Cunoaște Intuit, curs, senzori de camere digitale

În obținerea informațiilor de culoare include toate elementele expuse ale celulei. La procesarea implică metode complexe de interpolare. În special, se consideră că componenta de culoare a elementelor învecinate (pixeli). Ca urmare, camera electronica produce realist imagine completă culoare, maximul care corespunde imaginii actuale.

Pentru a înțelege mai bine acest mecanism, să ne întoarcem la o altă tehnologie (de exemplu, du-te din mecanismul opus), principiile de construcție a unei imagini color de monitoare LCD color. Acolo, toate elementele matricei LCD reprezentând capsule microscopice cu cristale lichide, formate din trei sub-elemente, fiecare dintre acestea fiind acoperite cu un filtru de culoare de trei culori primare - roșu, verde și albastru. Imaginea este construită prin adăugarea de culori. În funcție de intensitatea subcell luminescenta pixel (matrice de celule) presupune ca o distributie de culoare (celula în sine nu sunt iluminate cu cristalul lichid, și numai blocuri sau transmite lămpi cu iluminare din spate de flux de lumină).

Aproximativ același lucru în primul rând senzori CMOS de camere digitale și cel mai ieftin camera web. Cu alte cuvinte, fiecare element al matricei a fost acoperită de filtru microscopic individuale. Dar această tehnologie nu este utilizată în senzori moderni. În construcția imaginii include toate celulele implicate (dar nu toate celulele senzori - unele dintre ele îndeplini funcțiile de serviciu, ca să spunem așa despre rezoluția completă și eficientă a senzorului). Acest lucru se aplică senzori CCD. și senzorii CMOS - în orice caz, astăzi, care sunt instalate în camere digitale produse de astăzi.

Un alt detaliu important al dispozitivului senzor de imagine - o modalitate de inregistrare a imaginii. matrice CCD este format din două seturi identice de celule - elementele fotosensibile care formează secțiunea de stocare a sarcinii. și elementele care formează secțiunea de stocare a sarcinii. Taxele electrice care apar în timpul iradierii a elementelor senzor de flux luminos care intră în secțiunea de depozitare a celulei și se deplasează în secțiunea de stocare a sarcinii de celule, din care apoi deplasarea pe verticală înregistrează printr-o - puterea de ieșire a matricei. secțiune de depozitare Celulele acoperite cu un filtru opac, și, prin urmare, fluxul luminos nu reacționează. Dar, în tranziția de la secțiunea de acumulare de încărcare în secțiunea de depozitare trebuie să fie izolate clapă impermeabile și celule sensibile la lumină, care nu se amestecă cauzate de iradiere cu taxe noi deja stocate (în caz contrar imaginea pur și simplu nu va funcționa), folosind camere digitale obturator electromecanice convenționale.

Această caracteristică se referă la matrice taxa de transfer interline. In camere cu matrici de transfer cu rama de încărcare poarta este necesară, deoarece taxele sunt acumulate celule cu întreaga suprafață de matrice și nu sunt amestecate cu celule de acumulare semnale. În acest caz, registrele de deplasare pe verticală, care reprezintă conductori simpli, fiecare celulă fotosensibilă este prevăzută cu secțiunea de depozitare de încărcare, o secțiune svetoizolirovannaya de stocare a sarcinii ocupă o zonă separată a senzorului. Problema este că utilizarea de transfer de sarcină singur cadru mărește dimensiunea senzorului și de a reduce rezoluția același timp. Astăzi, prin urmare, aplicat tehnologia liniei combinate de transfer cu cadru. Acest lucru permite, pe de o parte, pentru a primi un semnal constant cu un șablon și să-l utilizați pentru imagistica de pe panoul de control integrat al camerei și pe de altă parte - pentru a obține imagini de înaltă calitate, cu citire linewise taxelor și folosind un obturator electromecanic.

Informații de bază despre principiul de funcționare al senzorilor CCD sunt importante pentru fotograf amator, și din punct de vedere practic. Faptul este că, atunci când cumpără un nou aparat de fotografiat, indiferent de stadiul actual al tehnicii și valoarea sa, fotograful, din păcate, există întotdeauna o șansă de a răspunde la aparatul de fotografiat cu „bătut“ pixeli. pixel „defect“ - un senzor de lumină, din diferite motive, a pierdut capacitatea de a răspunde la expunerea la lumină. În această celulă inactivă poate fi complet invizibil în imagine, în cazul în care este în partea de jos a matricei, care reprezintă porțiunea de cadru, care de obicei este țara în care există zone pic de lumină pe care un punct negru poate fi văzut bine. Un alt lucru este partea de sus a matricei, care este descris cerul și alte obiecte luminoase.

Un-doi pixeli element rupt pentru camera normala amatori. Mai rău, atunci când astfel de pixeli sunt puține și ele sunt combinate într-un grup. Apoi, cel mai întunecat punct din imaginea devine perceptibil, chiar și atunci când fotografiați la rezoluția cea mai mare atunci când este utilizată în procesarea imaginii implică toate celulele sensibile la lumina ale matricei. În magazin pentru a vedea pixelii morți ai matricei este foarte dificil, iar în activitatea practică cu aparatul de fotografiat probleme similare vor fi cu siguranță găsite.

Am spus deja că perfecțiunea tehnică a camerei este determinată de calitatea senzorului, și altele asemenea, și ceea ce determină calitatea senzorului? Există o serie de caracteristici, avand camera digitala CCD extrem de importantă.

Primul este rezoluția matricei. Cu cât mai mare rezoluția matricei elementelor fotosensibile, calitatea superioară a materialului tipărit hârtie final sau imagini electronice. Numărul de pixeli efectivi în matricea camerei digitale determină rezoluția imaginii digitalizate, deoarece rezoluția maximă a imaginii este egal cu numărul de pixeli ai senzorului fotosensibil.

Uneori, în rezumatul caracteristicilor tehnice (acest lucru se aplică numai la cele mai ieftine camerele de luat vederi), puteți găsi că rezoluția maximă imagini statice depășește numărul de pixeli ai matricei camerei. Aceste declarații nu ar trebui să fie de încredere producători. Rezoluția crescută se realizează prin programul de interpolare atunci când elementele de imagine care lipsesc sunt sintetizate pe baza valorilor medii ale luminozității pixelilor adiacenți. Interpolarea crește numărul de pixeli, dar întotdeauna în detrimentul calității imaginii reale. Pe imaginea interpolate marginile obiectelor pierd claritatea și detaliile deteriorării. În cel mai bun caz, rezoluția este crescută fără nici o îmbunătățire a imaginii a fost. Prin urmare, diferite tipuri de prelucrare interpolare, în cazul în care funcția este prezentă în cameră, este mai bine să nu utilizeze deloc.

Rezoluția (sau puterea de rezoluție), senzorul sensibil la lumină, precum și rezoluția ecranului monitorului (și, de altfel, care controlează afișajul camerei), exprimată în pixeli. Astfel, rezoluția ecranului OSD este determinată de punctul luminos de pe ecran - un tub catodic fosfor pixel format sau o matrice de celule cu cristale lichide (în acest caz, nici un element este aprins, iar lampa din spatele ei). rezoluția ecranului Constanta. Depinde numai de dimensiunea pixelilor ecranului monitorului. Valorile tipice ale valorilor pixelilor de 0,25, 0,28 și 0,31 mm. Valoarea standard a rezoluției de afișare a computerului monitor 72 sau 96 de pixeli pe inch pătrat.

senzori sensibili la lumină Rezoluție de asemenea, depinde de dimensiunea pixeli, dar nu există standarde sunt inexistente. Mai mică valoarea fiecărui pixel, pixel (adică, elementele sensibile la lumină) este plasată pe suprafața matriței și, ca urmare, matricea are o rezoluție mai mare în sine.

În plus față de rezoluția ecranului și rezoluția camerei digitale senzor, există o altă caracteristică importantă - rezoluția dispozitivului de imprimare (în practica fotografiei digitale de amatori, de regulă, imprimanta color cu jet de cerneală). Cu toate acestea, rezoluția imprimantei este măsurată în pixeli, și puncte. Rezoluția O imprimantă este exprimată în puncte pe inch pătrat. Pentru diferența fundamentală fotograf amator între pixel și punctul nu este, prin urmare, ambele unități de rezoluție de măsurare pot fi considerate echivalente. Diferențele dintre un punct și sunt pixeli teoretic având o tehnologie digitală valoare de dezvoltator. Se crede că pixelul are o formă dreptunghiulară, aproape de un pătrat (în practică pixeli ecran poate fi circulară sau alungită dreptunghi vertical, în funcție de tipul de tub catodic - o mască de fantă sau deschidere grila respectiv, iar pixelul matricea aparat de fotografiat digital poate au o formă pătrată sau octogonale - de exemplu, camere de celule cu matrice SuperCCD Fujifilm FinePix). Pentru imprimare același punct are o formă neregulată în apropierea unui cerc.