Allt om kameramatrisen

Köpare av fotoutrustning bör definitivt veta allt om kameramatrisen. Både upplösningen och nivån av ljuskänslighet för denna enhet är av stor betydelse. Uppmärksamhet bör också ägnas åt märket som tillverkar sådana delar.

En kameramatris är ungefär detsamma som ett hjärta eller en hjärna för en levande organism, som en motor är för en bil eller ett tak i ett hus. Om det inte fungerar eller fungerar dåligt är hälsan hos alla andra delar av kameran irrelevant. För din information: i ett antal källor används också termen "sensor" eller "sensor". Om det inte är specificerat vilken typ av "sensor" det är, menas matrisen.

Det är mycket komplicerat, eftersom det är en mikrokrets som bildas av fotodioder. Ljusintensiteten bestämmer intensiteten hos den genererade elektriska signalen. Egentligen, för dess utveckling, behövs matrisen. När den går sönder, som det redan är klart, är vilken kamera som helst en värdelös bit av metall, plast och glas. Omvandlingen av pulsen till en digital signal utförs med hjälp av en speciell anordning; den är antingen inbäddad i matrisen eller så är den placerad separat.

Ljuset omvandlas till bitar med hjälp av ett speciellt protokoll. Det finns en pixel av bilden per lysdiod. För att uppnå en färgbild "hjälper" speciella filter huvuddelen av matrisen. Ur optikens synvinkel är matrisen en exakt analog till filmen som används i gamla kameror. Endast interna fysikaliska processer skiljer sig åt och det finns inga kemiska förändringar, och arbetet med ljus är helt identiskt.

Sensorns grundläggande parameter är den så kallade karakteristiska kurvan, som är direkt relaterad till den fotografiska latituden. Denna linje dras mellan extrempunkterna för korrekt exponering. När du går över dessa gränser kommer kurvan på grafen att böjas. På bilderna manifesteras detta av en betydande kontrastminskning. Inom digital fotografering åläggs ytterligare begränsningar av egenskaperna hos analog-till-digitalomvandlare.

Med en ytlig bekantskap med marknaden för fotoutrustning är det lätt att se att den är utrustad med olika typer av matriser.

CCD - vanligtvis CCD i ryskspråkiga källor - betyder sekventiell läsning. Uppenbarligen, i detta avseende, finns det en allvarlig begränsning av hastigheten för fotografering. Du kommer definitivt att behöva vänta ett tag medan det föregående fotot formas. Egenskaperna för CMOS (CMOS) i detta avseende är bättre, sådana matriser är mer attraktiva när man använder autofokus.

Det är CMOS som de försöker använda för exponeringsmätning. Men även de vanligaste fotograferna brukar köpa bara modeller baserade på CMOS. Förutom bättre bildkvalitet skryter de med relativt billighet och lägre batteritid vid fotografering. Ibland finns det matriser med tre lager, oftast är var och en av dem gjorda med CCD-teknik. Kommersiell beteckning - 3CCD; utrustning med en sådan fyllning är avsedd för professionell filmning.

Panasonic-enheter använder Live-MOS-tekniken. Denna metod skiljer sig från traditionell MOS-teknik genom att det finns färre anslutningar per pixel. Detta hjälper till att minska stress. En sådan konstruktiv lösning, i kombination med en förenklad överföring av register och styrsignaler, garanterar mottagandet av "live" ramar.Samtidigt är överhettning och ökade ljudnivåer uteslutna.

Fujifilm använder en speciell typ av matris. De kallas Super CCD. Stora gröna pixlar tillhandahålls för svagt ljus. Små gröna pixlar går inte att skilja från blå och röda prickar.

Men jämförelsen av matriser är också möjlig genom vilken typ av filter som används. Dikroiska prismor används i trematrissystem. Inuti sådana prismor kommer ljusstrålen att delas upp i 3 huvudfärger. Sedan riktas de gröna, röda och blå strömmarna till motsvarande matriser. Egenheter:

• optimal överföring av färgövergång;
• försvinnandet av färgad moiré;
• minskning av ljudnivån;
• ökad upplösning;
• möjligheten till färgkorrigering före matrisbearbetning, och inte bara efter det;
• ökade storlekar;
• inkompatibilitet med linser med litet flänsavstånd;
• svårigheten med färgmatchning, vilket uppnås endast med mycket noggrann inriktning.

Ett annat alternativ är en rad mosaikfilter. Namnet talar för sig självt: pixlarna är placerade i ett enda plan, och var och en är under sitt "eget" ljusfilter. Om information om färger inte räcker till kommer digitala interpolationsalgoritmer till undsättning. En ökning av ljuskänsligheten uppnås genom en försämring av färgåtergivningen och vice versa. Tidigare användes alternativet RGGB.

Och även kända scheman:

• RGEB;
• RGBW;
• CGMY.

Det finns också en teknik för att erhålla matriser med fullfärgade rampunkter. Metoden, utvecklad av Foveon, går ut på att placera ljusdetektorerna i tre lager. Nikon har tagit en annan väg. I hennes utveckling behandlas tre huvudstrålar med hjälp av en mikrolins och tre fotodioder, och matas sedan från varje pixel till dikroiska speglar. Redan dessa speglar omdirigerar ljusflödet till detektorerna; Trots den inneboende komplexiteten är det attraktivt att göra utan sofistikerad anpassning.

Huvuddimensionerna för kameramatriserna visas i tabellen (med exemplet på populära modeller).

Blanda inte ihop matrisens fysiska format med dess optiska upplösning. Det kan mycket väl finnas både stora sensorer med relativt låg klarhet och mycket högkvalitativa små ljussensorer. Men i allmänhet spåras fortfarande ett mönster: en stor matris förknippas oftast med både hög känslighet och bra bilddetaljer. Helt enkelt för att det under detta villkor är lättare att implementera det.

Men du måste förstå det storleken på matrisen påverkar till fullo kamerans storlek och vikt. När allt kommer omkring beror storleken på kamerans optiska system som helhet på denna komponent. Men matrisernas linjära dimensioner är direkt relaterade till digitalt brus. Om storleken på ljusmottagaren ökas ökar den totala mängden användbar optisk information. Klarar av att göra bilden ljusare och mätta den med naturliga toner.

Lågpriskameror använder vanligtvis sensorer som är cirka 2/3 "stora. Men sensorer med en storlek på 1 tum används främst i fullformatskameror. Men de senaste åren har minskningen av kostnaderna för tillverkning av stora ljussensorer förändrat denna bild något. Det är dock viktigt att ta hänsyn till pixelstorlekens roll. Ju större de är, desto tjockare är isoleringen på delningskretsarna och desto lägre är läckströmmen.

Dessa parametrar kommer säkert att visas både i annonser och i beskrivningar på prislappar. Upplösning är särskilt viktig när du planerar att skriva ut bilder på papper eller titta på dem på tv-apparater, på stora datorskärmar. Men för foton med storleken 10x15 cm kan du klara dig med 3 megapixlar.Och de mest avancerade TV-apparaterna visar fortfarande inte mer än 2 miljoner pixlar. Det är därför det inte går att verkligen uppskatta fördelarna med högupplösta bilder, det är snarare en marknadsföringsgimmick.

Vart i ju fler pixlar deklareras, desto större bör matrisen vara. Om dessa parametrar inte matchar kommer det oundvikligen att orsaka brus i bilderna. Dessutom kommer de oundvikligen att skäras i bredd.

Dessa egenskaper är betydande när du fotograferar i svagt ljus. Ju känsligare sensorn är, desto tydligare blir bilderna. Genom att manipulera ISO påverkar de bildens ljusstyrka utan att justera om bländaren och slutartiden. Summan av kardemumman är att de förstärker den elektriska strömmen och inte ökar känsligheten hos fotocellerna. Problem - när du använder en stor zoom kommer bruset också att öka.

Att höja ISO-värdet är bara värt besväret i situationer där:

• bakgrunden är inte tillräckligt upplyst;
• blixten kan inte användas;
• du måste ta den ur händerna.

Det är allmänt accepterat att:

• ISO vid 100-200 är tillräckligt för utomhusfotografering i anständig belysning;
• ISO 400-800 räcker för rum med artificiellt ljus;
• ISO 800 till 1600 behövs för att fotografera på natten;
• nummer över 1600 krävs endast för fotografering vid konserter och liknande evenemang.

Betyget från tillverkare av fotografiska matriser är mycket lakoniskt. Listan över företag som gör detta är i allmänhet liten. Även ett företag som NikonÄven om själva matrisen utvecklas, ges den faktiska produktionen till andra organisationer. Ofta överförs beställningar Sony... Och även företagets ledning hävdar att man gör beställningar från Fujitsu.

Sony är en av världens största tillverkare av fotosensorer. De utrustar även sina egna kameror under detta varumärke. Endast Kanon överträffar den när det gäller matrisproduktion (endast för dess egna behov). Det är också värt att notera produkterna:

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

Oavsett hur hårt tillverkarna försöker, damm och andra faktorer, kommer bara daglig användning oundvikligen att påverka matrisernas egenskaper. De måste kontrolleras för trasiga och heta pixlar. Denna kontroll av en DSLR-kamera görs på följande sätt:

• stäng av brusreducering;
• matrisens känslighet är inställd på ett minimum eller till ett värde nära det;
• ställ in det manuella exponeringsläget;
• stäng av autofokus.

Det ska inte finnas några färgade eller grå prickar i en bild med en slutartid på 1/3 sekund. Efter att ha hittat åtminstone några sådana inneslutningar måste du bekanta dig med bilden tagen med en slutartid på 1/60. Om det inte finns några misstänkta punkter eller betydligt färre kan vi anta att den första etappen av bedömningen var framgångsrik. Vid den lägsta slutartiden kommer även en fullt fungerande matris oundvikligen att visa 5 eller 6 färgade punkter. Dessa är oundvikliga fysiska processer, och de kommer inte att försämra bilden på något sätt.

Färgade prickar kan visas vid hög känslighet. Det är också så heta pixlar visas. Men detta kompenseras mycket enkelt - slå bara på squelchen. De många prickarna som syns vid medelhöga slutartider och låg ISO är ett problem. När det är fler än 5 av dem bör du lägga undan kameran och börja kolla en annan kamera, annars kastas pengarna i sjön.

I nästa video, se om kameramatrisen.