение цветного фото требует множества дополнений к матрице и соответствующего программного обеспечения в фотоаппарате.

Матрицы CCD и CMOS были модифицированы двумя способами.

  • Одна из модификаций приводит к увеличению чувствительности матрицы.
  • Второй для улучшения цветопередачи.
Принцип превращения мира в электрический заряд одинаков в обоих типах матриц.Матрицы способов отсчета этой нагрузки и ее преобразования в число, представляющее интенсивность мира, также различны. Эти вопросы подробно описаны в главе Matrix Photo Guide, поэтому здесь мы сосредоточимся на сравнении их свойств с точки зрения фотографа.

Ктрый тип матриц лучше?

На этот вопрос нет четкого ответа. Это как спросить, какая машина лучше - дизельная или бензиновая. Они оба имеют достоинства и недостатки, и оба по мере своего развития становятся все более совершенными и различия между ними, существовавшие 30 лет назад, стираются.Однако мы попытаемся провести сравнение ПЗС- и КМОП-матриц и сравнимых модификаций этих матриц в рамках одного типа. Перечислим основные модификации.
Фотографа интересуют не столько свойства самих матриц, сколько параметры камер с этими матрицами и кластеры наших образцов.

  • ПЗС-матрица
    1. Классический
    2. ПЗС ЭПР
  • Датчик CMOS
    1. Классический
    2. КМОП Exmor
ПЗС- и КМОП-матрицы, называемые здесь классическими, описаны в главе ПЗС-матрицы и КМОП.Там же перечислены важные различия между ними. Напомним наиболее важные из них.
  • ПЗС-матрицы более чувствительны , чем КМОП-сенсоры, с тем же количеством пикселей на квадратный сантиметр, т.е. когда они имеют отдельные пиксели одинакового размера.
    Таким образом, камеры с ПЗС-датчиками лучше подходят для съемки при слабом освещении.
  • ПЗС-матрицы медленнее (долго читаются), чем КМОП-матрицы.
    Таким образом, камеры с датчиками CMOS могут делать больше фотографий в секунду в режиме непрерывной съемки .
ПЗС-матрицы EXR, представленные Fujifilm, являются ПЗС-матрицами, но вместо одного пикселя в классической ПЗС-матрице имеется два пикселя разного размера. Сложная программа, считывающая эти пиксели, позволяет записывать фотографии с высокой динамикой яркости. Другими словами, мы можем относительно правильно захватить кадр с очень яркими и очень темными областями. Образцовые фотографии, представленные производителем камер с ПЗС-EXR-матрицами, однозначно лучше, чем у камер с «классическими» ПЗС-матрицами.... Вы знаете, как это из рекламы. Поэтому сложно со стопроцентной уверенностью сказать, что матрицы CCD EXR однозначно лучше обычных CCD.
Определенным недостатком камер с ПЗС-матрицами EXR является то, что обработка собранных в ней зарядов в изображение производится по совершенно другим алгоритмам (рецептам), чем в камерах с «классическими» матрицами. Поэтому у камер с ПЗС-EXR сенсорами нет возможности сохранения RAW-файлов», так как нет внешних программ для их обработки. А действительно продвинутый любитель сохраняет свои фото в RAW-файлы, потому что это дает ему большие возможности для их обработки на компьютер.

Матрицы Exmor CMOS являются очень важной модификацией «обычных» CMOS. Мы напомним вам. Перо «обычной» КМОП-матрицы имеет на своей поверхности электронные элементы, которые восстанавливают заряд и преобразуют его в напряжение. Таким образом, часть его поверхности экранирована от падающего света, а значит, он менее чувствителен. В датчике Exmor CMOS электронные элементы размещены в нижней части пикселя, поэтому они не заслоняют падающий мир. Таким образом, датчик Exmor CMOS может быть равен датчику CCD, сохраняя при этом все преимущества датчика CMOS.

Камеры с датчиками Exmor CMOS обладают высокой чувствительностью и быстрой серийной съемкой. Я также могу записывать фильмы с очень высокой частотой кадров за секунду.

КМОП-матрицы с электронными элементами, расположенными снизу, также называются CMOS BSI (Backside lighting), т.е. с подсветкой снизу. КМОП-сенсоры нового поколения уже сравнимы с ПЗС-сенсорами при сохранении быстродействия и других параметров КМОП-сенсоров.

Однако следует помнить, что качество фотографий определяется не типом матрицы, а плотностью размещенных на ней пикселей.Более того, камеры с сенсорами большого размера позволяют делать снимки более высокого качества. Это также связано с тем, что камеры с большей матрицей, в основном зеркалки, имеют более качественные объективы и более совершенное внутреннее программное обеспечение, обрабатывающее накопленный в результате воздействия матрицы заряд на изображение, которое мы просматриваем на мониторе камеры, а затем на экране компьютера, а затем на распечатке, сделанной в Fotolab.

Вы пользуетесь Facebook? Нажмите «Нравится», вам будет предоставлена ​​информация о новинках на нашем сайте.

.

Датчик освещенности для цифровых камер - описание

Фотогид> Конструкция цифровой камеры> МАТРИЦЫ> Матрица

Сегодняшние акции RTV - нажмите здесь и проверьте!

Световая матрица, также называемая датчиком (преобразует изображение, создаваемое объективом, в электрические сигналы), является совершенно новым элементом цифровой камеры по сравнению с аналоговой камерой. Датчик освещенности вместе с несколькими вспомогательными элементами заменяет пленку, используемую в классических камерах .На нем воспроизводится сфотографированный объект. Основными величинами, характеризующими матрицу (преобразователь), являются количество светочувствительных элементов, называемых пикселями, и геометрические размеры.

В коммерческих проспектах наиболее часто встречается только число пикселей в миллионах штук - мегапикселей - обозначаемое МП и максимально возможное разрешение фотографии, сделанной фотоаппаратом с данным сенсором. Геометрические размеры матрицы — это параметры для чуть более продвинутых пользователей, но они настолько важны, что здесь тоже будут описаны и объяснены.

В нашем руководстве мы обсудим только те элементы матричной структуры, знание и понимание их работы позволит лучше использовать вашу камеру.

Что такое матрица?

Эта матрица представляет собой большое количество, от нескольких до нескольких миллионов, датчиков света, размещенных на прямоугольной пластине с размером стороны от нескольких до нескольких десятков миллиметров. Доступные цифровые фотоаппараты, примерно до 2000,00 с матрицами от 3 до 8 млн пикселей.Меньшие сейчас не производятся, но их можно найти в старых играх.

Принцип работы матрицы не зависит ни от ее размера, ни от количества пикселей. Однако в камерах с большими и потому дорогими матрицами больше дополнительных элементов, которые производители не могут установить в простые камеры без матриц. Большой размер матрицы также дает некоторые дополнительные возможности , которые будут рассмотрены в подразделах

Размер матрицы

Геометрические размеры матрицы и их символы — это вопрос, на котором мы остановимся в отдельном пункте.Для начала достаточно знать, что в большинстве цифровых камер используется т.н. Компактный, он имеет линзовую матрицу размером примерно 5 х 4 мм , что по сравнению с размером одного кадра 35х24 мм пленки составляет всего 1/40 площади кадра 35-мм пленки . Такая матрица маркируется по принятому соглашению как матрица размером 1/2,5". Однако следует помнить, что это обозначение не имеет никакого отношения к размеру 2,5 дюйма, потому что символ (") обозначение дюйма. 1 дюйм = 25,4 мм).

Маркировка размера матрицы и соответствующих размеров в миллиметрах - дело сложное, исторически обусловленное, и ее знание ДЕЙСТВИТЕЛЬНО не нужно для хороших фотографий.Достаточно знать, что чем больше значение числа, полученного делением числителя на знаменатель значения (дюймы или миллиметры опускаем), тем больше световая матрица. Для примера приведем в таблице несколько типичных размеров матриц. Большинство компактных камер имеют датчики изображения с маркировкой 1/2,5" или 1/1,8" . Матрицы большего размера устанавливаются в более дорогих цифровых камерах, таких как однообъективные зеркалки. Как видно из приведенной ниже таблицы, все описанные там матрицы намного меньше размеров кадра 35-мм пленки.В результате есть последствия для фокусного расстояния объектива. Эти зависимости между размером матрицы и стандартной длиной фокусного расстояния объектива будут рассмотрены отдельно, так как они очень важны для самого процесса формирования изображения на матрице.

Size designation Proportion of photos Width in mm Height in mm
1 / 3.6 " 4: 3 4.000 3.000
1 / 2.7" 4 : 3 5.371 4.035
1 / 2.5 " 4: 3 5.760 4.290
1 / 1.8" 4: 3 7.176 5.319
2/3" 4:3 8.800 6.600

Разрешение матрицы

Оно указано как максимальное разрешение, которое можно записать на эту матрицу.Это разрешение зависит от количества световых элементов, на которые нанесен фотографируемый объект. Это как разрешение этого "цифрового фильма".

Проще запомнить и для сравнимого количества камер разрешение указывается в мегапикселях и поэтому чаще используется для характеристики камеры. Матрицы, установленные в настоящее время в камерах, имеют разрешение не менее 5 миллионов пикселей. Говорим: матрица имеет 5 мегапикселей (5 МП). Помните, что приставка мега означает миллион.

Чем больше мегапикселей содержит датчик изображения, тем выше разрешение изображения, записанного с помощью этого датчика изображения, и тем больший размер печати можно получить без размытия контуров изображения.Соотношение между количеством мегапикселей и размером отпечатка мы обсудим отдельно.

Датчик матрицы

Еще одним важным параметром для данной камеры является максимально возможная чувствительность матрицы, которую необходимо получить. Выражается по шкале ISO, как и для традиционных пленок. Типичная максимальная чувствительность сенсора в камере среднего диапазона составляет 400 единиц ISO, хотя все чаще достигается 800 единиц ISO. Более высокие светочувствительности — до 3200 ISO имеют матрицы дорогих профессиональных камер.

И здесь у нас есть первая особенность цифровой камеры, которая дает вам преимущество перед аналоговой камерой. Чувствительность сенсора, или «цифровой фильм», можно регулировать при съемке . В аналоговой камере невозможно изменить светочувствительность пленки. Вы можете изменить только весь фильм.

Минимальная чувствительность датчика, которую можно установить, обычно составляет 50 единиц ISO. В простейших цифровых фотоаппаратах чувствительность для данной фотографии устанавливается автоматически своеобразным миникомпьютером , которым оснащен каждый корпус . В более продвинутых, но все же любительских можно отключить автоматическую регулировку чувствительности и выставить ее самостоятельно.

Соотношение между чувствительностью и качеством сделанного снимка такое же, как и для аналоговых камер. Меньшая чувствительность дает лучшее качество изображения, но требует лучшего освещения.

Доля фото

И, наконец, пропорции фото. Пленка 35x24 мм записывает фотографии с соотношением ширины к высоте 3:2. Так мы можем сделать оттиск 10х15 см со всего кадра. Отпечаток с цифровой камеры, если он будет покрывать все записываемое изображение, будет примерно 10х13 см. В лабораториях он часто делает нам отпечатки размером 10х15 см, но потом часть изображения, захваченного камерой, обрезается.Такая «обработка» происходит автоматически и часто оказывается, что вырезанный элемент — это, например, часть сфотографированного человека.

Поэтому, отдавая фотографии для изготовления отпечатков, мы должны четко указывать, согласны мы или нет на «переформатирование» на соотношение сторон 3:2. Приличные лаборатории не делают этого без нашего разрешения.

Более новые и немного более дорогие цифровые камеры позволяют фотографу устанавливать заданное соотношение сторон фотографии. Это не означает, что мы можем изменить размер матрицы. Мы просто «выбираем» область, где будет записана фотография.

На этом основное описание матрицы мы заканчиваем, а в подразделах этого раздела будут рассмотрены все параметры и свойства матриц, знание которых позволит вам делать хорошие снимки.

Вы пользуетесь Facebook? Нажмите «Нравится», вам будет предоставлена ​​информация о новинках на нашем сайте. 90 125

.

Фото: как работает датчик изображения

Датчик изображения фиксирует изображение, сформированное светом, проходящим через объектив. Светочувствительная поверхность представляет собой слой пикселей, над ним находится сетка из фильтров и микролинз, часть поверхности матрицы также занята электроникой, управляющей ее работой. Помимо записи изображения, матрица поддерживает измерение резкости, цвета и экспозиции , а в некоторых моделях камер (Sony, Pentax) совмещено с системой стабилизации изображения.Матрицу (по сути систему со светофильтрами спереди) можно легко увидеть в камерах со сменной оптикой, сняв объектив (в зеркалках приподняв зеркало). Его плоскость иногда отмечается на корпусе камеры кружком с поперечной линией. Замена объектива или простая протечка на границе между корпусом и объективом могут привести к загрязнению сенсора, поэтому многие камеры со сменной оптикой оснащены встроенной системой автоматической очистки сенсора (обычно с помощью ультразвука).

От электрического импульса к картинке

Светочувствительная матрица.Это свет от объектива, который падает на него

Матрица цифрового фотоаппарата состоит из миллионов светочувствительных ячеек, называемых пикселями или фотодиодами.Свет (то есть поток фотонов), падающий на отдельный пиксель, порождает в нем заряд в виде электронов, выбитых из полупроводника, образующего пиксель (внутреннее фотоэлектрическое явление). Заряд пропорционален интенсивности падающего света. Свет освещает пиксель в течение определенного промежутка времени, а затем его поток блокируется заслонкой — затем сигнал, хранящийся в пикселях, считывается и преобразуется из аналогового в цифровой. Дальнейшая обработка изображения производится в процессоре изображений цифровой камеры.Приятно знать, что объектив — не единственная вещь в камере с объективами. Также перед каждым из пикселей матрицы находится миниатюрный светофокусирующий элемент, называемый микролинзой. Микролинзы предназначены для минимизации потерь света за счет его фокусировки в пределах пикселя.

Откуда цвет на фото?

Маска Байера — это набор фильтров, с помощью которых матрица получает информацию о цвете.

Пиксели матрицы реагируют только на интенсивность света, а не на его цвет.Для получения цветных, а не монохромных (в оттенках серого) фотографий перед матрицей между пикселями и микролинзами размещают цветные фильтры, обычно RGB (красный — зеленый, синий — синий). Каждый из фильтров пропускает свет с длиной волны, адекватной его цвету, и блокирует остальные. Самый популярный образец фильтра в цифровой фотографии — это так называемая маска Байера , где в регулярном наборе цветных фильтров мы находим 25% красного, 25% синего и 50% зеленого.Фильтров столько, сколько пикселей на матрице - над каждым пикселем фильтр заданного цвета. Такое расположение вызывает зеленый свет на каждом втором пикселе и красный или синий свет на каждом четвертом пикселе. Цвет пикселей на изображении определяется методом цветовой интерполяции на основе информации о цвете соседних пикселей — эту задачу выполняет процессор изображения в цифровом фотоаппарате.

Не только Bayer: матрица EXR и многое другое

В сенсоре Fujifilm EXR пиксельная сетка расположена под углом 45 градусов.

Маска фильтра RGB, хотя и самая популярная, но не единственный способ запечатлеть цвет на фотографиях.В некоторых макетах используются разные цвета фильтров. Sony однажды экспериментировала с фильтрами RGBE (где дополнительный цвет E означает изумруд). В старых камерах были популярны системы фильтров CMY (голубой, пурпурный, желтый) или CYGM (голубой, желтый, зеленый, пурпурный, голубой, желтый, зеленый и пурпурный). В настоящее время можно встретить фильтры RGBW (W для белого), а также традиционных комбинации RGB, но с пользовательским массивом из пикселей.Примером такого решения является технология EXR, используемая Fujifilm. В этом случае пиксельная сетка переворачивается на 45 градусов по сравнению с обычной компоновкой.

Не только Bayer: матрица Foveon X3

С другой стороны, примером другого метода регистрации цвета является матрица Foveon X3, схема работы которой напоминает решение, используемое в аналоговой фотографии.Как и в случае со светочувствительной пленкой, матрица Foveon X3 состоит из трех цветных светочувствительных слоев , последовательно наложенных друг на друга и реагирующих на другие цвета света — первый слой синий, второй зеленый, и последний красный. Поэтому каждый пиксель получает полный набор информации о цвете. Это решение используется в камерах Sigma. Более новый вариант — Foveon X3 Quattro — дополнительно дифференцирует общее количество пикселей данного цвета (по аналогии с сеткой Байера).

Слева матрица с традиционной системой фильтров (маска Байера), справа - Foveon X3

АА и ИК фильтры: мы видим их перед матрицей

ИК или инфракрасный фильтр отсекает этот диапазон излучения, пропуская только видимый свет

Перед матрицей размещены и другие фильтры для улучшения качества и цветов изображения, а также для защиты тонких структур микролинз. Фильтр сглаживания (AA), также известный как фильтр нижних частот, предназначен для уменьшения эффекта муара на фотографиях. Такой эффект возникает, когда фотографируется очень детализированная текстура и на матрице недостаточно пикселей для хорошей передачи деталей. В настоящее время все больше камер имеют разрешение матрицы, достаточное для того, чтобы отказаться от АА-фильтра или значительно его ослабить. У ИК, или инфракрасного, фильтра более важная задача – он отсекает этот диапазон излучения, пропуская только видимый свет.Матрицы цифровых трубок особенно чувствительны к инфракрасным световым волнам, что может привести к значительному обесцвечиванию изображения. Существуют также цифровые камеры без ИК-фильтра, используемые в астрофотографии, например Canon EOS 60Da.

Фильтры перед матрицей

КМОП и ПЗС матрицы

ПЗС-матрицы работают медленнее, чем КМОП-матрицы, особенно в последовательном режиме и с высоким разрешением сенсора.В ПЗС пиксели не экранированы, что вызывает утечку сигнала (так называемое блуминг) от переэкспонированных пикселей.

Большинство цифровых камер в настоящее время используют датчики CMOS (комплементарные металл-оксидные полупроводники), хотя в некоторых компактных камерах все еще используются датчики CCD (устройства с зарядовой связью).КМОП-матрица быстрее и эффективнее, но большую часть площади пикселя занимают электронные схемы (в ПЗС-матрице большая часть площади пикселя реагирует на свет). Это означает, что светочувствительная область намного меньше, чем у ПЗС. Результатом является перерасход большого количества света, попадающего на матрицу, или использование сильных микролинз, вызывающих различные дефекты изображения. Решением проблемы является все более популярная КМОП-технология с задней подсветкой. В датчиках BSI-CMOS вся электроника перемещена под нее. В результате светочувствительные элементы имеют доступ ко всей поверхности сенсора . Второе решение – это технология, определяемая как бесщелевая. Говоря простым языком, он заключается в минимизации зазоров между пикселями, а микролинзы над ними непосредственно примыкают друг к другу.

Разрешение матрицы

Количество светочувствительных ячеек или пикселей определяет разрешение матрицы.Каждый миллион светочувствительных пикселей составляет один мегапиксель (1 Мпикс). Цифровые фотоаппараты в настоящее время имеют матрицы с разрешением до 36 или 37 Мп, но наиболее распространенные разрешения 16-20 Мпикс . Стоит отметить, что в описаниях камер часто даются два значения, связанные с разрешением сенсора: общее количество пикселей и количество эффективных пикселей. Первое значение — это, конечно же, количество всех светочувствительных фотодиодов на матрице.Однако для нас важнее количество эффективных пикселей — это светочувствительные клетки, принимающие участие в создании изображения. Остальные пиксели используются для других целей, например измерения.

Коричневый цвет — пленочный кадр и полнокадровая матрица, зеленый — матрица формата APS-C, желтый — матрица размера 1/2.3 дюйма от компактной камеры (на диаграмме показаны смоделированные значения)

Размер пикселя

Большие пиксели в камерах со сменной оптикой означают более качественные фотографии, чем на компактах с маленькими матрицами (при тех же настройках ISO)

Количество пикселей на матрице очень важно, но важнее размер сенсора и размер одного пикселя.Существует корреляция между размером пикселя и размером матрицы. Чем больше матрица, тем больше размер пикселя при сохранении того же разрешения. Иногда мы можем встретить термин Плотность пикселей. Это количество пикселей на квадратный сантиметр (МП/см2). Чем больше плотность светочувствительных клеток, т.е. количество пикселей на площади 1х1 см, тем меньше эти пиксели. Почему размер пикселя так важен? Крупные пиксели с большой светочувствительной областью более чувствительны к свету и фиксируют больше деталей .Следствием использования более крупных и, следовательно, более чувствительных пикселей является также более низкий цифровой шум, поскольку электронике камеры не приходится без необходимости усиливать сигнал (увеличивать напряжение), создавая шум.

Чувствительность ISO

В солнечный день мы используем самую низкую чувствительность.Если освещения мало, фотограф или автоматика поднимают чувствительность сенсора

Традиционные «аналоговые» камеры использовали пленки с разной чувствительностью.Их подбирали в зависимости от условий съемки — в солнечный день на улице использовалась пленка низкой чувствительности, а в сложных условиях освещения — более высокой. В цифровой фотографии у нас несменная матрица. Однако мы можем в цифровом виде настроить его чувствительность к свету. Стандартные матрицы работают с чувствительностью ISO 100-6400 (иногда от 50 до 25600 или даже 409600 ISO). В солнечный день при хорошем освещении используем самую низкую чувствительность. Однако при скудном освещении фотограф или автоматика камеры увеличивает чувствительность матрицы, так что нам не приходится увеличивать время выдержки (что рискует смазать и смазать детали фото). Увеличение чувствительности, однако, есть не что иное, как искусственное усиление сигнала, в результате чего на изображении появляются шумы. Их называют — по внешнему виду и характеру — цифровыми шумами, и они наиболее заметны в компактах и ​​смартфонах с маленькими матрицами с крошечными пикселями.

Слева фото, сделанное при 100 ISO, справа фото, сделанное при 25 600 ISO (видна значительная потеря контраста, цвета и детализации) .

Устройство цифрового фотоаппарата, часть II

Размер матрицы - физический и пиксельный

Пиксель - наименьшая часть изображения, несущая информацию.

Хотя пиксели матрицы соответствуют пикселям изображения, только некоторые из них реагируют на падающий свет (см. FILL-FACTOR). Поэтому, когда мы говорим о пикселях в матрице, мы имеем в виду их светочувствительную часть.

Эти пиксели не реагируют на цвет и направление падающего света (кроме FOVEON X3), поэтому видят только оттенки серого.Используя сигнал, содержащийся в одном пикселе, мало что можно сказать о его характеристиках. Однако вокруг каждого пикселя есть соседние пиксели. Благодаря информации от соседних пикселей система DSP может определить, какой цвет должен быть у нашего пикселя, а также улучшить качество изображения (повышение резкости, уменьшение артефактов, шумоподавление).

Не все пиксели матрицы используются при создании изображения. Некоторые из них принимают участие только в процессе цветовой интерполяции (чтобы точно определить цвет пикселей на краю изображения) или используются для калибровки снятого изображения, т.е. для удаления шума.Поэтому для фотографа важно количество ЭФФЕКТИВНЫХ ПИКСЕЛЕЙ на матрице, а значит и создание нашего изображения.

Например, продвинутый компакт Panasonic DMC-FZ50 имеет разрешение 10,4Мпикс, но фото в максимальном разрешении всего 10Мпикс. В свою очередь, зеркальная камера Sony A100 хоть и создает 10-мегапиксельные изображения, но имеет матрицу 10,8-мегапиксельной.

Одним из самых распространенных заблуждений среди начинающих фотографов является ассоциация размера матрицы в пикселях (широко известная как разрешение) с размером физической матрицы (измеряется линейкой).Например, матрица в компакте Canon G7 имеет разрешение до 10 Мпикс, а в зеркалке Canon 10D — 8 Мпикс. Это не значит, что матрица G7 больше, чем у 30D. Наоборот — зеркалки имеют матрицы размером, например, 23,6 х 15,8 мм (обозначается как формат APS-C или DX). Среди компактов наиболее популярны матрицы в разы меньше, например 5,76 х 4,29 мм (тип 1/2,5"), поэтому у Canon 30D пиксели гораздо крупнее, чем у Canon G7.

Последствия этого факт очень важен, потому что:

  • пикселя большего размера позволяют записывать больше сигнала, в результате чего достигается лучшая динамика фото (количество записываемых оттенков),
  • пикселя большего размера позволяют значительно снизить генерируемый шум (см. главу 7) , поэтому цифровые зеркальные камеры создают гораздо лучшее качество изображения, чем компакты, и позволяют использовать более высокую чувствительность,
  • большая площадь пикселя позволяет уменьшить эффект использования части его поверхности для размещения электроники (особенно для КМОП),
  • большой пиксель , и при этом большая матрица, лучше использовать свойства оптической системы (и чем больше стекло, тем лучше параметры), в том числе и эфе глубины резкости, известной из аналоговой фотографии, гораздо лучше добиться зеркалкой, чем компактом,
  • , в свою очередь, меньший пиксель означает необходимость использования более высоких напряжений для считывания сигнала, а значит - большее энергопотребление вся система,
  • меньшие пиксели регистрируют меньше света, поэтому его необходимо усиливать (что дает шум), поэтому компакты в основном используют ПЗС, где коэффициент заполнения больше.

По этим причинам нельзя ожидать одинакового качества фотографий, если мы делаем их на компактные и зеркальные камеры, имеющие разный физический размер матрицы, даже если количество мегапикселей одинаковое. Кроме того, среди компактов тоже есть деление на лучшие и худшие конструкции (это связано с ценой). Этот факт необходимо учитывать при покупке камеры. Производители заметили, что большое количество людей не желает вкладывать деньги в зеркальную камеру. Им нужна простая в использовании камера, которая позволяет кадрировать ЖК-экран, но с максимальным качеством изображения.Ответом на это является появление таких разработок, как Sony R1. Эта камера имеет сенсор APS-C, такой же, как в зеркальных камерах, и в то же время обеспечивает частично функциональность компакта.

ВЫВОД: Матрица должна быть сначала большая, а уже потом многомегапиксельная.

При производстве цифровых камер невыгодно использовать разные светочувствительные сенсоры в каждой модели. Обычно во многих моделях используется один и тот же чип CCD или CMOS.Различия могут касаться применяемой электроники или оптики. А это влияет на качество получаемых фотографий.

Лучшим решением видится использование матрицы с полным размером кадра (FULL FRAME), т.е. размером кадра традиционной 35-мм пленки. Однако это влечет за собой необходимость использования гораздо более дорогой оптики. Например, камера Canon 5D раскрывает весь свой потенциал только после использования профессиональных (стоящих небольших денег) объективов.

ДИАПАЗОН: Размеры матриц в зеркальных камерах обычно указаны в мм и являются фактическими размерами матриц.Иногда используются и другие термины: FULL FRAME, APS-C или 4/3". В случае с компактами размеры также указываются в мм, но чаще указывается только тип (диагональ) матрицы, например. 1/1,8" или 1/2,5". В данном случае это не фактический размер, а только информирующий о классе системы. В таблице указаны правильные размеры.

Ширина

Высота

КРОП-ФАКТОР

КАМЕРА ДЛЯ ОБРАЗЦА

6 "

4.00

3.00

8.7

1 / 3.2"

4.54

7.6

1/3 дюйма

4,80

3,60

7,2

Nikon Coolpix 3 90 1030 Canon PowerShot 350

1/2.7"

5.37

4.03

6.4

90 112 Sony Mavica FD-200 90 133 Konica Minolta DiMAGE Xg

1 / 2.5 "

5.76

4.29

6

Canon Powershot A700
Panasonic Lumix DMC-FX50

1/2 дюйма

6,40

4.80

5,4

Olympus C-21 90 133 Canon PowerShot S10

1 / 1,8 "

7,18

5,32

4,8

Canon PowerShot G7
4.8

Canon PowerShot G7 90 133 Sony DSC-W100

2/3 "

8,80

6,60

3,9

Sony DSC-828 3 3,9

Sony DSC-828

33 3,9

Sony DSC-828
  • 3 3,9

    Olympus C-8080 с широким зумом

    1 "

    12.80

    9.60

    2.7

    VIDEO CAMERAS

    4/3 "

    18.00

    13.50

    2

    3 Olympus Panasonic Lumix DMC-L1

    APS-C (DX Format)

    23,6

    15,8

    1,5

    NIKON D709076

    1,5

    NIKON D70

    1,5

    NIKON D70

    1,5

    1,5

    1,5

    . Sony DSLR-A100

    Полный кадр
    (как клетка
    пленка 35 мм)

    36.00

    24,00

    1

    Canon EOS 5D 90 133 Kodak DCS 14n

    Таблица: В таблице указаны размеры матрицы для данного типа и значение фактора КРОП-ФАКТОР (см. главу 6.2). Наиболее популярные размеры кристаллов, используемые в компактах 1/1,8" и 1/2,5", имеют диагональ в 4,8 и 6 раз меньше, чем кадр 35-мм пленки соответственно.

    Кроп-фактор - причина недоразумений

    Размер матрицы тесно связан с фокусными расстояниями и так называемыми фокусными расстояниями, используемыми в цифровых фотоаппаратах (особенно компактных).КРОП-ФАКТОР, т.е. отношение диагонали кадра 35-мм пленки к диагонали матрицы в данной камере.

    Небольшой размер матрицы заставил производителей использовать гораздо более короткие фокусные расстояния, чтобы площадь (угол обзора), регистрируемая светочувствительным детектором, покрывала такую ​​же площадь, как и кадр пленки. Например, для того, чтобы цифровой компакт с сенсором 1/1,8″ мог захватить такую ​​площадь, как традиционная камера с используемым фокусным расстоянием 35 мм, он должен иметь объектив с фокусным расстоянием около 7,2 мм (т.В 8 раз меньше - это число означает КРОП-ФАКТОР). По этой причине часто говорят, что КРОП-ФАКТОР означает, насколько матрица меняет фокусное расстояние объектива. Это заблуждение - сдвига фокуса нет. Ввод числа кроп-фактора или преобразованных фокусных расстояний позволяет нам лучше понять параметры объектива.

    Другой размер матрицы, однако, влияет на другие параметры создаваемого изображения — в том числе и на глубину резкости, о которой мы писали некоторое время назад.

    Но не стоит так волноваться. Нам не обязательно покупать дорогую зеркалку, хотя цены на них сейчас падают и задуматься о такой покупке стоит. Качество изображения, которое может предложить меньшая матрица (используемая в компактах), достаточно для того, чтобы позволить себе красивые отпечатки даже формата А4. В таблице ниже приведены размеры отпечатков, которые можно получить с разных камер:

    [см]

    02

    bd quality

    02

    n / a quality

    900 76

    18x24

    Размер изображения в пикселях/разрешение матрицы *

    Формат печати

    1600x1200 90 133 (2 Мпикс)

    2048x1536 90 133 (3 Мпикс)

    2272x1704 90 133 (4 Мпикс)

    2593x1944 90 133 (5 Мпикс)

    3072x2048 90 133 (6 Mpix)

    9x13

    bd quality

    bd quality

    bd quality

    bd quality

    bd quality

    good quality

    no quality

    no quality

    no quality

    no quality

    13x18

    good quality

    n / a quality

    n / a quality

    15x21

    bad quality

    acceptable quality

    good quality

    good качество

    6

    очень хорошее качество

    bad quality

    bad quality

    acceptable quality

    good quality

    bd quality

    20x30

    bad quality

    плохое качество

    плохое качество

    приемлемое качество

    хорошее качество

    Таблица --- размеры печати.Зеленый цвет означает очень хорошее качество, размер изображения в пикселях позволяет печатать или печатать с разрешением более 300 dpi. Оранжевый означает достаточное качество, а красный предупреждает, что мы должны учитывать ухудшение качества.

    Все зависит от наших ожиданий и условий, в которых мы будем просматривать фотографии. В случае с традиционными отпечатками 10х15см или просмотром на экране компьютера (а здесь мы почти всегда просматриваем уменьшенное изображение, что естественно улучшает его качество и резкость) даже матрица 1/2.5" с разрешением 5 Мпикс, использованный в миниатюрном компакте, обеспечит очень хорошее изображение.

    ПРИМЕЧАНИЕ: КАЧЕСТВО ИЗОБРАЖЕНИЯ ТАКЖЕ В БОЛЬШОЙ МЕРЕ РЕШАЕТСЯ ОПТИКОЙ (А В ДЕШЕВОМ КОМПАКТЕ, НЕ ЛУЧШЕ) И НАВЫКИ ФОТОГРАФИИ

    49

    49

    49

    49

    49

    49 МегаПиксели?

    Изначально это было оправдано необходимостью дать возможность владельцам цифровых фотоаппаратов делать качественные отпечатки или отпечатки в размерах, к которым мы привыкли в те времена аналоговой фотографии.В настоящее время разрешение матрицы не является проблемой, поскольку даже самые дешевые конструкции имеют «лишние пиксели» (см. таблицу выше). Поэтому можно сказать, что сегодня это скорее маркетинговая уловка, чем реальная необходимость. Особенно это заметно в сегменте цифровых компактов. Здесь физические размеры матриц не меняются, а количество пикселей увеличивается, а их размеры меньше. Дальнейшее увеличение мегапикселей может означать только одно — ухудшение качества изображения.

    Мир цифровых зеркальных камер — это отдельная история.Здесь размеры пикселей намного больше, и зачастую потребность в больших отпечатках выше. Поэтому в этом сегменте увеличение количества мегапикселей пока не оказывает такого негативного влияния на изображение и по-прежнему востребовано.

    Современные 8- или 10-мегапиксельные датчики в цифровых камерах обеспечивают разрешение, достаточное для большинства приложений в любительской фотографии (конечно, профессионалы могут не согласиться). Кроме того, нужно работать над качеством оптики, чтобы она «доросла» до возможностей новых матриц, а этого бывает очень сложно добиться в случае крошечных объективов в компактных блоках.

    Гонка мегапикселей подходит к концу? Это довольно сомнительно. Наука всегда найдет способ преодолеть ограничения, и именно поэтому сегодня самые большие матрицы дают лучшую картину, чем считалось несколько лет назад.

    Мы часто слышим, что традиционная пленка предлагает разрешение даже выше 20Mpix. Это на самом деле так, но только с дорогими профессиональными продуктами. Кроме того, важно использовать хороший объектив, и процесс разработки также должен быть профессиональным.Правда в том, что самая дешевая пленка, лежащая на обогреваемой полке в киоске, не даст лучшего качества изображения, чем доступные сейчас цифровые трубки (см. фото).

    Сравнение качества изображения очень дешевой пленки и камеры с 4-мегапиксельной матрицей (Canon G3). Как видите, используя пленку среднего качества, мы не добьемся удовлетворительных результатов, которые нам предложит цифровая камера.


    Пропорции сторон матрицы

    Помимо размера и разрешения матрицы, важно также соотношение сторон ее сторон.Практически все популярные цифровые зеркальные фотоаппараты имеют матрицу с соотношением сторон 3:2 (аналогично пленочному кадру), в то время как в компактах чаще всего используются системы с соотношением сторон 4:3. Это не фактор, влияющий на качество фотографий, но становится важным при печати. Самый популярный формат фотобумаги (т.е. 10 х 15) имеет пропорции, близкие к 3:2, и фотоальбомы подготовлены для печати с такими пропорциями. Соотношение сторон для других форматов бумаги тоже не идеальное 4:3 или 3:2.Поэтому, если мы не хотим иметь сильно кадрированное фото, благодаря заказу распечаток с белыми полосами (фото) по бокам мы не потеряем часть ценного содержания фото. Также можно воспользоваться имеющейся в меню некоторых фотоаппаратов опцией переключения соотношения сторон фото на 3:2 — разумеется за счет небольшого уменьшения разрешения фото.

    .

    Новый сенсор камеры для смартфонов от Sony имеет размер 1 дюйм!

    Производители сенсоров для камер в смартфонах постоянно конкурируют цифрами в случае с Mpix. Большинство пользователей уже выяснили, что это не обязательно приводит к лучшему качеству фотографий. В сети распространилась информация о первой в мире 1-дюймовой матрице Sony, предназначенной для использования в смартфонах. Значительно ли это улучшит качество фотографий?

    Отличный датчик от Sony

    Два дня назад на нашем сайте мы сообщали о новой матрице от Samsung, ISOCELL GN2, в которой размер выдаваемых пикселей был равен размеру сенсорных пикселей, постоянно используемых Google в Pixels третьего поколения устройства.Однако в данном случае Samsung решила предложить «всего» 50 Мпикс. Размер самого сенсора был 1/1,12 дюйма.

    Ссылаясь на запись в Твиттере известного инсайдера с ником Teme (特米), в апреле 2021 года Sony выпустит совершенно новую матрицу камеры для использования в смартфонах, размером до 1 дюйма. Если верить слухам, IMX800 станет самой большой матрицей в мире, предназначенной строго для смартфонов.

    Такой большой размер матрицы должен значительно улучшить качество фотографий, особенно в случае кадров, снятых ночью. Более крупная матрица способствует захвату еще большего количества света, что приводит к гораздо большему объему информации, которую может зарегистрировать камера в телефоне. Кроме того, такой размер матрицы также должен улучшить естественно получаемый эффект боке на портретах и ​​при фотографировании объектов крупным планом.

    Что существенно ограничивает сегодня возможности мобильной фотографии, так это размеры смартфонов. Современные модели с экранами размером до 7 дюймов часто не могут найти достаточно места для установки камер. Отсюда среди прочих постоянно растущие и все более и более выступающие отвалы с линзами.

    Samsung пока ориентировался на количество Мпикс (фото: Samsung)

    Кроме размера матрицы, других подробностей о новом сенсоре мы не знаем Sony IMX800 .Учитывая его предстоящий выпуск, в ближайшие недели должна появиться новая информация.

    Если не Huawei, то кто?

    Не ожидайте, что Sony IMX800 станет широко используемым датчиком в мире смартфонов. Его размер существенно ограничит возможности дизайнеров. Новость, однако, заключается в том, что Huawei может попытаться использовать датчик в грядущей серии P50. Такой ход кажется вполне логичным, учитывая тот факт, что в последнем флагманском смартфоне китайского производителя серии P — Huawei P40 Pro основная камера обрела рекордную для того времени матрицу 1/1,28 дюйма.Премьера серии P50 от Huawei запланирована на конец марта 2021 года.

    См. также

    .

    Как матрица фотоаппарата влияет на качество фотографий

    Форматы матриц

    Существует два основных формата матриц 3x2 и 4x3. Формат 3x2 наиболее распространен в цифровых зеркальных камерах, тогда как формат 4x3 используется в некоторых беззеркальных и компактных камерах. Один формат ничем не лучше другого. На данный момент из них можно легко сделать оттиски.

    Более важным параметром является размер матрицы. Это напрямую влияет на его качество и глубину резкости, которую можно получить с данной матрицы.Чем больше матрица, тем меньшую глубину резкости можно получить с тем же объективом. Такая глубина резкости выглядит очень эффектно на фотографиях, но и требовательна к фотографу.

    Упаковка с пикселями

    Размер матрицы в сочетании с ее разрешением дает довольно много информации, которую мы можем ожидать от данной матрицы. Мы не получим качество изображения цифровой зеркалки с маленькой матрицы, как в мобильных телефонах.

    Кто-то собирается крикнуть iPhone 4s.Да, изображение с него действительно очень хорошего качества для мобильного телефона. Это потому, что сенсор в этом телефоне почти размером с компактную камеру.

    В целом, чем больше сенсор, тем проще получить качественное изображение. Наряду с увеличением размера матрицы мы можем увеличить ее разрешение. Если мы увеличим разрешение в матрице небольшого размера, мы получим множество нежелательных эффектов. Пиксели матрицы начинают взаимодействовать друг с другом и эти взаимодействия обычно наблюдаются в виде шума на фотографиях.

    Поведение с разными ISO

    Шум на фотографиях в основном наблюдается на фотографиях, сделанных с высокой чувствительностью ISO. При высокой чувствительности отдельные пиксели регистрируют более слабые сигналы.

    К сожалению, регистрация более слабых сигналов также означает регистрацию сигналов от других пикселей. Вот почему мы замечаем больше шума чаще всего с матрицами с меньшей площадью поверхности и более высоким разрешением. Я написал больше всего потому, что новый Nikon D800, кажется, противоречит этому утверждению.Он предлагает рекордное для полнокадровой матрицы разрешение в 36 Мп и при этом не генерирует больше шума, чем матрицы других камер с матрицами с меньшим разрешением.

    Это означает, что производители камер все чаще способны бороться с шумом, используя как технологические, так и программные решения. Это очень позитивно для будущего.

    .

    Смотрите также