Wszystko o matrycy aparatu

Nabywcy sprzętu fotograficznego powinni zdecydowanie wiedzieć wszystko o matrycy aparatu. Duże znaczenie ma zarówno rozdzielczość, jak i poziom światłoczułości tego urządzenia. Należy również zwrócić uwagę na markę, która produkuje takie części.

Matryca kamery jest mniej więcej tym samym, co serce lub mózg żywego organizmu, silnik samochodu czy dach domu. Jeśli nie działa lub działa źle, stan wszystkich innych części aparatu nie ma znaczenia. Dla Twojej informacji: w wielu źródłach używany jest również termin „czujnik” lub „czujnik”. Jeśli nie jest sprecyzowane, jaki to jest „czujnik”, to chodzi o matrycę.

Jest to bardzo skomplikowane, ponieważ jest to mikroukład utworzony przez fotodiody. Intensywność światła określa intensywność generowanego sygnału elektrycznego. Właściwie do jego rozwoju potrzebna jest matryca. Kiedy się zepsuje, jak już wiadomo, każdy aparat fotograficzny jest bezużytecznym kawałkiem metalu, plastiku i szkła. Konwersja impulsu na sygnał cyfrowy odbywa się za pomocą specjalnego urządzenia; jest albo osadzony w matrycy, albo znajduje się osobno.

Światło jest konwertowane na bity za pomocą specjalnego protokołu. Na jedną diodę LED przypada jeden piksel obrazu. Aby uzyskać kolorowy obraz, specjalne filtry „pomagają” głównej części matrycy. Z punktu widzenia optyki matryca jest dokładnym odpowiednikiem filmu stosowanego w starych aparatach. Różnią się tylko wewnętrzne procesy fizyczne i nie ma zmian chemicznych, a praca ze światłem jest całkowicie identyczna.

Podstawowym parametrem sensora jest tzw. krzywa charakterystyczna, która jest bezpośrednio związana z szerokością fotograficzną. Ta linia jest rysowana między skrajnymi punktami prawidłowej ekspozycji. Gdy przekroczysz te granice, krzywa na wykresie ulegnie wygięciu. Na zdjęciach objawia się to znacznym spadkiem kontrastu. W fotografii cyfrowej dodatkowe ograniczenia nakładają właściwości przetworników analogowo-cyfrowych.

Przy powierzchownej znajomości rynku sprzętu fotograficznego łatwo zauważyć, że wyposażony jest w różnego rodzaju matryce.

CCD - zwykle CCD w źródłach rosyjskojęzycznych - oznacza czytanie sekwencyjne. Oczywiście w tym zakresie istnieje poważne ograniczenie szybkości fotografowania. Na pewno będziesz musiał trochę poczekać, aż powstanie poprzednie zdjęcie. Charakterystyki CMOS (CMOS) pod tym względem są lepsze, takie matryce są bardziej atrakcyjne przy korzystaniu z autofokusa.

To właśnie CMOS próbują wykorzystać do pomiaru ekspozycji. Ale nawet najzwyklejsi fotografowie mają tendencję do kupowania tylko modeli opartych na CMOS. Oprócz lepszej jakości obrazu, mogą pochwalić się względną taniością i mniejszą żywotnością baterii podczas fotografowania. Czasami występują matryce z trzech warstw, najczęściej każda z nich wykonana jest w technologii CCD. Oznaczenie handlowe - 3CCD; sprzęt z takim wypełnieniem przeznaczony jest do profesjonalnego filmowania.

Urządzenia Panasonic wykorzystują technikę Live-MOS. Ta metoda różni się od tradycyjnej technologii MOS tym, że na piksel przypada mniej połączeń. Pomaga to zmniejszyć stres. Takie konstruktywne rozwiązanie w połączeniu z uproszczonym przekazywaniem rejestrów i sygnałów sterujących gwarantuje odbiór „na żywo” ramek.Jednocześnie wykluczone jest przegrzanie i podwyższony poziom hałasu.

Fujifilm wykorzystuje specjalny rodzaj matrycy. Nazywają się Super CCD. Duże zielone piksele są przeznaczone dla słabego oświetlenia. Małe zielone piksele są nie do odróżnienia od niebieskich i czerwonych kropek.

Ale porównanie macierzy jest również możliwe ze względu na rodzaj zastosowanego filtra. Pryzmaty dichroiczne stosowane są w systemach trójmacierzowych. Wewnątrz takich pryzmatów wiązka światła zostanie podzielona na 3 główne kolory. Następnie strumienie zielony, czerwony i niebieski kierowane są na odpowiednie matryce. Osobliwości:

• optymalny transfer przejścia kolorów;
• zniknięcie kolorowej mory;
• redukcja poziomu hałasu;
• zwiększona rozdzielczość;
• możliwość korekcji kolorów przed obróbką matrycy, a nie tylko po niej;
• zwiększone rozmiary;
• niekompatybilność z soczewkami o małej odległości kołnierza;
• trudność dopasowania kolorów, którą osiąga się tylko przy bardzo starannym wyrównaniu.

Inną opcją jest zestaw filtrów mozaikowych. Nazwa mówi sama za siebie: piksele znajdują się w jednej płaszczyźnie, a każdy z nich znajduje się pod „własnym” filtrem światła. Jeśli informacje o kolorach to za mało, z pomocą przychodzą algorytmy interpolacji cyfrowej. Zwiększenie światłoczułości osiąga się poprzez pogorszenie oddawania barw i na odwrót. Wcześniej była używana opcja RGB.

A także znane schematy:

• RGEB;
• RGBW;
• CGMY.

Istnieje również technologia uzyskiwania matryc z pełnokolorowymi punktami kadru. Metoda opracowana przez Foveon polega na umieszczeniu detektorów światła w trzech warstwach. Nikon poszedł inną drogą. W jej rozwoju trzy główne wiązki są przetwarzane za pomocą mikrosoczewki i trzech fotodiod, a następnie z każdego piksela trafiają do zwierciadeł dichroicznych. Już te lustra przekierowują strumień światła do detektorów; Pomimo wewnętrznej złożoności, atrakcyjne jest obejście się bez wyrafinowanego dopasowania.

Główne wymiary matryc kamer są pokazane w tabeli (na przykładzie popularnych modeli).

Nie należy mylić fizycznego formatu matrycy z jej rozdzielczością optyczną. Równie dobrze mogą istnieć zarówno duże czujniki o stosunkowo niskiej przejrzystości, jak i bardzo wysokiej jakości małe czujniki światła. Ale ogólnie rzecz biorąc, wzór jest nadal śledzony: duża matryca najczęściej kojarzy się zarówno z wysoką czułością, jak i dobrą szczegółowością obrazu. Po prostu dlatego, że pod tym warunkiem łatwiej go wdrożyć.

Ale musisz to zrozumieć wielkość matrycy w pełni wpływa na rozmiar i wagę aparatu. W końcu wielkość układu optycznego aparatu jako całości zależy od tego komponentu. Ale wymiary liniowe matryc są bezpośrednio związane z szumem cyfrowym. Jeśli rozmiar odbiornika światła zostanie zwiększony, całkowita ilość użytecznych informacji optycznych wzrośnie. Rozjaśnia obraz i nasyca go naturalnymi tonami.

Niedrogie aparaty zwykle wykorzystują czujniki o wielkości około 2/3”. Ale czujniki o rozmiarze 1 cala są używane głównie w aparatach pełnoklatkowych. Jednak w ostatnich latach obniżenie kosztów produkcji dużych czujników światła nieco zmieniło ten obraz. Należy jednak wziąć pod uwagę również rolę rozmiaru piksela. Im są większe, tym grubsza izolacja na obwodach dzielących i niższy prąd upływu.

Te parametry z pewnością pojawią się zarówno w reklamach, jak i w opisach na metkach. Rozdzielczość jest szczególnie ważna, gdy planujesz drukować zdjęcia na papierze lub oglądać je na telewizorach, na dużych monitorach komputerowych. Ale w przypadku zdjęć o rozmiarze 10x15 cm możesz zrobić z 3 megapikselami.A najbardziej zaawansowane telewizory wciąż nie wyświetlają więcej niż 2 miliony pikseli. Dlatego nie da się naprawdę docenić walorów zdjęć w wysokiej rozdzielczości, jest to raczej chwyt marketingowy.

W której im więcej pikseli jest zadeklarowanych, tym większa powinna być matryca. Niedopasowanie tych parametrów nieuchronnie spowoduje zakłócenia na obrazach. Ponadto nieuchronnie będą cięte na szerokość.

Te właściwości są istotne podczas fotografowania w warunkach słabego oświetlenia. Im bardziej czuły czujnik, tym wyraźniejsze zdjęcia. Manipulując czułością ISO, wpływają na jasność kadru bez ponownej regulacji przysłony i czasu otwarcia migawki. Najważniejsze jest to, że wzmacniają prąd elektryczny i nie zwiększają czułości fotokomórek. Problem - przy dużym zbliżeniu zwiększy się również szum.

Podnoszenie wartości ISO ma sens tylko w sytuacjach, gdy:

• tło nie jest wystarczająco oświetlone;
• nie można użyć lampy błyskowej;
• musisz go zdjąć z rąk.

Ogólnie przyjmuje się, że:

• ISO na poziomie 100-200 jest wystarczające do fotografowania na zewnątrz w przyzwoitym oświetleniu;
• ISO 400-800 wystarcza do pomieszczeń ze sztucznym oświetleniem;
• Do fotografowania w nocy potrzebna jest czułość ISO 800 do 1600;
• liczby powyżej 1600 są wymagane tylko do fotografowania na koncertach i podobnych imprezach.

Ocena producentów matryc fotograficznych jest bardzo lakoniczna. Lista firm, które to robią, jest na ogół niewielka. Nawet firma taka jak Nikon, chociaż sama matryca się rozwija, rzeczywista produkcja jest przekazywana innym organizacjom. Często zamówienia są przekazywane Sony... A także kierownictwo firmy twierdzi, że wykonuje zamówienia od Fujitsu.

Sony jest jednym z największych na świecie producentów sensorów fotograficznych. Pod tą marką wyposażają również własne aparaty. Tylko Kanon przewyższa ją pod względem produkcji matryc (tylko na własne potrzeby). Warto również zwrócić uwagę na produkty:

• Samsung;
• Panasonic;
• Kodak;
• E2V;
• Aptina;
• sigma;
• Foveon.

Bez względu na to, jak bardzo starają się producenci, kurz i inne czynniki, samo codzienne użytkowanie nieuchronnie wpłynie na charakterystykę matryc. Należy je sprawdzić pod kątem uszkodzonych i gorących pikseli. To sprawdzenie aparatu DSLR odbywa się w następujący sposób:

• wyłącz tłumienie hałasu;
• czułość matrycy jest ustawiona na minimum lub na wartość zbliżoną do niej;
• ustaw ręczny tryb ekspozycji;
• wyłącz autofokus.

Na zdjęciu przy czasie otwarcia migawki 1/3 sekundy nie powinno być żadnych kolorowych ani szarych punktów. Po znalezieniu co najmniej kilku takich wtrąceń musisz zapoznać się z kadrem zrobionym przy czasie otwarcia migawki 1/60. Jeśli nie ma punktów podejrzanych lub jest znacznie mniej, możemy założyć, że pierwszy etap oceny zakończył się sukcesem. Przy najwolniejszym czasie otwarcia migawki nawet w pełni funkcjonalna matryca nieuchronnie pokaże 5 lub 6 kolorowych kropek. Są to nieuniknione procesy fizyczne iw żaden sposób nie degradują obrazu.

Przy wysokiej czułości mogą pojawić się kolorowe kropki. Tak też pojawiają się gorące piksele. Ale kompensuje to bardzo łatwo - wystarczy włączyć blokadę. Problemem są liczne kropki widoczne przy średnich czasach otwarcia migawki i niskim ISO. Gdy jest ich więcej niż 5, należy odłożyć aparat i zacząć sprawdzać inny aparat, w przeciwnym razie pieniądze zostaną wyrzucone do błota.

W następnym filmie zobacz o matrycy aparatu.