Принцип работы цифрового фотоаппарата: Принцип работы фотоаппарата

Содержание

Принцип работы цифрового фотоаппарата: фиксация изображения

Цифровое изображение создается в момент отражения источника света от объекта. Некоторая часть света поглощается самим объектом, остальная же проникает к объективу камеры. Триллионы частичек света – фотоны — ведущие себя подобно волнам, попадают на линзу. Количество линз в объективе может варьироваться от 4-х и до 20-ти, это зависит от конструкции объектива. Линзы могут перемещаться синхронно или по отдельности, в зависимости от способа съемки, фокусного. Эффект дрожания камеры, возникающий при нестабильном положении, можно убрать как раз с помощью сдвига элементов объектива.

Самые простые объективы — те, у которых фиксированный фокус (т.е. фокусное расстояние не изменяется). Они фокусируют изображение на сенсор только одним способом. Только дополнительные элементы могут усложнить функции объектива, которые будут позволять корректировку изображения путем изменения фокусного расстояния.

В любом случае цель у объектива одна – собрать лучи в четко сфокусированную позицию на сенсоре камеры.

Еще десять лет назад про сенсоры ничего не знали, в фотоаппараты вставлялась пленка, которая содержала вещество, чувствительное к свету. С появлением более современных технологий пленка ушла в далекие 90-е годы, а на смену ей пришел светочувствительный сенсор.

В современной электронике используют несколько видов сенсоров. Наиболее распространенными являются CCD (charge coupled device — прибор с зарядовой связью, ПЗС) и CMOS (complementary metal oxide semiconductor — комплементарная структура металл-оксид-полупроводник, КМОП).

В принципе достаточно понимать, что сенсор – это набор строк и столбцов, состоящий их крохотных диодов. Ну а дальше чистая физика — при столкновении фотонов с диодами образуется электрон. Для создания яркого, насыщенного изображения необходимо чтобы максимально большое количество фотонов достигло ячеек диодов, а созданные электроны в свою очередь насытят пиксели фокусируемого изображения.

Чувствительность сенсора определяет минимальное число фотонов, необходимое для регистрации изображения. Сенсоры с очень большой чувствительностью требуют наличия всего нескольких фотонов, что позволяет делать изображение с минимальным количеством света. При настройке параметров ISO (например, меняете значение с ISO200 на ISO800) в цифровом фотоаппарате вы указываете минимальный пропускной порог фотонов для конкретного пикселя при регистрации изображения. Эффект зернистого шума возникает при высоких параметрах ISO. Также может возникнуть фиксация интерференции электронов или другая, не относящаяся к изображению информация, но это происходит только при большой чувствительности сенсора. Отсюда делаем вывод, что чем больше чувствительность сенсора, тем больше шума.

КМОП-сенсоры в среднем шумят меньше, но вследствие своей конструкции имеют не совсем точную цветопередачу. ПЗС сенсоры, наоборот, дают очень интересный цвет, но ощутимо сильнее шумят и стоят заметно дороже. В течение довольно продолжительного времени КМОП использовался для производства бюджетных фотокамер, сканеров и т. п, а ПЗС – для дорогих фотоаппаратов, в первую очередь – полупрофессиональных и профессиональных зеркальных. Сегодня практически все фотоаппараты, включая дорогие модели выпускаются с КМОП-сенсорами. – это связано со значительным улучшением их характеристик. Последним массовым зеркальным фотоаппаратом с ПЗМ сенсором был Nikon D3000. Что касается зеркалок Canon, все они, начиная с Canon EOS 300D, оснащались КМОП сенсорами, имевшими посредственную цветопередачу, но при этом весьма шумными по причине высокого разрешения. Эта проблема была решена только в фотоаппарате Canon EOS 550D.


Возврат к списку



  
Ilant-pravo.ru — правовой центр «Айлант»

digital photo on Twitter Counter.com

Новое в галереях:

&nbsp
Ь
  

Принцип работы цифрового фотоаппарата | Советы начинающим фотографам

Качество настройки фотоаппарата во многом зависит от понимания того, как вообще работает цифровой фотоаппарат и как формируется картинка на фоточувствительной матрице.

Для начала, важно понимать, как монитор отображает картинку: экран монитора представляет собой множество точек (пикселей), которые светятся в соответствии с уровнем яркости в этом месте фотографии. Если яркость точки в этом месте кадра минимальна, точка не светится — мы видим чёрную точку. Если яркость точки в этом месте снимка высока, точка сильно светится — мы видим белую точку.

В цифровой технике минимальный уровень яркости пикселя равен нулю (чёрная точка), максимальный — уровню 255 единиц (белая точка). Промежуточные яркости занимают, соответственно, диапазон яркости от нуля до 255.

Значит, чтобы представить фотографию в цифровом виде, фотоаппарат должен записать на карточку памяти изображение, которое представляет собой набор точек с присущей им яркостью.

На самом деле, пикселей на матрице современного цифрового фотоаппарата очень много и размер пикселя очень мал (в среднем от 0,12 до 0,3 мм), поэтому фотография выше лишь условно показывает, что снимок записывается в виде набора пикселей с определённой яркостью.

Итак, как же реализовать такую запись фотографии на карточку памяти фотоаппарата? Для этого в камере есть светочувствительная матрица (раньше это была фотоплёнка), по площади которой распределены фотоэлементы, каждый из которых реагирует на лучи света, попадающие на эту самую матрицу.

Принцип работы каждого из фотоэлементов — НАКОПИТЕЛЬНЫЙ. Т.е. чем больше света попало на фотоэлемент за время фотографирования, тем ярче будет фотография.

Попробуем пояснить принцип работы цифрового фотоаппарата через аналогию — ПРИНЦИП СТАКАНА.

Представьте себе, что у Вас есть воображаемый фото-стакан. Только если в обычный стакан мы наливаем воду, то в фото-стакане накапливаются лучи света. Степень заполненности стакана соответствует яркости пикселя. Т.е. если стакан пуст (лучей в фото-стакане нет), то яркость равна нулю (ноль лучей -> ноль яркости) — это чёрная точка. Если стакан немного заполнен лучами света, то это соответствует небольшой яркости (светимости) пикселя — это уже не чёрная, но пока ещё довольно тёмная (слабо светящаяся) точка.

Если фото-стакан наполнен лучами света наполовину — это соответствует средней яркости пикселя (в цифровом эквиваленте — значение яркости 128 единиц). Если стакан наполнен больше, чем наполовину, это соответствует пикселю высокой яркости (светлая точка). Ну, а если стакан полностью заполнен лучами света — это соответствует точке максимальной яркости (белая точка) — яркость точки равна 255 единицам.

Таких фото-стаканчиков на матрице очень много (напомним, что размеры каждого пикселя современной матрицы фотоаппарата в диапазоне где-то от 0,12 мм до 0,3 мм). Сейчас в магазинах можно найти фотокамеры, у которых более 20 миллионов пикселей (фото-стаканчиков), равномерно распределённых по площади поверхности матрицы.

Перед нажатием на кнопку спуска, фотоаппарат очищает все фото-стаканчики, после чего происходит процесс фотосъёмки (накопления лучей света) и результат накопления лучей света записывается на карточку памяти. Причём, записывается значение каждого пикселя (фото-стаканчика) отдельно.

Таким образом, получается фотография, а точнее файл, в котором перечислены все пиксели с присущей им яркостью.

Из рисунка выше, где изображены 5 принципиально различных ситуаций, видно, что если все фото-стаканчики пусты (накопленных лучей нет — вариант 1), то всё изображение будет чёрным. Зритель не поймёт, что же снимал фотограф — такая ситуация нас не устраивает.

Если все стаканчики полностью заполнены лучами света (вариант 5 на рисунке выше), то всё изображение будет абсолютно белым. Такой вариант нас тоже не устраивает.

Получается, что нас, как фотографов, интересуют варианты 2, 3 и 4 на рисунке выше:

  • вариант 2 — недоэкспонированная фотография — она темнее среднего значения, но бывают случаи, когда нам нужен такой вариант яркости (например, для создания эффекта приглушённого освещения или его отсутствия — например, при фотографировании ночью или в сумерках),
  • вариант 3 — нормально экспонированная фотография — это фотография, большая часть пикселей которой близка к средней яркости — именно этот вариант яркости фотографии наиболее желателен и именно его пытается реализовать фотоаппарат, если вы фотографируете в автоматическом режиме,
  • вариант 4 — переэкспонированная фотография — она ярче среднего уровня, но в некоторых случаях нам необходимо реализовывать такой вариант яркости (например, для создания эффекта лёгкости, сказочности, при фотографировании неба).

Теперь рассмотрим вопрос о том, как управлять этой самой наполненностью фото-стаканчиков, т.е. яркостью нашей фотографии.

Представим себе, что наш фото-стаканчик закрыт крышкой — ни один луч не сможет попасть в него. Когда мы открываем крышку, то в фото-стаканчик попадают лучи и накапливаются в нём. Снова закрываем фото-стаканчик крышкой и подсчитываем количество накопленных лучей — записываем на карточку памяти. Вот так, собственно, и происходит сам процесс фотосъёмки.

Именно такой принцип работы цифрового фотоаппарата определяет 3 способа управления яркостью снимка:

Управление яркостью Фотографии. время выдержки

Один из способов управления яркостью фотографии — регулирование времени выдержки. Что это такое? ВРЕМЯ ВЫДЕРЖКИ — это то время, в течение которого шторки фотоаппарата открыты и матрица накапливает лучи света (в нашем случае — это то время, в течение которого открыта крышка нашего фото-стаканчика). Соответственно, чем дольше открыта крышка фото-стаканчика, тем больше успеет накопиться лучей света в стаканчике. В реальном фотоаппарате эта крышечка представлена в виде шторок, закрывающих матрицу фотоаппарата от попадания на неё лучей света.

Таким образом, время выдержки — это время, в течение которого шторки открыты и матрица накапливает лучи света.

Почему в фотоаппарате шторка не одна, а две, мы расскажем в следующей статье, а сейчас перейдём ко-второму способу управлению яркостью фотографии.

Управление яркостью Фотографии. диафрагма

Итак снова посмотрим на наши фото-стаканчики — только теперь представим себе, что когда крышечка открывается, отверстие, через которое лучи света попадают в фото-стаканчик, можно сделать различного диаметра. Соответственно, чем больше диаметр отверстия, через которое лучи света попадают в фото-стакан, тем больше лучей накопится за одно и то же время. Представим себе, что крышка открывается на 1 секунду во всех пяти случаях (см. рисунок выше). При том, что время выдержки одинаково, количество света, прошедшее через отверстие и накопившееся в фото-стакане, различно.

В фотоаппарате как раз реализована такая возможность регулировать диаметр отверстия, через которое свет проходит и попадет на матрицу — и называется этот элемент ДИАФРАГМА. Чем больше диафрагма, тем ярче фотография, и наоборот, чем больше мы закрываем диафрагму, тем темнее изображение.

И тут есть сложность. Если время выдержки измеряется в секундах (и на фотоаппарате число времени выдержки — это и есть число, обозначающее время в секундах), то с диафрагмой всё сложнее. Число, стоящее рядом с буквой F — это число, показывающее, во сколько раз диафрагма закрыта. Например, F/4 — это диафрагма, закрытая в 4 раза, а F/10 — это диафрагма, закрытая в 10 раз. Так как число стоит в знаменателе, то понятно, что диафрагма 4 больше, чем диафрагма 10. По этой причине начинающие фотографы часто путают, при каких настройках диафрагма большая, а при каких — маленькая. Но я нашёл прекрасный способ, чтобы никогда не путать, когда диафрагма больше, а когда меньше. Каждый раз, когда настраиваете диафрагму, произносите про себя фразу «я закрываю диафрагму в (число) раз». Прекрасный способ — выручает! (проверено многими годами преподавания фотокурсов в нашей фотошколе).

Управление яркостью фотографии. светочувствительность

Третий способ управления яркостью фотографии — регулирование светочувствительности матрицы фотоаппарата. Если объяснять через тот же фото-стакан, то представим себе, что у нас есть несколько фото-стаканчиков, разных по размеру. Соответственно, и ёмкость у этих фото-стаканчиков будет разная. А теперь вспомним, что яркость в нашей условной схеме пропорциональна степени заполненности стакана. Так вот, представим себе, что световой поток один и тот же, а мы фотографируем (собираем лучи света) разными фото-стаканчиками (см. рисунок выше). Время открытой шторки (время выдержки) во всех случаях одно и то же. Как видно из рисунка, при одинаковом световом потоке пятый стаканчик быстрее наполнится светом, чем все другие фото-стаканчики. Т.е. при одном и том же световом потоке степень заполненности пятого стакана будет расти быстрее всех остальных.

Получается, что яркость фотографии, полученной с использованием пятого стаканчика, будет выше яркости всех остальных четырёх предыдущих (при прочих равных настройках фотоаппарата). Это свойство и называется — СВЕТОЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ (или ISO). Измеряется она в относительных единицах (100, 200, 400 и т.д.). Чем больше значение светочувствительности, тем ярче фотография.

Хотя на самом деле, светочувствительность — это более сложное явление, начинающим фотографам проще изучать это явление именно в такой интерпретации. На наших курсах я также объясняю это явление вторым способом (более близким по физическим процессам, протекающим в матрице фотоаппарата), кому интересно — приходите на базовый фотокурс — объясню.

Таким образом, мы получаем следующую картину — цифровой фотоаппарат записывает фотографии с помощью цифр, определяющих яркость каждой точки на фотографии. Эти значения яркости пропорциональны количеству света, который накапливают фотоэлементы на матрице во время фотосъёмки. А сумма этого накопленного света зависит от трёх параметров: времени выдержки, значения диафрагмы и светочувствительности. Графически это можно изобразить следующим образом:

Как видно из этого рисунка, яркость фотографии пропорциональна площади треугольника, образованного векторами, длина которых зависит от величины выдержки, диафрагмы и светочувствительности. Чем больше эти значения, тем больше векторы, тем больше площадь треугольника. И наоборот. Важный вывод из всей данной статьи: яркость фотографии зависит не от одного параметра, а сразу от трёх параметров. Мастерство фотографа заключается в том, чтобы грамотно настроить эти три параметра и успешно решить фото-задачу.

Как только учащиеся знакомятся с этой темой, у них сразу же возникают 2 вопроса:

  • в реальных условиях, на фотосессии — какое сочетание выдержки, диафрагмы и светочувствительности нужно выставлять, если формально можно достичь одной и той же яркости при разных сочетаниях этих параметров?
  • зачем нам так подробно изучать эту тему, если фотоаппарат в автоматическом режиме самостоятельно и довольно хорошо справляется с задачей управления яркостью фотографии?

Ответы на эти вопросы — в наших следующих статьях.

Как работает цифровая камера? [Объяснение технологии]

paimei01 через Flickr.com

Цифровая камера — еще один прекрасный пример технологии, которую мы воспринимаем как должное. Поскольку у нас так долго были пленочные камеры, идея захвата изображения уже не кажется нам чем-то сверхъестественным. Таким образом, с естественным развитием технологий, делающих фотосъемку все более и более мгновенными, мы все, казалось, просто думали: «Конечно, мы можем делать цифровые фотографии», не задаваясь вопросом, как это работает.

Кроме меня. Я должен знать, как все работает. Нет веской причины для этого. Иногда мне приходится читать кучу технического жаргона, задавать много вопросов, а затем соотносить информацию с чем-то еще, что я понимаю, прежде чем я смогу по-настоящему понять, что происходит. Это делает меня медленным, но упорным учеником. И очень раздражает, когда Jeopardy! включен.

В основе цифровой камеры лежит датчик освещенности и программа. Датчик освещенности чаще всего C harge 9Устройство 0007 C соединено с устройством D ( CCD ), а программа представляет собой прошивку, встроенную прямо в печатную плату камеры. Вроде как программы, которые помогают вашей микроволновой печи или iPod работать.

Сначала я сосредоточусь на ПЗС. Да, есть другой тип датчика освещенности, который можно использовать, и это C бесплатный M etal O xide S emiconductor ( CMOS ). Механика того, как они делают то, что они делают, отличается, но принципы одинаковы.

Думайте о ПЗС как о сетке из миллионов маленьких квадратов, каждый из которых похож на солнечный элемент. Вы знаете, что солнечный элемент берет энергию света и преобразует ее в электрическую энергию, верно? И вы, наверное, подумали, что чем больше света, тем больше энергии он производит, и наоборот, верно? Итак, вы можете видеть, куда мы идем со всей этой ПЗС-матрицей.

Каждый из этих маленьких квадратов на ПЗС-матрице берет энергию света и преобразует ее в электрическую энергию. Каждое состояние света — например, яркость и интенсивность — генерирует очень специфический электрический заряд. Эти заряды для каждого маленького квадрата затем передаются через массив электроники туда, где они могут быть интерпретированы прошивкой. Встроенное ПО знает, что означает каждый конкретный заряд, и преобразует его в информацию, включающую цвет и другие характеристики света, полученного ПЗС-матрицей.

Этот процесс проделывается для каждого из квадратов в сетке ПЗС — так что теперь вы можете увидеть чудо, что это действительно так! А теперь представьте (каламбур) миллион маленьких квадратов, каждый из которых отличается, как если бы они были кусочками головоломки. Прошивка собирает эти кусочки головоломки вместе, чтобы сформировать изображение, узнаваемое человеческим глазом.

Процесс сборки очень похож на то, что происходит с вашим телевизором или монитором. Он делает это с помощью пикселей. Каждый пиксель состоит из трех основных цветов — красного, зеленого и синего. Изменяя интенсивность каждого цвета в пикселе, разнообразие цветов, которые можно получить, действительно поражает. Это известно как фильтр Байера.

Подойдите ближе к монитору, чтобы вы могли видеть отдельные пиксели. Не волнуйтесь, вся эта история со слепотой из-за слишком близкого сидения к телевизору — это бабушкины сказки. За исключением случаев, когда речь идет о моих детях. Возможно, вам понадобится увеличительное стекло. Аккуратно, да? Вы видели, как зеленых пикселей было больше, чем красных или синих? Это потому, что кто-то понял, что глаз не так чувствителен к зеленому, как к красному или синему.

Я отвлекся. Следующим шагом является запись прошивкой полученной информации в цифровой код. Этот код можно использовать для точного воспроизведения изображения снова и снова. Назовите это рецептом того конкретного момента времени, который вы запечатлели. Теперь этот код можно передать на экран камеры или на монитор или принтер для воспроизведения.

Теперь вы знаете, как это все работает. Надеюсь, удаление тайны не испортило вам впечатление. Надеюсь, вам понравился этот общий обзор того, как эти вещи работают.

Вы любитель цифровой фотографии? Эта статья помогла вам лучше понять процесс? Делитесь своими вопросами с нами в комментариях, и я постараюсь на них ответить.

Фото: ralphbijker

Как работают камеры: от объектива к фотосенсору камера более высокого уровня. Но если вы просматриваете камеры на Amazon, вы можете заметить, что с более высоким качеством появляется все больше и больше спецификаций — странных строк букв и цифр, которые не имеют для вас никакого смысла. «Что, черт возьми, означают ISO, мегапиксели и диафрагма?» ты спрашиваешь. Затем вы направляетесь в магазин, чтобы попробовать один из них. Вы тяготеете к тому, что находится в пределах вашего ценового диапазона, берете его и делаете снимок. Но когда вы нажимаете кнопку спуска затвора, вы слышите серию щелчков и жужжания. «Я думал, что эта штука цифровая! Что это за звуки?» вы продолжаете удивляться. Затем вы внезапно понимаете, что знаете о том, как работают камеры, намного меньше, чем вы думали.

Все в порядке. Я тоже так начинал. Механика камеры довольно сложна, и то, как они переводят все эти странные звуки и числа в изображения, требует довольно серьезной инженерии. В этой серии из двух частей я попытаюсь раскрыть тайну камер и объяснить, как они работают, от объектива до пленки и фотосенсора. Следуйте за мной, пока я путешествую по зеркальным камерам с одним объективом (SLR), камерам, используемым сегодня большинством профессиональных фотографов.

Механизм зеркальной камеры

Все зеркальные фотокамеры снимают изображения одинаково, независимо от того, запечатлевается ли оно на пленке или закодировано на карте памяти. Когда я буду объяснять устройство камеры, используйте приведенную ниже схему в качестве руководства:

Поперечное сечение зеркальной камеры. Изображение предоставлено photographylife.com

Все начинается с объектива (1). Когда свет попадает в объектив, он проходит через него и попадает на зеркало (2), расположенное напротив под углом 45 градусов. Зеркало направляет свет вверх к отделению, называемому пентапризмой (7), где он немного отражается, пока не попадет в видоискатель вашей камеры (8), позволяя вам увидеть, на что указывает объектив. (Почему именно пентапризма, а не другое зеркало? Зеркало будет показывать в видоискателе перевернутое изображение, а пентапризма удерживает его в вертикальном положении.)

Когда вы будете готовы сделать снимок и нажмете кнопку, зеркало поднимется вверх и заблокирует попадание света в видоискатель, в то же время открывая туннель, который позволяет свету проходить прямо через объектив, через теперь открытый затвор (3) и на носитель захвата (4), будь то пленка (в традиционной камере) или фотосенсор (в цифровой камере). Это очень простая установка света и зеркал.

Хотя механика зеркальной камеры довольно проста, на этом сходство между пленочной и цифровой зеркальной камерой заканчивается.

Как изображения записываются на пленку

Традиционные камеры снимают изображения на пленку, которая сделана из пластикового листа, покрытого слоем желатина (тот же материал, что и в мармеладных мишках). Желатин содержит светочувствительные кристаллы, состоящие из химического вещества, называемого галогенидом серебра (см. схему ниже). Галогенид серебра — это то, на что это похоже: атом серебра, связанный с галогенидом.

Черно-белая пленка содержит один слой кристаллов галогенида серебра: когда свет попадает на кристаллы, серебро и галогенид распадаются, оставляя после себя металлическое серебро. Металлическое серебро заставляет пленку темнеть при проявлении. Цветная пленка содержит несколько слоев галогенида серебра, и каждый слой чувствителен к разному цвету света.

Вообще говоря, размер пленки влияет на качество изображения — чем больше пленка, тем больше деталей вы можете получить. В старых катушечных кинокамерах использовалась 8-миллиметровая пленка, в типичной пленочной SLR-камере использовалась 35-миллиметровая пленка, а в камерах IMAX использовалась 70-миллиметровая пленка!

Слои пленки. (photo.tutsplus.com)
Фотосенсоры: «пленка» цифровых камер Фотополости или «фотосайты». Они выстроены в двумерный массив и собирают свет. Из Кембриджа в цвете.

Как и традиционная пленка, фотодатчик цифровой зеркальной фотокамеры, также известный как датчик изображения, чувствителен к свету. Но вместо того, чтобы использовать кристаллы галогенида серебра для улавливания света, он использует поле из тысяч микроскопических полостей, называемых фотосайтами. Каждый фотосайт похож на кабинет в офисе, где данные анализируются и интерпретируются. Когда вы открываете затвор камеры, чтобы осветить фотосайты, каждый из них собирает фотоны (частицы света). Когда затвор закрывается, фотосайты закрываются, что дает каждому сайту возможность проанализировать поглощенный им свет. Количество световых частиц, которые захватывает фотосайт, преобразуется в размер электрического сигнала, который он посылает в камеру, и, в конечном счете, , яркость каждого пятна на конечном изображении.

Достаточно просто, правда? Но в этот момент фотосайты не могут отличить один цвет света от другого. Для фотосенсора свет есть свет; фотон есть фотон. Без какой-либо дополнительной информации, кроме этой, все, что вы получите, это черно-белые изображения.

Как же тогда цифровая камера захватывает цветные изображения?

Для получения цветных фотографий датчик изображения в цифровой зеркальной фотокамере обычно покрывается так называемым фильтром Байера. Это светофильтр, который ложится поверх фотодатчика и, как витраж в потолке комнаты, пропускает в каждый фотоучасток только один цвет. Фильтр Байера, в частности, представляет собой довольно простую конструкцию: он пропускает красный свет в четверть фотосайтов, синий — в другую четверть, а зеленый — в оставшуюся половину в виде красивого узорчатого массива (см. ниже). Фотосайты знают, какой цвет они должны получить, поэтому, когда свет падает на каждый из них, камера может рассчитать уровни каждого цвета по отдельности.

Массив фильтров Байера. Из Кембриджа в цвете. Фотосайты с цветными фильтрами, расположенными сверху. Из Кембриджа в цвете.

Возможно, вы спросите: «Если каждый фотосайт собирает только красный, зеленый или синий, то как камера может создать фотографию с большим количеством цветов?» Ну, я знаю, я сказал, что камера измеряет количество света в каждом фотосайте индивидуально, но чтобы определить истинный цвет света, она на самом деле смотрит на несколько фотосайтов одновременно. В частности, он анализирует квадрат фотосайтов 2×2: сравнивает относительные уровни красного, зеленого и синего среди них, выполняет некоторые вычисления и переводит эту информацию в истинный цвет изображения. Этот квадрат 2×2 образует один пиксель.

Пиксели — это еще не все

Когда появились первые цифровые фотоаппараты типа «наведи и снимай», производители цифровых камер хвастались количеством мегапикселей, содержащихся в их камерах, потому что количество мегапикселей определяет разрешение получаемой фотографии. Действительно, с большим количеством мегапикселей фотограф может собирать больше информации о свете, который он захватывает, и печатать большие фотографии, не беспокоясь о том, что они увидят «пиксельное» изображение.

Но большое количество мегапикселей не обязательно гарантирует качественное изображение. Качество изображения также зависит от того, как большой, пиксели . Чем больше мегапикселей производитель пытается упаковать в фотосенсор, тем меньше должны быть отдельные фотосайты, чтобы все они могли поместиться. Если фотосайты слишком малы, они не могут захватить достаточно света для получения качественного изображения.

Сравнение размеров датчика изображения в стандартной пленочной камере, цифровой зеркальной камере Canon Rebel и iPhone 10. разное качество. Почему? Фотодатчики в iPhone имеют площадь всего около 6 × 5 мм; Между тем, сенсор Canon Rebel имеет площадь около 22×15 мм, что более чем в 10 раз больше (см. диаграмму справа). Чтобы одинаковое количество фотосайтов поместилось на каждом сенсоре, фотосайты на сенсоре iPhone должны быть в 10 раз меньше, чем их аналоги в камере Canon. Это означает, что сенсор iPhone улавливает в 10 раз меньше света. Только с большим фотосенсором, оставляющим место для больших фотосайтов, камера может эффективно использовать содержащиеся в ней мегапиксели.
Принцип работы цифрового фотоаппарата: Принцип работы фотоаппарата

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Пролистать наверх