Alles over de cameramatrix

Kopers van fotoapparatuur moeten zeker alles weten over de cameramatrix. Zowel de resolutie als de lichtgevoeligheid van dit toestel zijn van groot belang. Er moet ook aandacht worden besteed aan het merk dat dergelijke onderdelen produceert.

Een cameramatrix is ​​ongeveer hetzelfde als een hart of een brein voor een levend organisme, dat een motor is voor een auto of een dak in een huis. Als het niet of slecht werkt, is de gezondheid van alle andere delen van de camera niet relevant. Ter informatie: in een aantal bronnen wordt ook de term "sensor" of "sensor" gebruikt. Als niet is gespecificeerd wat voor soort "sensor" het is, dan wordt de matrix bedoeld.

Het is erg ingewikkeld, omdat het een microschakeling is die wordt gevormd door fotodiodes. De lichtintensiteit bepaalt de intensiteit van het opgewekte elektrische signaal. Eigenlijk is voor de ontwikkeling ervan de matrix nodig. Als het kapot gaat, zoals al duidelijk is, is elke camera een nutteloos stuk metaal, plastic en glas. De omzetting van de puls in een digitaal signaal wordt uitgevoerd met behulp van een speciaal apparaat; het is ofwel ingebed in de matrix, of het bevindt zich afzonderlijk.

Met een speciaal protocol wordt licht omgezet in bits. Er is één pixel van het beeld per LED. Om een ​​kleurenbeeld te krijgen, "helpen" speciale filters het grootste deel van de matrix. Vanuit het oogpunt van optica is de matrix een exacte analoog van de film die in oude camera's wordt gebruikt. Alleen interne fysieke processen verschillen en er zijn geen chemische veranderingen, en het werken met licht is volledig identiek.

De fundamentele parameter van de sensor is de zogenaamde karakteristieke curve, die direct gerelateerd is aan de fotografische breedtegraad. Deze lijn wordt getrokken tussen de uiterste punten van de juiste belichting. Wanneer u deze limieten overschrijdt, zal de curve in de grafiek buigen. Op de foto's komt dit tot uiting door een aanzienlijke daling van het contrast. Bij digitale fotografie worden extra beperkingen opgelegd door de eigenschappen van analoog-naar-digitaal-omzetters.

Met een oppervlakkige bekendheid met de markt van fotoapparatuur, is het gemakkelijk te zien dat deze is uitgerust met verschillende soorten matrices.

CCD - meestal CCD in Russischtalige bronnen - betekent sequentieel lezen. Uiteraard is er in dit opzicht een serieuze beperking aan de snelheid van fotograferen. Je zult zeker enige tijd moeten wachten terwijl de vorige foto wordt gevormd. De eigenschappen van CMOS (CMOS) zijn in dit opzicht beter, dergelijke matrices zijn aantrekkelijker bij gebruik van autofocus.

Het is CMOS dat ze proberen te gebruiken voor belichtingsmeting. Maar zelfs de meest gewone fotografen hebben de neiging om alleen modellen te kopen op basis van CMOS. Naast een betere beeldkwaliteit, zijn ze relatief goedkoop en hebben ze een lagere batterijduur bij het fotograferen. Soms zijn er matrices van drie lagen, meestal is elk van hen gemaakt met behulp van CCD-technologie. Handelsbenaming - 3CCD; apparatuur met een dergelijke vulling is bedoeld voor professioneel filmen.

Panasonic-apparaten gebruiken de Live-MOS-techniek. Deze methode verschilt van traditionele MOS-technologie doordat er minder verbindingen per pixel zijn. Dit helpt om stress te verminderen. Een dergelijke constructieve oplossing, gecombineerd met een vereenvoudigde overdracht van registers en besturingssignalen, garandeert de ontvangst van "live" frames.Tegelijkertijd zijn oververhitting en verhoogde geluidsniveaus uitgesloten.

Fujifilm gebruikt een speciaal type matrix. Ze worden Super CCD's genoemd. Voor weinig licht zijn grote groene pixels voorzien. Kleine groene pixels zijn niet te onderscheiden van blauwe en rode stippen.

Maar de vergelijking van matrices is ook mogelijk door het type filter dat wordt gebruikt. Dichroïsche prisma's worden gebruikt in systemen met drie matrixen. Binnen dergelijke prisma's wordt de lichtstraal verdeeld in 3 hoofdkleuren. Vervolgens worden de groene, rode en blauwe stromen naar de overeenkomstige matrices geleid. Eigenaardigheden:

• optimale overdracht van kleurovergang;
• het verdwijnen van gekleurd moiré;
• vermindering van het geluidsniveau;
• verhoogde resolutie;
• de mogelijkheid van kleurcorrectie vóór matrixverwerking, en niet alleen daarna;
• grotere maten;
• incompatibiliteit met lenzen met een kleine flensafstand;
• de moeilijkheid van kleurafstemming, die alleen wordt bereikt met een zeer zorgvuldige uitlijning.

Een andere optie is een reeks mozaïekfilters. De naam spreekt voor zich: de pixels bevinden zich in een enkel vlak en elk bevindt zich onder zijn "eigen" lichtfilter. Als informatie over kleuren niet voldoende is, komen digitale interpolatie-algoritmen te hulp. Een verhoging van de lichtgevoeligheid wordt bereikt door een verslechtering van de kleurweergave en vice versa. Voorheen werd de RGGB-optie gebruikt.

En ook bekende schema's:

• RGEB;
• RGBW;
• CGMY.

Er is ook een technologie voor het verkrijgen van matrices met full-color framepunten. Bij de door Foveon ontwikkelde methode worden lichtdetectoren in drie lagen geplaatst. Nikon heeft een andere weg ingeslagen. In haar ontwikkeling worden drie hoofdbundels verwerkt met een microlens en drie fotodiodes, en vervolgens van elke pixel naar dichroïsche spiegels. Deze spiegels leiden de lichtstroom al naar de detectoren; Ondanks de intrinsieke complexiteit is het aantrekkelijk om het zonder verfijnde afstemming te doen.

De hoofdafmetingen van de cameramatrices zijn weergegeven in de tabel (aan de hand van het voorbeeld van populaire modellen).

Verwar het fysieke formaat van de matrix niet met de optische resolutie. Er kunnen zowel grote sensoren met een relatief lage helderheid als zeer hoogwaardige kleine lichtsensoren zijn. Maar over het algemeen wordt nog steeds een patroon getraceerd: een grote matrix wordt meestal geassocieerd met zowel een hoge gevoeligheid als een goed beelddetail. Simpelweg omdat het onder deze voorwaarde gemakkelijker te implementeren is.

Maar dat moet je begrijpen de grootte van de matrix heeft een volledige invloed op de grootte en het gewicht van de camera. De grootte van het optische systeem van de camera als geheel hangt immers af van dit onderdeel. Maar de lineaire afmetingen van de matrices zijn direct gerelateerd aan digitale ruis. Als de grootte van de lichtontvanger wordt vergroot, neemt de totale hoeveelheid bruikbare optische informatie toe. Weet het beeld helderder te maken en te verzadigen met natuurlijke tinten.

Goedkope camera's gebruiken meestal sensoren die ongeveer 2/3" groot zijn. Maar sensoren met een formaat van 1 inch worden vooral gebruikt in full frame camera's. In de afgelopen jaren heeft de verlaging van de productiekosten voor grote lichtsensoren dit beeld echter enigszins veranderd. Het is echter belangrijk om ook rekening te houden met de rol van de pixelgrootte. Hoe groter ze zijn, hoe dikker de isolatie op de verdeelcircuits en hoe lager de lekstroom.

Deze parameters zullen zeker zowel in advertenties als in beschrijvingen op prijskaartjes verschijnen. Resolutie is vooral belangrijk wanneer u foto's op papier wilt afdrukken of ze wilt bekijken op televisies, op grote computerschermen. Maar voor foto's met een formaat van 10x15 cm kun je met 3 megapixels doen.En de meest geavanceerde tv's laten nog steeds niet meer dan 2 miljoen pixels zien. Daarom zal het niet mogelijk zijn om de verdiensten van afbeeldingen met een hoge resolutie echt te waarderen, het is eerder een marketinggimmick.

Waarin hoe meer pixels worden gedeclareerd, hoe groter de matrix zou moeten zijn. Het niet overeenkomen met deze parameters zal onvermijdelijk ruis in de afbeeldingen veroorzaken. Bovendien zullen ze onvermijdelijk in de breedte worden gesneden.

Deze eigenschappen zijn belangrijk bij het fotograferen bij weinig licht. Hoe gevoeliger de sensor, hoe duidelijker de foto's zullen zijn. Door ISO te manipuleren, beïnvloeden ze de helderheid van het frame zonder het diafragma en de sluitertijd opnieuw aan te passen. Het komt erop neer dat ze de elektrische stroom versterken en de gevoeligheid van de fotocellen niet vergroten. Probleem - bij gebruik van een grote zoomlens neemt ook de ruis toe.

Het verhogen van de ISO-waarde is alleen zinvol in situaties waarin:

• de achtergrond is niet voldoende verlicht;
• de flitser kan niet worden gebruikt;
• je moet het uit handen nemen.

Algemeen wordt aangenomen dat:

• ISO bij 100-200 is voldoende voor buitenopnamen bij fatsoenlijke verlichting;
• ISO 400-800 is voldoende voor ruimtes met kunstlicht;
• ISO 800 tot 1600 is nodig om 's nachts te fotograferen;
• nummers boven 1600 zijn alleen vereist voor fotografie bij concerten en soortgelijke evenementen.

De beoordeling van fabrikanten van fotografische matrices is erg laconiek. De lijst van bedrijven die dit doen is over het algemeen klein. Zelfs een bedrijf als NikonHoewel de matrix zich zelf ontwikkelt, wordt de daadwerkelijke productie aan andere organisaties gegeven. Vaak worden bestellingen overgedragen Sony... En ook het management van het bedrijf beweert dat het bestellingen doet van Fujitsu.

Sony is een van 's werelds grootste fabrikanten van fotografische sensoren. Onder dit merk rusten ze ook hun eigen camera's uit. Enkel en alleen Canon overtreft het in termen van matrixproductie (alleen voor zijn eigen behoeften). Het is ook vermeldenswaard de producten:

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

Hoe hard fabrikanten ook hun best doen, stof en andere factoren, gewoon dagelijks gebruik zal onvermijdelijk de kenmerken van de matrices beïnvloeden. Ze moeten worden gecontroleerd op kapotte en hete pixels. Deze controle van een DSLR-camera gaat als volgt:

• schakel ruisonderdrukking uit;
• de gevoeligheid van de matrix is ​​​​op een minimum ingesteld of op een waarde die er dichtbij ligt;
• stel de handmatige belichtingsmodus in;
• autofocus uitschakelen.

Een foto met een sluitertijd van 1/3 seconde mogen geen gekleurde of grijze stippen bevatten. Nadat u op zijn minst een paar van dergelijke insluitsels hebt gevonden, moet u vertrouwd raken met het frame dat is gemaakt met een sluitertijd van 1/60. Als er geen of significant minder verdachte punten zijn, kunnen we aannemen dat de eerste fase van de beoordeling geslaagd is. Bij de langzaamste sluitertijd zal zelfs een volledig functionele matrix onvermijdelijk 5 of 6 gekleurde stippen vertonen. Dit zijn onvermijdelijke fysieke processen en ze zullen het beeld op geen enkele manier verslechteren.

Bij hoge gevoeligheden kunnen gekleurde stippen verschijnen. Dit is ook hoe hete pixels verschijnen. Maar dit wordt heel gemakkelijk gecompenseerd - zet gewoon de squelch aan. De talrijke stippen die zichtbaar zijn bij middellange sluitertijden en lage ISO zijn een probleem. Als er meer dan 5 zijn, moet je de camera opzij leggen en een andere camera gaan controleren, anders wordt het geld in de afvoer gegooid.

Zie in de volgende video over de cameramatrix.