Матрицата е светлочувствителна повърхност, върху която светлината влиза през обектива и се преобразува в електронни импулси и след обработка от процесора те се записват на картата с памет като снимки под формата на цифров код. Можем да кажем, че функцията на матрицата е да дигитализира светлината, която удря повърхността й, нарича се още сензор, фотосензор.
При компактните фотоапарати това няма от голямо значение... Ето защо е важно да се познават основните понятия на фоточувствителните матрици. Това ще ни позволи да имаме обмислено и съзнателно закупуване на недостатъците и предимствата, които ще бъдат включени в модела на камерата. Това улеснява избора на камерата, която отговаря на нашите нужди, и е много по-лесно да управлявате самата камера, благодарение на добре познатия метод за запис на изображения. Тъй като броят на мегапиксели и типът на сензора могат да бъдат пропуснати, не трябва да забравяме за размера на матрицата и съотношението на нейния размер към фотодиодите, които има.
Разделителна способност на матрицата на камерата
Матрицата на камерата се състои от пикселни сензори, разделителната способност на цифровото изображение зависи от броя на пикселите, колкото повече пиксели, толкова по-висока е детайлността на кадъра, толкова по-ясно ще се виждат малките детайли. Броят на пикселите на DSLR камерите се нарича мегапиксел. Модерни снимкисензорите за цифров фотоапарат имат 8-24 милиона пиксела.
Колкото по-голям е сензорът на камерата, толкова по-плитка е дълбочината на рязкост на снимката!
Размерът на матрицата на камерата също влияе върху размера на пиксела, пикселната площ на голяма матрица е по-голяма и съответно светлочувствителността и цветопредаването са по-добри, а шумът е по-малък. От това можем да заключим, че не само броят на пикселите е важен, но и размерът. Всеки може да се убеди в това, ако сравни снимка, направена от мелница с 12 мегапиксела и DSLR например с 10 мегапиксела.
Всеки пиксел образува една точка в изображението и колкото по-висока е разделителната способност на матрицата, толкова по-висока е детайлността на полученото изображение. Броят на пикселите в матрицата се нарича резолюцияи се измерва в мегапиксели. 1 мегапиксел = един милион (1 000 000) пиксела.
Ако характеристиките на една DSLR камера казват това най-много голям размеризображението е 5616 на 3744, оказва се, че резолюцията на матрицата на камерата е 22 мегапиксела (5616 × 3744 = 21026304).
Физическият размер на матрицата е една от най-важните характеристики на камерата, която пряко влияе върху качеството на изображението. От името вече става ясно, че говорим за геометрични размери, а дължината и ширината на сензора се измерват в милиметри, в характеристиките на някои камери размерът е посочен като диагонал на матрицата в инчове като 2/3 ″. Стойността в инчове се обозначава с реципрочната стойност и следователно, когато купувате камера, трябва да изберете тази с по-малко число след дроба.
Ако трябва да избирате от 2 камери, които същия номер 12 мегапиксела, но първият е с матрица 1 / 2,5 ″, докато вторият 1 / 1.8 ″ - по-добре е да вземете втория - размерът на пиксела ще бъде съответно по-голям и качеството на изображенията е по-добро.
Тук можете да видите таблица, показваща съотношението на диагонала към геометричния размер.
Размерът влияе на количеството цифров шумпредавани заедно с основния сигнал към матрицата. Колкото по-голям е физическият размер на матрицата, толкова по-голяма е нейната площ и толкова повече светлина пада върху нея, в резултат на което полезният сигнал на матрицата ще бъде по-силен и съотношението сигнал/шум ще бъде по-добро. Това ви позволява да получите висококачествена картина с естествени цветове.
V последните годиниза указване на размера на сензора се използва и коефициентът културен фактор, което показва колко пъти сензорът на камерата е по-малък от пълния кадър (пълен кадър),
По-долу на фигурата можете да видите и сравните размерите на матриците на различни цифрови фотоапарати.
Светлочувствителността е свойство на светлочувствителен материал, тоест филм или матрица. Светлинната чувствителност е индикатор за това колко бързо материалът "поглъща" светлината. Според световните стандарти фоточувствителността се обозначава ISO.
При снимане с филмова камера, за повишаване на фоточувствителността, филми с различни ISO, а при цифров фотоапарат повишаването на ISO се извършва с помощта на бутоните или менюто. Скалата основно има това - 100,200,400,800,1600,3200,6400,12800. Колкото по-висока е ISO стойността, толкова по-голяма е чувствителността на материала към светлина.
Колкото по-високо ISO, толкова по-малко светлина е необходимо за снимане и способността на фотоапарата да снима в условия на слаба светлина се подобрява. Индексът на чувствителност на матрицата показва колко се усилва сигналът, идващ от нея. Това означава, че колкото по-висока е стойността ISO, толкова повече ще се усилва сигналът, но заедно с него ще се усилва и шумът. От това следва, че се увличам големи стойностине си струва, защото в този случай нивото на шума се повишава, картината се оказва много зърнеста и дори безполезна.
Високите стойности идват на помощ главно през нощта или вечер, в тъмни стаи, в клубове, дори у дома и при снимане на бързо движещи се обекти, когато трябва да снимате с висока скорост на затвора. Препоръчителна ISO стойност до 400 единици.
Видове сензори за камери
При избора на камера един от важните фактори е тип матрица на камерата.
Днес световните гиганти използват два вида сензори в своите DSLR. Първият е CCD (CCD), второто е CMOS (CMOS).
Днешната технология CMOS(Допълнителен полупроводник от метален окис)е завладяла повече от 90% от световния пазар, а технологията Ccd(Устройство, свързано със зареждане)вече избледнява на заден план.
Ползи CMOS-технология, тя е с ниска консумация на енергия. CMOS сензорисъдържат аналогово-цифрови преобразуватели и усилватели, което прави цената на крайния продукт ниска.
Предимството Ccdе с нисък шум, висока заетост на пикселите (около 100%) и висок динамичен обхват.
Матрицата на камерата се използва за преобразуване на падащия върху нея светлинен поток от обектива в електрически сигнали, които след това камерата преобразува в картина. Това се прави с помощта на фотосензори, разположени върху матрицата в голям брой.
Какво е матрица на камератае микросхема, състояща се от фотосензори, които реагират на светлина.
Самата структура на матрицата е дискретна, тоест се състои от милиони елементи (фотоклетки), които преобразуват светлината.
Следователно в характеристиките на камерата е посочен броят на матричните елементи, които познаваме като мегапиксели (мегапиксели)... 1 мегапиксел = 1 милион елемента.
Именно от самата матрица зависи броят на мегапиксела на камерата, който може да приеме стойност от 0,3 (за евтини телефонни камери) до 10 или повече мегапиксела за съвременните камери. Например 0,3 мегапиксела вече са преведени в 300 хиляди фотоклетки на повърхността на матрицата.
- Физически размер
- Резолюция (мегапиксели)
- Светлинна чувствителност
- Съотношение сигнал/шум
Външен вид на матрицата
Самата матрица на камерата е черна бяло изображениеследователно, за да се получи цветно изображение, елементите на матрицата могат да бъдат покрити със светлинни филтри (червени, зелени, сини). И ако запазите снимка във формат JPEG и TIFF, камерата сама изчислява цветовете на пикселите, а когато използвате RAW формат, пикселите ще бъдат оцветени в един от трите цвята, което ще ви позволи да обработите такава снимка на компютър без загуба на качество.
Физически размер
Друга характеристика на матрицата е размерът. Обикновено размерът се посочва като дроб в инчове. Как по-голям размер, толкова по-малко шум ще има на снимката и повече светлина се записва, което означава, че ще се получат повече нюанси.
Размерът на матрицата е много важен параметър на цялата камера.
Различни размери на матрицата
Чувствителност и шум
Във фотографската технология терминът "еквивалентна" чувствителност се използва за матрици. Това е така, защото се измерва реалната чувствителност различни начинив зависимост от предназначението на матрицата и използвайки усилване на сигнала и цифрова обработка, можете значително да промените чувствителността в широк диапазон.
Светлинната чувствителност на всеки фотографски материал показва способността на този материал да преобразува електромагнитния ефект на светлината в електрически сигнал. Тоест колко светлина е необходима, за да се получи нормалното ниво на електрическия сигнал на изхода.
Размер и брой пиксели
Размерът на матрицата и нейната битова дълбочина в мегапиксели са свързани помежду си от следната връзка: колкото по-малък е размерът, толкова по-малко мегапиксели трябва да бъдат. В противен случай, поради близкото разположение на фотоклетките, се получава дифракционен ефект и може да се получи ефект на замъгляване на снимките, тоест яснотата в картината ще изчезне.
Размерът на матрицата и нейната разделителна способност също определят размера на пиксела и съответно динамичния диапазон, който показва способността на камерата да различава най-много тъмни нюансиот най-леките и ги предайте в картината.
Също така, колкото по-голям е размерът на пиксела, толкова повече отношениесигнал към шум, защото по-голям пиксел може да събере повече светлина и нивото на сигнала се увеличава. Следователно, при същия размер на сензора, по-малко мегапиксели могат да бъдат още по-благоприятни за качеството на снимката.
Колкото повече физически размер на пиксела(на английски пиксел – елемент на картината), колкото повече може да събере падащата светлина и толкова по-голямо е съотношението сигнал/шум при дадена чувствителност. Можете да кажете и по друг начин: за дадено съотношение сигнал/шум, чувствителността ще бъде по-висока. Това означава, че можете да увеличите стойността на чувствителността, докато регулирате експозицията, без да се страхувате от шум във вашата снимка. Разбира се, ще се появи шум, само ISO стойността, при която това се случва, ще бъде различна за различните камери. Следователно DSLR-ите с големите си матрици са далеч по-напред от компактните по тези показатели.
Размерът на пиксела зависи от физическия размер на матрицата и нейната разделителна способност. Размерът на пиксела влияе върху фотографската ширина. Допълнително за.
Матрица на борда
Разрешение
Резолюцията на матрицата зависи от броя на пикселите, използвани за формиране на изображението. Обективът образува поток от светлина, а матрицата го разделя на пиксели. Но оптиката на обектива също има своя разделителна способност. И ако разделителната способност на обектива не е достатъчна и той предава две светещи точки, разделени от черна точка, като една светеща, тогава точната разделителна способност на камерата, която зависи от стойността на Mp, може да не се забележи.
Следователно, получената разделителна способност на камерата зависи както от разделителната способност на матрицата, така и от разделителната способност на обектива, измерена в броя на линиите на милиметър.
И тази разделителна способност ще бъде максимална, когато разделителната способност на обектива съвпада с разделителната способност на матрицата. Разделителната способност на цифровите матрици зависи от размера на пиксела, който може да бъде от 0,002 mm до 0,008 mm (2-8 микрона). Днес броят на мегапиксела на фотосензор може да достигне 30 мегапиксела.
Матрична структура
Матрично съотношение на страните
Съвременните фотоапарати използват матрици с формати 4: 3, 3: 2, 16: 9. В аматьорски цифрови фотоапаратиобикновено се използва формат 4:3. В SLR цифровите фотоапарати обикновено се използват матрици от формат 3:2, освен ако не е посочено специално използването на формата 4:3. Форматът 16:9 рядко се използва.
Тип матрица
Преди това се използваха основно фотосензори, базирани на CCD (Charge-Coupled Device, на английски CCD – Charge-Coupled Device). Тези масиви се състоят от светлочувствителни светодиоди и използват технологията на устройства със зареждане (CCD). Използва се успешно в наше време.
Но през 1993 г. беше внедрена технологията Activ Pixel Sensors. Развитието му доведе до въвеждането през 2008 г. на CMOS матрица (комплементарна симетрия / Metal-Oxide Semiconductor). С тази технология отделните пиксели могат да се пробват както в конвенционалната памет, като всеки пиксел е оборудван с усилвател. Също така матриците, базирани на тази технология, могат да имат автоматична система за настройка на времето на експозиция за всеки пиксел. Това позволява да се увеличи фотографската ширина.
Panasonic създаде своя собствена Live-MOS матрица. Тя работи по MOS технология. Използвайки такава матрица, можете да получите изображение на живо без прегряване и увеличаване на шума.