matrice camera - structura sa, caracteristici, orientări pentru alegerea

matrice camera - una din componentele de bază ale fotografiei moderne. Pe suprafața sa imaginea este construită care elementele sensibile fixe (numite pixeli). Există mai mulți algoritmi eficienți pentru prelucrarea ulterioară a semnalului, dar este în valoare de matricea de la începutul camerei electronice și calea cea mai mare măsură, afectează calitatea fotografiei.

filmul a fost folosit înainte de apariția matricei. În principiu, dispozitivul camerei sa schimbat de putin. Imaginea, ca și mai înainte, este construit lentile de diferite tipuri pe o suprafață fotosensibilă, și în continuare prin intermediul unor procese diferite sau transferate pe hârtie sau un monitor de computer. Dar, înainte de matricea de film are un avantaj semnificativ - rezultate instantanee obținute. Acesta este determinat în principal utilizarea pe scară largă a matricelor ca photosensors.

Aparatul și tipurile de matrici

matrice modernă - un cip, a cărui suprafață constă dintr-o multitudine de elemente sensibile la lumină. Fiecare element este un detector de lumină independent care transformă lumina incidente într-un semnal electric care, după un pre-tratament este înregistrat pe cardul de memorie. Image vedem constă dintr-o pluralitate de semnale de înregistrări digitale din fiecare element, și astfel are o structură discretă.

Există două tehnologii de conversie a luminii într-un semnal care poate opera camera de matrice. Primul se bazează pe proprietatea diode semiconductoare de a acumula sarcină electrică atunci când este expusă la lumină, și se numește un CCD (Charge Coupled Device) sau CCD (la fel ca și în limba engleză). A doua tehnologie folosește, de asemenea, o acumulare de încărcare, dar nu este utilizat ca o diodă receptor, un tranzistor, care permite de a asigura câștigul de semnal direct în elementul fotosensibil. Aceasta tehnologie este numit CMOS (transcriere puține de spus nespecialist, pentru că nu va) sau CMOS în limba engleză. Prin urmare, există două tipuri de matrici - CCD si CMOS.

Prima matrice de lucru pe tehnologia CCD, deoarece tehnologia este mai simplă și a fost introdusă pentru prima dată. principiu CMOS mai promițătoare acum considerate ca semnal de preamplificare direct la elementul de matrice permite o sensibilitate mai mare, zgomot redus, reduce consumul de energie și de a reduce matricea de cost. În ciuda acestui fapt, CCD sunt încă utilizate în prezent.

Elementele care alcătuiesc camera matrice, capabilă să capteze numai intensitatea luminii care cade pe ele. Pentru a înregistra culoarea. trebuie să fie de cel puțin trei astfel de elemente (de exemplu cantitatea asociată cu caracteristici de percepție a culorilor de către ochiul uman, având trei tipuri de conuri), fiecare dintre care este responsabil pentru propria regiune a spectrului. Pentru a implementa sensibilitatea culorilor, fiecare element este plasat în fața unui filtru de lumină care trece doar o culoare bine definit - roșu, verde sau albastru (modelul RGB - roșu-verde-albastru - care este utilizat în marea majoritate a matricilor).

Astfel, se pare că matricea constă dintr-un set de trei tipuri de senzori, în timp ce acestea pot fi aranjate în diferite moduri - patrulater, hexagon unor matrici, iar numărul de elemente de diferite culori pot fi diferite. De exemplu, în filtru Bayer pe scara larga pentru fiecare element roșu și albastru există două verzi, în același timp, ele sunt de asemenea distribuite aleator. Acest lucru se face pentru a simula o sensibilitate mai mare a culorii ochiului uman la verde.

Ceea ce, atunci, este un pixel bine-cunoscut. Acest lucru este ușor de înțeles dacă ne imaginăm că aparatul funcționează la fel de bine ca și ochiul. elev Imaginea este construit (lentile) este perceput de retina cu tije si conuri (matricea) și procesate de creier (CPU). De fapt, însăși imaginea vom vedea creierul, deoarece structura retinei discret ca camera de matrice.

Deci pixel - este o structură logică, care este format prin procesarea procesorul de semnal camerei în conformitate cu algoritmi speciali. Pixel poate consta dintr-un singur membru fotosensibil, și trei sau mai multe. De exemplu, în familiar Bayer filtrul de culoare al fiecărui element este calculat din informațiile obținute din elementele înconjurătoare și, prin urmare, pixelul este format dintr-un singur element fotosensibil. Diferite matrici si algoritmi poate fi diferit.

În general, toți am fost spus nu atât de important. Pe domeniul tehnologiei luptă producătorii de echipamente fotografice, care produc matrice mai sofisticate și îmbunătățirea în mod constant algoritmii de procesare a imaginii. Ce trebuie să înțeleagă este faptul că noi ca popor sunt, matricea este compusă din pixeli. fiecare dintre acestea fiind un element al unei informații imagine cu privire la intensitatea luminii și culorii. Un algoritm de procesare, știm aproape niciodată, pentru că producătorii lor de know-how-ul prețuiesc ca lumina ochilor lui.

Am văzut cum este aranjat camera de matrice, iar acum trece la caracteristicile sale de bază, înțelegerea sensul care va ajuta să alegeți un aparat foto bun corect.

Dimensiunea matricei

Cea mai importantă caracteristică. Iată de ce. Orice receptor de radiație are un zgomot. t. e. pe semnalul util este întotdeauna suprapus zgomot nedorit. Matricea nu este o excepție. Este cunoscut din teoria că mai mult de lumină intră în receptorul de lumină, cea mai mică influența zgomotului. Prin urmare, concluzia evidentă: zona elementului mai sensibil, mai multă lumină cade pe ea, astfel încât mai puțin zgomot.

Astfel, pentru a face matrice un zgomot mai mic, trebuie să aibă mai puțini pixeli rezoluție și. În acest caz, puteți trage cu o sensibilitate ISO mai mare, cu expunerile lungi. în întuneric, timp de noapte, și așa mai departe. d. și de a primi în același timp imagini de înaltă calitate. Luați în considerare ceea ce dimensiunile sunt șablonului moderne.

Punct de vedere istoric, că în loc să specificați pur și simplu dimensiuni, în milimetri, de exemplu, pentru a indica dimensiunea matricilor utilizate și valoarea contort nepătruns 1 / 2.7 ". Această lungime a diagonalei matricei în fracțiuni inch (este necesar să vină cu asta!). Cu toate acestea, un astfel de simbol indică cele mai comune, și se crede că acest lucru se face intenționat. pentru a deruta consumatorul, deoarece producătorii nu le place să faceți publicitate dimensiunea matricei. Cu dimensiunea este strâns legată de conceptul de factor de cultură - raportul cadru complet diagonală cu diagonala matricei, care nu este, de asemenea, foarte clar, dar este adesea menționat în performanțele camerei.

Cea mai mare gama de disponibil (format mediu, nu vom lua în considerare din cauza costului lor foarte ridicat) are o dimensiune de 24x36 mm cadru complet (cadru de film de format mic aparat foto). Această matrice este folosită în SLR full-frame și camerele de luat vederi scumpe oglinzi. Acesta are o sensibilitate ridicată, zgomot redus și o calitate excelentă a imaginii.

Tot restul matricei este mai mică. Cel mai mic sunt utilizate în compact săpunieră amator. Ei au, de asemenea, cea mai scăzută performanță. Dar prețul acestor camere este foarte accesibil. Recomandarea aici este unul: cumpere un aparat de fotografiat cu o matrice mai mare.

Rezoluția matrice

A doua caracteristică importantă. Responsabil pentru imagine detaliu. Măsurată în milioane de pixeli - (. MP) megapixeli. Cu cât rezoluția, formatul mai mare, aveți posibilitatea de a imprima fotografii și mai mult pentru a mări imaginea de pe monitor. Cu alte cuvinte, cu atât mai mare cantitatea de informații deținute instantaneu digitale.

Din păcate, această caracteristică a fost grav avariată în războaiele de marketing ale producătorilor de echipamente fotografice. Când fotografia digitală a fost doar începutul, rezoluția a fost într-adevăr matricea principală parametru. Apoi, camera Soapbox matrice a avut o rezoluție de 3 - 4 Mpixel. și în DSLRs profesionale în jurul 6. Nu este suficient, pentru că un 6 Mpixel. Puteți imprima o fotografie nu mai mare decât A4, iar acest lucru este un aparat de fotografiat profesional!

Dar apoi a venit megapixeli cursă. ceea ce a condus la faptul că antena de săpun ieftin de calitate a imaginii cu 16 Mpixel. mai rău decât SLR cu 10 Mpixel. Mica matrice 1 / 2.7 „nu este pur și simplu în măsură să ofere un flux luminos acceptabil pentru 16 Mpixel. înghesuiți în 5,27h3,96 mm. Imaginea va fi zgomotos, algoritmi de anulare a zgomotului zamylivat claritatea imaginii scade. În general, problema este. Dar, cu 16 Mpixel ar putea imprima cu ușurință fotografii de 40x30 cm sau chiar mai mult (!). Cu toate acestea, în cazul unei matrice mai mari (de exemplu, dimensiunea APS-C a format 25,1 x 16,7 mm). și nu cea despre care vorbesc.

Trebuie să decideți ce fotografii de format vor fi imprimate sau vizualizate pe un monitor. O recomandare aici este că este preferabil să se aleagă o matrice cu o rezoluție mai mică, dar cu o dimensiune mare, cu siguranta va funcționa mai bine. De exemplu, matrici pentru formatul APS-C menționat mai sus poate fi considerata o rezolutie optima 12 - 16 Mpixel. Nu imprimați de multe ori fotografii A3?

matricea de sensibilitate

Această caracteristică determină dacă o matrice pentru a detecta fluxuri de lumină slabă, t. F. Fotografierea în întuneric sau cu o viteză de declanșare rapidă. Acesta este definit în unități internaționale ISO standard. Așa cum am spus mai sus, cu atât mai mare sensibilitatea, mai mult zgomot. CMOS aparat de fotografiat matrice de zgomot mai mic de CCD. Cele mai multe sunt mai mici decât mici. Cu rezoluție mai mică mai puțin mare.

În mod normal, camera este configurat în mod implicit pe o sensibilitate de 100 ISO. Calitate matrici mari de 200 ISO. Vă recomandăm să fie eliminate din cât mai scăzut posibil de sensibilitate. Rezultate sensibilizare la zgomot și justificate numai în cazul în care într-un cadru diferit este imposibil de a elimina, de exemplu, fără un trepied pe timp de noapte sau în mișcare rapidă subiect în condiții de luminozitate scăzută. În toate celelalte cazuri, setați sensibilitatea cât mai puțin posibil.

raportul / zgomot de semnal al matricei

Această opțiune este reflectă cu precizie matricea de zgomot. În practică, am văzut cum să creați o matrice zgomote aparat de fotografiat, și din care acestea depind. Doar adaugă că, în plus față de tipul, dimensiunea, sensibilitatea, zgomotul de asemenea, depinde de temperatura de matrice, cu atât mai mare este, cu atât mai mare zgomot. Și când matricea este încălzită de intensivă. Matricea de camere mirrorless funcționează continuu, și numai atunci când declanșatorul SLR atât de matrice, chiar SLR amatori, ceteris paribus mai puțin zgomotos.