Размер сенсора камеры: Please Wait… | Cloudflare

Миниатюрные IP-камеры Размер матрицы 1/2.8

Транспортная IP-камера видеонаблюдения Wisenet TNO-6010M предназначена для использования на транспорте. Она крепится за передним стеклом транспортного средства и даёт обзор в направлении вперёд, по ходу движения. Объектив камеры имеет коническое гибкое обрамление, которое прижимается к стеклу. В задней части камеры — кронштейн для её прикрепления к потолку или на панель приборов внутри транспортного средства. Сенсор: 1/2.8″ 2MP CMOS. Эффективные пиксели: 1945 (В) х 1097 (В). Светочувствительноссть: Цвет: 0,04 люкс (F2,0, 1/30сек), Ч/б: 0,004 люкс (F2,0, 1 / 30сек). Видеовыход CVBS: композитное соединение 1,0В / 75 Ом, 720 x 480 (N), 720 x 576 (P), для установки. USB: micro USB тип B, 1280 x 720 для установки. Фокусное расстояние: 2,8 мм с фиксированным фокусным расстоянием. Максимум. Коэффициент апертуры: F2.0. Углы обзора: 113,7˚(по горизонтали) / 61,5˚ (по вертикали) / 134,5˚ (по диагонали). Минимумальное расстояние до объекта: 0,4 м. Тип объектива: фиксированный. Тип крепления: Board-in Type. День/Ночь: Auto (ICR). Компенсация задней подсветки: BLC, HLC, SSDR. Широкий динамический диапазон: 150 дБ. Цифровое шумоподавление: SSNR V. Поддержка цифровой стабилизации изображения: Есть (встроенный гироскоп). Defog: Да. Обнаружение движения: 8ea, 8-точечные полигональные зоны. Контроль усиления: Низкий / Средний / Высокий. Баланс белого: ATW / AWC / Ручной / Внутренний / Наружный. Поддержка НРС: Минимальная / максимальная / анти-мерцание скорости электронного затвора (2 ~ 1 / 12000сек). Поддержка цифрового PTZ: Есть (пресет, группа). аналитика: Обнаружение расфокусировки, Обнаружение направления, Обнаружение тумана, Обнаружение лица, обнаружение движения, цифровое автоматическое слежение, появление / исчезновение, вход / выход, слежка, подделка, Виртуальная линия, Обнаружение удара. Бизнес-аналитика: Подсчет людей, Управление очередями, Тепловая карта. Ethernet: M12. Сжатие видео: H.265 / H.264: основное / базовое / высокое, MJPEG. Разрешение: 1920 x 1080, 1280 x 1024, 1280 x 960, 1280 x 720, 1024 x 768, 800 x 600, 800 x 448, 720 x 576, 720 x 480, 640 x 480, 640 x 360, 320 x 240. Максимальная частота кадров H.265 / H.264: Макс. 60 кадров в секунду, MJPEG: Макс. 30 кадров в секунду. Умный кодек: WiseStream II. Регулировка качества видео H.265 / H.264: контроль целевого битрейта, MJPEG: контроль целевого битрейта. Контроль битрейта: H.265 / H.264: CBR или VBR, MJPEG: VBR. Потоковая передача: нескольких потоков (до 10 профилей). Протокол IPv4, IPv6, TCP / IP, UDP / IP, RTP (UDP), RTP (TCP), RTCP, RTSP, NTP, HTTP, HTTPS, SSL / TLS, DHCP, PPPoE, FTP, SMTP, ICMP, IGMP, ARP, DNS, DDNS, QoS, PIM-SM, UPnP, Bonjour. Безопасность: HTTPS (SSL) аутентификация входа, Дайджест Авторизация, Фильтрация IP-адресов, Журнал доступа пользователя, Аутентификация 802.1X (EAP-TLS, EAP-LEAP). Память: Micro SD / SDHC / SDXC 1 слот 256 ГБ. Язык веб-интерфейса: Английский, корейский, китайский, французский, итальянский, испанский, немецкий, японский, русский, Шведский, португальский, чешский, польский, турецкий, голландский, венгерский, греческий. Память: 1024MB RAM, 256MB Flash. Рабочая температура / влажность: -30 ° C ~ + 55 ° C (-22 ° F ~ + 131 ° F) / менее 90% относительной влажности. Температура хранения / влажность: -50 ° C ~ + 60 ° C (-58 ° F ~ + 140 ° F) / относительная влажность менее 90%. сертификация: UL, IP66, NEMA 4X, IK10, EN50581: 2012, EN55011: 2009 + A1: 2010 (EN50121-3-2: 2015), EN61000-4-2: 2009, EN61000-4-3: 2006 + A2: 2010, EN61000-4-4: 2012, EN61000-4-5: 2014, EN61000-4-6: 2009, EN50155: 2007, EN-45545-2, NFPA 130, BSS 7239. Входное напряжение: M12 с PoE (IEEE802.3af, Class3). Потребляемая мощность: 8 Вт (макс.), 4,3 Вт (тип.). Цвет / Материал: Черный / Алюминий (Капюшон: силиконовая резина) . RAL код: RAL9005. Габариты / вес: Ø62 x 372 мм (2,44 x 14,65 «) (без крышки), 1170 г (2,58 фунта)

Почему размер сенсора камеры важнее числа мегапикселей

Качество камер в современных смартфонах постоянно растёт. Главный вклад в улучшение фотографий вносит сенсор камеры. Основной тенденцией является увеличение числа мегапикселей. Однако, размер сенсора камеры ещё важнее. Например, Huawei постоянно говорит об увеличении размера сенсора на флагманских аппаратах по сравнению с предшественниками. Производители компонентов вроде Sony и Samsung также говорят о размерах сенсоров своих камер. Почему это так важно для получения качественных фотографий?

Чтобы понять это, нужно вернуться к фундаментальному принципу фотографирования — захвату света. Более крупный сенсор собирает больше света по сравнению с небольшим. Чем больше света, тем лучше фотографии. Конечно, в реальности не всё так просто.

Захват максимально возможного количества света

Размер сенсора определяет, сколько света камера способна получить для создания изображения. Разрешение важно для детализации, а количество света определяет баланс экспозиции, динамический диапазон и даже чёткость. Именно поэтому цифровые зеркальные фотоаппараты с разрешением 16 и 20 Мп по-прежнему лучше, чем камеры смартфонов 108 Мп.

Размер сенсора в большинство смартфонов 1/2,55 дюйма или примерно 1 см. Бывают и более крупные 1/1,7 дюйма и выше. Для сравнения, у цифровых зеркальных фотоаппаратов размер сенсоров больше дюйма. Это превосходит размер сенсоров камер на смартфонах в 4-5 раз. По сравнению с этим сенсоры на смартфонах крошечные. Правда, некоторые производители сокращают отставание от традиционных камер и их сенсоров. Смартфон Huawei P40 предлагает максимальные сенсоры размером 1/1,28 дюйма.

Чем крупнее сенсор, тем больше света он собирает при определённой скорости затвора, ISO и апертуре. Можно компенсировать недостатки маленького сенсора при помощи более длительной выдержки, чтобы собрать больше света, но из-за этого снимки становятся более размытыми из-за тряски рук и движения в кадре. Размытие сокращает чёткость изображения вне зависимости от разрешения сенсора. Объектив с более широкой апертурой приводит к повышению искажения изображения и меняет поле обзора. Более крупные сенсоры лучше подходят для съёмки при слабом освещении по сравнению с небольшими.

Светочувствительные элементы сенсора, которые отвечают за преобразование света в электрические сигналы, должны получать этот свет. Их можно разместить в разном порядке в зависимости от сенсора. Обычно на смартфонах один пиксель на светочувствительный элемент. Чем больше света получают эти элементы, тем лучше динамический диапазон, то есть различие между светом и тенью. Это можно определить как возможность чётко различать, что пиксель более светлый или тёмный по сравнению с соседним. Понять это намного проще, когда камера собирает достаточно света с минимумом шума.

Светочувствительные элементы могут иметь разный размер в зависимости от разрешения камеры и размера сенсора. При одинаковом размере сенсора увеличение разрешения приводит к уменьшению размера светочувствительных элементов. При одинаковом разрешении увеличение размера светочувствительных элементов увеличивает размер сенсора.

Светочувствительные элементы объединены в небольших сенсорах. Их близость друг к другу означает, что иногда свет от одного пикселя попадает на соседний. Это называется шум и иногда отчётливо заметно на фотографиях при слабом освещении и на однотонных изображениях, вроде синего неба. Небольшие сенсоры и элементы увеличивают шум и уменьшают динамический диапазон.

Почему размер сенсора камеры так важен?

Разрешение сенсора становится всё крупнее, более 100 Мп. В результате размер сенсора важен как никогда. Достаточно крупные пиксели нужны для максимального раскрытия потенциала камер с разрешениями 48, 64 и 108 Мп. Хотя пока не было камер смартфонов, которые могли бы получить полный уровень детализации фотоаппаратов с таким разрешением. Несмотря на это, подобные сенсоры при хорошем освещении обеспечивают как никогда высокую детализацию.

Ещё одна современная тенденция мобильных камер заключается в технологии объединения пикселей. Сенсоры с высоким разрешением могут сочетать пиксели для улучшения захвата света. Крупные сенсоры и крупные пиксели значительно улучшают качество съёмки в темноте. В результате становится меньше шума и намного лучше цвета, даже если освещения мало.

Крупные сенсоры влияют на внешний вид и качество снимков даже без учёта разрешения. Высокая скорость затвора и низкие значения ISO обеспечивают чёткость изображения. Для захвата большого количества света не требуется широкая апертура, чтобы не было лишних искажений.

Крупные сенсоры помогают создавать эффект Боке с размытием фона, что раньше могли только настоящие фотоаппараты. Объект на переднем плане кажется изолированным от остального изображения, которое размыто. Крупные сенсоры могут использовать более высокие значения апертуры и широкоугольные линзы, чтобы создать такой же эффект на небольших сенсорах. Или могут применяться такие же апертуры и более узкие объективы для создания более сильного эффекта Боке. Хотя небольшие мобильные сенсоры не могут на равных конкурировать с фотоаппаратами, крупные сенсоры помогают сократить отставание.

Сравнение сенсоров камер смартфонов

Чтобы показать доступные сейчас в смартфонах сенсоры изображений, был создан представленный ниже график.

Пришлось ждать 2020 года, чтобы достаточно большое количество камер смартфонов преодолели размер сенсора 1/1,5 дюйма. Такой размер был ещё у Nokia Lumia 1020 в 2013 году, который оставил большой след в истории мобильной фотографии. В крупных сенсорах нет ничего нового, но теперь производители готовы компенсировать их недостатки.

Можно отметить, что Google Pixel 4 и iPhone 11 по размеру сенсоров среди современных флагманов находятся внизу. Несмотря на это, их камеры считаются одним из лучших. Очевидно, что кроме размера сенсоров есть и другие важные параметры.

Всего лишь один кусок головоломки

Крупные сенсоры изображения являются важной частью мобильной фотографии, но не единственной. Качественные камеры требуют также отличных объективов, мощной обработки изображений и программного обеспечения, которое извлечёт максимум возможностей из аппаратных компонентов. В списке спецификаций нужно смотреть на всё это вместе.

Качество камер смартфонов повышает также вычислительная фотография и машинное обучение. В качестве примера можно привести Google Pixel 4. Умное программное обеспечение для качество фотографий зачастую важнее, чем число мегапикселей. Однако, даже лучшие программы не могут превратить плохие компоненты в хорошие. Лучшие камеры должны обладать серьёзной базой и размер сенсора изображений является важным компонентом в гонке производители смартфонов за звание обладателя лучших камер.

Первый в мире фотосенсор для смартфона на 108 Мп от Samsung и Xiaomi

Производители смартфонов уже давно прекратили гнаться за мегапикселями, ведь всё решает размер матрицы и светочувствительность камеры. Несмотря на подобные тенденции в индустрии, компании Samsung и Xiaomi объединились, чтобы создать уникальный сенсор камеры с разрешением 108 Мп для смартфона.

Samsung / ISOCELL

Новый сенсор от Samsung и Xiaomi – первый в мире коммерческий чип с разрешением свыше 100 мегапикселей, разработанный для смартфона. Официальное название прототипа 1/1.33″ ISOCELL Bright HMX. Цифры 1/1.33 соответствуют традиционной маркировке типоразмера фотосенсора в дюймах, то есть размер матрицы составляет 0,75 дюйма. Таким образом, чип Samsung и Xiaomi несколько больше стандартной матрицы смартфона, но меньше сенсора профессиональной камеры, например, Sony RX100 VII, размер которой составляет 1 дюйм.

Samsung / ISOCELLSony RX100 VII / SonyExmor® R Sensor — матрица Sony RX100 VII с типоразмером 1 дюйм.

«Лишнее» место на чипе позволяет разместить 108 Мп, однако производитель гонится вовсе не за их количеством, а за качеством. В действительности главная цель совместного проекта китайской и южнокорейской компаний заключается в том, чтобы из полученных данных сгенерировать изображение с разрешением 27 Мп. Данная технология носит название «слияния мегапикселей». Камера совмещает крошечные пиксели в группы, формируя более крупные пиксели. Увеличение физического размера пикселя в свою очередь повышает светочувствительность сенсора.

Слияние 4 пикселей в 1 Tetracell / Samsung / ISOCELL

«Слияние пикселей» – вовсе не новая технология, данный концепт применяется не впервые. В 2013 году финская корпорация Nokia представила смартфон PureView 808 с сенсором камеры с разрешением 41 Мп. Смартфон выдавал качественные 5-мегапиксельные снимки, формируя группы по 7 Мп.

Nokia PureView 808 / mobiltelefonmobiltelefon

Возможно ли увидеть какие-либо различия между снимками, сделанными с применением данной технологии и обычной камерой с разрешением 27 Мп? Всё зависит от целого ряда переменных вроде оптической составляющей, например, качества и характеристик линз, а также от программного обеспечения, с помощью которого происходит обработка полученных изображений.

Как правило, камеры смартфонов таких смартфонов не рассчитаны на использование каждого индивидуального пикселя, однако в теории такая возможность не исключается. Сенсор с разрешением 108 Мп позволяет пользователям получить функцию многократно усовершенствованного цифрового приближения. Обычно цифровой «зум» предусматривает, по сути, обрезание изображения, так как для его реализации используется не весь сенсор, а лишь его часть. Таким образом, снимок с обычным разрешением производит меньшее количество пикселей, что приводит к значительному ухудшению качества. В случае чипа 1/1.33″ ISOCELL Bright HMX цифровое приближение просто разгруппировывает пиксели, потому камера с разрешением 27 Мп использует 27 миллионов фотоэлементов. Поскольку эти 27 миллионов пикселей – всего лишь часть целой матрицы, изображение будет выглядеть приближенным.

Принцип работы стандартного цифрового зума / allmycreativity

Хотя данные о смартфоне, который станет обладателем уникального фото-чипа на 108 Мп, весьма ограничены, известно, что пока что его производительность будет ограничена технологией слияния пикселей. Для создания полноразмерных снимков с разрешением 108 Мп необходимы достаточно специфические условия, в частности, значительное увеличение диафрагмы объектива для улучшения результатов съёмки при плохом освещении. Кроме того, для обработки и хранения таких файлов на смартфоне необходимо достаточно много оперативной и постоянной памяти.

Daily Mail

Эффективность камеры будущего смартфона также будет обусловлена его программным обеспечением. Большинство современных смартфонов используют возможности искусственного интеллекта для адаптации к условиям съёмки, а также для генерирования наиболее удачного снимка из нескольких фотографий. Вероятно, учитывая особенности матрицы 1/1.33″ ISOCELL Bright HMX, нам стоит ожидать любопытных обновлений не только в аппаратной, но и в программной составляющей камеры. Samsung и Xiaomi не раскрывают деталей касательного того, какие смартфоны из их линеек получат камеру с разрешением 108 Мп уже в 2020 году. Согласно данным, полученным от инсайдеров, а также исходя из предположений пользователей сети, обладателями сенсора 1/1.33″ ISOCELL Bright HMX станут Xiaomi Mi Mix 4, Samsung Galaxy S11 и некоторые смартфоны линейки Galaxy A.

Источник

Поделиться в соцсетях

Как выбрать цифровой фотоаппарат. Сколько должно быть мегапикселей

Матрица фотоаппарата

Матрица — один из самых значимых элементов фотоаппарата. В цифровых фотоаппаратах заменяет пленку и представляет из себя плоскую (пока) панельку, содержащую на своей поверхности ячейки — пиксели. Ячейки собирают фотоны света и преобразовывают их в электрические сигналы, которые считываются электроникой камеры и оцифровываются. Но таким образом определяется только количество света, а не его цвет. Чтобы получить цветной пиксель каждая ячейка матрицы прикрыта светофильтром и получает свет только одного из трех основных цветов.

Матричный цветофильтр.

Это общие принципы устройства сенсоров, но различаются они не только количеством пикселей, а еще и геометрическими размерами. И если профессиональная камера оборудуется полнокадровой матрицей, т. е. ее геометрические размеры эквивалентны размеру 35 мм пленки — 36 х 24 мм, то в вашем смартфоне она значительно меньше.

Физические размеры сенсоров

Понятно, что при одинаковом количестве ячеек, но значительно меньших геометрических размерах сенсора, каждая ячейка тоже становится значительно меньше. Вместе с тем падает ее способность улавливать фотоны света, т. е. она хуже «видит» — падает ее чувствительность. Низкая чувствительность сенсора означает потерю данных и увеличение цифрового шума при недостаточном освещении (шум это разноцветные точки в полученных снимках). Процессор фотоаппарата борется с шумами, но в результате работы «шумодава» снижается качество изображения, оно «замыливается».

С уменьшением площади отдельных ячеек сенсора, падает четкость изображения в мелких деталях. Связано это с тем, что при прохождении в отверстие диафрагмы объектива лучи света отклоняются, образуя на поверхности матрицы центрические круги, так называемый диск Эйри. Диаметр этого диска (кружка рассеивания) зависит только от диаметра отверстия диафрагмы, но если становится сравним с размером пикселя камеры (или предельно допустимого кружка нерезкости), он начинает оказывать визуальное влияние на изображение. Если два диска Эйри оказываются расположены ближе половины их размера, они сливаются в один.

Кружок рассеивания на матрице с разными размерами пикселя

О чём говорят характеристики камер смартфонов и можно ли им доверять

На заре становления смартфонов выделялась отдельная категория — камерофон: в этих гаджетах камере уделялось максимум внимания. Сейчас же каждая флагманская модель практически любого бренда старается привлечь внимание наиболее сложной и интересной реализацией камеры. Характеристики устройств маскируются громкими словами, смелыми слоганами, огромными цифрами и собственными названиями технологий. Но можно ли в них вычитать что‑нибудь полезное и понять, способна ли эта камера выдать достойное изображение? Сейчас разберёмся.

Основные характеристики камер смартфонов

Характеристики камеры смартфона по сути не отличаются от характеристик любой цифровой камеры. Но нужно понимать, за что отвечает тот или иной параметр.

Мегапиксели

Именно им в рекламных кампаниях производители уделяют больше всего внимания. Пиксель — это светочувствительный элемент на сенсоре камеры, или фотодиод. Он состоит из четырёх субпикселей, каждый из которых за счёт светофильтров пропускает только свет своего оттенка. Чаще всего это красный, синий и зелёный. Из комбинации этих цветов и получается точка необходимого оттенка и нужной яркости.

Некоторые производители отходят от наиболее популярной схемы и к светофильтрам красного, синего и зелёного цветов добавляют белый или жёлтый. В таком случае фотодиод улавливает больше света и изображения получаются более яркими.

Мегапиксели показывают, с каким разрешением камера способна снимать фотографии, то есть из скольки миллионов пикселей будет состоять конечное изображение.

Сегодня многие производители представляют смартфоны с камерами на 48, 64 или 108 Мп, которые работают в режиме объединения точек. В таких сенсорах пиксели состоят не из четырёх, а из 16 субпикселей, объединённых по четыре. Если в классическом сенсоре, например, один пиксель состоит из одного синего, двух зелёных и одного красного субпикселя, то в камерах с высоким разрешением он состоит из четырёх синих, восьми зеленых и четырёх красных субпикселей.

Изображение: Алина Ранд / Лайфхакер

За счёт увеличения числа пикселей повышается светочувствительность и вырастает динамический диапазон изображения — разница между самым тёмным и самым светлым участком на фотографии. Но при этом камеры на 48 Мп за счёт такого объединения по факту создают изображения с разрешением в 12 Мп. И тут нет ничего плохого: это тот случай, когда количество переходит в качество, и снимков с разрешением 4 000 × 3 000 (те самые 12 Мп) вполне достаточно для публикации в соцсетях.

Размер сенсора

Пожалуй, это самый важный элемент камеры смартфона. Размер сенсора показывает, на какой площади расположились светочувствительные диоды. Чем крупнее сенсор, тем больше могут быть сами пиксели, а чем больше пиксель, тем лучше он улавливает свет. Типичные размеры пикселей в современных сенсорах мобильных камер — от 0,8 до 2,4 мкм, правда, последний как раз и достигается объединением субпикселей, о котором мы рассказали в предыдущем пункте.

Чем больше света может поймать сенсор, тем лучше будут изображения, созданные камерой. Особенно это важно при съёмке в условиях плохого освещения. И в такой ситуации может оказаться, что сенсор с меньшим числом более крупных пикселей выдаст изображение качественнее, чем сенсор с большим числом менее крупных пикселей, потому что каждый фотодиод поймал больше света и, соответственно, больше информации.

То есть камера, у которой в характеристиках указано меньше пикселей, может превзойти по качеству камеру с огромным числом пикселей за счёт того, что сами пиксели крупнее.

В современных смартфонах габариты сенсоров указываются в дробных частях дюйма. Самый крупный сенсор — 50‑мегапиксельный Samsung ISOCELL GN2 — установлен в Xiaomi Mi 11 Ultra: его диагональ составляет 1/1,12 дюйма.

Изображение: Xiaomi

Объективы

Немалое влияние на качество изображения оказывают используемые объективы. Они состоят из линз — прозрачных пластинок с определёнными оптическими свойствами. Основная функция линзы — правильным образом исказить попадающий на неё луч света. Тип искажения зависит от формы пластины.

Объективы чаще всего состоят из нескольких линз, поскольку одной недостаточно. Между собой чередуются выгнутые и вогнутые линзы разной плотности. Их правильный подбор и расположение в объективе влияют на чёткость изображения и контрастность. С кривыми линзами можно получить оптические искажения. В некоторых линзах, например широкоугольных, искажения, наоборот, стали стилистической особенностью. Правда, некоторые устройства программно их корректируют на этапе постобработки.

В современных смартфонах модули камер состоят из нескольких объективов, у каждого из которых свой сенсор, подходящий под определённую задачу. Чаще всего это стандартный, широкоугольный и макрообъектив. При этом нельзя сказать, что смартфоны с несколькими объективами снимают заведомо лучше, чем с одним: это зависит от реализации конкретного устройства. Может случиться так, что среди множества камер в одном модуле ни одна не даст приемлемого результата и количество не перейдёт в качество.

Фокусное расстояние и апертура

Чем ниже фокусное расстояние, тем выше угол обзора объектива, и наоборот — объективы с высоким фокусным расстоянием снимают далеко, но при этом с малым углом обзора.

Апертура показывает, сколько света попадает на сенсор камеры через линзу. У большинства смартфонов апертура фиксированная, она представляет собой соотношение фокусного расстояния к размеру входного отверстия камеры.

Чем больше света попадает на сенсор и чем больше входное отверстие камеры, тем меньше глубина резкости, то есть в фокусе будет только объект съёмки, а фон за ним будет размыт.

Чтобы увеличить глубину резкости, нужно уменьшить входное отверстие, правда, с этим понизится и яркость. В смартфонах это чаще всего достигается программным образом. Однако в современных устройствах используются модули с несколькими объективами — с линзами разных размеров, разными фокусными расстояниями и апертурами. Поэтому вместо того, чтобы полагаться на программную обработку, можно переключаться между объективами.

Изображение: HTC

Сегодня смартфоны оснащены продвинутыми системами автоматической фокусировки. Например, в технологии PDAF часть точек на сенсоре камеры используется в качестве фокусных. Два находящихся рядом пикселя расположены так, что один из них воспринимает световой поток, идущий сверху, а другой — снизу, и система корректирует фокусировку в том случае, если на пиксели падает разное количество света.

Система фокусировки Sony 2×2 OCL. Изображение: Sony

Также есть лазерная и автофокусировка, основанная на контрастности. Некоторые компании используют в камерах технологии, которые позволяют фокусироваться на конкретных объектах в кадре, например распознают лица и делают их более чёткими.

Зум

Зум показывает, насколько можно приблизить изображение. Существуют два варианта зума: цифровой и оптический. Цифровой попросту увеличивает и обрезает полноразмерное изображение. Оптический же для увеличения использует специальные объективы, которые за счёт правильной системы линз могут смотреть далеко.

С развитием камер в смартфонах всё чаще начали появляться модули с оптическим зумом — обычно 2X или 3X. Однако есть и варианты, которые производители называют перископами. Такие объективы используют систему из линз и зеркал, расположенных в корпусе смартфона боком, и за счёт них можно получить, например, пятикратный зум. То, насколько сильно можно приблизить изображение, зависит от фокусного расстояния.

Изображение: Huawei

Максимальный оптический зум, который сегодня предлагают смартфоны, — 10‑кратный. Он встречается в Huawei P40 Pro+ (именно в нём использован тот самый «перископ») и в отдельных объективах Samsung Galaxy S21 Ultra. Для тех случаев, когда такой сильный зум не нужен, у этих смартфонов также предусмотрены объективы с меньшим увеличением — трёхкратным.

Вспомогательные датчики

Датчики света, глубины, дальномеры, лидары — все эти системы помогают смартфону понять, где расположены фотографируемые объекты, как они освещены, двигаются или нет. Полученные данные смартфон использует и в видоискателе, и в процессе постобработки, достраивая и редактируя изображение.

Разрешение датчиков далеко не самый важный параметр: для качественного выполнения своих функций им достаточно совсем небольшого количества пикселей. Поэтому не стоит удивляться, увидев, например, датчик глубины с разрешением 2 Мп: для его работы их хватает.

Разрешение и частота кадров видео

Разрешение видео показывает, сколько пикселей будет содержаться в одном кадре. А частота кадров — сколько таких кадров в секунду будет снято.

С ростом пикселей улучшается детализация и чёткость изображения. С увеличением частоты кадров уменьшается эффект размытия, видео выглядит чётче и лучше воспринимается человеческим глазом. Более того, видео, снятое с высокой частотой кадров, затем можно замедлить до привычных 24 кадров в секунду и получить интересный эффект слоу‑мо.

HDR

HDR означает «высокий динамический диапазон», то есть большую разницу между самыми тёмными и самыми светлыми участками изображения. Камера в HDR‑режиме делает несколько снимков (в случае съёмки видео — кадров) с разной экспозицией и потом их объединяет, балансируя светлые и тёмные участки. За счёт этого удаётся достичь более высокой контрастности и детальности изображения.

Магия постобработки

Сухие характеристики камер смартфонов, конечно, путают и пугают. А самая главная проблема заключается в том, что понять исключительно по этим цифрам, как будет снимать камера смартфона, нереально.

Помимо самой системы объективов и сенсоров вокруг камеры есть ещё обвязка из процессора обработки изображений и ПО постобработки — алгоритмов, анализирующих полученные данные и применяющих различные фирменные улучшайзеры. В итоге у компаний, использующих одни и те же сенсоры, из‑за разных систем постобработки могут получаться абсолютно разные изображения.

У каждого производителя свой подход к цветопередаче и анализу границ предметов. Каждая компания использует различные фишки и технологии для того, чтобы получить в итоге такое изображение, которое соответствует их чувству прекрасного. Некоторые бренды используют машинное обучение для правильного определения предметов в кадре и того, как они в идеале должны выглядеть, и это всё тоже входит в обработку.

Возьмём простой пример среди достаточно популярных смартфонов. У Realme 7 Pro и Samsung Galaxy M51 основные камеры построены на одних и тех же сенсорах — Sony IMX682. Это 64‑мегапиксельный сенсор, работающий по системе объединения субпикселей Quad Bayer и выдающий изображение разрешением в 16 Мп (но также способный работать и в полноразмерном режиме). Несмотря на то что сенсоры у них одинаковые, сами изображения получаются совершенно разными.

Изображение: Realme, Samsung

Цветопередача Samsung при дневном освещении более сочная, яркая, хоть и без излишней перенасыщенности. Фотографии с Realme 7 Pro получили чуть более мягкую и реалистичную гамму, но иногда в них теряются границы мелких деталей, например отдельных травинок, снятых относительно далеко. У Samsung же система постобработки и избавления от шумов определяет границы чётче, что, правда, иногда создаёт ощущение искусственности. Перепутать фотографии, снятые на эти телефоны, не выйдет, несмотря на одинаковые сенсоры.

Как работает постобработка изображений на конкретном телефоне, нельзя понять по характеристикам. Здесь помогут только обзоры профессионалов с тестовыми фотографиями, снятыми в различных режимах.

Нет веры мегапикселям

Характеристики не гарантируют качественного изображения. Нельзя утверждать, что камера на 108 Мп будет снимать лучше, чем камера на 64 Мп, потому что помимо мегапикселей на результате сказываются и другие параметры камеры.

Первым делом стоит обращать внимание на размер сенсора: чем он крупнее, тем больше света он получает, а от количества света напрямую зависит качество изображения. Следом по важности идёт железная часть системы постобработки изображения, а затем — ПО. Как они работают, можно понять, только увидев фотографии, снятые телефоном с этой системой.

Единственный вариант — довериться обзорам, в которых публикуются тестовые фотографии в разных условиях съёмки: при разном освещении, в движении, на разном расстоянии и так далее. И не стоит забывать о том, что главные инструменты фотографа и оператора — это прямые руки и умение поймать момент. А остальное вторично.

Читайте также 🧐

Камера 600 МП у вас в смартфоне? — android.mobile-review.com

26 апреля 2020

Владимир Нимин

Facebook

Twitter

Вконтакте

В прошлом году камеры смартфонов снова заболели гигантоманией. Вроде, был определенный момент, когда все заговорили, что главное – не количество мегапикселей, а алгоритмы, занимающиеся обработкой фото. В пример приводился и Google Pixel 3, который с одним объективом фотографировал так, что все завидовали. Ещё за образец рациональности можно взять Samsung, выпускавшую что Galaxy S8, что Galaxy S10 с основным фотомодулем на 12 МП.

Всем был такой подход хорош. Но были и печали. Во-первых, больше всего загрустили тупые компании, которые не могли придумать, как же им написать хорошие алгоритмы для обработки фотографий, чтобы на выходе конфета была. Во-вторых, грустили маркетологи. Ну как это можно говорить, что камера стала ещё лучше, если физически она такая же? А ещё грустили производители объективов, потому что физически уже выжали всё, что только можно было, и тоже столкнулись с вопросом, как продавать одно и то же, но дороже каждый год. 

И вот задумались производители камер, а как ещё улучшить картинку. А тут больших хитростей нет и принцип базовый – чем больше размер сенсора камеры, чем больше света он способен захватить, тем больше деталей будет и вообще тем лучше будет качество фотосъёмки. А каждая матрица состоит из миллионов пикселей, и чем больше разрешение у матрицы, тем больше в ней пикселей. Соответственно, каждый пиксель меньшего размера, что, в свою очередь, означает, что он немного менее аккуратно захватывает свет, чем пиксель большего размера. И тогда инженеры палец к носу прикинули и нашли решение в два шага.

Первый шаг заключается в увеличении матрицы. Например, у новых Samsung Galaxy S20 Ultra со 108 МП камерой размер пикселей всего 0.8 микрона. Такого же размера пиксели в камерах 64 МП и 48 МП. Но матрица у Samsung размером 1/1.3 дюйма. А у Huawei P30 Pro с 40 МП камерой матрица была «всего» 1/1.7. 

Шаг второй – решение парадокса. Парадокс следующий: чем больше матрица, тем больше света. И это хорошо. Однако чем выше разрешение, тем меньше пиксели размером и тем менее четко они захватывают свет. Соответственно, для хорошего фото нужна и матрица большая, и пиксели тоже! Хотя бы 1.4 микрона, как у того же Pixel 3 или у iPhone 11. А лучше ещё больше! И тогда придумали производители заниматься пиксель-биннингом, или, говоря проще, объединять маленькие пиксели в один. Отличная идея – и инновационно, и полезно, и вообще модная тема! Потому что краудсорсинг популярен и полезен везде – и при сборе денег, и при вычислениях!

Все мы знаем про 48 МП камеры, что там пиксель-биннинг 4-в-1 и на выходе получаются фотографии размером 12 МП. И чем больше пикселей объединяются, тем лучше. У Samsung хоть камера и 108 МП, но фото на выходе всё равно 12 МП, таким образом, получается объединение 9-в-1. Как говорит сама компания, пиксели объединяются в массивы 3х3, то есть 0.8μm*3, и получается большой пиксель размером 2.4μm. Гораздо больше среднестатистического!

И вот все снова счастливы. Тут и маркетинг с большими цифрами, и улучшение качества, и полный прогресс! Но возникает вопрос, а куда дальше могут шагнуть производители камер для смартфонов? Правильный ответ – продолжить увеличивать матрицу и количество пикселей в ней, которые потом будут объединяться. Например, Samsung в конце 2019 года похвасталась, что её новые пиксели будут размером всего 0.7μm. Но тут надо будет искать баланс между размером сенсора, чтобы он по-прежнему в телефон помещался, и размером пикселей, дабы они могли адекватное количество света собирать. 

Кстати, на сайте Qualcomm в спецификациях флагманского чипсета Snapdragon 865 написано, что умеет он поддерживать камеры разрешением до 200 МП. 

И сразу же утечки появляются, что уже к концу года нас ждут первые камеры с модулем 192 МП. Почему 192? Потому что там для 12 МП фотографии (4032 на 3024 точек), которая считается определенным стандартом размера, нужно 16 пикселей объединить в один. 

Однако, согласно утечкам, такая камера засветилась в смартфоне с чипсетом Snapdragon 765, который, как и флагман, поддерживает камеры до 200 МП. Оно и понятно. Такой чипсет нацелен на средний ценовой сегмент. А так как сейчас, помимо железа, важны ещё и алгоритмы, то проще сначала протестировать все нюансы работы на более дешевых аппаратах, заставив алгоритм не так хорошо обрабатывать фотографии, как потом на флагманах. 

А недавно Samsung рассказали в официальном пресс-релизе, что сейчас команда занимается разработкой фотомодуля, который будет превосходить человеческий глаз. Я не знал, но оказывается, что наш глаз соответствует разрешению примерно в 500 МП. А если повезло и природа была к вам благосклонна, то, возможно, у вас целых два глаза. И тогда в мозгу происходит ваш собственный биологический пиксель-биннинг, ToF сенсоринг и много чего ещё. А если пьёте или таблетки какие принимаете, то у вас там ещё AR, VR или MR! Работают они, вероятно, не так чётко, как в смартфоне, но однозначно интереснее!

Заключение

К слову, Samsung себе позволила немного пофантазировать, рассказав, где могут использоваться модули, видящие больше человеческого глаза. Так, современные камеры могут делать снимки, которые видны человеческому глазу на длинах волн от 450 до 750 нанометров. Новые камеры будут способны видеть, например, ещё ультрафиолет. А это, в свою очередь, можно будет использовать для диагностики рака кожи. Так как, оказывается, здоровые клетки отличаются по цвету от больных. А потом глава команды, отвечающей за сенсоры, Йонгин Парк сказал, что они занимаются разработкой не только модулей, отвечающих за захват изображения. Они ещё и делают сенсоры, умеющие фиксировать запахи и вкусы. И добавил: «Датчики, которые выходят за пределы человеческих чувств, скоро станут неотъемлемой частью нашей повседневной жизни, и мы воодушевлены тем, что такие датчики должны делать невидимое видимым и помогать людям, выходя за пределы того, на что способны наши собственные чувства».

И такие слова очень классные, так как потом все эти улучшающие датчики вставят в людей, и люди станут лучше с носом, как у собаки, а глазом, как у орла!

Как это влияет на вашу фотографию

Эта статья направлена ​​на ответ на вопрос: как размер сенсора вашей цифровой камеры влияет на различные типы фотографии? Ваш выбор размера сенсора аналогичен выбору между 35-миллиметровыми, среднеформатными и широкоформатными пленочными камерами — с некоторыми заметными отличиями, присущими только цифровой технологии. По этой теме часто возникает большая путаница, потому что существует так много вариантов размеров и так много компромиссов, связанных с глубиной резкости, шумом изображения, дифракцией, стоимостью и размером / весом.

Справочную информацию по этой теме можно найти в руководстве по датчикам цифровых камер.

ОБЗОР РАЗМЕРОВ ДАТЧИКА

Размеры датчиков

в настоящее время имеют множество возможностей, в зависимости от их использования, цены и желаемой портативности. Относительный размер многих из них показан ниже:

Серии 1Ds / 5D и Nikon D3 от Canon являются наиболее распространенными полнокадровыми датчиками. Все камеры Canon, такие как Rebel / 60D / 7D, имеют кроп-фактор 1,6 раза, тогда как у обычных зеркальных камер Nikon коэффициент кропа составляет 1.5-кратный кроп-фактор. В приведенной выше таблице исключен кроп-фактор 1,3X, который используется в камерах Canon серии 1D.

Камерные телефоны и другие компактные камеры используют сенсоры размером от ~ 1/4 дюйма до 2/3 дюйма. Olympus, Fuji и Kodak объединились, чтобы создать стандартную систему 4/3, которая имеет вдвое больший кроп-фактор по сравнению с 35-мм пленкой. Существуют датчики среднего и большего размера, однако они гораздо менее распространены и в настоящее время непомерно дороги. Таким образом, они не будут здесь конкретно рассматриваться, но по-прежнему применяются те же принципы.

КОЭФФИЦИЕНТ УРОЖАЯ И МНОЖИТЕЛЬ ФОКУСНОЙ ДЛИНЫ

Кроп-фактор — это размер диагонали сенсора по сравнению с полнокадровым сенсором 35 мм . Это называется так, потому что при использовании объектива 35 мм такой датчик эффективно вырезает большую часть изображения снаружи (из-за своего ограниченного размера).

Полнокадровый угол обзора 35 мм

Сначала можно подумать, что отбрасывание информации об изображении никогда не бывает идеальным, однако у этого есть свои преимущества. Почти все линзы наиболее резкие в центре, а качество постепенно ухудшается по направлению к краям.Это означает, что кадрированный датчик эффективно отбрасывает части изображения самого низкого качества , что весьма полезно при использовании линз низкого качества (поскольку они обычно имеют наихудшее качество краев).

Необрезанная фотография Центр кадрирования Угловая обрезка

С другой стороны, это также означает, что человек носит объектив гораздо большего размера, чем необходимо — фактор, особенно актуальный для тех, кто носит камеру в течение длительного периода времени (см. Раздел ниже). В идеале можно было бы использовать почти весь свет изображения, пропускаемый линзой, и этот объектив должен быть достаточно высокого качества, чтобы его резкость по краям была незначительной.

Кроме того, у оптические характеристики широкоугольных объективов редко бывают такими же хорошими, как у более длинных фокусных расстояний . Поскольку кадрированный датчик вынужден использовать более широкоугольный объектив для получения того же угла обзора, что и более крупный датчик, это может ухудшить качество. Меньшие датчики также больше увеличивают центральную область объектива, поэтому предел разрешения, вероятно, будет более очевидным для объективов более низкого качества. Подробнее об этом см. В руководстве по качеству линз камеры.

Аналогичным образом, коэффициент умножения фокусного расстояния связывает фокусное расстояние объектива, используемого в меньшем формате, с объективом 35 мм, обеспечивающим эквивалентный угол обзора , и равен кроп-фактору.Это означает, что 50-миллиметровый объектив, используемый на сенсоре с кроп-фактором 1,6Х, будет давать такое же поле зрения, как линза 1,6 x 50 = 80 мм на 35-миллиметровом полнокадровом сенсоре.

Имейте в виду, что оба этих термина могут вводить в заблуждение. Фокусное расстояние объектива не изменяется только потому, что объектив используется с датчиком другого размера — только его угол обзора. Объектив 50 мм всегда является объективом 50 мм, независимо от типа датчика. В то же время «кроп-фактор» может не подходить для описания очень маленьких датчиков, потому что изображение не обязательно обрезано (при использовании линз, предназначенных для этого датчика).

РАЗМЕР И ВЕС ОБЪЕКТИВА

Для сенсоров меньшего размера требуются более легкие линзы (для эквивалентного угла обзора, диапазона увеличения, качества сборки и диапазона диафрагмы). Эта разница может иметь решающее значение для съемки дикой природы, пеших прогулок и путешествий, потому что во всех этих случаях часто используются более тяжелые линзы или требуется переноска оборудования в течение продолжительных периодов времени. В приведенной ниже таблице показана эта тенденция для ряда телеобъективов Canon, типичных для съемки спорта и дикой природы:

Подразумевается, что если требуется, чтобы объект занимал ту же часть изображения на 35-мм камеру, как при использовании 200 мм f / 2.8 на камеру с 1,5-кратным кроп-фактором (требуется объектив 300 мм f / 2,8), придется нести в 3,5 раза больше веса! Это также игнорирует разницу в размерах между ними, что может быть важно, если кто-то не хочет привлекать внимание публики. Кроме того, более тяжелые линзы обычно стоят намного дороже.

Для зеркальных фотоаппаратов больший размер сенсора приводит к более крупным и четким изображениям в видоискателе, что может быть особенно полезно при ручной фокусировке. Однако они также будут тяжелее и будут стоить дороже, потому что для них потребуется призма / пентазеркало большего размера для передачи света от объектива в видоискатель и к вашему глазу.

ГЛУБИНА ТРЕБОВАНИЙ

По мере увеличения размера сенсора глубина резкости уменьшается для данной диафрагмы (при заполнении кадра объектом того же размера и расстояния). Это связано с тем, что более крупные датчики требуют, чтобы один приблизился к их объекту или использовал большее фокусное расстояние, чтобы заполнить рамку этим объектом. Это означает, что необходимо использовать все меньшие размеры апертуры, чтобы поддерживать ту же глубину резкости на более крупных датчиках.Следующий калькулятор рассчитывает необходимую диафрагму и фокусное расстояние для достижения той же глубины резкости (при сохранении перспективы).

* Если желательна такая же перспектива.

В качестве примера расчета, если кто-то хочет воспроизвести ту же перспективу и глубину резкости на полнокадровом датчике, что и при использовании 10-миллиметрового объектива при f / 11 на камере с кроп-фактором 1,6X, необходимо использовать объектив 16 мм и диафрагма примерно f / 18. В качестве альтернативы, если вы использовали 50 мм f / 1.4 на полнокадровом сенсоре, это даст настолько малую глубину резкости, что потребовалось бы диафрагма 0,9 на камере с кроп-фактором 1,6X, что невозможно с бытовыми объективами!

Портрет
(мелкая глубина резкости) Пейзаж
(большая глубина резкости)

Меньшая глубина резкости может быть желательной для портретов, поскольку она улучшает размытие фона, тогда как большая глубина резкости желательна для пейзажной фотографии. Вот почему компактные камеры с трудом создают значительное размытие фона на портретах, в то время как камеры большого формата с трудом создают адекватную глубину резкости в пейзажах.

Обратите внимание, что в приведенном выше калькуляторе предполагается, что у вас есть объектив на новом датчике (# 2), который может воспроизводить тот же угол обзора, что и на исходном датчике (# 1). Если вместо этого вы используете тот же объектив, то требования к диафрагме останутся прежними (но вам придется подойти ближе к объекту). Однако этот вариант также меняет перспективу.

ВЛИЯНИЕ ДИФРАКЦИИ

Сенсоры большего размера могут использовать меньшие апертуры, прежде чем дифракционный диск Эйри станет больше, чем кружок нерезкости (определяется размером отпечатка и критериями резкости).Это в первую очередь потому, что более крупные датчики не нужно увеличивать так сильно, чтобы добиться того же размера печати. В качестве примера: теоретически можно использовать цифровой датчик размером до 8×10 дюймов, поэтому его изображение вообще не нужно увеличивать для печати 8×10 дюймов, тогда как датчик 35 мм потребует значительного увеличения.

Используйте следующий калькулятор, чтобы оценить, когда дифракция начинает снижать резкость. Обратите внимание, что это отображается только тогда, когда дифракция будет видна при просмотре на экране на 100% — будет ли она заметна на окончательном отпечатке, также зависит от расстояния просмотра и размера отпечатка.Чтобы рассчитать это, посетите: дифракционные пределы и фотография.

Имейте в виду, что дифракция возникает постепенно, поэтому апертуры немного больше или меньше, чем указанный выше предел дифракции, не сразу будут выглядеть лучше или хуже, соответственно. Кроме того, вышесказанное является лишь теоретическим пределом; фактические результаты также будут зависеть от характеристик объектива. На следующих диаграммах показан размер воздушного диска (теоретическая максимальная разрешающая способность) для двух апертур на сетке, представляющей размер пикселя:

Пределы плотности пикселей Разрешение
(Требование малой глубины резкости) Разрешение пределов диска Эйри
(требование глубокой глубины резкости)

Важным следствием приведенных выше результатов является то, что размер пикселя, ограниченный дифракцией, увеличивается для более крупных датчиков (если требования к глубине резкости остаются прежними).Этот размер пикселя относится к тому моменту, когда размер воздушного диска становится ограничивающим фактором в общем разрешении, а не плотность пикселей. Кроме того, ограниченная дифракцией глубина резкости постоянна для сенсоров всех размеров. Этот фактор может иметь решающее значение при выборе новой камеры для предполагаемого использования, поскольку большее количество пикселей не обязательно обеспечивает большее разрешение (для ваших требований к глубине резкости). Фактически, большее количество пикселей может даже ухудшить качество изображения из-за увеличения шума и уменьшения динамического диапазона (следующий раздел).

РАЗМЕР ПИКСЕЛЯ: УРОВНИ ШУМА И ДИНАМИЧЕСКИЙ ДИАПАЗОН

Сенсоры большего размера обычно также имеют более крупные пиксели (хотя это не всегда так), что дает им возможность производить более низкий уровень шума изображения и иметь более высокий динамический диапазон. Динамический диапазон описывает диапазон тонов, которые датчик может захватывать ниже, когда пиксель становится полностью белым, но еще выше, когда текстура не различима от фонового шума (почти черный). Поскольку более крупные пиксели имеют больший объем и, следовательно, больший диапазон фотонной емкости, они обычно имеют более высокий динамический диапазон.

Примечание: полости показаны без цветных фильтров

Кроме того, более крупные пиксели получают больший поток фотонов в течение заданного времени экспозиции (при той же диафрагме), поэтому их световой сигнал намного сильнее. При заданном уровне фонового шума это дает более высокое отношение сигнал / шум и, следовательно, более гладкую фотографию.

пикселей большего размера
(с большим сенсором) пикселей меньшего размера
(с меньшим датчиком)

Однако это не всегда так, потому что количество фонового шума также зависит от процесса изготовления сенсора и от того, насколько эффективно камера извлекает тональную информацию из каждого пикселя (без введения дополнительного шума).Однако в целом указанная тенденция сохраняется. Другой аспект, который следует учитывать, заключается в том, что , даже если два датчика имеют одинаковый кажущийся шум при просмотре на 100%, датчик с большим количеством пикселей будет производить более чистый вид окончательного отпечатка . Это связано с тем, что шум увеличивается меньше для датчика с большим количеством пикселей (для данного размера печати), поэтому этот шум имеет более высокую частоту и, следовательно, выглядит более мелкозернистым.

СТОИМОСТЬ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЦИФРОВЫХ ДАТЧИКОВ

Стоимость цифрового датчика резко возрастает по мере увеличения его площади.Это означает, что датчик с вдвое большей площадью будет стоить более чем в два раза дороже, поэтому вы фактически платите больше за единицу «площади датчика» при переходе к более крупным размерам.

Кремниевая пластина
(разделена на небольшие датчики) Кремниевая пластина
(разделена на большие датчики)

Это можно понять, посмотрев, как производители делают свои цифровые датчики. Каждый датчик вырезан из большего листа кремниевого материала, называемого пластиной, которая может содержать тысячи отдельных микросхем. Каждая пластина чрезвычайно дорога (тысячи долларов), поэтому меньшее количество микросхем на пластину приводит к гораздо более высокой стоимости одного кристалла.Кроме того, вероятность того, что неисправный дефект (слишком много горячих пикселей или иначе) окажется в данном датчике, увеличивается с увеличением площади датчика, поэтому процент используемых датчиков уменьшается с увеличением площади датчика (выход на пластину). Если предположить, что эти факторы (количество чипов на пластину и выход) являются наиболее важными, затраты увеличиваются пропорционально квадрату площади сенсора (сенсор в 2 раза больше стоит в 4 раза больше). В реальном производстве соотношение размеров и затрат более сложное, но это дает вам представление о резком росте затрат.

Это не означает, что датчики определенных размеров всегда будут чрезмерно дорогими; их цена может со временем упасть, но относительная стоимость датчика большего размера, вероятно, останется значительно более высокой (на единицу площади) по сравнению с датчиком меньшего размера.

ДРУГИЕ СООБРАЖЕНИЯ

Некоторые объективы доступны только для определенных размеров сенсора (или могут работать не так, как задумано в противном случае), что также может быть рассмотрено, если они помогут вашему стилю фотографии.Одним из примечательных типов являются линзы с наклоном / сдвигом, которые позволяют увеличивать (или уменьшать) видимую глубину резкости с помощью функции наклона. Объективы с наклоном / сдвигом также могут использовать сдвиг для управления перспективой и уменьшения (или устранения) сходящихся вертикальных линий, вызванных наведением камеры выше или ниже горизонта (полезно в архитектурной фотографии). Кроме того, светосильные сверхширокоугольные объективы (f / 2,8 или больше) не так распространены для кадрированных сенсоров, что может быть решающим фактором при необходимости в спорте или фотожурналистике.

ВЫВОДЫ: ОБЩИЕ ДЕТАЛИ ИЗОБРАЖЕНИЯ И КОНКУРЕНТНЫЕ ФАКТОРЫ

Глубина резкости намного меньше для сенсоров большего формата, однако можно также использовать меньшую апертуру до достижения дифракционного предела (для выбранных вами размера печати и критериев резкости). Итак, какой вариант позволяет получить наиболее детализированное фото? Большие сенсоры (и, соответственно, большее количество пикселей), несомненно, дают больше деталей, если вы можете позволить себе пожертвовать глубиной резкости. С другой стороны, , если вы хотите поддерживать ту же глубину резкости, большие размеры сенсора не обязательно имеют преимущество в разрешении .Кроме того, ограниченная дифракцией глубина резкости одинакова для всех размеров сенсора . Другими словами, если бы кто-то использовал самую маленькую апертуру до того, как дифракция стала значительной, все размеры сенсоров дали бы одинаковую глубину резкости — даже если дифракционная ограниченная диафрагма будет другой.

Технические примечания : Этот результат предполагает, что размер вашего пикселя сопоставим с размером ограниченного дифракцией воздушного диска для каждого рассматриваемого датчика, и что каждый объектив имеет сопоставимое качество.Кроме того, функция наклона объектива гораздо более распространена в камерах большего формата — она ​​позволяет изменять угол фокальной плоскости и, следовательно, увеличивать видимую DoF.

Другим важным результатом является то, что , если глубина резкости является ограничивающим фактором, необходимое время экспозиции увеличивается с увеличением размера сенсора при той же чувствительности. Этот фактор, вероятно, наиболее актуален для макросъемки и ночной фотографии. Обратите внимание, что даже если фотографии можно делать с рук в меньшем формате, те же самые фотографии не обязательно могут быть сняты с рук в большем формате.

С другой стороны, время экспозиции не обязательно может увеличиваться так сильно, как можно было изначально предположить, потому что более крупные датчики обычно имеют меньший шум (и, таким образом, могут позволить себе использовать более высокую чувствительность ISO при сохранении аналогичного воспринимаемого шума).

В идеале воспринимаемые уровни шума (при заданном размере отпечатка) обычно уменьшаются с более крупными датчиками цифровой камеры (независимо от размера пикселя) .

Независимо от размера пикселя, более крупные сенсоры неизбежно имеют большую площадь сбора света.Теоретически более крупный сенсор с меньшими пикселями по-прежнему будет иметь более низкий кажущийся шум (для данного размера печати), чем меньший сенсор с более крупными пикселями (и, как следствие, намного меньшее общее количество пикселей). Это связано с тем, что шум в камере с более высоким разрешением увеличивается меньше, даже если он может выглядеть на 100% более шумным на экране вашего компьютера. В качестве альтернативы, можно было бы предположительно усреднить соседние пиксели в датчике с большим количеством пикселей (тем самым уменьшая случайный шум), при этом достигая разрешения датчика с меньшим количеством пикселей.Вот почему уменьшенные изображения для Интернета и мелкие отпечатки выглядят так без шума.

Технические примечания : Все это предполагает, что различия в эффективности микролинз и расстоянии между пикселями незначительны. Если расстояние между пикселями должно оставаться постоянным (из-за считывания и других схем на чипе), то более высокая плотность пикселей приведет к уменьшению площади сбора света, если микролинзы не смогут компенсировать эту потерю. Кроме того, это игнорирует влияние фиксированного рисунка или шума темнового тока, который может значительно различаться в зависимости от модели камеры и схемы считывания.

В целом: более крупные сенсоры обычно обеспечивают больший контроль и большую художественную гибкость, но за счет того, что требуются более крупные линзы и более дорогое оборудование . Эта гибкость позволяет создать меньшую глубину резкости, чем это возможно с меньшим датчиком (при желании), но все же достичь сопоставимой глубины резкости с меньшим датчиком, используя более высокую чувствительность ISO и меньшую диафрагму (или при использовании штатива). ).

5 ЛУЧШИХ типов сенсоров камеры для вашей фотографии

Если вы думаете о покупке новой камеры, вы можете задаться вопросом, почему размер сенсора камеры так важен.

Ответ прост: размер датчика изображения определяет, сколько света может быть захвачено для создания изображения.

Однако в этих загадочных маленьких кусочках электронного волшебства гораздо больше волшебства, чем это!

В этом руководстве мы ответим на все часто задаваемые вопросы фотографов о датчиках камеры.

Мы также включили удобную таблицу размеров сенсора камеры, чтобы у вас был хороший визуальный ориентир для сравнения.

Давайте сразу перейдем к определению…

Что такое датчик в камере?

Давайте посмотрим, что такое сенсор камеры и как он работает для записи пикселей — но сначала урок истории о пленочных камерах.

При захвате изображений пленочной камерой открывается небольшой затвор, пропускающий свет на долю секунды. Свет попадает на пленку внутри камеры, и она фиксирует свет, цвет, контраст и детали.

В цифровых камерах сенсор — это устройство, которое находится внутри камеры и работает примерно так же — он заменил процесс пленочной фотографии.

Но возникает вопрос: «Как работает сенсор камеры?»

В сенсоре находятся миллионы крошечных светочувствительных рецепторов, называемых фотосайтами, которые измеряются в мегапикселях или миллионах пикселей.

При фотосъемке с помощью смартфона, беззеркальной или зеркальной камеры открывается затвор, чтобы засветить сенсор свету, падающему от объектива.

Фотосайты на датчике камеры улавливают свет, как крошечные ведра, собирающие дождь. Количество и размер фотосайтов определяют качество изображения и точную запись света, контраста и цвета.

Процессор камеры преобразует данные с фотосайтов в изображение и сохраняет его на карту памяти. Количество фотосайтов на датчике зависит от нескольких факторов, но может варьироваться от 16MP до 102MP.

Кроме того, существует целый ряд датчиков изображения различных размеров — мы поговорим об этом через минуту.

Также важно помнить, что у некоторых камер мало мегапикселей, но отдельные фотосайты или размер пикселя больше.

Качество камеры и размер сенсора определяют разрешение изображения — качество и количество пикселей фотографии.

Сколько существует типов датчиков камеры?

Самыми распространенными размерами сенсора беззеркальных и зеркальных фотокамер являются полнокадровые, APS-C и Micro Four Thirds.

Большинство компактных фотоаппаратов имеют сенсоры меньшего размера, которые помещаются в их компактных корпусах. Однако с постоянным развитием камер для смартфонов появилось новое поколение крошечных датчиков.

Другие распространенные термины в фотографии, которые вы можете услышать, — это CMOS-сенсоры — дополнительный металл-оксид-полупроводник и CCD-сенсоры — устройство с зарядовой связью.

Они относятся к функции преобразования света в электрический сигнал внутри датчика.

Таблица размеров датчика камеры

Датчики камеры

в сравнении с монетой в 1 цент (щелкните, чтобы увеличить).

При покупке камеры одним из наиболее важных факторов является размер сенсора камеры, за которым следует количество мегапикселей.

Некоторые производители камер разрабатывают камеры только с одним размером сенсора. Другие, особенно известные бренды, создают сенсоры разных размеров для удовлетворения различных потребностей фотографов.

Как видно из приведенной выше таблицы размеров сенсора, существует множество сенсоров камер разных размеров.

Важно знать размеры сенсора камеры, так как это поможет вам понять, какие объективы подходят к вашей камере.Например, полнокадровая камера должна быть соединена с полнокадровыми объективами для достижения наилучших оптических результатов.

Размер датчика изображения также важен для выбора наилучшей камеры для работы.

Некоторые сенсоры камеры не могут обеспечить качество изображения и разрешение, необходимые для печати крупномасштабных фотографий. Однако, если вам нужна камера для семейных снимков, чтобы делиться ими в социальных сетях, лучше всего подойдет матрица меньшего размера.

Давайте подробно рассмотрим каждый размер датчика изображения, начиная с тех, что используются в зеркальных и беззеркальных камерах, а затем в смартфонах и компактных камерах.

Полнокадровый — это стандартизированный 35-миллиметровый датчик, который воспроизводит размер 35-миллиметровой пленки.

Считается золотым стандартом сенсоров цифровых фотоаппаратов, поскольку они есть во многих высококачественных зеркальных фотокамерах и беззеркальных камерах.

Размеры полнокадрового сенсора составляют 36 мм × 24 мм — это ориентир для размеров сенсора в мире фотографии.

Как уже упоминалось, они есть во многих зеркальных фотокамерах — они считаются профессиональными, поскольку имеют большое количество мегапикселей и обеспечивают исключительное разрешение изображения.Они обеспечивают необычайную глубину резкости по сравнению с датчиками меньшего размера даже при слабом освещении.

Примером полнокадровой зеркальной фотокамеры является Canon EOS 5D Mark IV с сенсором 30 МП или Nikon D850 с сенсором 45,7 МП.

Многие из лучших беззеркальных камер оснащены полнокадровой матрицей — Sony a7R IV имеет колоссальную полнокадровую матрицу 60,2 МП — многие профессионалы используют эту камеру для коммерческой фотографии и свадеб.

Полнокадровые фотоаппараты традиционно дороги, но с ними можно договориться.

Хотя полнокадровый режим считается золотым стандартом датчиков изображения, следующий размер датчика CMOS камеры бросает вызов этому мышлению.

В попытке предложить альтернативу полнокадровым датчикам производители разработали датчик размера APS-C. APS-C означает Advanced Photo System Type-C.

Он соответствует приблизительному размеру пленки Advanced Photo System C (Classic) — существует тенденция преобразования размеров пленки в размеры сенсора.

Размеры APS-C не такие четкие, как у 35-мм полнокадровой матрицы.У разных производителей разные размеры сенсоров APS-C.

Размеры этих датчиков варьируются от 20,7 × 13,8 мм до 28,7 × 19,1 мм.

Различные размеры сенсоров камеры (включая APS-C) сравниваются с 35-миллиметровым полнокадровым датчиком, чтобы определить их кроп-фактор, чтобы усложнить задачу.

Кроп-фактор — это коэффициент преобразования меньшего сенсора для достижения того же размера, что и полнокадровый сенсор — позвольте мне привести вам пример.

Canon EOS 90D — это зеркальная камера с объективом 22.Матрица APS-C 3 мм x 14,9 мм, 32,5 МП — это великолепная камера, которую часто принимают за камеру с датчиком изображения большего размера.

Размер сенсора обрезан или уменьшен в 1,6 раза по сравнению с размером полнокадрового сенсора. В результате кроп-фактор сенсора Canon EOS 90D составляет 1,6 раза.

Другой пример — Fujifilm X-T4 — цифровая беззеркальная камера с матрицей APS-C 23,8 мм × 15,6 мм и 26,1 МП. Размеры сенсора Fuji больше, чем у Canon 90D. Кроп-фактор датчика X-T4 равен 1.5x.

Скоро мы рассмотрим кроп-фактор более подробно.

Датчики Micro Four Thirds существуют с 2008 года как более доступная альтернатива полнокадровым камерам.

Этот формат сенсора является эксклюзивным для камер Olympus и Panasonic — объективы MFT производятся многими компаниями, включая Leica, Sigma и Tamron.

Сенсор системы Micro Four Thirds намного меньше, чем APS-C, всего 17,3 мм x 13 мм — название «Micro Four Thirds» происходит от соотношения сторон сенсора 4: 3.

Не позволяйте миниатюрному размеру сенсора MFT сбить вас с толку — широко известные беззеркальные камеры Panasonic оснащены этим сенсором, поскольку они идеально подходят для видеозаписи.

Датчик MFT обеспечивает малую глубину резкости с кинематографическим качеством, как, например, у Panasonic Lumix GH5 с датчиком CMOS Micro Four Thirds 20,3 МП.

Хотя матрица меньшего размера имеет меньше мегапикселей, чем полнокадровые варианты, она обеспечивает отличное качество изображения. Вы можете узнать больше о соотношении сторон 4: 3 здесь.

Там, где APS-C меньше полнокадрового, в среднем формате используются датчики гораздо большего размера — почти вдвое больше.

Современные цифровые камеры среднего формата имеют диапазон от 43,8 × 32,9 мм до 53,7 × 40,2 мм. Более того, лишь несколько брендов предлагают камеры среднего формата.

Учитывая большой размер сенсора камеры и мощный процессор, стоимость производства камеры среднего формата намного выше стоимости типичной DLSR или беззеркальной камеры.

Fujifilm — это нарицательное название цифровых и пленочных фотоаппаратов. В продаже имеется несколько среднеформатных фотоаппаратов.Одна из последних среднеформатных камер Fuji — GFX100S с датчиком изображения размером 43,8 мм x 32,9 мм и разрешением 102 МП — разумеется, файлы изображений RAW огромны и детализированы.

Hasselblad, Pentax и PhaseOne также разрабатывают камеры среднего формата. Популярной среднеформатной камерой от Hasselblad является X1D II 50C с сенсором 50MP 43,8 мм × 32,9 мм.

Ознакомьтесь с нашим руководством по лучшим камерам среднего формата здесь.

APS-H означает Advanced Photo System Type-H с H для High Definition и является еще одной формой кадрированного датчика CMOS.Также есть APS-P с буквой P, обозначающей Panoramic.

Эти датчики имеют размер 27,9 x 18,6 мм и находятся между полнокадровым датчиком и датчиком камеры APS-C. Это необычный размер, разработанный Canon для своих первых цифровых фотоаппаратов профессионального уровня — Canon EOS 1D.

Датчик APS-H появился только в пяти поколениях 1D, а Canon EOS 1D Mark IV была последней моделью. Он оснащен сенсором 27,9 x 18,6 мм и разрешением 16,1 МП — не так много по сегодняшним меркам, но ему уже десять лет.

До сих пор мы рассмотрели наиболее распространенные, популярные и наиболее важные датчики, доступные в цифровых камерах.

А теперь перейдем к чему-то меньшему — гораздо меньшему. (Даже меньший срезанный датчик APS-C больше по сравнению с этими датчиками.)

«Дюймовые» датчики намного меньше по размеру, от 1,5 дюймов (18,7 мм x 14 мм) до крохотных 1 / 3,2 дюйма (4,54 дюйма). мм x 3,42 мм).

Обычно используемые в компактных камерах, экшн-камерах и смартфонах, датчики меньшего размера по-прежнему обеспечивают отличное качество изображения и разрешение.

Вы не будете использовать их для печати чего-либо более значительного, чем стандартная фотография 6 × 4 ″, которая помещается в семейный фотоальбом.Хотя в случае с экшн-камерами они снимают видео высокого качества с выдающимся разрешением.

Вот список типичных 1-дюймовых датчиков:

• 1-дюймовый 12,8 мм x 9,6 мм
• 1 / 1,2 дюйма 10,67 мм x 8 мм
• 2/3 дюйма 8,8 мм x 6,6 мм
• 1 / 1,7 дюйма 7,6 мм x 5,7 мм
• 1 / 2,3 дюйма 6,17 мм x 4,15 мм
• 1 / 3,2 дюйма 4,54 мм x 3,42 мм

Sony RX100 VII — популярная компактная камера со встроенным размером 24-200 мм. -в зум-объективе.Sony оснащена 1-дюймовым сенсором (13,2 мм x 8,8 мм), обеспечивающим 20,1 МП при его крошечном размере. Серия RX100 популярна в путешествиях, поскольку обеспечивает отличное качество изображения и снимает видео 4K.

Однако не только Sony использует сенсор такого размера. Экшн-камера Ricoh Theta 360 и Canon PowerShot G5 X также оснащены 1-дюймовым сенсором с разрешением 20,2 МП.

В более старых камерах Panasonic, Canon Powershot и GoPro использовалась матрица размером 1 / 2,3 дюйма в диапазоне от 12 до 24 МП.

Матрица 1 / 1,7 ″ была преимущественно 12-мегапиксельной и была гораздо более популярной — она ​​появилась в нескольких компактных камерах от Leica, Panasonic, Nikon, Canon и Samsung.

Наконец, 12-мегапиксельные датчики размером 2/3 дюйма в основном использовались Fujifilm в своих компактных фотокамерах FinePix.

Как узнать размер сенсора моей камеры?

Что бы вы ни делали, не вынимайте линейку и не измеряйте размер сенсора!

Чтобы узнать размер сенсора вашей камеры, посетите веб-сайт производителя и найдите спецификации для вашей модели цифровой камеры. Он должен дать вам размер сенсора, тип, размеры и количество мегапикселей.

Какой размер сенсора камеры «лучший»?

Обсуждая, какой размер сенсора камеры лучше всего, будьте готовы к горячим спорам …

Одна из самых больших проблем, с которыми сталкиваются фотографы сегодня, — это прийти к соглашению о том, какой сенсор лучше.Конечно, нет единого сенсора, который бы ими управлял — это не Властелин колец!

Оптимальный размер датчика изображения зависит от предполагаемого использования камеры. Вот краткое описание того, как выбрать размер сенсора камеры:

Полнокадровые зеркальные и беззеркальные камеры идеально подходят для профессиональной работы, например для коммерческой, модной и свадебной фотографии.

Полнокадровые сенсоры позволяют размещать множество фотоснимков на большом пространстве и лучше всего подходят для работы в условиях низкой освещенности и достижения более высокого динамического диапазона.

Изображения, полученные с помощью полнокадровых сенсорных камер, содержат много деталей изображения, которые можно распечатать или отобразить в большом масштабе без потери разрешения изображения.

Из-за большего формата сенсора полнокадровые камеры имеют большую глубину резкости для достижения потрясающего боке и разделения объектов.

Кроме того, вы можете кадрировать эти изображения для достижения желаемой композиции без потери разрешения.

Основными недостатками полнокадровых камер по сравнению с APS-C являются стоимость, вес и размер корпуса камеры.

• APS-C (также известный как «датчик кадрирования»)

Меньший размер CMOS-датчиков APS-C означает, что корпус камеры меньше, чем у полнокадрового варианта. Это также приводит к снижению затрат при сохранении превосходного качества изображения и видео.

Кроп-фактор APS-C — большое преимущество при использовании телеобъективов. Объектив 400 мм на полнокадровом корпусе имеет диапазон фокусных расстояний 400 мм. Но объектив 400 мм на камере APS-C с кроп-фактором 1,5 становится эквивалентным объективом 600 мм.

Однако датчики APS-C меньше и имеют меньшее количество мегапикселей, что означает, что они не так хороши, как полнокадровые при съемке в условиях низкой освещенности (где обычно требуется использовать более высокие значения ISO) — для лучших камер для в темноте, см. это руководство.

Более того, камеры APS-C не обеспечивают такого качества боке или размытия фона, как в полнокадровом режиме.

Поскольку название связано с соотношением сторон 4: 3, размер сенсора MFT меньше, чем у APS-C, но он по-прежнему хорошо подходит для видеозаписи кинематографического качества.

Плюс кроп-фактор 2,0x означает, что телеобъективы обеспечивают еще больший диапазон фокусных расстояний — 400 мм становится эквивалентом 800 мм.

Наконец, как и APS-C, системные камеры Micro Four Thirds, как правило, дешевле, хотя некоторые из профессиональных видео-ориентированных моделей MFT стоят дорого.

Самым существенным недостатком сенсора MicroFour Thirds является низкая производительность в условиях низкой освещенности. Размер сенсора означает меньшее количество фотосайтов, в результате чего сенсор улавливает меньше света.

Кроме того, соотношение сторон изображения 4: 3 не пользуется популярностью у некоторых фотографов, которые больше привыкли к изображениям формата 3: 2.

В этом случае чем больше, тем лучше, поскольку датчики изображения среднего формата улавливают безумное количество света и деталей для создания файлов изображений сверхвысокого разрешения.

Если вы хотите напечатать фотографию для рекламного щита, вам следует снимать камерой среднего формата 102 МП — размер изображения практически не ограничен.

Камеры среднего формата с матрицей лучше всего подходят для фотографов, которые профессионально занимаются модной, портретной и коммерческой фотографией — людьми, у которых есть клиенты с высокими требованиями!

Недостатки сенсора среднего формата больше связаны с размером камеры, чем с сенсором.

Корпус должен быть большим, чтобы вмещать датчик среднего формата — больше и тяжелее, чем у полнокадровой зеркальной камеры.

Более крупный корпус, больший сенсор и больший процессор означают более высокую стоимость — иногда в 2-3 раза дороже, чем полнокадровая беззеркальная камера.

Кроме того, устройства среднего формата с такими датчиками большего размера потребляют значительную мощность.

Наконец, вам потребуются оптимальные системные требования и объем памяти на вашем компьютере, чтобы управлять этими огромными изображениями и редактировать их — приложения для редактирования, такие как Lightroom и Photoshop, могут остановиться, если у вас нет мощного компьютера.

После того, как мы рассмотрели основные направления сенсорной технологии, следующий вопрос, который следует задать: «А 1-дюймовый сенсор — это хорошо?»

Ответ — большой да, так как эти меньшие датчики легче и дешевле в производстве.

1-дюймовый сенсор используется в большом количестве мыльных камер, которые идеально подходят для праздничной и повседневной фотографии.

Смартфонная технология включает в себя множество 1-дюймовых сенсоров, и, хотя эти сенсоры не идеальны для условий низкой освещенности, они обеспечивают подходящее разрешение для использования на платформах социальных сетей.

Следует запомнить одну вещь: новейшие смартфоны используют вычислительную фотографию (см. Руководство), чтобы максимально использовать возможности уменьшенного размера сенсора. Пройдет несколько лет, прежде чем камеры смогут это сделать.

Какой датчик мобильной камеры лучше?

Смартфоны текущего поколения оснащены постоянно совершенствующимися технологиями, которые сокращают разрыв с цифровыми технологиями.

Камеры становятся лучше, потому что улучшаются датчики изображения и процессоры, и это большая часть того, почему смартфоны такие дорогие.

В самых популярных смартфонах используется вариант сенсора с 1-дюймовым диапазоном, чтобы свести к минимуму размер и вес. Вот список самых популярных мобильных телефонов с указанием размеров их сенсоров:

iPhone 12 Pro Max

• Основной: 12-мегапиксельный сенсор 1 / 1,36 ″
• Сверхширокий: 12-мегапиксельный сенсор 1 / 1,36 ″
• Телеобъектив: Сенсор 10 МП 1 / 3,4 дюйма

Samsung Galaxy S21 Ultra 5G

• Основной: сенсор 108 МП 1 / 1,33 дюйма
• Сверхширокий: 12 МП 1/2.55 ″ сенсор
• Telephoto 1: 10MP 1 / 3.24 ″ сенсор
• Telephoto 2: 10MP 1 / 3.24 ″ сенсор

Google Pixel 5

• Основной: 12,2MP 1 / 2,55 ″ сенсор
• Сверхширокий : 16MP 1 / 3,09 ″ сенсор

Часто задаваемые вопросы по очистке и техническому обслуживанию сенсора камеры

Существует много путаницы, связанной с общим обслуживанием сенсоров, будь то полнокадровые, микро 4/3 или сенсоры любых других размеров.

Вот краткое изложение ответов на наиболее часто задаваемые вопросы о скромном сенсоре камеры.

Каков срок службы датчиков камеры? Изнашиваются ли сенсоры камеры?

Как и любое другое техническое устройство, датчики цифровых фотоаппаратов со временем изнашиваются по мере старения отдельных фотосайтов и прекращения их работы. В зависимости от качества сенсора на него может хватить от 10 000 действий (снимков) до 300 000 и более.

Это также зависит от того, насколько хорошо вы ухаживаете за своим датчиком.

Как часто нужно чистить сенсор камеры?

Простого ответа никогда не будет — при условии, что вы будете держать камеру с объективом или защитной крышкой, когда она не используется.Датчик изображения невероятно чувствителен, и небольшая отметина, пятно или пылинка могут испортить изображение.

Я бы рекомендовал профессионально чистить сенсор камеры один раз в год. О том, как очистить объектив камеры, читайте в этой статье.

Как узнать, нужно ли очистить сенсор камеры?

Если вы заметите пыль или пятна на сенсоре, вы поймете, что сенсор камеры необходимо очистить. Кроме того, если вы заметили на фотографиях пятна и мягкие пятна, это значит, что на датчике пыль и его нужно почистить.

Как узнать, поврежден ли датчик камеры?

Датчик камеры поврежден, если на датчике нет пятен или отметин, но вы все равно получаете изображения с дефектами.

Также вы можете заметить, что на ваших изображениях есть так называемые «битые пиксели». Это фотосайты, которые перестали работать и обычно оставляют на вашем изображении случайный белый пиксель.

В случае сомнений отдайте датчик на профессиональную чистку и проверку.

Как проверить датчик DSLR?

• Чтобы проверить сенсор зеркальной фотокамеры, наведите камеру на голубое небо с узкой диафрагмой объектива.
• Сфокусируйте объектив на бесконечность и сделайте несколько снимков голубого неба.
• С помощью заднего ЖК-экрана или компьютера проверьте каждую часть изображения на наличие пятен, поскольку это признаки попадания частиц на датчик.
• Если на изображении видны пятна или полосы, датчик необходимо очистить.

Как чистить сенсор беззеркальной камеры?

• Очистка сенсора беззеркальной камеры требует деликатных рук и требует осторожности.
• Если поцарапать сенсор — поцарапать на всю жизнь.
• С помощью специальной неабразивной чистящей палочки или салфетки для линз с каплей раствора для чистки линз аккуратно протрите датчик слева направо.
• Повторяйте, пока все следы пыли и полос не исчезнут.
• Предупреждение. Делайте это только в том случае, если у вас есть опыт — вы можете сделать грязный датчик хуже, пытаясь его очистить.

Заключительные слова

Датчик изображения камеры эквивалентен человеческому глазу.Он считывает доступный свет, детали, контраст и цвет и отправляет информацию в процессор — эквивалент человеческого мозга.

Датчик позволяет камере превратить всю эту информацию в потрясающие изображения и драгоценные воспоминания, поэтому очевидно, что перед принятием решения о следующей покупке камеры необходимо серьезно подумать!

Надеюсь, это руководство вам помогло.

Что вы думаете о доступных типах датчиков камеры? Вы предпочитаете размер сенсора при съемке на новую камеру?

Присоединяйтесь к беседе, оставляя комментарии и вопросы ниже.Удачной стрельбы.

Выбор подходящей камеры для вашего проекта

Чтобы наилучшим образом реализовать свое видение кинооператора, важно понимать все технические факторы, которые влияют на то, как ваша камера видит мир. Прежде чем выбрать камеру для вашего проекта, необходимо учесть множество факторов. Мы обсудим общие размеры сенсоров для кинематографистов и их влияние на вас как на визуального рассказчика.

Краткая история того, как полнокадровые камеры стали популярными среди кинематографистов

Если вы начали свою кинематографическую карьеру после так называемой «революции DSLR», возможно, вы переняли идею о том, что «полнокадровый» сенсор является стандартным размером сенсора для всех цифровых фотоаппаратов.Это во многом верно в мире фотографии. Но в мире кинопроизводства это не так — по крайней мере, пока!

Super 35 мм был принят в качестве стандартного формата пленки / сенсора для кинокамер с середины 1990-х годов. Для видеолюбителей Super 35mm рассматривается как «полнокадровый», но его кроп-фактор примерно в 1,5 раза выше, чем у «полнокадровых» фотографий.

Только в 2008 году с выпуском Canon 5D Mark II язык между фотографией и кинопроизводством начал смешиваться.У 5D Mark II был полнокадровый сенсор, который по размеру почти эквивалентен 35-миллиметровой фотопленке. Это также оказалась первая зеркалка с функцией Full HD видео 1080p. Canon включила видео, чтобы фотожурналисты могли не только фотографировать, но и снимать свои истории. Побочным эффектом стало то, что создатели фильма поняли, что это относительно дешевый вариант для получения желанного и дорогого вида «малой глубины резкости» из-за чрезвычайно большого полнокадрового сенсора 5D.

Размеры сенсора

До революции цифровых зеркальных фотоаппаратов независимые и студенческие режиссеры часто использовали цифровые камеры с матрицей дюйма или аналогичными.Для справки: сенсор дюйма имеет кроп-фактор в 6,9 раза по сравнению с полнокадровым сенсором. Малая глубина резкости была исключена для этих камер без дорогостоящего адаптера. Помимо цены, эти адаптеры глубины резкости вызывали такие проблемы, как потеря света и значительное ухудшение качества изображения при слабом освещении.

Дешевые технологии делают доступнее. Цифровые зеркальные фотокамеры и беззеркальные камеры с поддержкой видео вызвали революцию в кинопроизводстве, предоставив тысячам начинающих кинематографистов доступ к «кинематографическим» камерам.Многие успешные кинематографисты, такие как Кателин Арисменди и Райан Бут, начали с этих больших сенсорных камер.

Современные варианты сенсоров камеры для кинематографистов

Популярность 5D Mark II у кинематографистов побудила Canon и другие компании интегрировать видео в свои фотоаппараты. Наиболее распространенные размеры сенсора среди этих камер в порядке убывания: полнокадровый, APS-C и Micro Four Thirds.

Доступные цифровые кинокамеры со временем появились на рынке.Подавляющее большинство из них используют датчик размера Super 35 мм, который очень похож на APS-C. Чтобы узнать, как размер сенсора влияет на воспринимаемое поле зрения, посетите следующие ресурсы:

Качество сенсора, которое следует учитывать при кинопроизводстве

Вот несколько качеств сенсора, которые следует учитывать при выборе камеры.

Глубина резкости

Появление 5D Mark II принесло независимым кинематографистам важный кинематографический инструмент: эффект «малой глубины резкости».Как показывает практика, чем больше размер сенсора, тем меньше может быть глубина резкости. Например, глубина резкости изображения, снятого с объективом, установленным на f / 2,8 на полнокадровой камере, будет более неглубоким, чем изображение, снятое камерой с сенсором Super 35 мм с тем же объективом, который также установлен на f / 2,8. .

Вы можете легко добиться малой глубины резкости при съемке камерой Micro Four Thirds, если используете светосильные объективы, такие как Veydras и особенно Voigtlanders. Узнайте больше о датчиках глубины резкости и полнокадровых датчиках:

Однако чем больше размер сенсора, тем сложнее будет удерживать фокус на подвижном объекте.Это особенно верно при съемке с широко открытой диафрагмой. Привлечение внимания — это навык, на освоение которого может потребоваться целая карьера. Ожидается, что даже профессиональные голливудские операторы с многолетним опытом иногда теряют фокус. Я говорю это, чтобы дать вам представление о том, насколько сложной может быть эта форма искусства.

Follow Focus как профессионал: введение, чтобы следовать за фокусными единицами для новых кинематографистов

Поле зрения

Камеры с полнокадровой матрицей

обеспечивают более широкое поле зрения по сравнению с камерами Super 35 мм / APS-C / Micro Four Thirds.Если вы снимаете в тесноте и хотите показать больше места, полезно иметь камеру с сенсором большего размера.

Обладая более широким полем зрения полнокадрового сенсора, вы можете получать более широкие снимки, чем то, что вы получили бы с таким же фокусным расстоянием на камере с меньшим сенсором. Это позволяет вам приблизиться к объекту с помощью камеры с большим сенсором и более длинным объективом, не беспокоясь о бочкообразном искажении, которое можно увидеть в более широких объективах.

рольставни

Затвор останавливает засветку сенсора.Он активируется через заданное время, основанное на настройках экспозиции оператора камеры (выдержка). Кинопленочные камеры имеют физический вращающийся диск с отверстием, через которое свет проходит на пленку. Датчики цифровых фотоаппаратов и цифровых кинокамер управляются электроникой. Пиксели на датчике сканируются в быстрой последовательности, затем процесс сбрасывается и повторяется для следующей экспозиции.

Роликовый затвор — это когда пиксели сканируются строка за строкой слева направо до тех пор, пока не будет просканирован весь датчик на экспонированной сцене.Экспозиция завершается таким же образом, пиксели на датчике отключаются строка за строкой слева направо. Это ускоряет обработку. В большинстве цифровых кинокамер используется рольставни. Хотя у зеркалок также есть механический затвор, он утоплен, когда камера находится в режиме видео.

Визуальный пример рольставни

Цифровые камеры, в которых используется рольставни, могут страдать от «эффекта желе». Это изгибание / колебание происходит, когда камера или объект движутся слишком быстро, чтобы рулонный затвор не успевал за ними.

Снято при 28 мм f / 4 в режиме APS-C:

Посмотреть сообщение на imgur.com

Снято при 45 мм f / 4 в полнокадровом режиме:

Посмотреть сообщение на imgur.com

Чем больше размер сенсора, тем хуже может быть эффект желе. Это связано с большей площадью поверхности, которую необходимо сканировать. Если вы планируете снимать сцены с быстрым действием или быстро перемещать камеру, вы можете рассмотреть возможность использования камеры с меньшим сенсором или камеры с глобальным сенсором.

Сенсоры

Global сканируют все пиксели сенсора одновременно, а не построчно. Это помогает избавиться от эффекта желе. Blackmagic Production Camera, Blackmagic Ursa Mini 4K (но не 4.6K) и AJA CION — одни из немногих камер, в которых используется глобальный затвор.

Красивая и важная работа была снята на большой и малый форматы сенсора / пленки. Есть еще много возможностей камеры, которые следует учитывать. Камера — это всего лишь инструмент, и вопрос лишь в том, чтобы выбрать подходящий для вас!

Теги: DCI 4K, размер сенсора, UHD 4K Последнее изменение: 7 июля 2021 г.

Об авторе / Майк Сан

Майк Сан — ведущий специалист по контролю качества видео VIP в BorrowLenses, а также внештатный оператор и фотограф.

Плюсы и минусы различных размеров сенсора камеры

С развитием технологий появились новые тенденции в фотографии, такие как вычислительная фотография, когда камеры с меньшими сенсорами могут в цифровом виде компенсировать недостатки размера своих сенсоров и имитировать функции и качество фотографий, сделанных с помощью намного более крупных сенсоров.

Это значительно расширяет возможности, например, камеры для смартфонов, и у некоторых людей возникает вопрос, насколько на самом деле важен размер сенсора.

Давайте кратко обсудим, что делает сенсор камеры, влияние размера сенсора на получаемые фотографии, а также плюсы и минусы каждого размера сенсора, которые вы найдете на сегодняшнем рынке. Без лишних слов, давайте поговорим о том, как работают датчики.

Объяснение работы датчика

Сенсор камеры собирает информацию о сцене и преобразует ее в изображение. Например, свет попадает в камеру, попадает на датчик и собирается пикселями, которые делят изображение на информацию для отображения.

За этим стоит много научного и технического жаргона, но давайте не будем вдаваться в подробности и будем простыми. Вы можете рассматривать сенсор камеры как эквивалент рулона пленки, на которой запечатлена сцена, которую вы снимаете (своего рода) — это то, что фиксирует и записывает информацию перед вашим объективом.

Имеет ли значение размер?

Хотя все датчики выполняют одну и ту же базовую работу, не все эти датчики созданы одинаковыми. Если вы покупаете новую зеркальную, беззеркальную или даже компактную камеру, во время поиска вы, вероятно, встретите сенсоры нескольких разных размеров.Итак, имеет ли значение, какой размер вы выберете?

Да, это так! Размер сенсора влияет на качество фотографий благодаря влиянию сенсора на такие вещи, как глубина резкости и динамический диапазон.

Многие фотографы предпочитают использовать сенсоры большего размера из-за следующих преимуществ:

• Более высокое разрешение
• Лучшая производительность при съемке при слабом освещении
• Возможность делать снимки с более широким углом
• Увеличенный динамический диапазон
• Меньшая глубина резкости для более приятного размытия фона / боке

Однако я считаю, что чем больше, тем лучше.Меньшие датчики лучше, например, когда дело доходит до скорости считывания. Это делает их идеальными для сохранения качества при съемке видео.

Проверка типоразмеров датчиков

Чтобы вы лучше почувствовали размеры сенсоров, которые существуют, и то, как каждый из них может быть использован в полной мере, давайте поговорим о семи сенсорах , которые вы увидите на сегодняшнем рынке.

1. Большой формат

Наивысшее достижимое разрешение достигается благодаря широкоформатным камерам, которые охватывают все, что больше 4 × 5 дюймов.Разрешение этих камер невероятно — в 16 раз больше, чем у 35-мм камеры. Пейзажная фотография, кто-нибудь?

Но, если вы хотите снимать изображения большого формата, лучше всего поискать широкоформатную пленочную камеру!

2. Средний формат

Этот термин несколько менее популярен в мире фотографии после появления цифровых фотоаппаратов, но средний формат широко использовался в эпоху пленки.Средний формат описывает любую камеру, использующую формат пленки 120. В наши дни сенсоры в некоторых цифровых камерах были разработаны для имитации этого размера, и они даже больше, чем полнокадровые сенсоры в высококачественных зеркальных фотокамерах! Hasselblad X1D-50c — отличный тому пример.

Несмотря на громоздкость среднеформатных фотоаппаратов, модные фотографы и те, кто работает в рекламной индустрии, любят эти фотоаппараты за их почти идеальную цветопередачу и высокое качество результатов.

3. Полнокадровый

Полнокадровые сенсоры, получившие такое название из-за их схожести по размеру с полной 35-миллиметровой пленкой, являются самыми популярными крупными сенсорами . Вы найдете эти впечатляюще большие сенсоры в высококачественных зеркальных и беззеркальных камерах, что делает камеры с полнокадровыми сенсорами дорогим выбором, но стоит своих денег для профессиональных фотографов, которым нужны все преимущества большого размера сенсора.

Поскольку зеркальные камеры с полнокадровым сенсором имеют лучшее разрешение и большую глубину резкости, многие фотографы предпочитают использовать полнокадровые камеры для портретной съемки или пейзажей.Полнокадровые сенсоры помогают добиться размытия фона, которое так популярно при портретной съемке.

4. APS-H
Изображение Стивена Смита

Следующий размер по сравнению с полнокадровыми датчиками — это датчик APS-H с кроп-фактором 1,3x (т. Е. В 1,3 раза меньше, чем у полнокадрового), и его предпочитают многие фотографы, которые ценят золотую середину между полнокадровыми. возможности и меньшие датчики, такие как APS-C.

Обратите внимание, что размер APS-H использовался в основном в камерах Canon, и, насколько мне известно, Canon больше не производит камеры с датчиком APS-H.

5. APS-C

Если вы изучаете характеристики зеркальных или беззеркальных камер начального и среднего уровня, вы, вероятно, найдете камеры, оснащенные датчиками APS-C. Эти датчики являются наиболее распространенными, и их точный размер и кроп-фактор несколько различаются в зависимости от производителя.

В то время как производительность камеры в условиях низкой освещенности начнет ухудшаться при уменьшении размера по сравнению с полнокадровой матрицей, датчики APS-C означают меньшие камеры и более доступные цены.

6. Micro 4/3

Даже меньшие, чем сенсоры APS-C, сенсоры Micro 4/3 увеличивают фокусное расстояние камеры из-за кроп-фактора. Это делает камеры с матрицей Micro 4/3 предпочтительными для съемки дикой природы и спортивных состязаний, когда очень важно делать снимки крупным планом с большого расстояния, но таскать с собой здоровенное оборудование, такое как длинные линзы, не входит в план.

Меньший размер этих фотоаппаратов также делает их хорошим выбором для путешествующих фотографов. Фактически, вы можете сказать, что датчики Micro 4/3 предлагают лучшее из обоих миров, когда дело доходит до качества и размера — именно поэтому датчик такого размера был разработан в первую очередь! Однако эти датчики начинают становиться достаточно маленькими, и вам, возможно, придется пожертвовать некоторым качеством в условиях низкой освещенности.

7. Один дюйм

Однодюймовые сенсоры достаточно малы, чтобы их можно было найти во многих компактных камерах.

Если вы ищете компактную камеру, а не зеркальную или беззеркальную камеру, компактная камера с сенсором в один дюйм может быть именно тем, что вам нужно. Эти датчики могут быть небольшими, но они по-прежнему впечатляют, обеспечивая уровень качества для компактных камер, который позволяет получать отличные фотографии.

В результате однодюймовые сенсоры, используемые в высококачественных компактных камерах, отлично подходят для фотографов, которые только начинают заниматься этим хобби.Компактные камеры легко переносить и снимать, поэтому начинающие фотографы могут сосредоточиться на основных принципах композиции, не слишком заботясь об оборудовании.

Приговор

Некоторые фотографы ошибаются, полагая, что чем больше матрица, тем лучше камера и качество фотографий. Однако это не всегда так! Больше не обязательно лучше . Вам следует выбрать сенсор, который подходит именно вам, исходя из вашего личного стиля фотографии, целей и жанра фотографии, в которой вы привыкли.

Более важным, чем покупка камеры с самым большим из доступных сенсоров, является исследование, чтобы найти размер сенсора, который обеспечит наилучшее качество ваших фотографий. С учетом всего сказанного, может иметь больше смысла вкладывать деньги в действительно высококачественные объективы, чем в корпус камеры.

Хотите узнать больше об этой и многих других темах? Убедитесь, что вы скачали DSLR Crash Course сегодня!

Больше лучше? Размер сенсора изучен

Полнокадровый и среднеформатный беззеркальный фотоаппарат резко вырос за последние пару лет.Sony, Canon, Nikon, Fujifilm, Hasselblad и даже Panasonic либо только что запустили, либо скоро выпустят несколько камер с большим сенсором. После многих лет разногласий компаний и фотографов по поводу достоинств сенсоров APS-C и Four Thirds, это заставляет нас задуматься о том, действительно ли больше лучше.

Очевидный ответ

Да. При прочих равных (запомните эту фразу, это важнейший классификатор), чем больше сенсор, тем лучше качество. Пожалуйста, не указывайте на различия в конструкции фотоаппаратов, объективов и т. Д.Если смотреть только на сенсоры и предполагать идеально одинаковые линзы и качество света, изображения, получаемые от сенсора большего размера, будут лучше. Это подтверждается наукой, лежащей в основе технологии цифровой обработки изображений.

Существует проверенное объяснение того, почему более крупные датчики лучше. В основе его лежит идея о том, что если у вас есть более крупные отдельные фотосайты, которые для простоты я буду называть пикселями, полученная информация будет более точной. Теперь, чтобы значительно упростить: представьте, что каждый пиксель — это ведро, в которое собирается дождь.Ковши большего размера (в данном случае больше относится к отверстию или отверстию, если хотите) собирают больше дождя и обеспечивают более точное измерение среднего количества осадков. Датчик с более крупными пикселями будет собирать больше света, а большее количество света обычно улучшает качество изображения. Легко понять, правда?

С точки зрения визуализации самый простой способ увидеть улучшение — это изучить шум. Пиксели большего размера собирают больше световых данных, а это означает, что любую ошибочную информацию можно усреднить для получения более точных окончательных измерений.Это также объясняет, почему повышение чувствительности и использование более высокого ISO приводит к большему шуму — датчик записывает меньше данных и не может создать изображение с такой точностью, как при самых низких настройках. Если предположить, что разрешение в разных форматах остается одинаковым, у более крупного сенсора, очевидно, будут более крупные пиксели, и, следовательно, будет обеспечиваться лучшее качество изображения.

На самом деле, это сводится к размеру пикселя, а не к фактическому размеру сенсора, но тогда вы должны учитывать практические вопросы.Использование 10-мегапиксельного сенсора в APS-C может быть более ограничительным, чем использование 24-мегапиксельного сенсора в полнокадровом сенсоре, хотя шум и другие характеристики могут быть очень похожими между ними. Динамический диапазон — это тема, которая часто возникает в пользу более крупных датчиков. Это больше связано с размером пикселя, чем с размером сенсора, хотя более крупные пиксели обычно приводят к большему используемому динамическому диапазону, поскольку вы переходите к более высокой чувствительности.

Еще одна тема, часто упоминаемая в этом разговоре, — глубина резкости.Теперь, если вы возьмете один и тот же объектив, скажем, 50 мм f / 1,4, и снимете с одинаковой диафрагмой как на полнокадровом датчике, так и на датчике APS-C, и убедитесь, что все кадрировали одинаково, глубина резкости будет меньше с полнокадровая установка. Однако эту проблему можно решить с помощью объективов, специально разработанных для этого формата, и понимания эквивалентности. Большие диафрагмы будут означать малую глубину резкости на меньшем формате, чтобы компенсировать разницу, но в большинстве случаев он все равно не будет идеальной заменой.

Полнокадровый датчик (слева) в сравнении с датчиком APS-C (справа)

Таким образом, более крупные сенсоры дадут вам лучшую производительность, как с практической, так и с технической точки зрения, потому что изображения будут чище и / или резче, опять же, если все равно.

Текущие события

Глядя на рынок, кажется, что либо фотографы начали просить сенсоры большего размера, либо производители думают, что это будет следующим большим достижением. Самая большая новость за 2018 год — от двух больших компаний: Canon и Nikon.Оба запустили совершенно новые беззеркальные системы, основанные на больших креплениях и, конечно же, полнокадровых датчиках изображения. Они также втиснули в эти модели некоторые из своих последних технологий с функциями, которые нам еще предстоит увидеть в их флагманских линейках зеркальных фотокамер. Преимущество беззеркальных камер в том, что они меньше по размеру. Сначала это также означало меньшие сенсоры, но теперь производители доказывают, что они могут делать полнокадровые модели заметно легче и меньше.

Canon EOS R — это более легкий и компактный вариант полнокадровых зеркальных фотокамер, определенно уменьшивший вес и размер благодаря новому креплению.Он представляет собой сенсорную функциональную панель на задней панели для расширенных элементов управления, но занимает прочное место в линейке продуктов компании. Мы ожидаем, что в будущих выпусках они выйдут как на высококачественный, так и на начальный уровень, но одно, что мы видим сейчас, — это акцент на выдающееся и уникальное стекло. Главный выпуск — RF 28-70mm f / 2L USM, первая камера с постоянной диафрагмой f / 2 для полнокадрового среднечастотного зума.

Беззеркальная цифровая камера Canon EOS R

Серия Nikon Z — это огромный шаг вперед для этого производителя, который в основном предлагает беззеркальные эквиваленты своих чрезвычайно популярных полнокадровых зеркальных фотокамер.Думайте о Z7 как о D850, а о Z6 как о D750. Они делают упор на открывание дверей с помощью крепления большего размера. Они даже добавляют UHD 4K с N-Log и 10-битным выводом, впервые для камер Nikon. В центре внимания — сверхбыстрые объективы и высококачественные компактные объективы, а Noct 58mm f / .095 станет ярким событием в будущем.

Беззеркальная цифровая камера Nikon Z7

Что касается действительно больших сенсоров, Fujifilm делает средний формат более доступным для нас, обычных людей, с GFX 50R, 50-мегапиксельным беззеркальным датчиком в стиле дальномера, который продается по лучшей цене, которую мы когда-либо видели для чего-либо подобного.Постоянно расширяющаяся система GFX выглядит великолепно, со многими новыми объективами. Sony сделала небольшой перерыв, но ее единственный выпуск a7 III изменил то, что мы считаем «базовой моделью». У него серьезные технические характеристики, совершенно новый сенсор, и, учитывая историю Sony как первого крупного сторонника полнокадровых беззеркальных камер, у нее есть годы разработки и объективов.

Среднеформатная беззеркальная камера FUJIFILM GFX 50R

Наконец, самые интригующие новости о полнокадровых беззеркальных камерах поступают от Panasonic, Leica и Sigma.Три компании объявили о создании L-Mount Alliance, новой группы, занимающейся созданием фотоаппаратов и объективов с байонетом Leica L. Panasonic бросается в глаза своими S1R и S1, двумя полнокадровыми моделями, которые обещают впечатляющие характеристики. Чего мы не знаем, так это того, что будет исходить от двух других участников группы, но Leica SL по-прежнему представляет собой надежную технологию, а Sigma имеет звездную репутацию благодаря своим линзам Global Vision. Мы должны увидеть больше в начале следующего года.

Несмотря на простоту, он должен решить многие из основных преимуществ более крупных датчиков изображения.Есть ли у вас что-нибудь, что вы хотите добавить к разговору, или вы хотите сделать корпус своей камеры? Присоединяйтесь к нам в разделе комментариев ниже для обсуждения.

Размер сенсора камеры в фотографии

Размер сенсора вашей камеры важен, потому что он влияет на качество изображения. Между двумя камерами с одинаковым количеством пикселей камера с физически большим сенсором будет давать изображения более высокого качества. Это связано с тем, что фоторецепторы, которые мы теперь называем пикселями, больше на более крупном датчике.

Основная цель фоторецептора — улавливать свет и производить электрический сигнал, который затем преобразуется в сигнал цифрового изображения, и чем больше света принимает датчик, тем сильнее будет сигнал изображения.

Сильные сигналы не нуждаются в таком большом усилении, а это означает, что меньше поводов для появления или усиления шума изображения.

Самым дорогим компонентом камеры, как правило, является ее сенсор, а это означает, что камеры с более крупными сенсорами, как правило, значительно дороже, чем камеры с меньшими сенсорами.

Корпус камеры также обычно должен быть больше, чтобы в нем размещался больший датчик, а также линзы, необходимые для создания большего круга изображения.

Подводя итог, можно сказать, что камеры с большими сенсорами обычно больше и дороже, чем камеры с меньшими сенсорами, и они дают изображения более высокого качества.

Больше сенсор камеры или меньше пикселей?

Как упоминалось ранее, более крупные сенсоры позволяют делать пиксели больше, что положительно влияет на качество изображения, снижая уровень шума и расширяя динамический диапазон.Аналогичных результатов можно добиться, если отсчитывать количество пикселей с меньшим размером сенсора камеры.

Однако более высокое количество пикселей часто рассматривается как положительный момент, поскольку изображения крупнее и позволяют записывать больше деталей.

Задача производителей состоит в том, чтобы снизить уровень шума и сохранить качество изображения при более высоких настройках чувствительности при низком уровне освещенности.

Некоторые камеры, такие как Nikon D4S, обладают улучшенными характеристиками при слабом освещении благодаря достаточно низкому количеству пикселей (16 миллионов в случае D4S) и большому (полнокадровому) сенсору.

Это делает их довольно универсальными, но изображения не очень большие, и тем, кто хочет создавать большие изображения с большим количеством деталей, следует выбрать камеру с большим количеством пикселей, такую ​​как Nikon D850, которая имеет 45,7 эффективных мегапикселей на полнокадровом изображении. датчик.

Эта камера способна отображать огромное количество деталей, но это не лучший выбор для съемки при очень слабом освещении. Будет интересно посмотреть, как работает Canon EOS 5DS с разрешением 50 миллионов пикселей, когда он поступит в продажу в июне этого года.

Какого размера ваш сенсор?

Полнокадровые камеры называются так потому, что размер сенсора полнокадровой камеры эквивалентен кадру 35-мм пленки (26×24 мм). Камеры формата APS-C называются таковыми, потому что их матрица примерно такого же размера, как и у классического формата на пленке меньшего формата APS-C.

Эти датчики обычно имеют размер 23,6 × 15,7 мм в камерах Nikon, Pentax и Sony или 22,2 × 14,8 мм в камерах Canon. В формате Micro Four Thirds используется матрица меньшего размера — 17.3×13 мм.

Размер сенсора во многих компактных камерах и некоторых компактных системных камерах часто указывается в британских единицах измерения, которые основаны на системе, которая использовалась для старых телевизионных камер. В этих измерениях используются дроби, что немного сбивает с толку, и производители могут довольно осторожно указывать фактические размеры.

Однако 2/3-дюймовый сенсор имеет размеры около 8,6 × 6,6 мм и больше, чем 1 / 1,7 дюйма (7,6 × 5,7 мм) и 1/2/3 дюйма (1 / 0,6667 дюйма или 5 дюймов).76 × 4,29 мм) сенсор.

В то время как полнокадровые датчики и датчики формата APS-C обычно используются в зеркальных фотокамерах и компактных системных камерах, существуют некоторые компактные камеры с такими более крупными датчиками.

Это первоклассные компактные фотоаппараты, которые созданы для замены SLR. Существуют также большие компактные или мостовые камеры с относительно небольшими датчиками и некоторые небольшие компактные системные камеры (например, Pentax серии Q), в которых используются датчики, которые чаще встречаются в компактных камерах.

Перед покупкой стоит потратить время на то, чтобы проверить размер сенсора камеры в дополнение к количеству пикселей.

Увеличение фокусного расстояния

Если объектив, предназначенный для полнокадровой камеры, установлен на модели с датчиком формата APS-C, круг изображения будет намного больше, чем требуется для покрытия меньшего датчика.

Следовательно, изображение будет выглядеть как обрезанная версия изображения, снятого полнокадровой камерой, или как будто объектив был увеличен до большего фокусного расстояния.Из-за этого датчики меньшего размера часто упоминаются как имеющие коэффициент «кадрирования» или «увеличения фокусного расстояния».

Предназначен для описания того, как изображения будут выглядеть по сравнению с изображениями, снятыми полнокадровыми камерами. SLR формата Canon APS-C имеют коэффициент увеличения 1,6x, а модели Nikon имеют увеличение 1,5x.

Это означает, что в формате APS-C объектив 100 мм будет создавать изображения, похожие на изображения, снятые на 160 мм на полнокадровой камере Canon, в то время как эффективное фокусное расстояние объектива такого же размера на камере формата Nikon APS-C будет 150 мм. .

Обычно на объективах компактных фотоаппаратов указывается их фактическое фокусное расстояние, которое из-за очень маленького размера сенсора камеры часто составляет всего несколько миллиметров.

Однако их чаще обсуждают с точки зрения их эффективного фокусного расстояния. Например, Canon Ixus 27 HS имеет сенсор 1/2/3 дюйма и объектив с фокусным расстоянием 4,5-54 мм.

Однако эту оптику обычно называют объективом 25–300 мм, потому что это эквивалентное фокусное расстояние для полнокадровой камеры.

Другие размеры сенсора камеры

В то время как полнокадровые корпуса ценятся за размер сенсора, превышающий средний, в тяжелую погоду пленочные 35-миллиметровые камеры были фактически известны как модели «малого формата».

Среднеформатные камеры, которые снимают 120 пленок и производят негативы размером 6×7 см, 6×6 см или 6 × 4,5 см, были обычным выбором для профессиональных фотографов и преданных энтузиастов.

Однако те, кто хотел добиться наилучшего качества изображения, выбрали широкоформатные камеры, которые снимали листы пленки и производили изображения размером 10 × 8 дюймов или 5 × 4 дюйма.

Несмотря на то, что сегодня доступны цифровые камеры среднего формата, их высокая цена делает их надежно доступными для профессиональных фотографов.

Их сенсоры, однако, на самом деле намного меньше, чем негативы среднего формата, и, независимо от его названия, даже Pentax 645Z обладает сенсором, который на самом деле имеет размер 44×33 мм, а не 60×45 мм, как у его тезки на пленке.

Что такое средний формат в фотографии?

Размер сенсора

, разрешение пикселей, динамический диапазон,

Как работают камеры

Давайте кратко рассмотрим, как работают цифровые камеры .Вот слишком упрощенный обзор:

• Свет проходит через линзу и регистрируется датчиком. Фотодиоды на датчике создают электрический сигнал, который преобразуется процессором в цифровое значение, затем сохраняется в буфере, а затем записывается на карту памяти.

Размер сенсора

Сенсор — это кремниевый чип внутри вашей камеры, который преобразует фотографии света, исходящего из вашего объектива, в напряжение.Чем больше размер сенсора, тем больше света может быть собрано для создания складок вашего изображения. Давайте посмотрим на приблизительную ширину сенсора по горизонтали различных сенсоров (некоторые модели были «закруглены» в ближайшую категорию):

• Компактная камера 5,8 мм (canon a570)

• Advanced compact 7,6 мм (Fuji f30, f50, canon g9 / g10, Ricoh gx100, Olympus 5050/7070, Oly sp350, Nikon p6000, fuji e900)

• Компактный high-end 8.8 мм (Olympus 8080, Panasonic LX3)

• Камера Micro-4/3 17 мм

• Olympus dSLR 17 мм

• Sony Nex-5 24 мм

• Nikon D300 24 мм

D3, canon5D) 35 мм

Вот диаграмма, показывающая размеры сенсора камеры.

Типы сенсоров — ПЗС и КМОП

ПЗС (устройство с заряженной парой) и КМОП (комплементарный металлооксидный полупроводник) — два распространенных типа сенсоров, используемых в камерах.В самых последних камерах dSLR используются датчики CMOS.

КМОП-сенсоры имеют крошечные транзиторы, связанные с каждым пикселем, и каждый пиксель считывается индивидуально. В датчике CCD данные передаются через массив пикселей и преобразуются в аналоговый сигнал в выходном узле, отдельном от пикселей. КМОП-сенсоры требуют гораздо меньше энергии. Поскольку в ПЗС-матрице отсутствуют транзисторы на пикселях, пиксель ПЗС-матрицы более чувствителен к свету, что теоретически может привести к меньшему шуму.

Фотосайт (фотодатчик, фотодиод)

Фотосайт , также известный как фотодиод, представляет собой область на сенсоре камеры, которая улавливает свет и преобразует его в сигнал.Фотосайты на самом деле посвящены красному, синему или зеленому цвету, а камеры имеют внутренние алгоритмы для интерполяции точных значений цвета RGB для каждого пикселя.

Пиксели

Пиксели — это строительные блоки изображения. Пиксель происходит от словосочетания «элемент изображения». Когда свет попадает на фотодатчик камеры, сигналы преобразуются в значения для каждого пикселя. В файле JPEG каждый пиксель на самом деле имеет 3 значения в диапазоне от 0 до 255 для красного, зеленого и синего, известных как значение RGB.Фотосайт (красный, зеленый или синий) обычно сопоставляется с пикселем (который имеет значение RGB). Интерполяция соседних фотосайтов используется для вычисления значения RGB пикселя.

Термины пиксель и фотосайт иногда меняются местами. Мне нравится думать о фотосайте как о физическом устройстве на датчике, освещенном светом, а пиксель находится на моем изображении.

Разрешение

Разрешение изображения — это количество пикселей на дюйм (точек на дюйм, DPI).72 точек на дюйм достаточно для просмотра на мониторе, но 300 точек на дюйм требуется для качественной печати. Основываясь на количестве пикселей сенсора (например, 3872 пикселя на сенсоре D300), вы можете рассчитать теоретический максимальный размер печати — 14 дюймов для фотографии с D300. В действительности, когда пиксельные данные считаются высококачественными, отпечаток может быть намного больше. Попытка разместить слишком много пикселей на датчике камеры приведет к увеличению шума и снижению качества данных пикселей. Вот почему вы можете напечатать 12-мегапиксельную фотографию с цифровой зеркальной камеры размером больше, чем 12-мегапиксельную фотографию с компактной камеры, датчик цифровой зеркальной камеры больше, поэтому фотосенсоры, которые генерируют пиксельные данные, больше, лучше качества и имеют меньше шума. .

Фотодатчики имеют размер от 2 до 8 микрон. Чем больше, тем лучше, поэтому проверьте свою камеру, чтобы узнать, насколько велики ваши фотосенсоры. Фотосенсоры большего размера могут собирать больше света.

Интерполяция

Некоторые компактные камеры не имеют достаточного количества фотодатчиков, чтобы оправдать разрешение создаваемых ими изображений. Они используют интерполяцию, чтобы угадать значения пикселей. Вот почему к некоторым значениям разрешения на маленьких сенсорах следует относиться с подозрением, и они не могут быть напечатаны так же большими, как камеры более высокого качества.Например (не придирчиво к Fuji), некоторые камеры Fuji внезапно «выросли» в разрешении с 6 до 12 мегапикселей.

Битовая глубина

Битовая глубина — это количество битов данных, содержащихся в каждом пикселе. 8 бит соответствуют 256 различным тональным значениям. 12-битные необработанные файлы в цифровой зеркальной фотокамере имеют битовую глубину 4096 тонов, а 14-битные необработанные файлы имеют битовую глубину 16 384 тона. Съемка в 14-битном режиме, когда он доступен, может показать немного больше деталей в темных тенях и светлых участках, хотя различия иногда трудно увидеть.Необработанные файлы будут на 20% больше.

Динамический диапазон

Я хочу начать с некоторых определений. Динамический диапазон фотографии определяется как соотношение между самыми темными и самыми светлыми частями фотографии. Динамический диапазон камеры — это самый большой динамический диапазон, который фиксируется датчиком камеры в необработанном файле. Динамический диапазон в файле JPEG будет меньше, если он не обрабатывается в редакторе RAW.

Динамический диапазон можно выразить в единицах ступеней (например,6 = 1:64.

Давайте посмотрим на некоторые общие динамические диапазоны:

• человеческий глаз 1: 10,000 13-14 ступеней

• запах солнечного света на открытом воздухе 1: 1000 10-11 ступеней

• dSLR камера 1: 512 9 ступеней

• компактная камера 1: 256 8 ступеней

• цветная пленка 1: 256 8 ступеней

• печатное изображение, глянцевая бумага 1: 128 7 ступеней

• печатное изображение, матовая бумага 1:32 5 ступеней

• сцена в помещении 1:64 6 ступеней

Как видите, человеческий глаз способен видеть гораздо больший динамический диапазон, чем может охватить ваша камера.Эта проблема мучила фотографов вечно. Ваша задача как фотографа — управлять динамическим диапазоном того, что вы снимаете.

Для максимального динамического диапазона

• Съемка с базовым ISO. Динамический диапазон уменьшается при более высоких значениях ISO.

• Используйте камеру с большей матрицей. Полнокадровые камеры имеют самый большой динамический диапазон.

• Следите за своей экспозицией — заранее решите, хотите ли вы пожертвовать тенями, бликами или немного того и другого

Шум сенсора

Шум является результатом случайных неточностей когда свет попадает на фотодатчик и преобразуется в сигнал.Поскольку установка камеры на более высокое значение ISO просто усиливает этот сигнал, усиливается и шум. Более значимым показателем шума является отношение сигнал / шум. Низкое соотношение сигнал / шум означает, что шум на изображении менее заметен. Поэтому шум хуже в затененных областях, в формуле отношения сигнал / шум меньше. Это также основа правила «выставлять» вправо; области с высокой экспозицией будут иметь более низкое отношение сигнал / шум, чем более темные области, даже когда экспозиция уменьшена. Поскольку большая часть UW-фотографии выполняется при низких или базовых значениях ISO, шум обычно не учитывается при подводной фотографии, за некоторыми исключениями (например,грамм. — фотосъемка затонувших кораблей при слабом освещении). Книги по продвинутой цифровой фотографии гораздо более подробно расшифруют шум.

Некоторые технические различия между компактными камерами и dSLRS

Компактные камеры имеют меньшие сенсоры, чем dSLR с кадрированным сенсором. Сенсоры Canon (1,3x — 1,6x) и Nikon (1,5x) больше сенсоров Olympus (2,0x кроп). Полнокадровые зеркальные фотокамеры имеют самые большие сенсоры.

Из-за меньшего размера сенсоров компактные камеры имеют большую глубину резкости, чем цифровые зеркальные фотоаппараты при той же диафрагме.

Размер сенсора камеры: Please Wait… | Cloudflare