Размер матрицы видеокамеры: Размер матрицы. Что это такое?

Содержание

Размер матрицы и угол обзора камеры

РБ, 220018, г. Минск,
ул. Шаранговича, д. 1, комн. 10
Показать на карте

пн-пт 9.00-17.30

A1 / МТС / Life 70-70-222

+375 44 70-70-222 +375 29 70-70-222 +375 25 70-70-222 +375 17 392-56-78 +375 17 260-07-07

Работаем с 9.00 до 17.30

Обратная связь

Прайс листы

  • Главная /
  • Статьи /
  • Размер матрицы и угол обзора камеры

Зависимость углов обзора от размера сенсора и фокусного расстояния объектива для камер видеонаблюдения.

При расчете угла обзора камеры всегда обращаем внимание на размер матрицы — чем больше, тем больше лучей попадет через линзу на сенсор. Для сравнения возьмем матрицу 1/3″ при объективе f 2,8 мм и 1/2,5″ при объективе f 3.6 мм, угол обзора в обоих случаях будет одинаковый, и равен 81°. Не всегда самый широких угол обзора подойдет для Вашего наблюдения, ведь чем больше угол, тем мельче и дальше объекты. Выбора камеры видеонаблюдения с определенным углом обзора зависит от поставленной задачи, некоторые примеры:

  • Для общей обстановки широкий угол 80° и больше.
  • Для определения автомобильного номера узкий. К примеру, для определения номера на 10 м., нужен объектив f 10мм.
  • В прикассовой зоне, для определения номинала купюр с 5 м., нужен объектив f 12мм.
  • Наблюдения за очагами возгорания в лесных массивах на расстоянии 2 км — зумируемый объектив с переменным фокусным расстоянием 4-80 мм и более.
Формат матрицы 1/2. 5″   Формат матрицы 1/2,8″   Формат матрицы 1/3″
Фокусное растояние, мм Угол обзора, градусов   Фокусное растояние, мм Угол обзора, градусов   Фокусное растояние, мм Угол обзора, градусов
По горизонтали По вертикали   По горизонтали По вертикали   По горизонтали По вертикали
2 114 100   2 110 94  
2
100 84
2,2 109 95   2,2 105 88   2,2 95 79
2,4 105 90   2,4 100 83   2,4 90 74
2,8 96 81   2,8 91 75   2,8 81 65
3 92 77   3 87 71   3 77 62
3,3 86 72   3,3 82 66   3,3
72
57
3,6 81 67   3,6 77 61   3,6 67 53
4 76 62   4 71 56   4 62 48
4,5 69 56   4,5 65 51   4,5 56 44
5 64 51   5 59 46   5 51 40
6 55 44   6 51 39   6 44 33
7 48 38   7 44 34   7 38 29
8 42 33   8 39 30   8 33 25
9 38 30   9 35 27   9 30 23
10 34 27   10 32 24   10 27 20
12 29 23   12 27 20   12 23 17
16 22
17,1
  16 20 15,2   16 17 12,8
20 17,6 13,7   20 16,2 12,2   20 13,7 10,3
25 14,1 11   25 13 9,8   25 11 8,2
30 11,8 9,1   30 10,9 8,2   30 9,1 6,9
40 8,9 6,9   40 8,2 6,1   40 6,9 5,2
50 7,1 5,5   50 6,5 4,9   50 5,5 4,1
60 5,9 4,6   60 5,4 4,1   60 4,6 3,4
70 5,1 3,9   70 4,7 3,5   70 3,9 2,9
80 4,4 3,4   80 4,1 3,1   80 3,4 2,6
100 3,6 2,7   100 3,3 2,5   100 2,7 2,1
120
3
2,3   120 2,7 2   120 2,3 1,7

Размеры матриц смартфонов и фотоаппаратов.

Просто о сложном / Съёмка для начинающих / Уроки фотографии

Что такое размер матрицы? Как от него зависит качество снимков? Что означает матрица 1 дюйм, APS-C или полный кадр? Как с этим связан кроп-фактор? Обо всём этом в нашей статье. Мы расскажем простым языком о размерах современных сенсоров, ведь в этой области довольно много путаницы.

Наши западные коллеги из Dpreview и Petapixel также обратили внимание на эту проблему. Мы поддерживаем их в стремлении сделать вопрос размеров матриц более прозрачным и стремимся в нашем журнале перейти к единому с ними обозначению форматов матриц. Но обо всём по порядку. А полная таблица размеров сенсоров изображения ждёт вас внизу страницы.

Матрицы современных смартфонов. Сенсоры формата 1″ недавно начали появляться в отдельных моделях, ориентированных на фотографов.

Что такое полный кадр?

Начнём с самого простого — с понятия «полный кадр». Ещё его называют 35 мм. Он пришёл к нам ещё из плёночной эпохи и соответствует стандартному кадру 24х36 мм, который использовался в большинстве плёночных фотоаппаратов от «Зенитов» до пластмассовых мыльниц. А почему 35 мм? Потому что такой была ширина плёнки вместе с перфорацией. Вот и пример той самой путаницы в названиях форматов кадра.

Nikon Z 6II с полнокадровой матрицей

Что такое кроп-фактор и эквивалентное фокусное расстояние?

Из-за своего широкого распространения полный кадр 24х36 мм стал отправной точкой для понятия «кроп-фактор». Всё началось в момент появления первых цифровых зеркалок. Изготовить для них матрицу размером 24х36 мм тогда оказалось слишком дорого и сложно. Производители брали за основу классические зеркальные фотоаппараты, сохраняли их байонет и совместимость с оптикой, но устанавливали матрицу уменьшенного размера. Из-за этого привычные фотографам объективы начинали работать по-другому на цифровых камерах. Кадр как бы обрезался по краям, объективы «приближали» картинку сильнее, чем на плёночных камерах.

Кремниевая пластина в процессе производства матриц. Это довольно сложные и очень крупные микросхемы, цена которых напрямую зависит от их размера.

Соотношение диагонали полного кадра к диагонали уменьшенной матрицы стали называть кроп-фактором. Привыкшим к полнокадровой технике фотографам он указывал, насколько сильнее привычные им объективы будут «приближать» изображение на новых цифровых фотоаппаратах. Например, снимавший на зеркалку Nikon D300s c 50-мм объективом фотограф мог умножить кроп-фактор х1,5 на фокусное расстояние объектива и понять, какому полнокадровому объективу соответствует его «полтинник» на камере с уменьшенной матрицей. Такое значение получило название эквивалентного фокусного расстояния.

Матрица формата 4/3 с кроп-фактором x2

Именно в этом ключе кроп-фактор представляет практическую пользу. Для фотографов, не имевших большого опыта работы с полнокадровой техникой, а сразу взявших в руки цифровые камеры с уменьшенной матрицей, никакой полезной информации кроп-фактор не сообщит.

Матрицы APS-C

Матрицы формата APS-C получили наибольшее распространение в любительских зеркалках и беззеркалках. Такие модели с матрицей APS-C ещё называют «кропнутыми». Размеры APS-C могут незначительно варьироваться. В большинстве случаев примерный размер APS-C матрицы составляет 23,5×15,6 мм. Лишь в камерах Canon он чуть меньше: 22,3×14,9 мм.

Fujifilm X-T30 с матрицей формата APS-C

Матрицы 4/3, 1”, 1/2,33”, матрицы камер смартфонов

Маленькие матрицы в производстве намного дешевле больших. Это же касается и объективов. А ещё такие системы компактнее. Поэтому только форматом APS-C дело не ограничилось. Появились совсем крохотные сенсоры сначала для компактных камер, а затем и для смартфонов.

Матрица формата 1″

Такие форматы кадра получили обозначение… в долях дюйма! И здесь кроется главный подвох. Выглядит это примерно так: 4/3”, 1”, ½”, 1/2,33” и т.д. Странность заключается в том, что с реальными дюймами такое обозначение не имеет ничего общего. Указанный размер — вовсе не диагональ кадра. Обозначение пришло к нам из телевидения, где использовалось в работе с передающей телевизионной трубкой Видикон. Там так обозначались диаметры трубок, а не размер кадра. Естественно, сам кадр был меньше диаметра трубки. Отсюда и путаница.

Трубка видикона формата 2/3″. Фото: Sphl

Поэтому в наших статьях далее мы всегда будем называть такое обозначение не размером, а форматом кадра. Ниже мы приводим сводную таблицу реальных размеров кадра в мм для всех форматов. Обратите внимание, например, что сенсор формата 1” намного меньше реального дюйма.

Таблица размеров матриц разных форматов

Формат кадра или матрицы Реальный размер матрицы Реальная диагональ кадра
1/3,6″ 4х3 мм 5 мм
1/3,2″ 4,6х3,4 мм 5,7 мм
1/3″ 4,8х3,6 мм 6 мм
1/2,7″ 5,3х4 мм 6,6 мм
1/2,3″ 6,3х4,7 мм 7,8 мм
1/2″ 6,4х4,8 мм 8 мм
1/1,8″ 7,2х5,3 мм 8,9 мм
1/1,7″ 7,6х5,7 мм 9,5 мм
2/3″ 8,8х6,6 мм 11 мм
1/1,33″ 9,6х7,2 мм 12 мм
1″ (3:2) 13,2х8,8 15,9 мм
1″ (4:3) 13,1х9,8 мм 15,9 мм
4/3″ 18х13,5 мм 22,5 мм
APS-C (Canon) 22,3х14,9 мм 26,8 мм
APS-C 23,5х15,6 мм 28,2 мм
Super35 24,9х18,7 31,1 мм
35 мм (полный кадр) 36х24 мм 43,3 мм
Цифровой средний формат 44х33 мм 55 мм

Что такое средний формат?

Это понятие пришло к нам тоже из плёночной эры и насчитывает чуть ли не сотню лет. Тогда плёнка с кадром 24х36 мм (тот самый формат 35 мм) только вошла в широкий оборот и называлась «узкой». В противовес ей ставились громоздкие форматные камеры, где размер кадра мог измеряться десятками сантиметров, а в качестве фотоматериала использовались стеклянные пластины или листовая плёнка. Между ними был средний формат, дошедший до наших дней в виде фотоплёнки типа 120.

Максимальная высота кадра на такой плёнке составляла примерно 6 см. Кадр же мог быть узким (45 х 60 мм), квадратным (6х6 см), широким (6х7 см и больше).

Среднеформатный Fujifilm GFX50R

К сожалению, в мире цифровой фотографии такой размер кадра — слишком дорогое удовольствие. Поэтому цифровой средний формат использует более компактные матрицы. Разве что в дорогом 100-мегапиксельном Hasselblad H6D стоит матрица с размерами 53,4х40 мм. В более доступных среднеформатных системах Fujifilm GFX или Hasselblad X размер сенсора составляет примерно 44х33 мм.

Зачем нужно знать размер матрицы?

Размер матрицы во многом определяет качество изображения. Ведь от него зависит размер каждого отдельного пикселя. Меньший пиксель будет улавливать меньше фотонов света. При слабом освещении это становится особенно заметно — появляется цифровой шум, снижается динамический диапазон. Конечно, технологии не стоят на месте. Современные матрицы при том же размере и разрешении во многом превосходят изделия пяти- и десятилетней давности. А в смартфонах давно применяются технологии многокадровой съёмки и сложной компьютерной обработки. Но при прочих равных большая матрица будет иметь преимущества.

Полнокадровая матрица

Матрица формата 1″

Именно поэтому профессиональные репортажные камеры до сих пор делают полнокадровыми, в студиях используют средний формат, а стандартом де-факто для качественных компактов стал формат кадра 1”.

Здесь же кроется ответ на вопрос, почему изготовители смартфонов так неохотно сообщают размеры матриц в их камерах. Формат сенсора 1/1,66” или 1/1,33” вряд ли кого-то впечатлит. Именно такие матрицы стоят в основных камерах флагманов, а в дополнительных камерах или в моделях эконом-класса могут быть применяться ещё более мелкие сенсоры. Исключения можно пересчитать по пальцам одной руки. Речь о Xiaomi 12S Ultra, Sony Xperia Pro-I и прототипе Panasonic DMC-CM1.

Sony Xperia Pro-I

Таким образом рано списывать со счетов классические фотоаппараты. Техническое качество всё ещё на их стороне.

Дата публикации: 25.08.2022

Принцип расчета фокусного расстояния камеры видеонаблюдения

Skip to content
  • View Larger Image

Фокусное расстояние объектива камеры видеонаблюдения — это параметр, который мы берем за основу при расчете зоны обзора камеры.  От его величины и физического размера матрицы зависит угол обзора объектива. Проведя не сложные геометрические расчеты можно довольно точно определить зону, которая будет попадать в кадр камеры видеонаблюдения.

Параметры, влияющие на угол обзора

Как известно, три основных параметра видеокамеры взаимозависимы, это:

  1. Фокусное расстояние объектива;
  2. Угол обзора объектива;
  3. Физический размер матрицы видеокамеры.

Чем больше фокусное расстояние объектива, тем меньше угол обзора. Это значит, что можно наблюдать за объектами, которые находятся на относительно большом удалении от камер видеонаблюдения. И наоборот, чем меньше фокусное расстояние, тем больше угол обзора.

Угол обзора, также зависит от размера матрицы. Чем больше размер матрицы, тем меньше угол обзора камеры и наоборот.

Угол обзора камеры влияет:

  • на качество изображения;
  • на обозреваемую площадь;
  • на функцию детализации;
  • на функцию различия лиц;
  • на размеры находящихся под наблюдением объектов.

Расчет фокусного расстояния камеры видеонаблюдения нужен для правильного подбора видеокамеры. Зачастую роизводители указывают в технических характеристиках физический размер матрицы, фокусное расстояние и реже угол обзора. Но для понимания, рассмотрим, что влияет на выбор фокусного расстояния.  Это:

  1. На каком расстоянии находится объект наблюдения;
  2. Физического размера матрицы;
  3. Размера объекта.

Итак, имея технические характеристики камеры, можно рассчитать  фокусное расстояние объектива камеры видеонаблюдения по следующим формулам:

F= h*S/Н или F= v*S/V,

где h – размер матрицы по горизонту;

S – расстояние до объекта видеонаблюдения;

H – горизонтальный размер объекта;

v – размер матрицы по вертикали;

V – вертикальный размер объекта.

Размеры сторон матрицы камеры видеонаблюдения приведены  в таблице:

Размер матрицы 1/4” 1/3” 1/2”
По горизонтали, мм 3,2 4,8 6,4
По вертикали, мм 2,4 3,6 4,8

Приведем пример расчета фокусного расстояния и выбор камеры. Так при необходимости наблюдения за въездом и проходом через ворота на территорию предприятия с целью обнаружение автомобилей и людей при въезде-входе на территорию предприятия;

Ширина прохода и ворот 6 метров;

Расстояние от камеры до прохода 7 метров;

Камера Proto AHD-1W-Eh20F(?)IR, после буквы F должно указываться фокусное расстояние. Его мы рассчитаем по вышеприведенной формуле:

F=3.2*7/6=3,7 мм,

где 3,2 размер матрицы по вертикали, т.к. в камере Proto AHD-1W-Eh20F(?)IR установлена матрица размером  1/4”.

Так как объективы на видеокамере выполнены с фиксированными фокусными расстояниями, то выбираем ближайший меньший т.к. если выбрать ближайший больший, то часть объекта не будет попадать в кадр камеры.

При достаточно простых расчетах видно, что камере Proto AHD-1W-Eh20F36IR по силам не только обнаружение, но и распознавание человека на объекте, не говоря уже о номерах автомобилей.

На самом деле кроме этого необходимо вычислить фокусное расстояние по вертикали, а также высоту и угол установки видеокамеры, но мы эти расчеты намеренно упускаем, т.к.мы не ставим перед собой задачу полного расчета, мы лишь хотели показать на данном примере только методику расчета фокусного расстояния и выбора камеры по этому расчету.

Бывают ситуации, когда невозможно четко определить зону контроля видеокамеры или существует необходимость менять размер этой зоны, с определенной периодичностью периодичностью и наоборот, когда нужно более точно определить зону контроля. В этих случаях поможет камера с вариофокальным объективом, на которых можно менять без особых проблем фокусное расстояние вручную.

Для расчета фокусного расстояния камер видеонаблюдения есть специальные онлайн калькуляторы. Вы можете перейти по ссылкам ниже, чтобы быстро рассчитать нужные параметры.

Ссылка 1, ссылка 2.

Есть одна интересная особенность, которая позволяет определить расстояние уверенного распознавания объекта, и может служить своеобразной шпаргалкой при выборе камеры. Она заключается в примерном равенстве фокусного расстояния, выраженного в миллиметрах с дистанцией уверенного распознавания в метрах.

Например, камера с матрицей 1/3 дюйма и объективом с фокусным расстоянием 12 мм сможет распознать человеческую фигуру на расстоянии 12 метров. На этом расстоянии размер наблюдаемой зоны будет равняться 3 метра в высоту, и 4 в ширину, что позволит достаточно уверенно провести идентификацию человека.

Также на практике  можно отталкиваться от следующих правил:

дистанция уверенного распознавания знакомого вам человека, выраженная в метрах, примерно соответствует фокусному расстоянию, выраженному в миллиметрах.
дистанция для идентификации незнакомого человека. Значение фокусного расстояния объектива в миллиметрах примерно равно расстоянию до человека в метрах, деленное на два.
дистанция для обнаружения человека в поле зрения камеры. Значение фокусного расстояния объектива в миллиметрах примерно равно расстоянию до человека в метрах, помноженное на семь.
дистанция для распознавания номера автомобиля. Значение фокусного расстояния объектива в миллиметрах примерно в 1,5 раза меньше расстояния до номера автомобиля в метрах.
для распознавания силуэта человека требуется, чтобы на экране монитора он занял 1/10 часть.
для идентификации знакомого вам человека его фигура должна занимать 1/3 экрана монитора.
для идентификации не известного вам лица на экране монитора необходимо отобразить 2/3 высоты человека
для распознавания номера автомобиля, номер должен занимать не менее 1/2 части экрана

Также в некоторых случаях, может оказаться полезной информация о максимальных линейных размерах (горизонтальные х вертикальные) видимого объекта в зависимости от дистанции до него и фокусного расстояния объектива. Расчеты сделаны для видеокамер с форматом матрицы 1/3″.

 

 Дистанция                                                                    Фокусное расстояние объектива, мм
     2,45     2,8    2,96     3,6      3,7       4      4,9       6       8      12      16      36      72
      3 м.    6х4,5   5,1×3,8   5×3,75    4×3 3,95×2,96  3,8×2,85   3×2,25  2,4×1,8  1,8×1,35  1,2×0,9  0,9×0,67    
      5 м.   10×7,5  8,25×6,2  8,4×6,3  6,6×4,5   6,5×4,9    6×4,5   4,9×3,7    4×3   3×2,25    2×1,5  1,5×1,12  0,66×0,5  
     10 м.   20×15  13×9,7  17×12,8   13×10   13×9,8    12×9   10×7,5    8×6    6×4,5     4×3    3×2,2  1,3×0,97  0,66×0,5
     20 м   40×30  34×25,5   34×25   26×20   28×19   22×16,5  19,5×14,6    16×12    12×9     8×6    6×4,5   2,7×2  1,3×0,97
     30 м.   60×45   51×38   50×37   40×30   39×29   36×16,5  29,5×22,1    24×18   18×13,5    12×9    9×6,7     4×3    2×1,5
     40 м.   80×60   69×52   65×49   53×40   52×39    48×36  39,5×29,6    34×25    24×18    16×12    12×9   5,4×4,1    2,7×2
     50 м.           65×49    95×71    49×37    40×30    30×22    20×15   15×11,2   6,6×4,9   3,4×2,5
     80 м.                79×59    64×48    48×32    32×24   24×18  11×8,2    5,4×4
    100 м.                    60×45    40×30   30×22  13,5×10   6,6×4,9
    150 м.                      60×45   45×34   20×15   9,5×7,1
Search for:

Заказать звонок!

Укажите своё имя и номер телефона, и наш специалист перезвонит Вам в ближайшее время.

Вы сможете задать все интересующие Вас вопросы касательно установки или обслуживания систем видеонаблюдения.

Указанные данные строго конфиденциальны и не передаются третьим лицам.


Рубрики

  • Без рубрики
  • Видеодомофон
  • Выбор системы
  • Журналы по видеонаблюдению
  • Книги по видеонаблюдению
  • Монтаж видеонаблюдения
  • Настройка видеонаблюдения
  • Обслуживание систем безопасности
  • Программы для видеонаблюдения
  • Системы видеонаблюдения

Go to Top

CCTVLab. Статьи — статьи экспертов рынка систем безопасности

Первоначально в ТВ камерах использовали в качестве преобразователя свет — сигнал (датчика изображения) видиконы. Камеры при этом имели большие габариты и высокую инерционность, плохую чувствительность, большую потребляемую мощность и короткий срок службы. Видикон — электронно-лучевой прибор, в котором фоточувствительная мишень служит для построчного считывания изображения.

Благодаря развитию полупроводниковой технологии, были созданы фото приборы с зарядовой связью (ФПЗС), которые позволили разработать полностью твердотельные матричные преобразователи свет — сигнал.

Все современные телевизионные камеры строятся на основе ПЗС — матриц. Свет, падающий на матрицу, вызывает накопление в каждой ячейке матрицы электрического заряда, пропорционального освещенности этой ячейки, этот электрический заряд периодически последовательно считывается со всех ячеек матрицы и преобразуется в видеосигнал, который и выводится на монитор. Поверхность ПЗС — матрицы состоит из множества светочувствительных ячеек — пикселей (их обычно от 270000 до 440000). Чем больше число пикселей, тем изображение более качественное и четкое. Большинство телекамер в настоящее время производится на основе матриц фирм “Sony”, “Samsung” и “Sharp”.

Формат матрицы

Размер матрицы описывается параметром, называемым формат. Формат — это размер диагонали матрицы, приблизительно равный диаметру мишени соответствующего видикона. Он измеряется в дюймах и принимает значения: 1», 2/3»,1/2″, 1/3″, 1/4″. Матрицы большого формата 1″, 2/3» практически перестали выпускаться, так как камеры на их основе получаются очень громоздкими и дорогими. Последние модели ПЗС — матриц фирмы «Sony» имеют формат 1/4». На основе таких матриц некоторые фирмы выпускают сверхминиатюрные камеры.

Совершенствование технологий позволяет производить уменьшение формата без ухудшения качества передаваемого изображения. Каждая новая матрица при меньшем формате имеет разрешение не хуже, чем предшественница.

Размер матрицы важен при определении необходимого угла обзора камеры. С одинаковыми объективами камера на основе матрицы 1/2″ имеет больший угол зрения, чем камера с матрицей І/3″.

Разрешение

Важный параметр ТВ камеры — разрешение. Этот параметр определяет возможности камеры по воспроизведению мелких деталей изображения: чем выше разрешение, тем больше детальность, информативность картинки. Разрешение измеряется в телевизионных линиях (ТВЛ) и зависит не только от числа пикселей в матрице, но и от параметров электронной схемы камеры. В большинстве случаев разрешение 380-400 ТВЛ вполне достаточно для наблюдения. Существуют камеры, имеющие более высокое разрешение — 560-570 ТВЛ. Такие камеры позволяют четко видеть мелкие детали изображения (номера машин, лица людей и т.д.). Разрешение цветных камер несколько хуже, чем разрешение черно-белых: 300 — 350 ТВЛ. Существуют цветные камеры более высокого разрешения — 460 ТВЛ. В настоящее время на рынке систем видеонаблюдения появились цифровые (DSP — цифровая обработка изображения) цветные камеры высокого разрешения (460-480 ТВЛ).

Для того чтобы определить разрешение, обычно пользуются специальной телевизионной тест — таблицей, в которой изображены группы линий, расстояние между которыми соответствует определенному разрешению; при этом разрешение камеры определяется по тому участку таблицы, где линии в группе перестают быть различимы раздельно. Разрешение (разрешающая способность) определяется, как количество переходов (в видимой части растра) от черного к белому или обратно, которое может быть передано камерой. Поэтому единица измерения разрешения называется телевизионной линией (ТВЛ). Разрешение по вертикали у всех камер стандарта CCIR (кроме камер совсем уж плохого качества) одинаково, ибо ограничено телевизионным стандартом — 625 строк телевизионной развертки. Основное различие камер состоит в разрешении по горизонтали, и именно оно обычно указывается в технических описаниях. К сожалению, существующее определение разрешающей способности не совсем приспособлено для современных CCD-камер.

На разрешение камеры влияют два фактора: количество горизонтальных элементов матрицы и полоса частот видеосигнала, формируемого камерой. Дискретная точечная структура матрицы приводит к эффекту «биения» при наблюдении полосатой картинки. Например, если у матрицы 520 элементов по горизонтали, то, направив ее на тестовую таблицу, содержащую 260 черных и 260 белых линий, мы увидим четкую картинку из 520 линий. Однако если сместить изображение на половину ячейки матрицы, то на каждую ячейку попадет половинка черной и половинка белой линии. Эта камера может, в принципе, передать 520 линий (однако очень неустойчиво). Принято считать, что надежно в таком случае передается количество линий, не превышающее 3/4 от числа ячеек. То есть камера с 520 элементами имеет разрешение 390 ТВЛ. В настоящее время такой подход практически закрепился в стандартах, однако, нередко недобросовестные производители в рекламных целях указывают завышенное значение своих камер.

Для передачи сигнала 390 ТВЛ необходима полоса частот 3,75МГц (195 периодов на 52 мкс активной части строки телевизионной развертки). В настоящее время создание полупроводниковых усилителей не представляет проблемы, поэтому полоса пропускания усилителей камеры обычно значительно (в 1,5-2 раза) превосходит необходимую. Так что разрешение ограничивается именно дискретностью структуры ПЗС — матрицы.

Иногда факт применения хорошего электронного усилителя называют терминами «resolution enhancement» или «edge enhancement». Однако надо отдавать себе отчет в том, что применение высококачественного усилителя не улучшает собственно разрешение, этим улучшается только четкость передачи границ черного и белого, да и то не всегда. Однако есть случай, когда никакие ухищрения современной электроники не позволяют поднять полосу пропускания видеосигнала выше 3,8 МГц. Это композитный цветной видеосигнал. Поскольку сигнал цветности передается на поднесущей (в стандарте PAL на частоте около 4,43 МГц), то сигнал яркости принудительно ограничивается полосой 3,8 МГц. (Строго говоря, стандарт предполагает применение гребенчатых фильтров для разделения сигналов цветности и яркости, однако в реальности оборудование имеет простые фильтры нижних частот). Это соответствует разрешению около 400 ТВЛ.

В настоящее время некоторые производители декларируют разрешающую способность своих цветных камер 480 и более ТВЛ и, как правило, не акцентируют внимание на том, что это разрешение реализуется лишь в том случае, если сигнал снимается с Y-C (S-Video) или компонентного (RGB) выхода. В этом случае сигналы яркости и цветности передаются двумя (Y-C) или тремя (RGB) отдельными коаксиальными кабелями от камеры к монитору. При этом монитор, а также все промежуточное оборудование (коммутаторы, мультиплексоры, видеомагнитофоны и т.д.) также должны обладать входами/выходами типа Y-C (или RGB). В противном случае, единственный промежуточный элемент, обрабатывающий композитный видеосигнал, ограничит полосу пропускания упомянутыми 3,8 МГц и сделает все затраты на дорогие камеры бесполезными.

Обратите внимание, что параметр «разрешение» имеет отношение не только к ПЗС- матрице в камере, но и ко всем цифровым приборам, как то: мультиплексоры, квадраторы, цифровые синхронизаторы и т.д. Они также ограничивают общее разрешение системы теленаблюдения.

Важно знать, что разрешение системы в целом определяется тем компонентом, который имеет самое низкое разрешение, т. е., если камера имеет разрешение 430 линий, а монитор — 200, то изображение на экране будет воспроизведено с разрешением лишь в 200 линий. Разрешение может меняться при различных условиях освещенности, при низкой освещенности оно обычно снижается.

Чувствительность

Чувствительность — еще один важный параметр ТВ камеры. Этот параметр определяет качество работы камеры при низкой освещенности. Производители по-разному трактуют это понятие. Чаще всего под чувствительностью понимают минимальную освещенность на объекте (scene illumination), при которой можно различить переход от черного к белому, но иногда подразумевают минимальную освещенность на матрице (image illumination). С теоретической точки зрения правильнее было бы указывать освещенность на матрице, т. к. в этом случае не нужно оговаривать характеристики используемого объектива. Но пользователю при подборе камеры удобней работать с освещенностью на объекте, которую он заранее знает (или может измерить). Поэтому обычно указывают минимальную освещенность на объекте, измеренную в стандартизированных условиях: коэффициент отражения объекта 0. 75 и светосила объектива 1.4.

Формула, связывающая освещенность на объекте и на матрице, приведена ниже:

Iimаge=Iscene*R/(n*F2), где

Iimаge – освещенность на ПЗС — матрице,
Iscene – освещенность на объекте,
R – коэффициент отражения объекта (см. таблицу 1),
F – светосила объектива

Объект Коэффициент отражения (%)
снег 90
белая краска 75-90
стекло 70
автостоянка с автомобилями 40
кирпич 35
бетон 25-30
трава, деревья 20
человеческое лицо 15-25
Таблица 1 Примерные значения коэффициентов отражения различных объектов

Единица измерения чувствительности — люкс. Значения минимальной освещенности на матрице и на объекте отличаются, как правило, больше, чем в 10 раз. Например, если указано, что минимальная освещенность на матрице равна 0,01 люкс, то это значит, что при объективе F1.4 минимальная освещенность объекта — 0,1 люкс, а это — среднее значение для современной ТВ камеры. Известные фирмы в паспортах и каталогах обычно ставят значения освещенности именно на объекте. Производители же среднего уровня стремятся выделить свою продукцию за счет более привлекательных характеристик чувствительности, при этом, как правило, “забывая” указывать, что измерения проводились на матрице. Но даже эти данные не дадут вам ясной картины о чувствительности, еще есть много факторов, влияющих на результаты измерений.

Измерения проводятся при помощи люксметра. Если телекамера сохраняет необходимые параметры изображения при освещенности объекта в 0,1 люкса, можно утверждать, что ее чувствительность составляет 0,1 люкса. Но при этом необходимо учитывать следующее : уровень сигнала ( величина выходного сигнала с камеры равна 1,0 В или же меньше), место измерения (было ли проведено измерение уровня освещенности непосредственно на матрице ПЗС, либо на объекте), использовался ли объектив (если да, каково относительное отверстие), отражательную способность тестируемого объекта. Вот почему для проведения подобных измерений необходимо использовать специальную комнату.

По сравнению с человеческим глазом чувствительность монохромных ТВ камер существенно сдвинута в инфракрасную область. Это обстоятельство позволяет при недостаточной освещенности использовать специальные инфракрасные прожекторы. Инфракрасное излучение не видно человеческому глазу, но прекрасно фиксируется ТВ камерами на ПЗС.

Для цветных ТВ камер характерны значительно меньшая чувствительность по сравнению с монохромными и отсутствие чувствительности в инфракрасной области спектра.

Чувствительность большинства современных монохромных ТВ камер — порядка 0.01 — 1 люкс (при F1.2). Наиболее чувствительные камеры могут использоваться для ночных наблюдений без ИК — подсветки.

Для эффективной работы таких камер вполне достаточно лунного света (см. таблицу 2).

Условия освещения Освещенность объекта, Лк
безоблачный, солнечный день (угол солнца 55°) более 100 000
солнечный день, с легкими облаками 70 000
пасмурный день 20 000
раннее утро 500
сумерки 4
ясная ночь, полная луна 0. 2
ясная ночь, неполная луна 0.02
ночь, луна в облаках 0.007
ясная, безлунная ночь 0.001
безлунная ночь с легкими облаками 0.0007
в помещении без окон 100 — 200
хорошо освещенные помещения, офисы 200 — 1000
ночь, луна в облаках 0.007
Таблица 2 Ориентировочная освещенность объектов

Технические подробности

Особого упоминания заслуживают сверхвысокочувствительные ТВ камеры, фактически, являющие собой комбинацию обычной ТВ камеры и прибора ночного видения (например, электронно-оптического преобразователя — ЭОП). Подобные камеры обладают не только уникальными свойствами (чувствительность их во 100 — 10 000 раз выше обычных, причем в инфракрасном диапазоне теплое человеческое тело само светится), но и уникальной капризностью: среднее время наработки на отказ составляет около одного года, причем камеры не следует включать днем. Рекомендуется даже закрывать их объектив, чтобы предохранить от выгорания катод ЭОП. Как минимум, следует устанавливать объективы с диапазоном автоматической диафрагмы до 1000 или более. Во время работы камеру необходимо регулярно чуть-чуть поворачивать, чтобы избежать «прожога » изображения. Для этого применяют специальные двух координатные устройства управления, которые постоянно перемещаются вверх- вниз, влево- вправо. Разумеется, если вам необходимо полностью скрытое видеонаблюдение, которое злоумышленник, экипированный ночными прицелами, не смог бы обнаружить, альтернативы ТВ камерам с ЭОП нет. Во всех же остальных случаях десять обычных камер, даже с ИК — прожекторами, будут дешевле одной «ночной».

Отношение сигнал/шум

С чувствительностью тесно связан параметр «отношение сигнал / шум» (S/N = signal to noise). Эта величина измеряется в децибелах.

S/N =20*log (видеосигнал/шум)

Например, сигнал/шум, равный 60 дБ, означает, что амплитуда сигнала в 1000 раз больше шума. При параметрах сигнал/шум 50 дБ и более на мониторе будет видна чистая картинка без видимых признаков шума. При 40 дБ иногда заметны мелькающие точки, а при 30 дБ — «снег» по всему экрану, 20 дБ — изображение практически неприемлемо, хотя крупные контрастные объекты через сплошную «снежную» пелену разглядеть еще можно.

В данных, приводимых в описаниях камер, указываются значения сигнал/шум для оптимальных условий, например, при освещенности на матрице 10 люкс и при выключенной автоматической регулировке усиления и гамма — коррекции. По мере уменьшения освещенности сигнал становится меньше, а шум, вследствие действия АРУ и гамма коррекции, больше.

Технические подробности

Нередко чувствительность камеры указывают для «приемлемого сигнала», под которым подразумевается такой сигнал, при котором отношение сигнал/шум составляет 24 дБ. Это эмпирически определенное предельное значение отношения сигнал / шум, при котором изображение еще можно записывать на видеопленку и надеяться при воспроизведении что-то увидеть.

Другой способ определения «приемлемого» сигнала – шкала IRE (Institute of Rаdio Engineers). Полный видеосигнал (0,7 вольта без синхросмеси) принимается за 100 единиц IRE. «Приемлемым» считается сигнал около 30 IRE. Некоторые производители, например BURLE, “приемлемым” указывают сигнал 25 IRE, другие — 50 IRE (уровень сигнала — 6дБ). Выбор «приемлемого» уровня определяется отношением «сигнал/шум». Усилить электронный сигнал нетрудно, но и шум усилится тоже. Наибольшей чувствительностью среди ПЗС — матриц массового применения обладают Hyper-CAD матрицы Sony, имеющие микролинзу на каждой светочувствительной ячейке. Именно они применяются в большинстве ТВ камер высокого качества. Разброс приводимых параметров камер, построенных на их основе, означает разный подход производителей к определению понятия «приемлемый сигнал».

Дополнительная проблема связана с тем, что единица измерения «люкс» определена для монохромного излучения с длиной волны 550 нм. Поэтому немаловажная характеристика — спектральная зависимость чувствительности видеокамеры. В большинстве случаев чувствительность монохромных камер существенно (по сравнению с человеческим глазом) сдвинута в инфракрасный диапазон. У некоторых модификаций чувствительность в ближней инфракрасной области даже выше, чем в видимой. Эти камеры предназначены для работы с инфракрасными прожекторами. Спектральная чувствительность цветных камер практически совпадает с человеческим глазом.

Автодиафрагма

В течение суток освещенность на контролируемом объекте, как правило, претерпевает существенные изменения. Для поддержания на постоянном уровне количества света на матрице используют встроенный в камеру автоматический электронный затвор (electronic shutter) или объектив с автодиафрагмой (autoiris).

Объективы с автоматической диафрагмой поддерживают освещенность матрицы на постоянном уровне, изменяя величину относительного отверстия. Диафрагма объектива, подобно зрачку человеческого глаза, при высокой освещенности сужается, пропуская меньше света, а при низкой освещенности расширяется. Это позволяет получить сигнал от видеокамеры с хорошей контрастностью, без засветки или затемнения.

В системах наружного наблюдения рекомендуется использовать объективы с автоматической диафрагмой, так как в этом случае удается получить необходимый эффект при уровнях освещенности более 80 000 лк.

Автоматический электронный затвор

Автоматический электронный затвор, функциональный аналог выдержки фотоаппарата, обеспечивает компенсацию изменения уровня освещенности и постоянную среднюю яркость изображения. Это достигается за счет изменения времени накопления фотозаряда и, как следствие, амплитуды видеосигнала. Скорость переключения затвора (время накопления) может достигать до 1/100000 секунды. Стоимость объективов без диафрагмы значительно ниже стоимости объективов с автодиафрагмой, и применение телекамер с электронным затвором позволяет экономить в некоторых случаях значительные суммы, т.к. с этими камерами можно использовать объективы с ручной диафрагмой. Высокочувствительные камеры вместе с объективами без диафрагмы рекомендуется использовать только внутри помещений, так как диапазона перекрытия электронного затвора недостаточно, чтобы отработать изменение освещенности «на улице». Использование электронного затвора также улучшает наблюдение за быстро перемещающимися объектами.

Применение объективов с автодиафрагмой предпочтительнее в следующих случаях:

  • когда телекамера работает в условиях сильно меняющейся освещенности;
  • когда требуется максимальная глубина резкости, которая достигается при максимально закрытой диафрагме объектива;
  • когда необходимо более четко передать границы ярких объектов

Встроенный видеодетектор для управления диафрагмой

В настоящее время встроенный видеодетектор для управления диафрагмой становится стандартным для всех камер. Изначально разработанный для автоматических диафрагм, видеодетектор теперь помещается непосредственно на плату камеры. Это позволяет применять объективы без усиления или объективы с диафрагмой типа DC (стоимость их несколько ниже). Это также позволяет стандартизировать разъемы для подсоединения автодиафрагмы объектива к камере. В камере используется 4-х выводной разъем, и многие объективы поставляются с ответными разъемами. Естественно, такое решение снимает проблему стыковки соответствующих клемм и делает процесс установки объектива более простым и быстрым.

Синхронизация камеры

Недостатком некоторых систем видеонаблюдения является плавающее и дрожащее изображение. Для ликвидации этого недостатка выполняется принудительная синхронизация телекамер и устройств обработки видеосигнала. Известно несколько способов синхронизации, одним из которых является синхронизация всех камер от одного источника сигнала. Это позволяет получить качественное изображение в момент переключения камер, устранить скачки и дрожание изображения.

Вариант синхронизации LINE LOCK

Описываемый вариант синхронизации может быть выполнен только с камерами, питающимися переменным током, так как в этом случае синхронизация всех камер осуществляется от питающего напряжения. Это возможно только в том случае, если питание камер происходит от одного источника переменного тока. Поэтому, пока ток в сети синфазный, синхронизация системы будет обеспечена. Если же разные камеры подключены к различным фазам, возникает необходимость их согласования по питанию и настройке фазы для каждой камеры в отдельности. Существуют специальные устройства фазирования / синхронизации для проведения работ по настройке и синхронизации камер в режиме line lock..

Внешняя синхронизация

Такой вариант синхронизации предполагает использование внешнего опорного источника сигнала. Затем этот сигнал распределяется на каждую камеру посредством специального коаксиального кабеля. Опорный сигнал может быть сформирован генератором синхросигналов. Также в качестве опорного сигнала может быть использован сигнал с видеовыхода одной из камер. Такие варианты предполагают применение дополнительных соединений и кабелей, однако, являются единственными способами осуществления синхронизации для камер с питанием постоянного тока, которые не могут быть синхронизированы по питанию (Line Lock). Некоторые устройства переключения (свитчеры), определенные виды мультиплексоров также требуют для работы камер, синхронизированных по внешнему источнику опорного сигнала. В том случае, когда описанные выше варианты синхронизации не применяются, осуществляется внутренняя кварцевая синхронизация камеры.

Объективы для ТВ-камер

  • Фокусное расстояние

    Фокусное расстояние объектива указывается в миллиметрах и при прочих равных условиях определяет угол зрения. Более широкий угол обеспечивается меньшим фокусным расстоянием. И, наоборот — чем фокусное расстояние больше, тем меньше угол зрения объектива. Нормальный же угол зрения ТВ камеры эквивалентен, углу зрения человека, при этом объектив имеет фокусное расстояние, пропорциональное размеру диагонали матрицы ПЗС.

    Исходя из выше сказанного, объективы принято делить на нормальные, короткофокусные (широкоугольные), длиннофокусные (телеобъективы).

    Объективы, фокусное расстояние которых может изменяться более чем в 6 раз, называются ZOOM–объективами (объективами с трансфокатором). Данный класс объективов применяется при необходимости детального просмотра объекта, удаленного от камеры. Например, при использовании ZOOM–объектива с десятикратным увеличением, объект, находящийся на расстоянии 100 м, будет наблюдаться как объект, удаленный на расстоянии 10 м. Наиболее часто используются ZOOM–объективы, оборудованные электроприводами для управления диафрагмой, фокусировкой и увеличением (motorized zoom). Управление камерой, оборудованной данным объективом, оператор может осуществлять с удаленного поста.

  • Относительное отверстие

    Обычно объектив имеет два значения относительного отверстия (1:F) или апертуры. Максимальное значение F — минимальное значение F; полностью открытая диафрагма —F минимально, максимальное F —– диафрагма закрыта. Значение F влияет на выходное изображение. Малое F означает, что объектив пропускает больше света, соответственно, камера лучше работает в темное время суток. Объектив с F необходим, при высоком уровне освещенности или отражения. Такой объектив будет препятствовать “ослеплению” камеры, обеспечивая постоянный уровень сигнала. Все объективы с автодиафрагмой используют фильтр нейтральной плотности для увеличения максимального F. Апертура (F) влияет так же и на глубину резкости.

  • Глубина резкости

    Глубина резкости показывает, какая часть поля зрения находится в фокусе. Большая глубина резкости означает, что большая часть поля зрения находится в фокусе (при закрытой диафрагме возможно достижение бесконечной глубины резкости). Малая же глубина резкости позволяет наблюдать в фокусе лишь небольшой фрагмент поля зрения. На глубину резкости влияют определенные факторы. Так, объективы с широким углом зрения обеспечивают, как правило, большую глубину резкости. Высокое значение F свидетельствует также о большей глубине резкости. Наименьшая глубина резкости возможна ночью, когда диафрагма полностью открыта (поэтому объектив, сфокусированный в дневное время, ночью могут оказаться расфокусированным).

  • Автоматическая и ручная диафрагма

    В условиях переменной освещенности рекомендуется использовать объективы с автодиафрагмой. Объективы с ручной диафрагмой в основном используются для помещений, где уровень освещенности постоянный. С появлением камер с электронным ирисом, появилась возможность использования объективов с ручной диафрагмой в условиях переменной освещенности. Однако необходимо учитывать, что при полностью открытой диафрагме в условиях плохой освещенности, значение F становится критичным, глубина резкости совсем незначительной, что затрудняет достижение необходимой фокусировки в дневное время. Камера может поддерживать постоянный уровень видеосигнала, но не может влиять на глубину резкости. При полностью закрытой диафрагме глубина резкости увеличивается, однако это приводит к снижению чувствительности камеры.

  • Видео управление и непосредственное управление

    Объектив с автодиафрагмой служит для достижения требуемого качества изображения. Видео–управление представляет собой электронную схему видеодетектора, преобразующего видеосигнал в сигнал управления двигателем диафрагмы. Объективы с непосредственным управлением содержат усилитель постоянного тока и электродвигатель диафрагмы, сигнал управления поступает с камеры. Решающим фактором в выборе типа объектива является тип выхода управления на камере. Современные камеры имеют в большинстве случаев оба типа выхода.

  • C и CS крепление

    Современные ТВ камеры и объективы имеют, как правило, крепления типа CS. К камере с посадочным местом «CS — типа» крепятся объективы «CS — типа». С помощью дополнительного переходного кольца на камеру с посадочным местом «CS — типа» можно установить объектив «С — типа». Кольцо устанавливается между камерой и объективом. Камера с посадочным местом «C — типа» несовместима с объективом «CS- типа» — невозможно получить сфокусированное изображение.

Источник: из книги «Системы телевизионного наблюдения» авторов Никулина О. Ю., Петрушина А.Н.

Объектив для камеры видеонаблюдения | Правильный выбор

Содержание:

  • Вступление

  • Разрешающая сила объектива

  • Соответствие размеру матрицы

  • Фокусное расстояние

  • Диафрагма

  • Светосила

  • ИК-коррекция

Одной из ключевых составляющих видеокамеры является объектив, который обладает большим количеством собственных характеристик, напрямую связанных с качеством получаемого изображения. Даже самая дорогая высококачественная камера может сильно разочаровать, если к ней неправильно подобрать объектив. 

Объектив – это система линз, предназначенная для проецирования изображения объекта наблюдения на светочувствительный элемент камеры. При прохождении через все линзы объектива часть света теряется. Вместе с ней теряется и четкость проходящей через объектив картинки. 

Этой особенностью обусловлено существование двух видов объективов. 
Аналоговые – объективы, пропускающие изображение средней четкости, достаточной для установки на стандартных аналоговых камерах. 
Мегапиксельные. В таких объективах линзы подбираются с высокой четкостью, чтобы размер пятна собираемых на матрице лучей был как можно меньше. Часто в таких объективах используют асферические линзы, обеспечивающие четкие линии не только в центре изображения, но и по его краям. Такие объективы характеризуются разрешением в мегапикселях и подбираются в соответствии с разрешением самой камеры.

Радует тот факт, что сегодня некоторые производители, не стремящиеся сэкономить на качестве компонентов камеры, ставят мегапиксельные объективы на аналоговые камеры, тем самым позволяя пользователям получить великолепную картинку.  

Рассмотрим основные характеристики объективов, для чего они нужны и их влияние на изображение. 

1. Разрешающая сила объектива


Это характеристика фотографического объектива, отображающая его свойства по передаче четкого изображения. 
Разрешающая способность объектива оценивается по количеству воспроизводимых штрихов на 1 мм изображения, которое тот способен спроецировать на фоточувствительный элемент (пленку или матрицу цифровой камеры). Само собой разумеется, что при этом снимаемый объект находится в фокусе, а не в зоне резкого изображения для данного объектива. 
Для подбора объектива для конкретной камеры удобнее использовать понятие разрешение объектива. Этим термином обозначают максимальное разрешение изображения, поступаемое с камеры, которое объектив может передать без ухудшения качества картинки. Если указано, что объектив подходит для камер 3 Мп, – это значит, что при установке на любую камеру с разрешением до 3 Мп включительно, объектив не будет ухудшать разрешение получаемой картинки. В противном случае будет получено изображение меньшего разрешения.

2. Соответствие размеру матрицы


Каждый объектив рассчитан для построения изображения определенного размера. Поэтому обязательным является подбор объектива под размер матрицы – если производителем указано, что объектив подходит для камер с матрицей 1/3”, то ставить его можно на камеры именно с таким размером матрицы или меньше (например, 1/4″). При установке его на камеру с матрицей 1/2.5″ часть матрицы не будет перекрываться объективом и на изображении по краям будут видны черные области. 


3. Фокусное расстояние или расстояние от оптического центра объектива до плоскости сенсора

В первую очередь нужно определиться, необходим объектив с фиксированным фокусным расстоянием или с переменным. Если для объектива с постоянным фокусным расстоянием все понятно: камера с таким объективом при выходе с завода обладает четкой сфокусированной картинкой. То для камер, укомплектованных объективом с переменным фокусным расстоянием, может потребоваться настройка фокуса – фокусировка.  
Под фокусировкой подразумевается настраивание объектива на точное расстояние до объекта съемки. Настройка производится путем перемещения линз (или группы линз) внутри объектива. 
При неизменных остальных параметрах камеры чем меньше фокусное расстояние, тем шире будет угол обзора, но меньше объекты на изображении. И, наоборот, при увеличении фокусного расстояния объекты на изображении будут больше и казаться ближе, но угол обзора будет более узким.

Фокусное расстояние и угол обзора

Объективы с изменяемым фокусным расстоянием имеют одну или несколько подвижных линз, меняя положение которых можно приблизить или отдалить объект по своему усмотрению. Чтобы узнать степень увеличения такого объектива, нужно разделить его максимальное фокусное расстояние на минимальное. 
Для выполнения различных задач объективы с переменным фокусным расстоянием могут иметь механическую или моторизированную регулировку.  Рассмотрим подробнее такие объективы. 
Механическая регулировка осуществляется монтажником непосредственно на объекте и связана с определенными неудобствами – необходимо либо использование специального тестера с монитором, либо связи с напарником, отслеживающим верность настройки на мониторе. Существуют также камеры со звуковой индикацией настройки фокуса, но это скорее редкое исключение, нежели общепринятый стандарт. 

К механическим относятся вариофокальные объективы – это объективы, регулируемые вручную. При настройке вариофокального объектива отдельно регулируются зум и фокус. 

Более удобными являются моторизированные объективы, управляемые дистанционно и настраиваемые уже после монтажа. Регулировка линз таких объективов осуществляется при помощи микроприводов (с отдельной регулировкой зума и фокуса), которые управляются командами оператора. Моторизированные объективы оптимальны в случаях, когда имеется необходимость удаленной настройки камеры или при установке камеры на большой высоте, что связано с риском для жизни.

Моторизированный объектив, в свою очередь, может иметь автоматическую фокусировку, в таком случае он называется трансфокаторным. Фокусировка в трансфокаторе происходит автоматически при настройке зума камеры. 
Группы линз трансфокаторного объектива взаимосвязанно перемещаются относительно друг друга таким образом, что при изменении масштаба изображение всегда находится в фокусе. Более совершенным считается трансфокатор, имеющий три мотора, которые управляют масштабированием, фокусировкой и диафрагмой. Но модели с меньшим количеством моторов (например, с двумя – для управления только масштабированием и фокусировкой) также могут выполнять широкий спектр задач. 
Основная функция трансфокаторных объективов – не настройка камеры, а быстрое панорамирование, когда требуется мгновенное приближение при слежении за объектом. Как правило, такие объективы используются в поворотных камерах, способных менять свое направление и зум, тем самым осуществляя обзор больших территорий.  

4. Диафрагма

Диафрагма объектива подбирается в зависимости от условий освещенности, так как этот параметр позволяет регулировать количество света, которое проходит через объектив и попадает на матрицу видеокамеры. Диафрагма уменьшает вероятность засветки изображения при интенсивном свете и потерю изображения при недостаточном освещении. 

Разделяют объективы с ручной и автоматической диафрагмой. 
Ручная диафрагма регулируется, соответственно, вручную на корпусе камеры или через меню камеры. Объективы с ручной диафрагмой используются в помещениях с постоянным освещением. Это может быть офис, учебное заведение или круглосуточно работающий супермаркет.

 

Автоматическая диафрагма видеокамеры управляется сигналом, который поступает с камеры при помощи специального моторчика, который крепится к объективу или при помощи встроенного в плату видеокамеры элемента управления. То есть камера самостоятельно обрабатывает сигнал, поступающий с матрицы, оценивает количество света и посылает на объектив команду, в соответствии с которой устанавливается необходимая степень открытости диафрагмы – тем самым объектив автоматически настраивается на изменяющиеся условия освещенности. Это позволяет получить одинаково хорошее изображение вне зависимости от уровня освещения. Такие объективы используются преимущественно при уличном наблюдении и в условиях меняющегося освещения на объекте. 


5. Светосила

Данная характеристика показывает, какое количество света проходит через объектив и попадает на матрицу. При прохождении через линзы часть света теряется, так как каждая линза отражает часть попадающего на нее света. При увеличении фокусного расстояния объектива светосила его ухудшается. 
Для снижения световых потерь на поверхность линз наносят тончайшие пленки или несколько слоев пленок один поверх другого. Это позволяет увеличить светопропускание и повысить контраст изображения за счет подавления бликов. Чем больше светосила объектива, тем больше света попадет на матрицу и тем лучше качество изображения при съемке в плохом освещении без использования подсветки. Соответственно, в меняющихся условиях освещенности весьма полезной становится автоматическая диафрагма, о которой сказано выше.  

6. ИК-коррекция

Подбор линз в объективе камеры видеонаблюдения осуществляется таким образом, чтобы после прохождения лучами света всех линз (с учетом углов преломления) лучи собирались в определенном месте. При работе в ночном режиме с ИК-подсветкой, имея другой угол преломления, луч инфракрасного света сдвигается в область ИК-диапазона, не собираясь в нужном месте, и точка фокуса смещается. Поэтому в ночное время можно наблюдать легкую расфокусировку. Эту проблему решает такая опция объектива, как ИК-коррекция, позволяющая получать четкую картинку как в дневное, так и в ночное время.

Смещение плоскости изображения при переходе в ИК-режим с использованием объектива без ИК-коррекции

В заключение следует отметить, что к подобру объектива следует подходить внимательно, учитывая множество факторов: задачи, поставленные перед видеонаблюдением, свойства камеры, особенность объекта, его освещенность и многое другое. Использование соответствующего объектива отличает по-настоящему качественное оборудование видеонаблюдения. И при необходимости получения четкой, ясной картинки высокого разрешения качественный и правильно подобранный объектив является обязательным условием.


Параметры объективов для видеокамер. Объектив для видеокамеры.

Размеры сенсоров и изображений

Объектив создаёт изображение в форме круга (image circle), а в камерах типа CCTV чувствительный элемент имеет прямоугольную форму (image size), поэтому получается прямоугольное изображение внутри круга (image circle). Отношение горизонтального размера сенсора к вертикальному называется форматным соотношением (aspect ratio) и для стандартной CCTV камеры это соотношение равно 4:3.

Размер сенсора (оптический формат)

Диаметр

По горизонтали

По вертикали

1/4″

4,0 мм

3,2 мм

2,4 мм

1/3″

6,0 мм

4,8 мм

3,6 мм

1/2″

8,0 мм

6,4 мм

4,8 мм

2/3″

11,0 мм

8,8 мм

6,6 мм

1″

16,0 мм

12,8 мм

9,6 мм

Соответствие между углом зрения и размером сенсора

Камеры с различными размерами сенсоров (такими как 1/4″, 1/3″, 1/2″, 2/3″ и 1″) и с одинаковым фокусным расстоянием, обладают различными углами зрения. Если объектив предназначен для работы с большим размером сенсора, то он вполне подойдёт и для работы с сенсором меньшего размера. Однако, если объектив предназначен для работы с сенсором формата 1/3″, а будет использоваться с сенсором формата 2/3″, то у изображения на мониторе будут тёмные углы.

Соотношение между размерами сенсоров таково: 1:0,69:0,5:0,38:0,25. Это означает, что сенсор формата 1/2″ — это 50% от сенсора формата 1″, сенсор формата 1/2″ — это 75% от сенсора формата 2/3″, а сенсор формата 1/3″ — это 75% от сенсора формата 1/2″.

Размер сенсора в мм (Image Sensor Size in mm)

Увеличение системы видеокамера-монитор (Camera to Monitor Magnification)

Формат камеры

Размер монитора (по диагонали) в дюймах

9″

14″

15″

18″

20″

27″

1/4″

57. 2X

88.9X

95.3X

114.3X

127X

171.5X

1/3″

38.1X

59.2X

63.5X

76.2X

84.6X

114.1X

1/2″

28.6X

44.5X

47.6X

57.2X

63.5X

87.5X

2/3″

20.8X

32.3X

34.6X

41.6X

46.2X

62.3X

1″

14.3X

22.2X

23.8X

28. 6X

31.8X

42.9X

Фокусное расстояние (Focal Length)

Параллельный пучок света, падающий на поверхность выпуклой линзы, сходится в точке на оптической оси. Эта точка называется фокальной точкой линзы. Расстояние между главной точкой оптической системы и фокальной точкой называется фокусным расстоянием (focal length). Для одиночной тонкой линзы фокусное расстояние — это расстояние от центра линзы до фокальной точки. При увеличении фокусного расстояния возрастает различимость мелких деталей, но уменьшается угол обзора.

Фокусное расстояние объектива указывается в миллиметрах и при прочих равных условиях определяет угол зрения. Более широкий угол обеспечивается меньшим фокусным расстоянием. И наоборот — чем больше фокусное расстояние, тем меньше угол зрения объектива. Нормальный угол зрения ТВ-камеры эквивалентен углу зрения человека, при этом объектив имеет фокусное расстояние, пропорциональное размеру диагонали видео сенсора.

Примерное фокусное расстояние, необходимое для обеспечения угла зрения 30° по горизонтали

Оптический формат 1/2″ 1/3″ 1/4″
Фокусное расстояние 12 мм 8 мм 6 мм

Объективы принято делить на нормальные, короткофокусные (широкоугольные) и длиннофокусные (телеобъективы).

Объективы, фокусное расстояние которых может изменяться более чем в 6 раз, называются ZOOM-объективами (объективами с трансфокатором). Данный класс объективов применяется при необходимости детального просмотра объекта, удалённого от камеры. Например, при использовании ZOOM-объектива с десятикратным увеличением, объект, находящийся на расстоянии 100 м, будет наблюдаться как объект, удаленный на расстояние 10 м. Наиболее часто используются ZOOM-объективы, оборудованные электроприводами для управления диафрагмой, фокусировкой и увеличением (motorized zoom). Управление камерой, оборудованной таким объективом, оператор может осуществлять удалённо.

Минимальное расстояние до объекта (Minimum Object Distance = MOD)

Минимальное расстояние до объекта показывает, насколько близко при съёмке объектив можно приблизить к объекту. Это расстояние измеряется от вертекса передней линзы объектива.

Рабочий отрезок и задний фокус (Flange Distance and Back Focal Length)

Рабочий отрезок (flange distance) — расстояние от плоскости, на которую крепится объектив до фокальной плоскости (в воздухе). Для переходника C-mount это расстояние равно 17,526 мм (0,69″), а для переходника типа CS-mount это расстояние равно 12,526 мм (0,493″). Резьба CS-mount и C-mount имеет диаметр 25,4 мм (1″) и шаг 0,794 мм (1/32″).
Рабочий отрезок для крепления М42х1 равен 45,5 мм.

Задний фокус (back focal length) — расстояние межу вертексом крайней линзы и сенсором.

Совместимость с адаптерами C-mount и CS-mount

Современные видеокамеры и объективы могут иметь разные типы крепления. К камере с посадочным местом «CS — типа» крепятся объективы «CS — типа». С помощью дополнительного переходного кольца на камеру с посадочным местом «CS — типа» можно установить объектив «С — типа». Кольцо устанавливается между камерой и объективом. Камера с посадочным местом «C — типа» несовместима с объективом «CS — типа», так как невозможно получить сфокусированное изображение.

Совместимость

C-mount камера

CS-mount камера

C-mount объектив

Да

Да

CS-mount объектив

Нет

Да

Угол зрения и поле зрения (Angle of View and Field of View)

The angle of view is the shooting range that can be viewed by the lens given a specified image size. It is usually expressed in degrees. Normally the angle of view is measured assuming a lens is focused at infinity. The angle of view can be calculated if the focal length and image size are known. If the distance of the object is finite, the angle is not used. Instead, the dimension of the range that can actually be shot, or the field of view, is used.

Относительное отверстие

Обычно объектив имеет два значения относительного отверстия — (1:F) или апертуры. Максимальное значение F — минимальное значение F; полностью открытая диафрагма — F минимально, максимальное F — диафрагма закрыта. Значение F влияет на выходное изображение. Малое F означает, что объектив пропускает больше света, соответственно, камера лучше работает в тёмное время суток. Объектив с большим F необходим при высоком уровне освещённости или отражения. Такой объектив будет препятствовать «ослеплению» камеры, обеспечивая постоянный уровень сигнала. Все объективы с автодиафрагмой используют фильтр нейтральной плотности для увеличения максимального F. Апертура (F) влияет так же и на глубину резкости.

Глубина резкости

Глубина резкости показывает, какая часть поля зрения находится в фокусе. Большая глубина резкости означает, что большая часть поля зрения находится в фокусе (при закрытой диафрагме возможно достижение бесконечной глубины резкости). Малая же глубина резкости позволяет наблюдать в фокусе лишь небольшой фрагмент поля зрения. На глубину резкости влияют определённые факторы. Так, объективы с широким углом зрения обеспечивают, как правило, большую глубину резкости. Высокое значение F свидетельствует также о большей глубине резкости. Наименьшая глубина резкости возможна ночью, когда диафрагма полностью открыта (поэтому объектив, сфокусированный в дневное время, ночью может оказаться расфокусированным).

Диафрагма (автоматическая или ручная)

В условиях переменной освещённости рекомендуется использовать объективы с автодиафрагмой. Объективы с ручной диафрагмой в основном используются для помещений, где уровень освещённости постоянный. С появлением камер с электронным ирисом появилась возможность использования объективов с ручной диафрагмой в условиях переменной освещённости. Однако необходимо учитывать, что при полностью открытой диафрагме в условиях плохой освещённости, значение F становится критичным, а глубина резкости совсем незначительной, что затрудняет достижение необходимой фокусировки в дневное время. Камера может поддерживать постоянный уровень видеосигнала, но не может влиять на глубину резкости. При полностью закрытой диафрагме глубина резкости увеличивается, однако это приводит к снижению чувствительности камеры.

Объектив с автодиафрагмой служит для достижения требуемого качества изображения. У такого объектива есть кабель, по которому осуществляется управление. Используя контроллер с ЦАП, можно программным образом изменять фокусное расстояние и диафрагму такого объектива (при отсутствии электропитания диафрагма полностью закрыта). У некоторых объективов таким образом можно менять либо фокус, либо диафрагму.

Как определить необходимое фокусное расстояние объектива

Для выбора объектива для конкретного приложения нужно принять во внимание следующие моменты:

  • Поле зрения (Field of View — размер области съёмки)
  • Рабочее расстояние (Working Distance, WD) — расстояние от объектива камеры до объекта или до области наблюдения
  • Размер матрицы видео сенсора (CCD Sensor)

Фокусное расстояние объектива = размер сенсора x рабочее расстояние / размер области съёмки

Пример: если есть видеокамера формата 1/3″ (т.е. горизонтальный размер сенсора 4,8 мм), то для рабочего расстояния 305 мм и размера области съёмки 64 мм получаем фокусное расстояние объектива 23 мм.

Это очень приблизительный подход, но, тем не менее, он в общих чертах описывает процедуру расчёта фокусного расстояния объектива.

Лицензирование | Приватность | Блог | Контакты | LinkedIn

Копирайт © ООО Фаствидео, 2011–2021. Все права защищены.

Размер сенсора камеры в фотографии

Задумывались ли вы о том, что такое «лучший» размер сенсора камеры ? важность размера сенсора камеры играет роль при выборе производителя, объективов, корпусов и многого другого в вашей фотографии! Некоторые жанры получают значительные преимущества при использовании одного формата над другим. Общая тенденция — чем больше, тем лучше, но ниже вы можете найти несколько сюрпризов!

В этом руководстве вы узнаете размер сенсора камеры 9.0004 , я расскажу не только о самых популярных форматах, но и о том, как извлечь из них максимум пользы. Мы рассмотрим все, начиная с сенсора смартфонов и заканчивая профессиональными камерами среднего формата и тем, что каждая из них может предложить для вашей фотографии. Сравнительные таблицы размеров датчиков Handy также дадут вам более четкое представление о том, с чем вы работаете.

  • Что означает размер сенсора камеры?
  • Сравнительная таблица размеров датчиков
  • Значение размера сенсора камеры
  • Какой лучший размер сенсора камеры?

ПОЛУЧИТЕ НАШУ БЕСПЛАТНУЮ ЭЛЕКТРОННУЮ КНИГУ ДЛЯ
ОСНОВЫ ФОТОГРАФИИ

20 УРОКОВ И 80+ СТРАНИЦ С ПРИМЕРАМИ, ИНФОГРАФИКОЙ, СОВЕТАМИ И ДРУГИМ ОБРАЗОМ!

Что означает размер сенсора камеры?

Размер сенсора цифровой камеры — это тема, которая усложняется только из-за различных потребностей фотографического сообщества. Однако понимания, что такое датчик, нет. Датчик — это область цифровой камеры, которая чувствительна к свету и записывает изображение, когда она активна.

Датчики обычно измеряются в миллиметрах (а иногда и в дюймах). Например, полнокадровые сенсоры максимально приближены к стандартной 35-мм пленке (35,00 x 24,00 мм). Иногда вы увидите некоторые отклонения в пределах 1-2 мм в пределах формата. APS-C имеет довольно много различий между брендами.

Размер сенсора камеры и качество изображения взаимосвязаны. Но больше не всегда значит лучше! Сенсоры меньшего размера имеют не только применение, но и явные преимущества, которые мы обсудим ниже.

Разрешение камеры , также известное как количество мегапикселей, является мерой количества отдельных фотосайтов на сенсоре. Мегапиксели и датчики цифровой камеры имеют другие отношения, о которых мы поговорим позже. Но пока вы можете связать мегапиксели (MP) с деталями.

Сравнительная таблица размеров датчиков цифровых камер

Хотя цифры дают нам хорошее представление о различных размерах, иногда бывает сложно представить их по-настоящему. Таблица сравнения размеров сенсора этой камеры отображает относительную разницу между каждым из наиболее распространенных на рынке форматов сенсоров камер.

Сравнение размеров и типов датчиков камеры

Размер датчика мобильных телефонов с камерой варьируется по размеру, но датчик 1/2,55″ (используемый в iPhone 11) находится на большем конце спектра.

1-дюймовые сенсоры камеры имеют следующий размер и используются в большинстве компактных камер. Имея размеры 12,80 x 9,60 мм, они также достаточно велики, чтобы улавливать приличное количество света. 9Дрон 0003 phantom 4 использует 1-дюймовый датчик, как и многие датчики мостовой (усовершенствованной компактной) камеры .

Датчики Micro 4/3rd с размерами 17,00 x 13,00 мм — это первый шаг к камерам со сменными объективами. Сменные объективы обеспечивают гибкость творчества и лучшее качество изображения по сравнению с универсальными зум-объективами на компактных камерах. Panasonic и Olympus являются основными доступными брендами Micro 4/3rd.

Далее следует размер сенсора камеры APS-C, , который имеет площадь примерно 23,60 x 15,60 мм. Многие бренды добавляют или убирают миллиметры здесь. Canon, Nikon, Fujifilm, Pentax и Sony являются основными производителями матриц APS-C, и большинство камер, использующих этот размер сенсора, предназначены для начинающих и опытных фотографов (за некоторыми исключениями).

Начало работы с камерой APS-C — один из самых популярных советов в нашем руководстве для начинающих фотографов .

Полнокадровый сенсор с размером часто используется в качестве базовой линии для кроп-фактора и других измерений. Эти датчики размером 35,00 x 24,00 мм являются самыми большими, которые вы найдете в потребительских моделях. К распространенным брендам полнокадровых камер относятся Sony, Canon и Nikon, и большинство моделей предназначены для продвинутых и профессиональных фотографов.

Если вы хотите самый большой размер сенсора камеры , вам нужно смотреть на средний формат , который представляет собой более широкий диапазон, обычно от 43,80 x 32,90 мм до 53,0 x 40,20 мм. Оттуда также существует большой формат, но теперь мы смотрим на шестизначные цены. Эти размеры сенсора камеры предназначены для особых нужд, например, для фотографов, которым требуется огромное разрешение для печати больших изображений.

Значение размера сенсора камеры

Важен ли размер сенсора камеры ? Абсолютно, но это не (всегда) так линейно, как «чем больше, тем лучше». Понимание размера сенсора камеры сводится к знанию преимуществ каждого формата. Как только вы это сделаете, вы будете хорошо подготовлены, чтобы выбрать размер сенсора , который лучше всего соответствует вашим потребностям.

Размер сенсора камеры и качество изображения

Различия в размере сенсора камеры определенно влияют на качество изображения. Но важно определить, что мы подразумеваем под «качеством изображения». Мы говорим о качество фото ; насколько большой отпечаток мы можем сделать? Острота? Разрешение? Динамический диапазон? Глубина резкости?

Как оказалось, даже сенсор смартфона с размером изначально достаточно хорош, чтобы сделать отпечатки неотличимыми от корпуса профессионального уровня, оставляя в стороне динамический диапазон и малую глубину резкости . Следовательно, нам нужно углубиться в более подробные сведения, помимо общего «качества изображения» определенного размера сенсора камеры.

Размер сенсора камеры в мегапикселях

Размер сенсора камеры и разрешение не обязательно связаны друг с другом. 20-мегапиксельная камера телефона и 20-мегапиксельная полнокадровая камера имеют 20 миллионов пикселей и одинаковое разрешение. Однако у них разное качество изображения, потому что размер сенсора камеры и размер пикселя имеют значение.

Датчик большего размера позволяет иметь более крупные пиксели по сравнению с датчиком меньшего размера с тем же разрешением. Большие пиксели на полнокадровой камере более эффективно собирают свет. Они не только более чувствительны, но и имеют лучший динамический диапазон, позволяющий до получить четкие фотографии.

При хорошем освещении и современных технологиях зазор незначителен. Но как только освещение становится даже немного сложнее, влияние сенсора и размера пикселя становится все более очевидным.

Размер сенсора камеры и фокусное расстояние

Размер сенсора и кроп-фактор не так сложно, как кажется.

Умножение кроп-фактора датчика на фокусное расстояние объектива дает изображение, эквивалентное 35-мм камере (полнокадровой камере). Например, используя 35-мм объектив с Датчик APS-C с 1,5-кратным кроп-фактором обеспечивает угол обзора, эквивалентный 50 мм на полнокадровом теле. Меньшее окно сенсора сокращает обзор, обеспечиваемый 35-мм объективом. Легкий!

Кроп-фактор обеспечивает простое математическое преобразование обратно в полнокадровый формат. Однако, если вы не обучены работе с полнокадровым изображением, не так важно продолжать думать о точках обзора в разных форматах.

Кроп-фактор также дает вам дополнительный охват, давая преимущества меньшим датчикам при съемке объектов издалека. Объектив 200 мм на корпусе Micro 4/3 (кроп-фактор 2,0x) имеет радиус действия полнокадровой камеры 400 мм и весит немного меньше.

Размер сенсора камеры и глубина резкости

Размер сенсора и апертура настройки важно понимать, потому что апертура оказывает аналогичное влияние на глубину резкости. Когда мы уменьшаем диафрагму с f/2 до f/2. 8, количество объектов в фокусе увеличивается. Аналогичный эффект дает использование сенсора меньшего размера с заданной апертурой объектива.

В соответствии с этим, меньших размеров сенсора камеры обеспечивают меньшую глубину резкости по сравнению с камерами большего размера (при одинаковой диафрагме и фокусном расстоянии). Точно так же, чем меньше размер сенсора вашей камеры, тем дальше будет гиперфокальное расстояние .

*Обратите внимание, что мы рассматриваем одинаковое фокусное расстояние в этом размере сенсора камеры и   сравнение глубины резкости . Если мы рассмотрим такое же поле зрения , то глубина резкости будет уже в камерах с большими сенсорами и больше в камерах с кропнутыми сенсорами.

Влияние размера сенсора на апертуру составляет примерно стоп света на шаг площади. Если мы используем средний формат в качестве основы, полный кадр предлагает меньшую глубину резкости с точки зрения апертуры. Например, f/2 на полном кадре эквивалентно f/2,8 на среднем формате с точки зрения глубины резкости.

APS-C на стоп меньше, чем полнокадровый, и на 2 стопа меньше, чем средний формат. В целях изоляции объекта f/2 на APS-C выглядит так же, как f/2.8 в полнокадровом формате и f/4 в среднем формате. Микро 4/3 — это еще одна ступень ниже, и так далее.

Вы можете узнать больше об этом в нашей статье DoF в фотографии или в нашем руководстве по основам фотографии в формате PDF .

Размер сенсора камеры при съемке при слабом освещении

ISO и размер сенсора камеры также связаны; ISO 800 на датчиках камеры Micro 4/3rds не будет выглядеть так же чисто, как ISO 800 на полнокадровых датчиках. Для простоты просто имейте в виду, что ISO не является единым стандартом для разных брендов, не говоря уже о размерах сенсора 9. 0004 . Я освещаю шум ISO и в фотографии с немного большей глубиной здесь!

Если вы любите фотографировать ночное небо, в том числе фотографировать Млечный Путь или снимать северное сияние, вам нужны как объективы с большой апертурой, так и камера с сенсором большого размера . Полнокадровые датчики — это хороших размеров сенсора камеры , если вам нравится фотографировать при слабом освещении, потому что в настоящее время они представляют собой лучший баланс между сенсором и размером тела.

Снимок Aurora с матрицей Canon APS-C начального уровня (слева) и полнокадровой матрицей Nikon

Вы можете узнать больше о ISO в фотографии в нашем руководстве.

Какой размер сенсора камеры лучше?

Теперь, когда вы знаете , как размер сенсора камеры влияет на качество фотографий , мы можем обсудить , какой размер сенсора вам подходит? К сожалению, ответ на другой вопрос: каковы ваши потребности как фотографа?

Если вы фотограф, который регулярно делает большие отпечатки плакатов и хочет максимальное количество 9Динамический диапазон 0003, разрешение и , полнокадровый и средний формат — лучший выбор для вас.

Полнокадровая камера — это лучший баланс между размером корпуса, глубиной резкости, производительностью при слабом освещении и разрешением , который вы найдете на современном рынке. Портретные, модные, астро- и пейзажные фотографы обычно находят наибольшую выгоду от полнокадровой съемки, несмотря на цену и налог на вес.

Изображение, сделанное с помощью полнокадровой матрицы Nikon

Тем не менее, размеры матрицы камеры APS-C по-прежнему очень актуальны. APS-C по сравнению с полнокадровыми сенсорами имеют меньшую глубину резкости, разрешение и размер пикселя . Взамен уменьшаются размеры корпуса и линз. А расширение диапазона, обеспечиваемое кроп-фактором, делает их отличным выбором для фотографов-универсалов , которым нужно всего понемногу.

Micro 4/3rds имеет значительный кроп по сравнению с полным кадром, обеспечивая при этом качество изображения профессионального уровня. Фотографы дикой природы, уличные и документалисты может счесть увеличенный радиус действия в сочетании с размерами корпуса и линз идеальными для своих нужд.

Когда вы смотрите на датчики смартфонов и iPhone с диагональю 1 дюйм и 1/2,55 дюйма, поскольку они, как правило, представляют собой модели с фиксированным объективом, вы должны гораздо больше думать о том, какие другие функции предоставляет камера.

Мой личный опыт работы с сенсором камеры размером

В качестве личного опыта я начал свое фотографическое путешествие с сенсором камеры APS-C размером (Nikon D3200). Этот датчик удовлетворил все мои потребности, когда я начинал и занимался обычной фотографией, но через пару лет он отстал во многих аспектах, когда я переключился на съемку 9.0003 в основном пейзажная и ночная съемка.

Млечный путь Изображение, снятое моей первой камерой Nikon D3200 (сенсор APS-C)

Я решил совершить скачок в пользу полнокадровой камеры с сенсором (Nikon D800), и это было одно из лучших решений, которые я когда-либо принимал сделал, имея существенное улучшение результатов моих пейзажных изображений.

Milky Way Изображение, снятое на Nikon D800 (полнокадровый сенсор)

Мой совет: если вы новичок в фотографии, начните с небольшого размера сенсора камеры, такого как APS-C, и, как только вы узнаете свои реальные фотографические потребности , решить лучший размер датчика камеры в соответствии с вашими потребностями. По мере того, как вы будете снимать и совершенствоваться, вы, естественно, поймете, стоит ли обновление до размера сенсора полнокадровой камеры или нет , поскольку сенсор камеры большего размера не только тяжелее и дороже, но и требует больших инвестиций в объективы. , компьютерное оборудование и т. д.

Часто задаваемые вопросы о датчике цифровой камеры

Ниже вы найдете ответы на некоторые из наиболее распространенных вопросов, которые я получаю в связи с размерами датчика цифровых камер .

Датчик вашей камеры с размером , скорее всего, будет размером со смартфон (переменный, но близкий к 1/2,55″), 1″, Micro 4/3rds, APS-C или полнокадровый. Вы можете увидеть размер сенсора камеры в характеристиках вашей камеры.

Размер сенсора в основном влияет на глубину резкости, светосилу, характеристики ISO, поле зрения и динамический диапазон. Каждый из них оказывает важное влияние на итоговое изображение, которое вы создаете.

Если вы цените большую глубину резкости, производительность при слабом освещении и вам нужен максимально возможный динамический диапазон, то больший размер сенсора камеры определенно лучше. Если вы цените размер, вес, производительность и не заботитесь о большой глубине резкости, сенсоры камер меньшего размера могут предложить вам больше.

Размер датчика измеряется по длине и ширине прямоугольного датчика в миллиметрах (мм). Производители камер выбрали определенные размеры сенсоров, чтобы создать выбор объективов.

Полнокадровый, с разрешением 35,00 x 24,00 мм, является самым большим широко доступным форматом матрицы. APS-C — это следующий размер, Micro 4/3, затем 1″, и оттуда вы можете найти большинство размеров сенсора камеры смартфона, например 1/2,55″.

Лучше всего проверить характеристики различных моделей камер. В качестве альтернативы, посмотрите выше на 9Таблица сравнения размеров сенсора камеры 0003 Я выложил!

Датчики большого формата не ограничены. Самые большие широко доступные датчики находятся в камерах среднего формата, в диапазоне от 43,80 x 32,90 мм до 53,0 x 40,20 мм.

Чем больше сенсор, тем лучше при слабом освещении. Тем не менее, на данный момент полнокадровая камера — это лучший баланс между ценой, выбором, размером и функциями.

Чем больше сенсор, тем лучше для оптимального динамического диапазона и разрешения. Если вы печатаете особенно большие, обратите внимание на средний формат. В противном случае полнокадровые камеры с высоким разрешением обеспечивают наилучшую производительность для больших отпечатков.

 

Заключение

Размеры сенсора камеры — это тема для компьютерных фанатов, которая может касаться очень технических деталей. Моя цель, однако, состояла в том, чтобы показать размер сенсора камеры понятным и простым способом.

Лучшего размера сенсора камеры не существует, но он полностью зависит от ваших потребностей.

Прежде чем выбрать лучший для вас, убедитесь, что вы знакомы с различными размерами сенсоров камер на рынке, каковы плюсы и минусы каждого размера сенсора , и постарайтесь найти баланс между вашим бюджетом и вашими потребностями. фотографические цели.

Не камера делает фотографа, но правильный размер сенсора камеры поможет вам сделать снимки, о которых вы мечтаете!

Пожалуйста, дайте мне знать о любых вопросах, связанных с размером сенсора цифровой камеры , в комментариях!

Таблица размеров сенсора цифровой камеры

Ниже представлена ​​таблица размеров сенсора цифровой камеры, которая будет постоянно обновляться.

Конструкция многих камер или телефонов ориентирована на спецификации Mega Pixel, т. е. MP. Однако именно размер сенсора камеры влияет на качество изображения. Датчик большего размера будет захватывать больше света и, следовательно, должен давать более качественные фотографии, чем датчик меньшего размера. Вот почему полнокадровая цифровая зеркальная камера с 24-мегапиксельной камерой может создавать более качественные фотографии, чем крошечный 1/2,5-дюймовый сенсор камеры телефона, скажем, более 100 МП.

Мы все еще занимаемся исследованием, исправлением и обновлением следующей таблицы с учетом более новых устройств.

Sensor Size Diagonal Area Aspect Ratio Remarks
1/4″ (~ 3.20 x 2.40 mm) 4.00 mm 7,68 мм² 4:3
1/3,6″ (~ 4 x 3 мм) 5,00 мм 12.00 mm² 4:3
1/3. 4″ (~ 4.23 x 3.17 mm) 5.29 mm 13.41 mm² 4:3
1/3.2″ (~ 4.5 x 3.37 mm) 5.62 mm 15.17 mm² 4:3
1/3″ (~ 4.8 x 3.6 mm) 6.00 mm 17.28 mm² 4:3
1/2,9″ (~ 4,96 x 3,72 мм) 6,20 мм 18,45 мм² 4:3
1/2.7″ (~ 5.33 x 4 mm) 6.66 mm 21.32 mm² 4:3
1/2.5″ (~ 5.76 x 4.29 mm) 7.18 mm 24.70 mm² 4:3 1/2.5″ (Nokia Lumia 1520, Sony Cyber-shot DSC-T5, iPhone XS)
1/2.4″ (~ 5.90 x 4.43 mm) 7,38 мм 26,14 мм² 4:3
1/2,35″ (~ 6,03 x 4,52 мм) 7.54 mm 27.26 mm² 4:3
1/2.33″ (~ 6.08 x 4.56 mm) 7. 60 mm 27.72 mm² 4:3
1/2.3 ″ (~ 6.16 x 4.62 mm) 7.70 mm 28.46 mm² 4:3
1/2″ (~ 6.4 x 4.8 mm) 8.00 mm 30.72 mm² 4:3
1/1,9″ (~ 6,74 x 5,05 мм) 8,42 мм 34.04 mm² 4:3
1/1.8″ (~ 7.11 x 5.33 mm) 8.89 mm 37.90 mm² 4:3
1/1.76″ (~ 7.27 x 5.46 mm) 9.09 mm 39.69 mm² 4:3
1/1.75″ (~ 7.31 x 5.49 mm) 9.14 mm 40.13 mm² 4:3
1/1,72″ (~ 7,44 x 5,58 мм) 9,30 мм 41,52 мм² 4:3
1/1.7″ (~ 7.53 x 5.64 mm) 9.41 mm 42.47 mm² 4:3
1/1.65″ (~ 7. 76 x 5.81 mm) 9.69 mm 45.09 mm² 4:3
1/1.63″ (~ 7.85 x 5.89 mm) 9.81 mm 46.24 mm² 4:3
1/1.6 ″ (~ 8 x 6 мм) 10,00 мм 48,00 мм² 4:3
8.64 x 6 mm 10.52 mm 51.84 mm² 4:3
2/3″ (~ 8.8 x 6.6 mm) 11.00 mm 58.08 mm² 4:3
1/1.31″ Google Pixel 6 Pro
1/1.3″ (9.6 x 7.2 mm) 12.00 mm 69.12 mm² 4:3 Samsung S20 Ultra
Samsung S21 Ultra
10.82 x 7.52 mm 13.18 mm 81.37 mm² 4:3
1/1.2″ (10.67 x 8 mm) 13.33 mm 85.33 mm² 4:3 Nokia Pureview 808
1/1. 12″ (11.4 x 8.6mm) 14.48 mm 98 mm² ~4:3 Xiaomi Mi 11 Ultra
12.8 x 9.6mm 16 mm 122,88 мм² 4:3 1″ Digital Bolex d16
1″ (13.2 x 8.8 mm) 15.86 mm 116.16 mm² 3:2 1″ Nikon CX, Sony RX100 and RX10, Samsung NX Mini, Sharp Aquos R6
14 x 9.3 mm 16.80 mm 130.20 mm² 4:3
Four Thirds (17.3 x 13 mm) 21.64 mm 224.90 mm² 4:3 Four Третьи системы
(MFT)
18.1 x 13.5 mm 22.58 mm 244.35 mm² 4:3
1.5″ (~ 18.7 x 14 mm) 23.36 mm 261.80 mm² 4:3
20.7 x 13.8 mm 24.88 mm 285.66 mm² 4:3
21. 5 x 14.4 mm 25.88 mm 309.60 mm² 4:3
22.2 x 14.8 mm 26,68 мм 328.56 mm² 4:3 APS-C (Canon)
22.3 x 14.9 mm 26.82 mm 332.27 mm² 4:3
22.4 x 15 mm 26.96 mm 336.00 mm² 4:3
22.5 x 15 mm 27.04 mm 337.50 mm² 4:3
22.7 x 15.1 mm 27.26 mm 342.77 mm² 4:3
22.8 x 15.5 mm 27.57 mm 353.40 mm² 4:3
23.1 x 15.4 mm 27.76 mm 355.74 mm² 4:3
23 x 15.5 mm 27.74 mm 356.50 mm² 4:3
23.2 x 15.4 mm 27. 85 mm 357.28 mm² 4:3
23.3 x 15.5 mm 27.98 mm 361.15 mm² 4:3
23.4 x 15.6 mm 28.12 mm 365.04 mm² 4:3
23.5 x 15.6 mm 28.21 mm 366.60 mm² 4:3
23.7 x 15.5 mm 28.32 mm 367.35 mm² 4:3
23.6 x 15.6 mm 28.29 mm 368.16 mm² 4:3 APS-C
23.5 x 15.7 mm 28.26 mm 368.95 mm² 4:3
23.7 x 15.6 mm 28.37 mm 369.72 mm² 4:3
23.6 x 15.7 mm 28.35 mm 370.52 mm² 4:3
23.7 x 15.7 mm 28.43 mm 372.09 mm² 4:3
23. 6 x 15.8 mm 28.40 mm 372.88 mm² 4:3
24 x 16 mm 28.84 mm 384.00 mm² 4:3
27 x 18 mm 32.45 mm 486.00 mm² 4:3
27.65 x 18.43 mm 33.23 mm 509.59 mm² 4:3
27.9 x 18.6 mm 33.53 mm 518.94 mm² 4: 3
28.7 x 18.7 mm 34.25 mm 536.69 mm² 4:3
28.7 x 19.1 mm 34.47 mm 548.17 mm² 4:3 ASP-H ( Canon)
35.6 x 23.8 mm 42.82 mm 847.28 mm² 4:3
35.7 x 23.8 mm 42.91 mm 849.66 mm² 4:3
35,8 х 23,8 мм 42. 99 mm 852.04 mm² 4:3
35.8 x 23.9 mm 43.04 mm 855.62 mm² 4:3
35.9 x 23.9 mm 43.13 mm 858.01 mm² 4:3
36 x 23.9 mm 43.21 mm 860.40 mm² 4:3
35.9 x 24 mm 43.18 mm 861.60 mm² 4: 3
36 x 24 mm 43.27 mm 864.00 mm² 4:3 Full Frame 35mm
45 x 30 mm 54.08 mm 1350.00 mm² 4:3
44 x 33 мм 55,00 мм 1452,00 мм² 4:3

Приведенные выше данные обновлены на основе исходных данных или изменены на основе приведенных ниже исходных данных или изменены на основе ссылок. Много времени также тратится на посещение различных официальных сайтов устройств и фан-форумов.

Список литературы:
Википедия: размеры датчиков
DigicAmdb.com
Соотношение сторон

Размеры датчиков камеры. совсем немного среди всех различных цифровых камер, которые в настоящее время выставлены на продажу. Это может вызвать бесконечную путаницу как у начинающих, так и у продвинутых фотографов.

Чтобы объяснить размеры сенсора камеры и понять, что такое кроп-фактор, нам придется вернуться в прошлое… Впрочем, не слишком далеко, просто в золотой век пленочной фотографии.

Содержание
  • 35-мм пленка и объектив Nifty Fifty
  • Кроп-фактор и размер сенсора
  • Большие сенсоры имеют более высокое качество
  • Различные размеры сенсоров камер Какой сенсор выбрать?

35-мм пленка и объектив Nifty Fifty

Фото Стефана Грейджа из Pexels

70-х и 80-х годов, одним из таких воспоминаний может быть реклама камеры Canon AE-1, в которой профессиональный теннисист Джон Ньюкомб сообщил нам, что AE-1 «настолько продвинута, что проста».

Причина, по которой я упоминаю об этом, заключается в том, что та эпоха в значительной степени закрепила в умах людей идею о том, что 35-мм пленочные камеры являются «стандартным» форматом для большинства фотографий. По крайней мере, большинство любительских фотографий, а также целая куча профессиональных фотографий.

Фото Дэйва Крейджа на Unsplash

Объектив Nifty Fifty 50 мм уже около 100 лет является стандартным или обычным объективом для формата 35-мм пленки. Итак, все, что связано с объективами и форматами, как правило, основано на этих двух стандартах или сравнивается с ними.

Полнокадровый цифровой формат аналогичен 35-мм пленочному формату, при этом большинство других цифровых форматов сравниваются с полнокадровым с помощью кроп-фактора. И многие объективы сравнивают с 50-миллиметровым объективом этого формата для увеличения.

Таким образом, 200-мм объектив можно назвать 4-кратным, поскольку 200-мм на полном кадре обеспечивает 4-кратное увеличение по сравнению с 50-мм объективом. Кроп-фактор относится к тому, как фокусное расстояние объектива ведет себя в формате, отличном от полного кадра.

Рекомендуемое чтение фотографии
  • Национальные географические основы: Фактор и размер сенсора 

    Кроп-фактор так часто упоминается в рекламе камер и в статьях о цифровой фотографии, что нам, вероятно, следует найти для него хорошее объяснение, чтобы понять, что он значит для нас и нашей цифровой фотографии.

    В частности, кроп-фактор — это отношение площади изображения формата к эталонному формату, в большинстве случаев это полнокадровый формат. Любой датчик меньшего размера, чем полнокадровый, имеет более узкое поле зрения, поэтому любой объектив с фокусным расстоянием обеспечит более узкое поле зрения на меньших форматах.

    Это то, на что ссылаются при перечислении кроп-фактора. Например, в формате с 1,5-кратным кроп-фактором 200-миллиметровый полнокадровый объектив будет вести себя аналогично 300-миллиметровому объективу меньшего формата. Фокусное расстояние не изменилось, только то, как его видит сенсор по сравнению с Full Frame. Посмотрите, что я имею в виду в видео ниже от ProAV TV:

    По сравнению с полным кадром это важная часть для понимания. Это по-прежнему объектив 200 мм. Фокусные расстояния не меняются, а только то, как формат видит поле зрения этого фокусного расстояния. По сравнению с 50-мм объективом на полном кадре, 200-мм объектив обеспечивает 6-кратное увеличение на камере с кроп-фактором 1,5, хотя на полном кадре он дает только 4-кратное увеличение.

    У тебя уже кружится голова? Да, я знаю. Представьте, каково это некоторым из нас, кто снимает в нескольких форматах или страдает дислексией!

    Подробнее:
    • Полнокадровый или кроп-сенсор лучше подходит для пейзажей?
    • Что вам нужно знать о полной камере с датчиком по сравнению с урожаем

    Большие датчики имеют более высокое качество

    Фотография от Picjumbo. com от pexels

    . Это не подойдет на SENSOR. размер или марка камеры. Это простая физика. Чем больше сенсор, тем больше каждый отдельный пиксель. Вот почему моя камера смартфона с 7 gazillion MB не может обеспечить общее качество изображения моей полнокадровой беззеркальной камеры.

    Однако это не помешает мне использовать смартфон, камеры MFT или APS-C. Как и многие профессионалы или другие серьезные пользователи, я выбираю оборудование в соответствии с потребностями этой фото- или видеосъемки. Точно так же, если вы стандартизировали один или два формата для себя, вы можете добиться выдающихся результатов.

    При правильном использовании любое фотооборудование может создавать превосходные изображения. И наоборот, самое современное оборудование на планете не даст превосходных результатов, если его неправильно использовать.

    Различные размеры сенсоров камер

     фото recep-bg через iStock 

    Размер пикселя и общая площадь больших цифровых форматов также влияют на глубину резкости. Кроп-фактор — огромная причина, но есть и другие характеристики, которые также играют роль. Вот почему существуют программы постобработки и приложения для смартфонов для эффектов выборочной фокусировки.

    Следует также отметить, что большинство цифровых форматов имеют соотношение сторон 4:3, в отличие от формата Full Frame, равного 3:2. Это означает, что полнокадровый и ближайший кроп-формат APS-C имеют отношение высоты к ширине, которое немного более прямоугольное, чем у большинства других форматов.

    Количество мегабайт — это только часть того, что обеспечивает общее качество изображения. Но хватит об этом, давайте перейдем к наиболее часто используемым размерам сенсоров камер. Начну с малого и буду больше.

    Сенсор 1/3,2 дюйма

    Canon PowerShot A100  

    В некоторых старых смартфонах и камерах типа «наведи и снимай» используются датчики меньшего размера, но в настоящее время этот размер является одним из самых маленьких. в камере приличного качества. Примеры камер включают iPhone 5 и Canon PowerShot A100.

    Размер сенсора 4,5 мм x 3,4 мм, поэтому он довольно маленький. Этот небольшой размер позволяет ему быть размером сенсора камеры смартфона. Чтобы получить какой-либо выборочный фокус от этого датчика, вам нужно будет использовать приложение для смартфона или постобработку.

    Кроп-фактор составляет 7,6X, поэтому расчеты фокусного расстояния обычно даже не упоминаются для размера сенсора камеры смартфона.

    Сенсор 1/2,3 дюйма

     

    Panasonic Lumix FZ80  

    Более распространенный размер, который также используется в качестве размера сенсора камеры iPhone и во многих камерах типа «наведи и снимай». Кроме того, вы можете найти его в различных медицинских и научных устройствах визуализации, где жизненно важен малый размер.

    В некоторых компактных камерах Super Zoom используется этот датчик с кроп-фактором 5,6X и размером 6,3 мм x 4,7 мм. Этот датчик используется в Nikon Coolpix B500 и Panasonic Lumix FZ80. Как и водонепроницаемая компактная камера Olympus TG-6.

    Качество изображения может быть довольно хорошим, в том числе благодаря превосходным объективам во многих из этих камер. Немногие из этих или меньших сенсорных камер предлагают запись файла изображения RAW, используя JPEG в качестве стандартного типа файла изображения.

    Датчик 2/3 дюйма

     

    Fujifilm X30  

    Fujifilm X30 и некоторые планшеты, такие как iPad Mini 2, используют этот датчик 8,8 мм x 6,6 мм с кроп-фактором. Просто чтобы вы знали, многие планшеты имеют отличные возможности обработки изображений, факт, который иногда упускают из виду, сосредотачиваясь на сверхпортативных и вездесущих смартфонах.

    В некоторых старых камерах, таких как ранние камеры Leica Digilux, этот размер сенсора превосходно использовался. Многие из этих камер можно найти по отличным ценам на ваших любимых сайтах подержанных камер.

    1-дюймовый датчик

    Sony RX-100 VI  

    1-дюймовый датчик является одним из наиболее распространенных датчиков для серьезных видеокамер, таких как Sony FDR-AX100 Камера Blackmagic Design Pocket Cinema 4K, а также сверхвысококачественные компактные камеры, такие как Sony RX-100 VI с объективом Carl Zeiss и Canon PowerShot G9.

    В некоторых сверхкомпактных сменных камерах также используется 1-дюймовый сенсор, ярким примером является серия камер и объективов Nikon 1.

    Кроп-фактор 2,7X является характеристикой сенсора размером 13,2 x 8,8 мм и размером 1 дюйм. С этим датчиком можно снимать отличное видео в формате 4K, а также исключительное качество фотографий с ультравысококачественными объективами, обычно используемыми с этими камерами.

    Камеры с датчиком 4/3 и MFT

    Olympus OM-D E-M1X  

    Обе камеры имеют размер 4/3 и MFT (микро четыре трети датчика), это DSLR, а MF беззеркальный. Почти все новейшие предложения являются MFT.

    MFT также является отличным форматом для высококачественной видеозаписи. Он предлагает качество записи видео, которое на самом деле превосходит форматы пленки, такие как 16 мм и Super16, в зависимости от конкретного приложения.

    Фотосъемка серьезного и профессионального уровня также может быть выполнена с помощью этого формата, который имеет кроп-фактор 2X и область изображения 13,5 мм x 18 мм. Известными камерами с превосходными характеристиками в MFT являются Olympus OM-D E-M1X, сверхкомпактная Olympus PEN-F и видео-суперзвезда Panasonic LUMIX GH5s.

    Формат APS-C

    Nikon D3500  

    Формат APS-C используется в цифровых зеркальных фото- и видеокамерах и беззеркальных камерах от начального до профессионального уровня. Датчики формата APS-C большинства производителей имеют размеры 23,6 x 15,6 мм с кроп-фактором 1,5X. В камерах Canon APS-C используется датчик 22,3 мм x 14,9 мм для кроп-фактора 1,6X.

    Существует также формат кадрирования APS-H с коэффициентом кадрирования 1,3X, но современные камеры не используют этот формат. На самом деле это был скорее формат с временной задержкой, прежде чем какой-либо из производителей камер начал создавать свои собственные зеркальные фотокамеры с полнокадровым сенсором.

    Canon EOS 90D  

    Этот формат является отличным вариантом для серьезной фотографии, поскольку он обеспечивает выдающееся качество изображения при сохранении меньшего размера и более низкой цене, к которой энтузиасты-фотографы склонялись задолго до появления цифровой фотографии. обыденность.

    Несколько удивительно продвинутых камер и систем камер используют формат APS-C, в том числе от Sony, Nikon, Canon, Pentax и Fuji. Известные недорогие камеры включают Nikon D3500, Canon EOS Rebel T6, Pentax K-70, Fujifilm X-T30 и Sony A6100. Просумерские или профессиональные модели включают Nikon D7500 и Nikon D500, Canon EOS 9.0D, Pentax K-1 Mark II, Fujifilm XT-4 и Sony A6600.

    Полнокадровый формат 35 мм

    Nikon D780  

    Некоторые называют его просто «Полнокадровый», без обозначения 35 мм, но это тот же размер, что и у пленочных фотоаппаратов. Размер полнокадрового фильтра составляет 24 мм x 36 мм, кроп-фактор 1X.

    В этом формате не так много камер начального уровня по цене, потому что изготовление сенсоров большего размера обходится гораздо дороже, не говоря уже о увеличенных размерах, весе и стоимости объективов. Тем не менее, есть несколько моделей от разных брендов, которые стоят меньше, чем хороший подержанный автомобиль.

    Sony a9 II  

    На ум приходят несколько отличных камер общего назначения: Nikon D780 и беззеркальная Nikon Z6, Canon EOS 6D Mark II и Sony a7 III. Камеры для профессионального использования, такие как Nikon D6, Nikon Z7, Sony a9 II и Leica M10, являются одними из лучших инструментов для обработки изображений, когда-либо созданных, но они чрезвычайно дороги для любого среднего пользователя.

    С полнокадровой цифровой камерой, цифровой зеркальной или беззеркальной камерой вы получаете абсолютно превосходное качество изображения, а также все другие характеристики, которые можно использовать для создания превосходных изображений и видео. И никакого кроп фактора! Все крупнее, тяжелее и дороже кроп-форматов, но для тех, кто хочет или нуждается, это определенно стоит тех затрат.

    Среднеформатный цифровой

    Hasselblad X1D II  

    формат. На самом деле, мы могли бы сказать несколько средних форматов, так как размеры форматов сильно различаются. Некоторые ненамного больше, чем Full Frame, другие соответствуют формату пленки 6X6 см.

    Одними из лучших вариантов среднеформатной цифровой фотографии являются беззеркальные камеры, такие как Hasselblad X1D II, Fujifilm GFX 50S и Fujifilm GFX 100. Эти камеры являются отличными инструментами, и их цены также удивительны. Немного богато для большинства энтузиастов, но абсолютно отличные камеры.

    Подробнее:
    • Объяснение множителя фокусного расстояния
    • Полнокадровая камера или камера с кроп-сенсором: какая из них лучше для вас?

    Какой размер сенсора камеры выбрать? Фото tomazl через iStock Большие размеры, такие как Full Frame и APS-Care, предпочтительны для профессионального использования в большей степени, чем меньшие форматы, за исключением MFT и 1-дюймового типа, которые являются фаворитами многих серьезных видеооператоров.

    Как мы много раз говорили, камера хороша настолько, насколько хорош фотограф, использующий ее. Перейдите по ссылкам «Узнать больше» в этой статье, чтобы найти другие руководства, которые помогут вам продолжать расти как фотографу, независимо от того, какой размер сенсора камеры вы используете в настоящее время.

     


    Лучший продукт для печати 2021

    Попробуйте HDR на своих фотографиях

    Распечатайте свои фотографии

    Продайте объектив

    Сэкономьте $$ на объективе

    Лучший ремешок для камеры

    0002 Фоны Вам нужны

    Сделки с камерой, которые вам нужны

    . Мы рекомендуем


    Полнограмм — Sony Pro

    • Профессиональные камеры
    • Studio и вещательные камеры
    • Digital Cinema Cameras
    • Camcorders
    • Digital Cinema Cameras
    • Camcorders
    • Digital Cineam
      • Вещание и производство
      • Профессиональные мониторы
      • Деки и рекордеры
      • Видеомикшеры и живые системы
      • Профессиональные носители
      • Projectors
      • Professional Projectors
      • Simulation Projectors
      • Professional Displays
      • Displays
      • LED Walls
      • Software
      • Spatial Reality Displays
      • Archiving & Content Management
      • Optical Disc Archiving
      • Media Управление активами
      • Оцифровка и консолидация
      • Аудио
      • Профессиональное аудио
      • Microphone Array System
      • Medical
      • Imaging Cameras
      • Monitors
      • Recorders and Storage
      • IP Imaging Platform
      • Printers and Print Media

      • View all >
      • Cinematography
      • Телерадиовещание и производство
      • Спортивное производство
      • Развлечения
      • Образование
      • Corporate
      • Healthcare
      • Government
      • Faith
      • Creators’ Cloud
      • Retail

      • View all >
      • Professional Cameras
      • Broadcast & Производство
      • Проекторы
      • Профессиональные дисплеи
      • Архивирование и управление контентом
      • Network Camera Systems
      • Medical
      • Video Security
      • Support and Services
      • Product Resources
      • Events
      • ServicesPLUS
      • Promotions
      • 0% Финансы
      • Скидки конечным пользователям
      • Что такое полнокадровые?
      • Преимущества
      • Почему Sony
      • Продукция

      Что такое полнокадровый?

      Полнокадровый датчик проще всего определить по его огромным размерам — 36 мм на 24 мм — и характерному внешнему виду, который он делает возможным. По сравнению с матрицей Super 35, полнокадровая матрица имеет вдвое большую площадь поверхности, обеспечивая при этом более широкий угол обзора и меньшую глубину резкости.
      Полнокадровые датчики на сегодняшний день являются самыми большими датчиками изображения, широко используемыми сегодня, и широко считаются вершиной цифровой кинематографии благодаря как присущим полнокадровым преимуществам, так и широкому спектру передовых вспомогательных технологий.

      Загрузка видео…

      Безграничные возможности с полнокадровой камерой: насладитесь великолепными изображениями, снятыми на камеры FX9 и VENICE

      Полнокадровая камера Heritage

      Физические размеры полнокадровой матрицы восходят к началу 1900-х годов, когда 35-мм пленка стала универсальным стандартом для кинопроизводства, а позже — 135-мм пленкой для фотосъемки. В традиционном кинопроизводстве пленка проходит через камеру вертикально, обеспечивая множество различных форматов изображения.

      Один из них, 3 Perf, использует всего три перфорации в пленке на кадр, что соответствует отдельному широкоэкранному кадру размером 24,89 мм x 14 мм, обычно называемому Super 35 мм. Для фотосъемки пленка проходит через камеру горизонтально, обеспечивая самый большой из всех популярных форматов изображения для 35-мм пленки, с кадром 36 мм на 24 мм, с использованием восьми перфораций на пленке для каждого кадра, традиционно называемого полным. -Рамка.

      На рубеже 21-го века цифровые камеры с датчиками размера Super 35 (включая революционную F35 от Sony) оказались достаточно хорошими, чтобы бросить вызов пленочным камерам, и положили начало цифровой революции в Голливуде и во всем мире. Однако для следующего поколения кинокамер производители стали мыслить шире, чем Super 35. Намного шире.

      Загрузка видео…

      Известный режиссер Алистер Чепмен исследует творческие преимущества полнокадровой съемки

      Преимущества полнокадровых сенсоров

      Полнокадровый режим копирует размер кадра 35-мм фотокамер, позволяя использовать одни и те же объективы и крепления объективов от старых пленочных камер в новых цифровых фотоаппаратах с тем же внешним видом, принципами фотографии, кадрированием, фокусировкой и глубиной резкости. Это также обеспечивает обратную совместимость с Super 35 и другими форматами.

      Более широкое поле зрения

      Поскольку полнокадровая матрица больше, чем матрица Super 35 мм, естественно, она захватывает более широкое изображение. При съемке с одного и того же положения одним и тем же объективом полнокадровая камера позволяет увидеть больше сцены, что может быть полезно в определенных ситуациях. Изображения ниже помогают проиллюстрировать это.

      Полнокадровый (16:9)

      Super 35 мм (16:9)

      Творческая глубина резкости

      Полнокадровые датчики обеспечивают узкую глубину резкости за счет максимального использования творческих возможностей объективов с большой апертурой . Используя как объектив с большой максимальной диафрагмой, так и полнокадровый датчик, легко добиться очень малой глубины резкости изображения. Небольшая глубина резкости означает, что определенные объекты в кадре могут быть выделены, а все, что впереди и сзади, оказывается не в фокусе. Зрителей можно подсознательно заставить смотреть на определенные объекты сцены как часть сценария или процесса повествования.

      Малая глубина резкости

      Большая глубина резкости

      Гибкость форматов благодаря полнокадровому формату

      Использование полнокадрового сенсора, в частности, с разрешением 6K пикселей, позволяет камере поддерживать множество различных форматов съемки путем выбора различных областей сканирования. Полнокадровая матрица 6K может обеспечить исходное разрешение 4K Super 35 мм, а также множество анаморфотных режимов* 1 , включая 35-мм открытый затвор. Это означает, что с одним датчиком вы можете выбирать, снимать ли с помощью специальных полнокадровых объективов, традиционных кинообъективов формата супер 35 мм или анаморфотных объективов. При использовании сканирования 4K super 35 мм камера работает без компромиссов по сравнению с любой другой обычной камерой 4K super 35 мм. Камера Sony Venice поддерживает особенно широкий диапазон выбираемых пользователем режимов формирования изображений и соотношений сторон. FX9также поддерживает режим сканирования 2K super 16mm* 2 .

      * 1 Прошивка V3.0 будет поддерживать разжатие видоискателя и отображение линии кадра для анаморфотных объективов.

      Высокое разрешение для превосходной четкости и передискретизации

      Поскольку полнокадровый датчик больше, это может означать более высокое разрешение (с большим количеством фотосайтов) или повышенную чувствительность (с большими фотосайтами) или, как это обычно бывает: тщательное сочетание обоих. Высокое разрешение также можно использовать для передискретизации, когда датчик захватывает больше пикселей, чем требуется в конечном изображении, но использует расширенную обработку изображения в камере для повышения четкости и сохранения мелких деталей, которые в противном случае могут быть потеряны при использовании датчика меньшего размера с меньшим разрешением.

      Фотосайты для различных сенсоров с одинаковым разрешением

      Воспроизведение высокодетализированного изображения, начиная с 6K байеровских пикселей

      Полнокадровая передискретизация для потрясающих изображений 4K, UHD и HD

      Наложение шума возникает, когда частотная составляющая, содержащаяся во входном сигнале, превышает ½ частоты дискретизации (частота Найквиста) в процессе дискретизации сигнала. При снижении разрешения обычно возникает наложение шума. При съемке 4K с полнокадровым датчиком 6K шумы наложения уменьшаются, а изображения становятся четче и чище.

      Непревзойденный выбор объективов

      Полнокадровая матрица дает вам возможность использовать широкий спектр полнокадровых объективов, объективов Super 35 мм, фото- и кинообъективов.

      Полнокадровые и новые технологии

      В дополнение ко всем неотъемлемым преимуществам полнокадровых датчиков существуют дополнительные технологии, которые могут еще больше повысить реальную производительность и творческую гибкость.

      Динамический диапазон и Exmor R 

      Динамический диапазон обычно измеряется в ступенях, то есть в единицах измерения диафрагмы или диафрагмы объектива. Лучший датчик способен различать большее количество уровней серого между черным и белым. Например, человеческий глаз имеет динамический диапазон около 10–15 ступеней.

      Полнокадровые датчики могут обеспечить расширенный динамический диапазон с непринужденным дизайнерским пространством и большими фотосайтами. Датчик Sony Exmor R, принятый в FX9, расширяет это преимущество за счет радикальной перестройки структуры пикселей, как показано ниже. Следовательно, полнокадровые датчики Sony могут достигать динамических диапазонов, равных или даже превышающих диапазон, который может уловить человеческий глаз.

      CMOS-датчик Exmor

      Обычный датчик с фронтальной подсветкой, используемый в FS7II

      CMOS-датчик Exmor R

      Датчик с задней подсветкой, используемый в FX9

      Dual Base ISO

      Цифровые датчики изображения работают лучше всего, когда установлены их базовые значения ISO. Именно при этом базовом значении ISO вы достигнете оптимального баланса низкого уровня шума, наилучшего отношения сигнал/шум и почти всегда максимально широкого динамического диапазона. Это связано с тем, что при базовой настройке ISO к сигналу, поступающему от датчика, не добавляется усиление или усиление (напряжение). Добавление усиления для увеличения ISO или увеличения яркости изображения добавляет шум и в большинстве случаев уменьшает динамический диапазон, который может быть записан. Увеличивайте коэффициент усиления, чтобы изображение выглядело в два раза ярче, и вы также вносите в сигнал в два раза больше шума, и, таким образом, качество изображения снижается. В то время как зернистость на аналоговой пленке, как, например, на ASA 400, может быть приятной и улучшать восприятие изображения, введение цифрового шума в изображение редко приносит такой же приятный результат.

      Чтобы избежать этого, полнокадровая матрица камер VENICE и FX9 имеет так называемую двойную базовую чувствительность ISO. Dual Base ISO означает, что датчик изображения камеры имеет две разные чувствительности к свету. На каждом ISO разница в качестве изображения очень мала. Динамический диапазон и цвет почти идентичны, а шум существенно не отличается.

      ВЕНЕЦИЯ имеет базовое значение ISO 500, чтобы обеспечить оптимальный динамический диапазон для приложений, где освещение на съемочной площадке является стандартным. Вторичное высокое базовое значение ISO 2500 превосходно подходит для съемки с высоким динамическим диапазоном при слабом освещении. FX9имеет базовую чувствительность ISO 800, обеспечивая оптимальный динамический диапазон для съемки на улице или в ярко освещенных помещениях. Вторичная высокая базовая чувствительность ISO 4000 превосходна в сценариях с низким освещением. Вы просто используете базовое значение ISO, наиболее подходящее для ваших уровней освещенности, без каких-либо существенных изменений в качестве изображения или необходимости менять рабочий процесс.

      Низкая база ISO

      Высокая база ISO

      Креативное использование электронного регулируемого нейтрального фильтра с полным кадром  9№ 0076

      FX9 — первая в мире полнокадровая видеокамера с электронным фильтром ND (нейтральной плотности), который в простейшем случае устраняет необходимость ручной установки и замены фиксированных фильтров. Это немаловажное преимущество, но, комбинируя полнокадровый объектив с большой апертурой, автодиафрагмой и электронным фильтром нейтральной плотности, можно создавать сцены, которые меняются невиданными ранее способами. Измените фильтр нейтральной плотности во время съемки, и диафрагма автоматически отрегулируется для поддержания хорошей экспозиции, тем самым изменяя глубину резкости по мере развития сцены. Если объектив не с автоматической диафрагмой, не проблема! Просто переключите электронный фильтр нейтральной плотности в автоматический режим и отрегулируйте диафрагму во время съемки, чтобы добиться того же эффекта. Загляните в техническое руководство по электронным фильтрам нейтральной плотности, чтобы получить дополнительную информацию о том, как использовать электронный фильтр нейтральной плотности.

       

      Загрузка видео…

      Усовершенствованная полнокадровая автофокусировка Sony

      Небольшая глубина резкости, столь характерная для полнокадровых камер, также создает трудности для оператора при поддержании такой точной фокусировки. Для высококлассных кинематографических камер, таких как VENICE, фокус-пуллер традиционно поддерживает этот фокус вручную. В других приложениях без сценариев, таких как документальные фильмы или новости, это нецелесообразно.

      Операторы камер традиционно смотрят свысока на системы автофокусировки, считая их недостаточно точными и ограничивающими их творческую гибкость. Однако с FX9, Sony реализовала усовершенствованную систему автофокусировки, никогда ранее не использовавшуюся в полнокадровых профессиональных видеокамерах. Его точность обеспечивает исключительно малую глубину резкости, а также поддерживает широкий спектр творческих возможностей с точки зрения скорости и отслеживания. Таким образом, вместо того, чтобы ограничивать творческие возможности оператора, он предоставляет инструмент для дополнительного творчества и делает малую глубину резкости полнокадровой камеры практичной практически для любого заданного сценария, от медленных исторических драм до высокоскоростных спортивных состязаний.

       

      Загрузка видео…

      Полнокадровые профессиональные камеры Sony

      Семейство VENICE

      Кинематографические камеры следующего поколения с феноменальной цветопередачей, удобным управлением и возможностью выбора полноэкранного режима 8K и 6K. датчики рамы. Dual Base ISO и 8-ступенчатая внутренняя система фильтров нейтральной плотности обеспечивают исключительную гибкость при съемке.

      Подробнее >

       

      PXW-FX9

      Камера FX9 оснащена полнокадровым датчиком 6K с высококачественной записью в разрешениях DCI 4K,* Ultra HD и HD. Мощная обработка изображений с дебайеризацией и передискретизацией обеспечивает качество изображения, превосходящее возможности обычных сенсоров Super 35 мм. Это первая в мире полнокадровая видеокамера с электронной переменной нейтральной плотностью, быстрой гибридной автофокусировкой и двойной базой ISO 800/ISO 4000.

      *Для DCI 4K (4096 x 2160 при записи 17:9) требуется прошивка версии 2.0 или выше.

      Узнать больше >

      FX6

      ILME-FX6 использует технологию ведущей в отрасли кинокамеры Sony VENICE и сочетает ее с лучшими инновационными технологиями Sony для беззеркальных камер Alpha. Он оснащен 10,2-мегапиксельной полнокадровой CMOS-матрицей Exmor R™ с задней подсветкой, обеспечивающей динамический диапазон в 15+ ступеней, высокую чувствительность и низкий уровень шума. Используя науку о цвете VENICE, FX6 также позволяет легко сопоставлять кадры с другими камерами линейки Cinema.

      Узнать больше >

      FX3

      ILME-FX3 использует технологию ведущей в отрасли кинокамеры VENICE от Sony и объединяет ее с лучшими инновационными технологиями Sony для беззеркальных камер Alpha. Он оснащен 10,2-мегапиксельной полнокадровой CMOS-матрицей Exmor R™ с задней подсветкой, обеспечивающей динамический диапазон в 15+ ступеней, высокую чувствительность и низкий уровень шума. Используя науку о цвете VENICE, FX6 также позволяет легко сопоставлять кадры с другими камерами линейки Cinema.

      Подробнее >

      Калибровка камеры. Геометрия камеры и модель обскуры | by Aerin Kim

      Геометрия камеры и модель обскуры

      Калибровка камеры или резекция камеры оценивает параметры модели камеры обскуры данной фотографии. Обычно параметры камеры-обскуры представляются в виде матрицы 3 × 4, называемой матрицей камеры. Мы используем эти параметры, чтобы оценить реальный размер объекта или определить местоположение камеры в мире .

      Прежде чем мы поговорим о калибровке камеры, сначала вам нужно понять, как работает камера-обскура.

      Зачем мне знать о камере-обскуре?

      Потому что это суть работы любой камеры. Модель камеры-обскуры объясняет взаимосвязь между точкой в ​​мире и проекцией на плоскость изображения (датчиком изображения).

      Как мы проецируем точки мира на датчик камеры?

      Если мы используем широко открытый датчик камеры, мы получим размытые изображения, потому что датчик изображения собирает световые лучи из нескольких точек на объекте в одном и том же месте на датчике.

      Решение этой проблемы заключается в установке барьера перед датчиком изображения с крошечным отверстием.

      Барьер пропускает через отверстие только ограниченное количество световых лучей и снижает размытость изображения.

      https://en.wikipedia.org/wiki/Depth_of_field

      [Пример] Реальное изображение с различными размерами апертуры

      https://en.wikipedia.org/wiki/Depth_of_field#Effect_of_lens_aperture

      Два наиболее важных параметра модели камеры-обскуры
      1. Фокусное расстояние4: расстояние между точечным отверстием и плоскостью изображения

      Влияет на размер проецируемого изображения . Влияет на камеру фокус при использовании объективов.

      2. Центр камеры: Координаты центра обскуры .

      https://en.wikipedia.org/wiki/Pinhole_camera_model

      Модель камеры-обскуры очень проста. Зная фокусное расстояние и центр камеры, мы можем математически рассчитать место, где луч света, отраженный от объекта, попадет на плоскость изображения.

      Фокусное расстояние и центр камеры — внутренние параметры камеры , K . ( K является отраслевой нормой для выражения внутренней матрицы.)

      Внутренние параметры

      (Ака, матрица камеры.)

      Внутренние параметры, K .

      (C x, ​​Cy) : центр камеры в пикселях.
      ( fx , fy ): Фокусное расстояние в пикселях.

      FX = F / PX
      FY = F / PY

      F : FOUCK LINGE . , стр y ) : Размер пикселя в мировых единицах.

      s : Коэффициент перекоса, который отличен от нуля, если оси изображения не перпендикулярны.
      s = fx tan( α)

      Зачем нам это?

      Для того, чтобы спроецировать точку в мировом кадре на плоскость изображения камеры!

      Что делать?

      (Если мы говорим о беспилотных автомобилях) Для локализации беспилотных автомобилей!

      Свет (отраженный от объекта) проходит от окружающего мира через апертуру камеры (отверстие) на поверхность сенсора. Проекция на поверхность сенсора через апертуру приводит к перевернутому изображению. Чтобы избежать путаницы с переворачиванием, мы определяем плоскость виртуального изображения (желтая плоскость) перед центром камеры.

      Диаграмма из упрощенной проекции модели камеры
       # Мировая система координат 
      Oмир = [Xw, Yw, Zw] # Система координат камеры
      Ocamera = [Xc, Yc, Zc] # Система координат пикселей
      Oimage = [u,v]

      Мы определяем матрицу вращения 3 на 3 ( R ) и трансляцию 3 на 1 вектор ( t ) для моделирования ЛЮБОГО преобразования между мировой системой координат и другой.

      Теперь мы можем сформулировать задачу проекции (Мировые координаты → Координаты изображения) как

      1. Мировые координаты → Координаты камеры
      2. Координаты камеры → Координата изображения
        Oworld [Xw,Yw,Zw]  Oimage [u,v]  

      Как? с помощью линейной алгебры!

        1.  Мировые координаты  → Координаты камеры  Ocamera = [R|t] * Oworld  2. Координаты камеры →  Координата изображения   Oimage = K * Ocamera  Напомните мне, что было  K  (внутренний параметр камеры) ? 
      внутренние параметры, K: f для фокусного расстояния, c для центра камеры, которые являются специфическими параметрами камеры

      Оба шага 1 и 2 представляют собой просто умножение матриц. Поэтому его можно переписать (объединить) как:

        Oimage = P * Oworld = K[R|t] * Oworld   Пусть P = K[R|t] 
      P
      как проекция

      Подождите, K — (3,3) матрица. [R|t] равно (3,4). (| означает, что вы объединяете матрицу R с вектором t .) Oworld [Xw,Yw,Zw] равно (3,1).

      Тогда нельзя умножать K[R|t] (3,4) на Oworld [Xw,Yw,Zw] (3,1) !

      😎 Мы можем решить эту проблему, добавив единицу в конце вектора Oworld [Xw,Yw,Zw,1], называемого однородной координатой (или проективной координатой) .

      Если вы хотите дополнительно преобразовать координаты изображения в координаты пикселей: Разделите x и y на z, чтобы получить однородные координаты в плоскости изображения.

        [x, y, z] -> [u, v, 1] = 1/z * [x, y, z]  

      Вот оно. Это ядро. Этот простой принцип проецирования будет использоваться в каждом алгоритме визуального восприятия 3D, от обнаружения объекта до реконструкции 3D-сцены.

      В реальной жизни будут более сложные сценарии, например. неквадратные пиксели, перекос доступа к камере, дисторсия, неединичное соотношение сторон и т. д. Однако меняют только матрицу камеры K , а уравнения останутся прежними.

      Несколько замечаний:

      a) Матрица вращения ( R ) и вектор перемещения ( t ) называются внешними параметрами камеры .

      Вектор перевода t можно интерпретировать как положение начала координат в координатах камеры , а столбцы матрицы вращения R представляют направления мировых осей в координатах камеры . Это может быть немного запутанным для интерпретации, потому что мы привыкли думать в терминах мировых координат.

      b) Обычно для восприятия в беспилотных транспортных средствах используется несколько датчиков (например, камера, лидар, радар и т. д.). Каждый датчик имеет собственные внешние параметры, определяющие преобразование кадра датчика в кадр автомобиля.

      c) Координата изображения (плоскость виртуального изображения) [u, v] начинается с верхнего левого угла плоскости виртуального изображения. Вот почему мы подгоняем расположение пикселей к системе координат изображения.

      Взгляните на функцию project_ego_to_image . Он вызывает две функции подряд, сначала project_ego_to_cam , затем project_cam_to_image , так же, как мы преобразовали мировую координату в координату изображения, разбив ее на 2 шага: Мировые координаты → Координаты камеры, затем Координаты камеры → Координата изображения .

      cart2hom преобразует декартовы координаты в гомогенные координаты.

      Приведенный выше фрагмент кода взят из argoverse-api.

      Home

      Общедоступные наборы данных для исследования беспилотных автомобилей редко содержат подробные картографические данные, хотя подробные карты…

      www.argoverse.org

      В приведенном ниже блокноте jupyter вы можете увидеть, как ручной расчет (проекция облака точек из мира на плоскость изображения) совпадает с результатом argoverse API.

      Код: https://github.com/aerinkim/TowardsDataScience/blob/master/Camera%20Calibration%20Argoverse.ipynb

      Полное руководство по размеру пикселя датчика изображения

      Если вы когда-нибудь задумывались, какого размера один пиксель на цифровая камера, или как разные размеры сенсора влияют на качество изображения, то эта статья для вас. Чтобы получить более общее представление о том, что такое сенсор, ознакомьтесь с нашим Руководством по сенсорным технологиям.

      Какая разница между размером пикселя и сенсора?

      Чем больше датчик, тем лучше, так как он позволяет увеличить размер пикселей на датчике, что, в свою очередь, помогает записывать больше света. Сенсор большего размера также позволит производителю предложить более широкий диапазон ISO, а камера сможет снимать с более высокими значениями чувствительности ISO, сохраняя при этом низкий уровень шума. Например, полнокадровый датчик больше, чем датчик APS-C, а датчик APS-C больше, чем датчик Micro Four Thirds, и, следовательно, чем больше датчик, тем больше площадь сбора света и тем больше пикселей будет, при условии, что все датчики имеют одинаковое количество мегапикселей и используют одну и ту же сенсорную технологию.

      РЕКЛАМА

      MPB предоставляет фото- и видеокомплект большему количеству рук и делает его более устойчивым. Каждый месяц визуальные рассказчики продают MPB более 20 000 камер и объективов. Выберите подержанный и получите недорогой доступ к комплекту, который не стоит земли.

      Продайте неиспользуемый комплект MPB. Обменяйте на комплект, который вам нужно создать. Покупайте б/у, тратьте меньше и получайте больше.

      Купить. Продавать. Торговля. Создавать.

      Насколько велик пиксель?

      Чем больше пикселей вы поместите на датчик, тем меньше будет пиксель. Например, 18-мегапиксельный датчик будет иметь меньшие пиксели, чем 12-мегапиксельный датчик, при условии, что оба датчика имеют одинаковый размер. Размер каждого пикселя измеряется и отображается как микрон с символом мкм или просто μ, что является сокращением от микрометра (Википедия). Размер пикселя варьируется от 1,1 микрона в самом маленьком сенсоре смартфона до 8,4 микрона в полнокадровом сенсоре. Например, указанный выше 8-мегапиксельный датчик имеет разрешение 3264 x 2448 пикселей, при этом 327 184 пикселей занимают площадь всего 1 мм x 1 мм.

      Ранее мы рассматривали размер сенсора, но собираемся рассмотреть его более подробно, опускаясь до уровня пикселей.

      Имеет ли значение технология датчика и его тип?

      Еще одно соображение заключается в том, является ли датчик датчиком BSI (Back Side Illuminated) CMOS, стандартным датчиком CMOS или датчиком CCD. В датчике BSI проводка перемещена в сторону, что означает, что отдельные области сбора света пикселя могут быть больше, позволяя большему количеству света достигать их, обеспечивая лучшую производительность при слабом освещении, а также улучшенный динамический диапазон. Вы также должны знать об успехах, достигнутых в сенсорных технологиях за последние годы, поскольку производители постоянно работают над уменьшением шума изображения и улучшением характеристик сенсора.

      Мы рассматриваем различные технологии, такие как датчики CCD, CMOS и BSI, в нашем руководстве по технологии цифровых датчиков изображения, и если вам нужна дополнительная информация о типах датчиков, это стоит прочитать.

       

      Nb.  Если вы ищете лучшую матрицу для съемки в условиях низкой освещенности, вам также следует знать, что апертура объектива влияет на характеристики при слабом освещении, чем больше диафрагма, тем лучше (например, f/1,7 лучше, чем f/3,3) и оптическая стабилизация изображения (OIS) также может помочь получить четкие снимки при слабом освещении, например, при использовании более длинных выдержек. Технология и размер сенсора являются одним из аспектов качества изображения, при этом объектив и обработка изображения камерой также играют важную роль в создании конечного изображения.

       

      Здесь мы сравниваем датчики разных размеров, используемые в различных типах камер, включая смартфоны, компактные камеры, беззеркальные камеры, цифровые зеркальные камеры и камеры среднего формата. Мы покажем образцы изображений, и по мере увеличения размера сенсора (и пикселя) вы сами увидите, как влияет шум.

      Здесь вы можете сразу перейти к любому размеру сенсора:

      • Смартфон
      • Компактная камера
      • Компактный премиум-класс (от 1 дюйма) 
      • Микро четыре трети
      • АПС-С
      • Полнокадровый
      • Средний формат

       

      Датчики смартфона — от 1/4 до 1/2,3 дюйма

      Датчик в смартфоне может различаться по размеру от телефона к телефону, и смартфоны часто имеют самые маленькие доступные датчики. Компактный размер смартфонов означает, что они очень редко имеют оптический зум, вместо этого они часто выбирают основной объектив с яркой апертурой или, альтернативно, более одной камеры для включения дополнительных функций, таких как широкоугольные объективы или двойные камеры. и т. д.

      Вот таблица, показывающая ряд распространенных разрешений смартфонов, тип сенсора, размер и размер пикселя в микронах, а также ссылку на более подробную информацию о каждом смартфоне:

      8 мегапикселей БСИ 1/3,2 дюйма 1,4 мкм Apple iPhone 5
      8 мегапикселей БСИ 1/3 дюйма 1,5 мкм Apple iPhone 5S, iPhone 6, 6 Plus
      12 мегапикселей БСИ 1/3 дюйма 1,22 мкм Apple iPhone 6S, 6S Plus
      12 мегапикселей BSI 1/2,5 дюйма 1,4 мкм Samsung Galaxy S7 — диафрагма f/1. 7, OIS
      12 мегапикселей БСИ 1/2,3 дюйма 1,55 мкм HTC 10 — включает OIS
      13 мегапикселей БСИ 1/3 дюйма 1,15 мкм Moto G (3-го поколения), Huawei P8 (макс. ISO1600)
      16 мегапикселей БСИ 1/2,6 дюйма 1,12 мкм Samsung Galaxy S6 Край
      20 мегапикселей БСИ 1/2,3 дюйма 1,12 мкм Sony Xperia Z3
      20 мегапикселей КМОП 1 дюйм 2,4 мкм Panasonic Lumix CM1
      21 мегапиксель БСИ 1/2,4 дюйма 1,1 мкм Стиль Moto X
      23 мегапикселя БСИ 1/2,3 дюйма 1,1 мкм Sony Xperia Z5 Премиум
      40 мегапикселей КМОП 1/1,2 дюйма 1,4 мкм Нокиа PureView 808

       

      Большинство смартфонов оснащены небольшим сенсором и ограниченным диапазоном ISO, при этом многие смартфоны имеют максимальную чувствительность ISO 800 и ISO 1600, хотя иногда они предлагают более высокие чувствительности ISO. Это может означать, что смартфоны плохо работают в условиях низкой освещенности, если они не оснащены яркой апертурой, оптической стабилизацией изображения или другими функциями, помогающими в условиях низкой освещенности.

      Исключение составляет камера Panasonic Lumix CM1 с 1-дюймовым сенсором. Есть также Nokia PureView 808 с сенсором 1/1,2 дюйма.

      Huawei P8 при ISO 1600 (при 100%):

      Чтобы узнать больше о смартфонах, ознакомьтесь с 10 лучшими смартфонами для фотографии или другими обзорами смартфонов.

       

       

      Датчики компактных камер — от 1/3 дюйма до 1/2 дюйма

      Датчик, показанный выше, от Vivitar Vivicam 8370, представляет собой 8-мегапиксельный 1/2,5-дюймовый CMOS-сенсор шириной 5,7 мм2, разрешением 446×2 4484484848484848484848484 , и размером пикселя 1,74 микрона, что означает, что линия из 572 пикселей занимает 1 мм. Датчики компактных камер различаются по размеру от 1/3 дюйма до 1/1,7 дюйма или больше. Мы рассмотрим более крупные датчики компактных камер в следующем разделе, посвященном компактным камерам премиум-класса.

      Ниже приведена таблица, показывающая ряд распространенных разрешений компактных камер, тип сенсора, размер и размер пикселя в микронах, а также ссылку на более подробную информацию о каждой камере: широкий диапазон ISO от ISO100 часто до ISO6400. За некоторыми исключениями, не так много компактных камер с пикселями больше, чем обычно, и мы считаем, что 1,5 микрона и больше являются большими для компактной камеры. Когда вы переходите на следующий уровень, компактную камеру премиум-класса, вы часто обнаруживаете более крупный сенсор для улучшения качества изображения.

      Panasonic Lumix TZ80 при ISO 6400 (при 100%):

      Чтобы узнать больше о компактных камерах, ознакомьтесь с нашими 10 лучшими карманными зум-камерами или ознакомьтесь с обзорами более компактных камер.

       

       

      Компактная камера премиум-класса – 1-дюймовый сенсор APS-C

      В 2012 году компания Sony представила 1-дюймовый сенсор в Sony Cyber-shot RX100. , для улучшения качества изображения. Размеры датчиков варьируются от 1 дюйма до APS-C в премиальных или продвинутых компактных камерах, а в последнее время полнокадровые датчики используются в компактных камерах с фиксированным объективом.

      Ниже приведена таблица, показывающая ряд распространенных разрешений камер премиум-класса, тип датчика, размер и размер пикселя в микронах, а также ссылку на более подробную информацию о каждой камере:


      Используется 20-мегапиксельный 1-дюймовый датчик BSI. в ряде камер, включая Sony Cyber-shot RX100 II, Panasonic Lumix FZ1000, TZ100 и Canon Powershot G5X, G7X Mark II и т. д. Sony Cyber-shot RX100 II имеет яркий зум-объектив с переменной апертурой, размером 2,4 микрона пикселей и 20-мегапиксельный датчик BSI CMOS. 20-мегапиксельный датчик Micro Four Thirds больше, имеет пиксели размером 3,3 микрона, а датчики APS-C имеют еще более крупные пиксели. Для самого большого размера пикселя есть вариант с полнокадровым датчиком, однако это также приводит к увеличению камеры с большими объективами.

      Sony Cyber-shot RX100 II при ISO 6400 (при 100%):

      Увеличение размера датчика с компактной камеры до 1-дюймового датчика привело к впечатляющему улучшению шумовых характеристик с датчиком примерно в 4 раза. больше, чем типичная компактная камера. Чтобы получить дополнительную информацию о камерах премиум-класса с большим сенсором, ознакомьтесь с 10 лучшими компактными камерами премиум-класса.

       

       

      Датчики Micro Four Thirds и Four Thirds

      Когда Olympus (и другие) представили систему Four Thirds, они использовали датчик меньшего размера по сравнению с APS-C с двукратным кроп-фактором, так как увидели преимущество в создании системы камер меньшего размера. Вначале они страдали от шумовых характеристик, в основном из-за использования ПЗС-датчиков Kodak, но со временем шумовые характеристики датчиков Micro Four Thirds стали догонять датчики APS-C, а количество мегапикселей APS Датчики -C еще больше увеличились, зазор между ними стал меньше.

      Вот таблица, показывающая ряд распространенных разрешений Four Thirds и Micro Four Thirds, тип датчика, размер и размер пикселя в микронах, а также ссылку на более подробную информацию о каждой камере:

      8 мегапикселей ПЗС Четыре трети 5,3 мкм Олимпус Е-500 (2005 г.), Е-300 (2005 г.)
      10 мегапикселей  КМОП Четыре трети 4,7 мкм Олимпия Е-450 (2009)
      12 мегапикселей КМОП Четыре трети 4,3 мкм Олимп Е-5 (2010), Е-620 (2009)
      16 мегапикселей КМОП Микро четыре трети  3,75 мкм Olympus OM-D E-M5 II (2015 г.), Panasonic Lumix GX80
      20 мегапикселей КМОП Микро четыре трети 3,3 мкм Olympus PEN F (2016 г. ), Panasonic Lumix GX8 


      Раньше камеры Four Thirds предлагали ограниченный диапазон ISO, однако это быстро изменилось с появлением камер Micro Four Thirds, предлагающих высокие значения ISO.

      Olympus OM-D E-M5 Mark II при ISO 6400 (при масштабе 100%):

      Чтобы узнать больше о камерах Micro Four Thirds, взгляните на 13 лучших беззеркальных камер премиум-класса.

       

       

      Датчики APS-C

      Датчик APS-C различается по размеру в зависимости от камеры, в которой он установлен, при этом датчики Canon APS-C немного меньше, чем другие датчики APS-C. Есть также датчики APS-H, используемые в других камерах от Sigma и Canon.

      Ниже приведена таблица, показывающая ряд распространенных разрешений камер APS-C, тип датчика, размер и размер пикселя в микронах, а также ссылку на более подробную информацию о каждой камере:

      6MP ПЗС АПС-С 7,8 мкм Nikon D40 (2006 г. )
      10мп ПЗС АПС-С 6,0 мкм Nikon D60 (2008 г.)
      12 Мп (Canon) КМОП (1,6x) АПС-С 5,2 мкм Canon EOS 1100D (2011 г.)
      12 Мп КМОП АПС-С 5,5 мкм Sony Alpha A700 (2007 г.), Nikon D300 (2007 г.)
      16 Мп КМОП АПС-С 4,7 мкм Nikon D7000 (2010 г.), Fujifilm X-Pro1 (2012 г.)
      18 Мп (Canon) КМОП (1,6x) АПС-С 4,3 мкм Canon EOS 600D (2011 г.), EOS 1300D
      20мп КМОП АПС-С 4,3 мкм Pentax K-S1 (2014 г.), K-S2 (2015 г.)
      24 Мп (Canon) КМОП (1,6x) АПС-С 3,7 мкм Canon EOS 750D (2015)
      24 мегапикселя КМОП АПС-С 3,9 мкм Nikon D7200 (2015 г. ), Fujifilm X-Pro2 (2016 г.)
      28 Мп БСИ АПС-С 3,6 мкм Самсунг NX1 (2014)
      39MP (экв.) КМОП (1,5x) АПС-С 4,3/8,6 мкм Sigma sd Quattro (Фовеон, 2016)
      51MP (экв.) КМОП (1,3x) АПС-Х 4,3/8,6 мкм Sigma sd Quattro (Фовеон, 2016)


      Примечание. Для камер APS-C с наиболее распространенным разрешением размер пикселя между 24-мегапиксельной камерой APS-C невелик (с 3,9-мегапиксельной камерой APS-C).размер пикселя в микронах) и 16-мегапиксельная камера Micro Four Thirds (с размером пикселя 3,75 микрона) — это должно означать, что производительность ISO у обоих должна быть относительно одинаковой (при условии, что сенсорная технология, используемая в обоих, аналогична), хотя есть немного большее пикселей на большинстве 24-мегапиксельных камер APS-C, а сенсор также физически больше.

      При сравнении Canon EOS 760D с 24-мегапиксельной матрицей APS-C она имеет меньшие пиксели (3,7 микрона) по сравнению с 16-мегапиксельной матрицей Micro Four Thirds (3,75 микрона). Это означает, что камеры Micro Four Thirds теоретически могут обеспечивать более низкий уровень шума. чем датчики Canon. (Из-за того, что Canon использует меньшие сенсоры APS-C с 1,6-кратным кадрированием, чем другие производители).

      Nikon D7200 при ISO 6400 (при 100%):

      Другие цифровые зеркальные фотокамеры с матрицей APS-C см. в Топ-10 лучших цифровых зеркальных фотокамер с матрицей APS-C.

       

       

      Полнокадровые датчики

      Полнокадровый датчик (FF) предлагает более крупные пиксели и доступен в нескольких разрешениях. микронные пиксели и часто расширенный диапазон ISO до ISO51200. Вы также можете выбрать датчик с высоким разрешением, до 50 мегапикселей, но при этом иметь относительно большие пиксели размером 4,1 микрона. Полнокадровый датчик также может использовать полное изображение полнокадрового объектива, чего не могут камеры с датчиками меньшего размера (без дополнительных адаптеров).

      Ниже приведена таблица, показывающая ряд распространенных разрешений полнокадровых камер, тип сенсора, размер и размер пикселя в микронах, а также ссылку на более подробную информацию о каждой камере:

      12 мегапикселей КМОП ФФ 8,4 мкм Nikon D700 (2008 г.), Canon EOS 5D (2006 г.), Sony Alpha A7S (2014 г.)
      16 мегапикселей КМОП ФФ 7,3 мкм Никон Д4/Д4с
      18 мегапикселей КМОП ФФ 6,9 мкм Canon EOS 1D X (2013 г.)
      20 мегапикселей КМОП ФФ 6,56 мкм Canon EOS 1D X II, Canon EOS 6D, Nikon D5
      22 мегапикселя КМОП ФФ 6,25 мкм Canon EOS 5D Mark III
      24 мегапикселя КМОП ФФ 6,0 мкм Никон Д600/Д610, Д750, Сони Альфа А7 (2013)
      36 мегапикселей КМОП ФФ 4,9 мкм Nikon D800 / D810 (макс. ISO51 200)
      42 мегапикселя БСИ ФФ 4,5 мкм Sony Alpha A7R Mark II (макс. ISO102 400)
      50 мегапикселей КМОП ФФ 4,1 мкм Canon EOS 5DS / 5DS R (макс. ISO12800)


      Полнокадровая матрица предлагает больший размер сенсора и больший размер пикселей, чем APS-C, и по мере увеличения разрешения размер пикселя уменьшается, но даже 50-мегапиксельная матрица имеет более крупные пиксели, чем 24-мегапиксельная матрица APS-C. По мере уменьшения размера пикселя доступный диапазон ISO также имеет тенденцию к уменьшению, в зависимости от того, насколько производитель уверен в своем шумоподавлении, характеристиках шума и сенсорной технологии. Canon EOS 5DS и 5DS R ограничивают максимальную чувствительность ISO до ISO12800, что ниже максимальной чувствительности ISO на ряде сенсоров APS-C (и меньше).

      Если вам нужна камера с большими пикселями, то вы можете выбрать полнокадровый сенсор на 12 мегапикселей с большими 8,4-микронными пикселями, а на Sony Alpha A7S (и Mark II) диапазон ISO можно расширить до 4 миллиона исо.

      Nikon D750 при ISO 6400 (при 100 %):

      Canon EOS 5DS R при ISO 6400 (при 100 %):

      Чтобы узнать больше о полнокадровых цифровых зеркальных фотокамерах, посмотрите наш Топ-10 лучших полнокадровых зеркалки.

       

       

      Датчики среднего формата

      Цифровые камеры среднего формата часто используют датчики разного размера в зависимости от доступного разрешения датчика, а в последнее время вместо датчиков CCD используются датчики CMOS. Из-за дороговизны датчиков среднего формата, а также из-за небольшого количества продаж датчиков среднего формата датчики среднего формата часто кажутся одними из последних датчиков, которые извлекают выгоду из технологических достижений в технологии датчиков.

      Ниже приведена таблица, показывающая ряд распространенных разрешений камер премиум-класса, тип датчика, размер и размер пикселя в микронах, а также ссылку на более подробную информацию о каждой камере:

      31 мегапиксель ПЗС Средний формат (44 мм) 6,7 мкм Hasselblad h5D-31 (макс. ISO1600)
      40 мегапикселей ПЗС Средний формат (44 мм) 6,0 мкм Hasselblad h5D-40 (макс. ISO1600)
      50 мегапикселей КМОП Средний формат (44 мм) 5,3 мкм Pentax 645Z (макс. ISO 204800),
      Hasselblad X1D (макс. ISO 25600)
      60 мегапикселей ПЗС Средний формат (53,7 мм) 6,0 мкм Hasselblad H5D-60 (макс. ISO800)
      80 мегапикселей ПЗС Средний формат (53,7 мм) 5,2 мкм Phase One IQ3 80MP (макс. ISO3200)
      100 мегапикселей КМОП Средний формат (ширина 53,4 мм) 4,6 мкм Hasselblad 100c (макс. ISO12800)

       

      Камеры среднего формата имеют большую матрицу, но также и высокое разрешение, а это означает, что приоритет отдается не обязательно производительности при слабом освещении, как в случае с некоторыми полнокадровыми камерами, а высокому разрешению.

      Размер матрицы видеокамеры: Размер матрицы. Что это такое?

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

Пролистать наверх