Нажмите "Enter" для пропуска содержимого

Размер матрицы фотоаппарата: Матрица фотоаппарата — основа основ

Содержание

таблица. Физический размер матрицы фотоаппарата

Практически каждый современный человек сталкивался с непростой ситуацией по выбору цифрового фотоаппарата. Как его выбрать, чтобы получить качественные снимки? От чего зависит физическое качество снимка? Попытаемся, не углубляясь в тонкости, ответить на эти вопросы. Художественную ценность фотографии в данной статье рассматривать не будем.

Определяющие характеристики цифровой камеры – это количество мегапикселов и размер матрицы фотоаппарата

Что такое пиксел и матрицы? Матрица (синоним – сенсор) – это прямоугольный плоский элемент, заменивший фотоплёнку в старой фотокамере и преобразующий в электрические сигналы изображение, которое попало в неё через объектив. Эту информацию процессор аппарата после оцифровки записывает на карту памяти в виде файла. На матрице расположены пикселы — базовые элементы или точки (микроскопические фотоэлементы-транзисторы), из которых формируется цифровое изображение. Мегапиксел – миллион пикселов. Большинство покупателей ориентируются именно на этот параметр. Производителю цифрового аппарата намного дешевле установить в своё устройство новую матрицу с увеличенным количеством мегапикселов и запустить его в производство, нежели переработать практически всё устройство камеры и обеспечить его большой матрицей. Поэтому в магазине продавец заостряет внимание покупателя именно на параметре, отражающем число мегапикселов, и скромно замалчивает размер матрицы фотоаппарата.

Какие размеры матриц в фотоаппаратах различной стоимости?

Чем больше размеры пиксела и (как следствие) матрицы, тем качественнее снимок. Большой размер пиксела лучше воспринимает свет и точнее определяет цвет. Чем меньше размеры пиксела и матрицы, тем больше помех (шумов) на снимке. Поэтому много мегапикселов вовсе не означает, что качество снимка будет отличное. Размер матрицы – вот определяющий качество снимка и стоимость аппарата параметр. На нижеследующем снимке видна матрица зеркальной камеры. Очистка её производится с помощью специальной программы, которая установлена в фотоаппарате. Прикасаться к матрице руками и любыми предметами абсолютно недопустимо. Это прямой путь к выходу её из строя.

Какие размеры матриц фотоаппаратов бывают, в каких камерах они установлены?

Ответ на этот вопрос ниже.

Размеры матриц фотоаппаратов: таблица

Формат

или дюймы

диагонали

Физический размер, мм

Пример устройства
FF (FullFrame), полный кадр36 × 24Дорогие профессиональные фотокамеры. Canon, Nikon, Sony, Leica
APS-C23,5 × 15,6Зеркалки широкого ценового диапазона Nikon, Canon, Sony
APS-C22,3 × 14,9Зеркалки широкого ценового диапазона Canon, Sony, продвинутые беззеркалки
4/3″ или Micro 4/317,3 × 13,0Беззеркалки широкого ценового диапазона Panasonic, Olympus
1″12,8 × 9,6Беззеркалки Nikon, Samsung и продвинутые компактные фотоаппараты
1/2,3″6,16 × 4,62Подавляющее большинство мыльниц
1/3″4,69 × 3,52Фотокамеры смартфонов

Рекомендации по выбору фотокамеры

Если вы выбираете из нескольких устройств фотоаппарат по количеству мегапикселов, то окончательный вывод разумно делать после того, как выясните, матрицы какого размера в них установлены. Выбор стоит сделать в пользу той фотокамеры, в которой установлена матрица самого большого размера.

Если вы хотите снимать на камеру с большой матрицей, придётся мириться с её большими размерами и весом. Проанализировав рынок фотоаппаратов, становится понятно, что не существует пока небольших и дешёвых полнокадровых камер. А массовая мобильная фототехника сильно ограничена небольшим размером матрицы.

Если вы не предполагаете заниматься фотографией профессионально, то и не стоит тратиться на дорогой фотоаппарат с большим сенсором. Обычные цифровые дешёвые фотоаппараты (современные мыльницы) справятся с этой задачей ненамного хуже навороченных зеркалок и порадуют вас приличными снимками.

Не стоит забывать, что камеры в современных смартфонах также имеют неплохие параметры, которых вполне достаточно для оперативного создания хорошего снимка.

В заключение заметим, что на получение качественного снимка влияет много факторов. Самый важный из них – профессионализм фотографа. И расхожее мнение о том, что крутая камера – залог прекрасных снимков, так же далеко от истины, как и то, что дорогая кисть у художника – гарантия создания шедевров. Фотоаппаратура – всего лишь инструмент. Фотографирует человек, а не камера. Тем не менее в арсеналах у знаменитых фотохудожников трудно найти дешёвую мыльницу. Выбор за вами.

Про размеры матриц фотоаппаратов — Журнал Плотника — LiveJournal

Вот современные фотоаппараты. Ну, речь не о мыльницах, а о (полу)профессиональной технике — зеркалки, беззеркалки, дальномерки. Средний и большой цифровой формат рассматривать не будем по причине неметрической стоимости 🙂

У подавляющего большинства размер матрицы — 23.5mm на 15.6mm (с небольшими вариациями — у Кенона она чуть поменьше) или полноразмерные 36mm x 24mm.

А ведь это совершенно дурацкий, если разобраться, размер. Это соотношение сторон 2:3. Он только у одного формата бумажной фотографии такой — у кретинского 4 x 6in (10 x 15cm в Европах). Это весьма распространённый размер, по причине того, что один из самых дешёвых, его в любом минилабе любая собака тебе напечатает. Но любой человек, который снимал фотографии хорошего качества, а потом их печатал, знает, что на отпечатке 10 х 15 не видно вообще нихрена. И что фотографу, как художнику, очень обидно — из прекрасного снимка получается мелкота, где теряются все детали. И что напечатанная даже 5 x 7in (13 x 18cm) — она часто уже смотрится лучше. А напечатанная 8in x 10in (20 x 25cm) — ещё лучше. А уж 11 x 14in (28 x 36cm) — вообще красота, всё рассмотреть можно.

Но последние два размера вообще чуть ли не квадратные. Соответственно, при печати фотографии 8in x 10in (20 x 25cm) со стандартной матрицы фотоаппарата мы теряем почти 20% полезной площади сенсора! И фотографию приходится художественно перекадрировать под необходимый размер каждый раз. Дурево? Дурево.

Причина — как обычно, технический консерватизм, ибо ноги у современных популярных камер растут из камер плёночных, где кадр 36mm x 24mm обуславливался самим фотографическим материалом. Хотя никто вообще не запрещает сделать матрицу абсолютно любого размера и формата — хоть шестиугольную. Была бы моя воля — я бы делал фотоаппараты с квадратной матрицей или матрицей 4:5.

Немного изменить существующую ситуацию попробовал Олимпус. Они создали свой формат 4/3, но сделали его через задницу — ибо диагональ стандартного сенсора формата 4/3 ещё меньше, чем у кропнутого сенсора (кроп-фактор 2 вместо 1.5-1.6). Объяснять, чем меньший физический размер матрицы хуже — надеюсь, не надо.

Нет в жизни щасья!!!

У профессиональных цифровых камер среднего формата — например, Мамия 645ДФ+ размер матрицы, кстати ПРАВИЛЬНЫЙ — 56×41.5mm, то-есть практически 4:5. Но стоит такая камера — неметрически, под пять тыщ монет.

Хотя никто в принципе, не запрещает воткнуть матрицу с соотношением сторон 4:5 в обычный фотоаппарат.

Как зависит глубина резкости от размера матрицы

Для того, чтобы размыть фон на фотографии, нужно добиться маленькой глубины резкости. В любом учебнике вы найдёте три основных фактора, которые влияют на глубину резкости: диафрагма, фокусное расстояние объектива и дистанция фокусировки.

Вот так, например, диафрагма влияет на глубину резкости:

Но есть ещё один фактор, не такой очевидный.

Современные фотолюбители часто спорят о том, как зависит глубина резкости от размера сенсора фотоаппарата.

Это действительно очень сложный и запутанный вопрос, который не имеет однозначного ответа. И всё потому, что существует несколько точек зрения, и почти все они по-своему правильные.

Мы не смогли обойти эту тему стороной, поэтому собрали основные точки зрения, снабдили их примерами и записали этот видеоролик:

Видео, как обычно, короткое и ёмкое. Но если у вас нет возможности его сейчас посмотреть, можете прочитать статью ниже.

Итак, хороший способ что-то объяснить — это привести наглядный пример. Представим, что этот круг — изображение, которое создаёт объектив:

Мы будем подставлять под этот круг сенсоры разных размеров, как будто надеваем один и тот же объектив на разные фотоаппараты.

6х6 — самый большой сенсор, который смог поместиться в наш круг. Это плёночный средний формат. Он квадратный, поэтому смотрится немного необычно.

44х33 — это современный цифровой средний формат.

35 mm — в плёночную эпоху был самым распространённым, а теперь это формат цифровых полнокадровых камер продвинутого уровня.

APS — широко распространённый современный цифровой формат доступного ценового сегмента (так называемый кроп).

Хорошо видно, как постепенно фотография теряет большое количество деталей, которые обрезаются со всех сторон границами кадра. И в конце концов, маленькая APS матрица фиксирует только скучную центральную часть.

Теперь сравним самый большой кадр — 6×6 с самым маленьким — APS, чтобы понять, где глубина резкости больше, а где меньше.

 

И тут мы сталкиваемся с тремя разными точками зрения, которые вызывают так много споров вокруг этой темы.

1. ГРИП одинаковая

1) Сторонники первой точки зрения утверждают, что по сути ничего не поменялось, и глубина резкости на обоих снимках одинаковая. Ведь рисунок объектива остался прежним, мы просто взяли и вырезали кусок из этого рисунка.

2. Чем меньше матрица, тем меньше глубина резкости

Вторая точка зрения — техническая и лежит в основе расчётов, которые используют калькуляторы глубины резкости (например, 

этот). Чтобы соответствовать правилам расчёта, правое изображение нужно растянуть до размеров левого.

А чем больше мы растягиваем любое изображение, тем менее резким оно становится. Сравните эти два участка кадра. Правый явно более размытый.

Вместе с уменьшением общей резкости уменьшается и глубина резкости. Вот ещё пример с линейкой, который мы сделали одним объективом, но на разные камеры:

Левый снимок сделан на камеру Canon EOS 6D (35 mm), а правый на Canon EOS 550D (APS). Объектив одинаковый.

То есть, любой приличный калькулятор вам подтвердит, что чем меньше матрица, тем меньше глубина резкости и тем больше размывается фон.

Этот факт может нам показаться довольно странным, ведь мы знаем, как сложно размыть фон, например, снимая на крошечную камеру смартфона. Поэтому есть третья точка зрения, которая способна запутать вас ещё больше.

Большой матрица лучше размоет фон

Третья точка зрения — практическая. На практике нет смысла сравнивать эти два кадра, потому-что они получились слишком разными по крупности плана.

Добиться одинаковой крупности можно, если надеть на камеру с большей матрицей более длиннофокусный объектив. А мы знаем, что чем больше фокусное расстояние объектива, тем меньше глубина резкости.

В итоге получается, что на большой матрице фон размоется лучше. Хотя, это размытие происходит не благодаря размеру матрицы, а благодаря длиннофокусному объективу. Это важное замечание, но на него, обычно, закрывают глаза. И именно поэтому, чаще всего, происходит непонимание и путаница.

Давайте теперь ответим на вопрос, который мы задавали в самом начале.

Можно ли красиво размыть фон, снимая на маленькую матрицу?

Можно. Ведь, как мы убедились, сама по себе маленькая матрица даже лучше размывает фон, чем большая.

Такой будет фотография, если мы подставим под наш круг матрицу фотокамеры смартфона iPhone SE.

Но только увидеть всю красоту этого размытия вряд ли получится. Его слишком мало помещается в кадр. Маленькая матрица вынуждает производителей использовать более короткофокусные объективы, а вот они-то как раз плохо размывают фон. Например, на камере смартфона iPhone SE фокусное расстояние объектива всего 4 мм.

Минимальная глубина резкости, которой получилось добиться, снимая на Fujifilm X-T1 и на камеру смартфона iPhone SE.

Конечно, таким объективом размыть фон будет сложно, даже снимая на диафрагму f2.2.

Так что, если хотите получить красивое боке, всё таки лучше использовать сенсор побольше. Но не забывайте и про остальные факторы, которые тоже влияют на глубину резкости.

Ну и напоследок, если у вас нет возможности приобрести дорогостоящую камеру большого формата, существует способ искусственно увеличить размер сенсора.

Нужно последовательно внахлёст сделать несколько кадров с одинаковыми настройками, а потом склеить их в большую панораму.

Склейка панорамы — способ искусственно увеличить размер сенсора.

Данный метод мы описывали в этом видео:

У нас вообще много интересного и оригинального материала на фотографическую тему, так что подписывайтесь на нас в социальных сетях.

Напоминаем, что у нас ещё есть отличный авторский Телеграм канал без рекламы и взаимопиара — t.me/koldunovs. Там у нас есть чат фотографов, в котором можно общаться и обсуждать новые материалы.

Если вам нравится то, что мы делаем, пожалуйста, поддержите наши начинания. У нас много разных интересных идей, которые с вашей помощью реализовать будет намного проще.

Размер матрицы цифрового фотоаппарата — Мегаобучалка

Каждый начинающий фотограф-любитель при приобретении цифровой фотокамеры, как правило, руководствуется рядом параметров, среди них на одном из первых мест стоит разрешение матрицы — количество пикселей, расположенных на ее поверхности. Продвинутые пользователи и профессионалы обязательно перед покупкой поинтересуются физическим размером матрицы. То есть реальной площадью, на которой будут размещены активные пиксели.

Производители часто не указывают физический размер матрицы цифрового фотоаппарата, по неизвестной для меня причине, а продавцы обычно об этой величине ничего сказать не могут, однако если вы планируете подходить к приобретению фотокамеры (или фотокамер) профессионально, вы сможете физический размер матрицы рассчитать. Единственное, что вы можете найти в спецификации к камере, это размер, указанный в обратном количестве дюймов, к примеру, 1/3.2 это матрица с физическими размерами примерно 3.4Х4.5 мм. Размеры матриц, которые сейчас выпускаются, их отношение к полному кадру 35мм, а так же кроп фактор вы можете увидеть на рисунке.

Почему же профессионалы так трепетно относятся к физическому размеру матрицы цифрового фотоаппарата? Да потому что от него зависит ряд важнейших параметров. Во-первых, это шум — цифровые помехи на изображении и всевозможные искажения, во-вторых, это глубина резкости изображаемого пространства, или ГРИП, ну и, в-третьих, конечно, габариты, и вес самой камеры.

Начнем по-порядку. Цифровой шум — это искажения на изображении, он выглядит так, будто на снимке лежит пленка, на которую нанесены разноцветные точки. Количество «цифрового шума» на матрицах большего размера обусловлено тем, что пиксели «не наползают» друг не друга, между ними надежнее слой изоляции. Конечно, сам размер имеет значение — чем больше площадь, тем больше света может принять матрица за единицу времени, и тем сильнее полезный сигнал матрицы, тем меньше шума. Сигнал, полученный матрицей небольшого размера, приходится усиливать, конечно, пропорционально полезному сигналу усиливаются и становятся видимыми и шумы. Следует учитывать и возможности зарядов пробивать изоляцию между пикселями, получаются так называемые токи утечки, которые так же ведут к образованию шумов.

Далее, следует сказать о влиянии физического размера матрицы на глубину резкости изображаемого пространства (ГРИП). Какую бы формулу для расчета ГРИП вы не использовали, вы будете задействовать кроп фактор, то есть соотношение диагонали кадра соответствующего 35мм пленки и диагонали физического размера матрицы. Другими словами, для 35мм кадра или матрицы кроп фактор будет равен единице. На практике, это означает, что чем меньше физический размер матрицы фотоаппарата, тем показатель ГРИП будет выше, а портретную съемку с размытым фоном лучше выполнять, используя камеры с большим физическим размером матрицы, так как при небольшой матрице задний фон будет прорабатываться и становиться четким, вопреки вашему желанию.

Ну и напоследок о габаритах. Логично предположить, что чем больше площадь матрицы, тем большее «пятно» света на нее должно попасть, соответственно должен использоваться объектив больший, по размерам, что влечет увеличение размера и веса самой камеры.

Хватит гнаться за самым лучшим фотоаппаратом, используйте потенциал того, который у вас уже есть!

 

Ansel Adams. Jeffrey Pine, Sentinel Dome

Я знаю, что многие читатели блога мечтают о самом лучшем цифровом фотоаппарате и копят деньги, чтобы его купить.

По сути дела, каждый фотоаппарат оснащён затвором, который пропускает свет на светочувствительный датчик. Безусловно, есть различия в разработке, технических возможностях и последних технологиях. Однако у Анселя Адамса не было сегодняшних навороченных фотоаппаратов. У него было знание, как лучше снимать, и практика.

Потрясающую фотографию от посредственной отличает именно фотограф, а не фотоаппарат.

Сейчас вы узнаете, как ваш фотоаппарат может стать самым лучшим. Придётся лишь немного поработать.

1. Прочитайте инструкцию к вашему фотоаппарату. Если по какой-то причине у вас её больше нет, скорее всего, её можно найти в Интернете. Прочитайте обо всех функциях и особенностях вашего фотоаппарата — зная, как их использовать в полной мере, вы сможете получить прекрасные фотографии.

2. Снимайте как можно чаще, куда бы вы ни шли, захватите фотоаппарат с собой. Снимайте всё, что угодно. Когда вы замечаете что-то неинтересное, найдите способ сделать это привлекательным. В этом и заключается суть искусства.

3. Практикуйтесь в использовании ручного режима съёмки. Такой режим есть во всех зеркалках начального уровня, так что выберите настройки и сделайте снимок. Затем слегка измените один параметр и сделайте еще один снимок. На мой взгляд, это наилучший способ понять, как можно использовать свет при съёмке.

4.Для вас должна быть важен каждый полученный снимок. Одним из самых больших недостатков цифровой фотографии является возможность получать огромное количество снимков с наименьшими усилиями и материальными затратами. Мы покупаем дешёвые фотоаппараты, снимаем всё, что придётся, мало заботясь о том, что же попало в кадр. СТОП! Подумайте о том, что вы сейчас снимаете, найдите время сделать ваш снимок интересным. У вас появится мышление фотографа, и качество снимков улучшится в 10 раз.

5. Храните ваши лучшие снимки в специально отведённом месте, остальные удалите. Профессиональные фотографы делают тысячи снимков, но только самые лучшие показывают клиенту. Снимайте для себя, вы и есть ваш клиент. В один прекрасный день, вы взглянёте на них, и будете поражены.

6. Почитайте афоризмы и высказывания о фотографии от знаменитостей. Возможно, это натолкнет вас на интересные идеи и мысли.

А теперь за работу.

Где находится матрица в фотоаппарате. Взгляд изнутри: матрицы цифровых камер

Матрица является светочувствительной поверхностью, на которой через объектив попадает свет и преобразуется в электронные импульсы, а после обработки процессором, сохраняются на карте памяти как фотографии в виде цифрового кода. Можно сказать функцией матрицы является оцифровка света попавшего на его поверхность, называется ещё и сенсор, фотодатчик.

В компактных камерах это не имеет большого значения. Поэтому важно знать основные понятия светочувствительных матриц. Это позволит нам иметь вдумчивую и сознательную покупку недостатков и преимуществ, которые будут включены в модель камеры. Это облегчает выбор камеры, которая соответствует нашим потребностям, и гораздо проще работать с самой камерой, благодаря известному способу записи изображений. Поскольку количество мегапикселей и тип матрицы можно опустить, нельзя забывать о размере матрицы и соотношении ее размера с фотодиодами, которые она имеет.

Разрешение матрицы фотоаппарата

Матрица фотоаппарата состоит из датчиков пикселей, от количества пикселей зависит разрешение цифрового изображения, чем больше пикселей, тем выше детализация кадра, тем чётче будут видны маленькие детали. Количество пикселей на DSLR камерах обозначается словом Megapixel. Современные фото датчики цифровых фотоаппаратов имеют 8-24 миллионов пикселей.

Чем у фотоаппарата большая матрица, тем меньше глубина резкости на снимке!

Размера матрицы фотоаппарата влияет и на размер пикселя, площадь пикселя у большой матрицы больше, и соответственно, светочувствительность и цветопередача лучше, а шумов меньше. От этого можно сделать вывод, что важно не только количество пикселей, но и крупность. В этом каждый может убедиться если сравнит картинку снятую мельницей c 12 megapixel и DSLR-ом у которого например 10 megapixel.

Каждый пиксель формирует одну точку на изображении и чем больше разрешение матрицы, тем выше детализация получаемого снимка. Количество пикселей на матрице называется разрешением и измеряется в megapixel. 1 megapixel = один миллион (1 000 000) пикселей.

Если в характеристиках DSLR камеры написано, что самый большой размер изображение 5616 на 3744, то получается, что разрешение матрицы фотоаппарата 22 мегапиксель (5616×3744=21026304).

Физический размер матрицы — одна из важнейших характеристик фотоаппарата, который непосредственно влияет на качество изображение. Из названия уже понятно, что речь о геометрических размерах а длина и ширина сенсора измеряется в миллиметрах, в характеристиках некоторых камер размер обозначается как диагональ матрицы в дюймах как 2/3″. Величина в дюймах указывается обратная величина, и поэтому при покупке камеры нужно выбрать ту, у которой число после дроби меньше.

Если вы должны выбрать из 2 камер у которых одинаковое число 12 мегапикселей, но у первой матрица 1/2.5″, а у второй 1/1.8″ — лучше взять вторую — размер пикселя будет больше, соответственно, и качество снимков лучше.

Здесь вы можете увидеть таблицу, где приведены соотношение диагонали к геометрическому размеру.

Размер влияет на количество цифрового шума , передаваемого вместе с основным сигналом на матрицу. Чем больше физический размер матрицы, тем больше ее площадь и тем больше света на нее попадает, в результате чего полезный сигнал матрицы будет сильнее и соотношение сигнал / шум будет лучше. Это позволяет получать качественную картинку с естественными цветами.

В последние годы для указывания размера сенсора используют ещё и коэффициент кроп-фактор (crop factor) , который показывает во сколько раз сенсор фотоаппарата меньше полного кадра (full frame) ,

Ниже на рисунке можете увидеть и сравнить размеры матриц разных цифровых фотоаппаратов.

Светочувствительность – это свойство светочувствительного материала, то есть пленки или матрицы. Светочувствительность указатель того, как быстро материал «впитывает» свет. По мировым стандартам светочувствительность обозначается ISO .

При съёмке пленочным фотоаппаратом для повышения светочувствительность, используют фотоплёнки с разными ISO , а в цифровом фотоаппарате повышения ISO делается с помощью кнопок или меню. Шкала в основном имеет такой — 100,200,400,800,1600,3200,6400,12800. Чем больше значение ISO, тем больше светочувствительность материала.

Чем выше ISO , тем меньше требуется света для съёмки и способность камеры снимать в условиях с низкой освещенностью повышается. Показатель чувствительности матрицы указывает на то, насколько сильно усиливается сигнал, поступающий от нее. А это значит, что чем выше значение ISO , тем сильнее будет усиливаться сигнал, но вместе с ним будут усиливаться и шумы. Из этого следует, что увлекаться большими значениями не стоит, потому что в этом случае повышается уровень шума, картинка получается очень зернистым, и даже бесполезным.

Высокие значения приходят на помощь в основном ночью или вечером, в тёмных помещениях, в клубах, даже в домашних условиях и при съемке быстродвижущихся объектов, когда нужно снимать с высокой выдержкой. Рекомендуемое значение ISO до 400 единиц.

Типы матриц фотоаппаратов

При выборе камеры, одним из важных факторов является тип матрицы фотоаппарата.

Сегодня мировые гиганты в своих DSLRах используют сенсоры двух типов. Первая – это ПЗС (CCD) , вторая — КМОП (CMOS) .

На сегодняшний технология CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor) завоевала более 90% мирового рынка, а технология CCD (Charge-Coupled Device) уже уходит во второй план.

Преимуществ CMOS -технологии, это низкое энергопотребление. CMOS сенсоры содержат в себе аналого-цифровые преобразователи и усилители, что делает низким стоимость конечного продукта.

Преимуществом CCD является низкий уровень шумов, высокая заполняемость пикселов (около 100%) и большой динамический диапазон.

Матрица фотокамеры служит для преобразования попадающего на нее с объектива светового потока в электрические сигналы, которые затем камера и преобразует в снимок. Делается это при помощи фотодатчиков, расположенных на матрице в большом количестве.

Что такое матрица фотоаппарата — это микросхема, состоящая из фотодатчиков, которые реагируют на свет.

Структура самой матрицы является дискретной, то есть состоящей из миллионов элементов (фотоэлементов), преобразующих свет.

Поэтому в характеристиках фотоаппарата как раз и указывается количество элементов матрицы, которое мы знаем как мегапиксели (Мп) . 1 Мп = 1 миллиону элементов.

Именно от самой матрицы и зависит количество мегапикселей фотоаппарата, которое может принимать значение от 0.3 (для дешевых телефонных фотоаппаратов) до 10 и больше мегапикселей у современных фотоаппаратов. Например, 0,3 Мп это в переводе уже 300 тысяч фотоэлементов на поверхности матрицы.

  • Физический размер
  • Разрешение (мегапиксели)
  • Светочувствительность
  • Отношение сигнал-шум

Внешний вид матрицы

Сама матрица фотоаппарата формирует черно белое изображение, поэтому для получения цветного изображения, элементы матрицы могут покрывать светофильтрами (красный, зеленый, синий). И если сохранять фотографию в формате JPEG и TIFF, то цвета пикселей фотоаппарат вычисляет сам, а при использовании формата RAW пиксели будут окрашены в один из трех цветов, что позволит обработать такой снимок на компьютере без потери качества.

Физический размер

Еще одной характеристикой матрицы является размер. Обычно размер указывается как дробь в дюймах. Чем больше размер, тем меньше шума будет на фотографии и больше света регистрируется, а значит, больше оттенков получится.

Размер матрицы очень важный параметр всего фотоаппарата.



Разные размеры матрицы

Чувствительность и шумы

В фототехнике применительно к матрицам используется термин «эквивалентная» чувствительность. Происходит это потому, что настоящую чувствительность измеряют различными способами в зависимости от назначения матрицы, а применяя усиление сигнала и цифровую обработку, можно сильно изменить чувствительность в больших пределах.

Светочувствительность любого фотоматериала показывает способность этого материала преобразовывать электромагнитное воздействие света в электрический сигнал. То есть, сколько нужно света, что бы получить нормальный уровень электрического сигнала на выходе.

Размер и количество пикселей

Размер матрицы и ее разрядность в мегапикселях связаны между собой такой зависимостью: чем меньше размер, тем должно быть и меньше мегапикселей. Иначе из-за близкого размещения фотоэлементов возникает эффект дифракции и может получиться эффект замыливания на фотографиях, то есть пропадет четкость на снимке.

Еще размер матрицы и ее разрешение определяют размер пикселя и соответственно динамический диапазон, который показывает возможность фотокамеры отличить самые темные оттенки от самых светлых и передать их на снимке.

Так же чем больше размер пикселя, тем больше отношение сигнал-шум ведь больший по размерам пиксель может собрать больше света и увеличивается уровень сигнала. Поэтому при одинаковом размере матрицы меньшее количество мегапикселей может быть даже полезнее для качества фотографии.

Чем больше физический размер пикселя (англ. pixel — picture element), тем больше он сможет собрать падающего на него света и тем больше будет соотношение сигнал-шум при заданной чувствительности. Можно и по-другому сказать: при заданном соотношении сигнал-шум будет выше чувствительность. Это означает, что можно увеличивать значение чувствительности при настройке экспозиции без боязни получить шумы на фотографии. Разумеется шумы появятся, только значение ISO, при котором это произойдет, будет разным для разных фотокамер. Поэтому зеркалки со своими большими матрицами по этим показателям сильно опережают компакты.

Размер пикселя зависит от физического размера матрицы и её разрешения. Размер пикселя влияет на фотографическую широту. Дополнительно о .


Матрица на плате

Разрешение

Разрешение матрицы зависит от количества используемых пикселей для формирования изображения. Объектив формирует поток света, а матрица разделяет его на пиксели. Но оптика объектива также имеет свое разрешение. И если разрешение объектива не достаточное, и он передает две светящиеся точки с разделением черной точкой как одну светящуюся, то точного разрешения фотоаппарата, которое зависит от значения Мп, можно и не заметить.

Поэтому результирующее разрешение фотокамеры зависит и от разрешения матрицы и от разрешения объектива, измеряемое в количестве линий на миллиметр.

И максимальным это разрешение будет, когда разрешение объектива соответствует разрешению матрицы. Разрешение цифровых матриц зависит от размера пикселя, который может быть от 0,002 мм до 0,008 мм (2-8 мкм). Сегодня количество мегапикселей на фотосенсоре может дистигать значения 30 Мп.


Структура матрицы

Отношение сторон матрицы

В современных фотоаппаратах применяются матрицы с форматами 4:3, 3:2, 16:9. В любительских цифровых фотоаппаратах обычно используется формат 4:3. В зеркальных цифровых фотоаппаратах обычно применяют матрицы формата 3:2, если специально не оговорено применение формата 4:3. Формат 16:9 редко используется.

Тип матрицы

Раньше в основном использовались фотосенсоры на основе ПЗС (прибор зарядовой связи, по-английски CCD — Charge-Coupled Device). Эти матрицы состоят из светочувствительных светодиодов и используют технологию приборов с зарядовой связью (ПЗС). Успешно применяется и в наше время.

Но в 1993 году была реализована технология Activ Pixel Sensors. Её развитие привело к внедрению в 2008 году КМОП-матрицы (комплиментарный металл-оксид-полупроводник, по-английски CMOS — Complementary-symmetry/Metal-Oxide Semiconductor). При этой технологии возможна выборка отдельных пикселей, как в обычной памяти, а каждый пиксель снабжен усилителем. Так же матрицы на этой технологии могут иметь и автоматическую систему настройки времени экспонирования для каждого пикселя. Это позволяет увеличить фотографическую широту.

Фирма Panasonic создала свою матрицу Live-MOS-матрицу . Она работает на МОП технологии. Применяя такую матрицу можно получить живое изображение без перегрева и увеличения шумов.

Размер матрицы цифрового фотоаппарата — Fantastic Factory

Каждый начинающий фотограф-любитель при приобретении цифровой фотокамеры, как правило, руководствуется рядом параметров, среди них на одном из первых мест стоит разрешение матрицы — количество пикселей, расположенных на ее поверхности. Продвинутые пользователи и профессионалы обязательно перед покупкой поинтересуются физическим размером матрицы. То есть реальной площадью, на которой будут размещены активные пиксели.

Производители часто не указывают физический размер матрицы цифрового фотоаппарата, по неизвестной для меня причине, а продавцы обычно об этой величине ничего сказать не могут, однако если вы планируете подходить к приобретению фотокамеры (или фотокамер) профессионально, вы сможете физический размер матрицы рассчитать. Единственное, что вы можете найти в спецификации к камере, это размер, указанный в обратном количестве дюймов, к примеру, 1/3.2 это матрица с физическими размерами примерно 3.4Х4.5 мм. Размеры матриц, которые сейчас выпускаются, их отношение к полному кадру 35мм, а так же кроп фактор вы можете увидеть на рисунке.

Почему же профессионалы так трепетно относятся к физическому размеру матрицы цифрового фотоаппарата? Да потому что от него зависит ряд важнейших параметров. Во-первых, это шум — цифровые помехи на изображении и всевозможные искажения, во-вторых, это глубина резкости изображаемого пространства, или ГРИП, ну и, в-третьих, конечно, габариты, и вес самой камеры.

Начнем по-порядку. Цифровой шум — это искажения на изображении, он выглядит так, будто на снимке лежит пленка, на которую нанесены разноцветные точки. Количество «цифрового шума» на матрицах большего размера обусловлено тем, что пиксели «не наползают» друг не друга, между ними надежнее слой изоляции. Конечно, сам размер имеет значение — чем больше площадь, тем больше света может принять матрица за единицу времени, и тем сильнее полезный сигнал матрицы, тем меньше шума. Сигнал, полученный матрицей небольшого размера, приходится усиливать, конечно, пропорционально полезному сигналу усиливаются и становятся видимыми и шумы. Следует учитывать и возможности зарядов пробивать изоляцию между пикселями, получаются так называемые токи утечки, которые так же ведут к образованию шумов.

Далее, следует сказать о влиянии физического размера матрицы на глубину резкости изображаемого пространства (ГРИП). Какую бы формулу для расчета ГРИП вы не использовали, вы будете задействовать кроп фактор, то есть соотношение диагонали кадра соответствующего 35мм пленки и диагонали физического размера матрицы. Другими словами, для 35мм кадра или матрицы кроп фактор будет равен единице. На практике, это означает, что чем меньше физический размер матрицы фотоаппарата, тем показатель ГРИП будет выше, а портретную съемку с размытым фоном лучше выполнять, используя камеры с большим физическим размером матрицы, так как при небольшой матрице задний фон будет прорабатываться и становиться четким, вопреки вашему желанию.

Ну и напоследок о габаритах. Логично предположить, что чем больше площадь матрицы, тем большее «пятно» света на нее должно попасть, соответственно должен использоваться объектив больший, по размерам, что влечет увеличение размера и веса самой камеры.

Размер матрицы фотоаппарата — какой датчик лучше?

Является ли APS-C / Full Frame лучшей стратегией для производителей камер?

Производство ассортимента продукции, ориентированной на APS-C и полнокадровые FF (full frame) камеры, является одним из тех стратегических решений, которые, кажется, заложены в основу большинства компаний. Если Canon и Nikon считают, что это  основная черта для потребителей, то это должен быть отраслевой стандарт, которому следуют все. Тем не менее, рынок камер более разносторонний, чем этот, и имеет удивительное происхождение. Итак, какова лучшая стратегия?

Чтобы понимать различия в цифровые матрицах, используемые внутри ILC (Interchangeable Lens Compact) камерах, вам необходимо понимать устройство пленочных камер. Мы принимаем 35-миллиметровый промышленный стандарт как должное, хотя признаем, что 60-миллиметровый (в диапазоне соотношений сторон) сыграл свою роль. Конечно, здесь речь идет о рулонной пленке, тогда как самые популярные размеры листовой пленки включают 4″x5″, 5″x7″ и 8″x10″ (в дюймах). Итак, откуда берется 35 мм (и его своеобразное соотношение сторон 3х2)?

35 мм пленка

Джордж Истман был одним из первых, кто изготовил 35-миллиметровую пленку, используя новый формат рулонной пленки из целлулоида; однако, это не объясняет, почему это стало стандартом фильма. Создание Уильямом Диксоном (работая на Томаса Эдисона) предшественника кинокамеры – кинетоскопа – послужило толчком для 35 мм с его рамками 18×24 мм. Помните, что полоса пленки была шириной 35 мм (возможно, вырезана из 70 мм) или, скорее, 1 3/8 “. В кинетоскопе пленка проходила вертикально с четырьмя перфорациями на каждой стороне для подачи пленки, давая фактическую ширину изображения 1 “или ~ 24 мм. Почему это было 18 мм в высоту? Опять же, придерживаясь имперских единиц, Диксон, похоже, экспериментировал с 1 “, ¾” и ½ “. Квадратный формат композиционно не мог быть и речи, в то время как ½” было бы слишком маленьким размером кадра. Казалось бы, ¾ “был наиболее логичным выбором по качеству и был близок к соотношению сторон 4: 3 золотого сечения. Он также давал 16 кадров на фут пленки и, возможно, 16 кадров в секунду.

Именно Оскар Барнак из Leica определил формат фотоаппаратов, хитро повернув камеру вбок, чтобы получить широкую рамку изображения (Ur-Leica 1913 года). Стандартный кадр фильма был удвоен, создавая негатив 36×24 мм с восемью перфорациями на кадр. Это, вероятно, должно было упростить транспортировку пленки с использованием существующего оборудования, но привело к изменению соотношения сторон до менее чем идеального 3:2. В 1940-х Nikon попробовал «правильный» 32×24 мм с дальномером Nikon 1, но добился небольшого успеха.

Ранние датчики DSLR (Digital single-lens reflex)

В самых ранних зеркальных фотокамерах, таких как Kodak DCS 200, фактически использовались стандартные корпуса зеркальных фотоаппаратов, заменявшие пленку цифровой матрицей, а затем обеспечивающие соединения с процессором и хранилищем. Камера удвоилась по размеру, но была портативна для журналистов. Это были первоклассные продукты (DCS 100 стартовал от 20 000 долларов США), а датчик был одним из самых дорогих компонентов.

В 1991 году DCS-100 имел 1,3-мегапиксельный сенсор размером 20,5х16,4 мм, обеспечивающий кроп-фактор = 1,75х. В 1992 году ему удалось заменить меньшую (13,8 x 9,2 мм) 1,5-мегапиксельную DCS-200 с 2,5-кратным кроп-фактором. До выпуска Canon 1D в 2002 году потребовалось появление полноразмерного сенсора в DSLR (исключая Contax N Digital), после чего Kodak последовал примеру DCS Pro 14n, который также был с более высоким разрешением и дешевле.  Это стало началом конца линии DCS.

Это было время экспериментов для производителей DSLR. Серия Nikon D1 в 1999 году (и последующие D2) шли с датчиками APS-C и имела преимущество в раннем выходе на рынок. В 2001 году Canon использовал датчик ASP-C в EOS-D30, ориентированного на потребителя, а затем в 2002 году – с технологией 1D с датчиком APS-H (28,7×19,1 мм). В этом же году он перешёл на  полный кадр в виде 1D. Nikon не последует этому примеру до выпуска D3 и D300 в 2007 году с использованием так называемых датчиков FX и DX.

Тем временем Olympus выпустила систему Four Thirds с Kodak, используя сенсор 18×13,5 мм, с 2-кратным кроп фактор, в то время как Pentax (с * istD) и Fuji (через серию FInePix S Pro) стали APS-C. Раннее появление Minolta на цифровой рынок с RD-175 затормозилось, и APS-C Maxxum 5D появился только в 2005 году, а затем превратился в серию Sony Alpha.

Средний формат и беззеркальный

Из вышесказанного может показаться, что стандарт APS-C / FF уже стали стандартами, но два, казалось бы, далеких развития сместили акцент. Первым был формат цифрового носителя, который возник благодаря появлению среднего формата и стал выбором многих профессионалов, для которых качество изображения было первостепенным и, возможно, наилучшим примером этого являются камеры от Hasselblad и Bronica. Используя модульную конструкцию, было относительно легко дооснастить цифровую заднюю часть; однако, они оставались относительно громоздкими по сравнению с их 35-миллиметровыми родными братьями. Pentax отличается тем, что представляет 6×7, систему среднего формата с про-спецификациями, которая все еще работает в настоящее время; однако именно уровень 645 потребителя послужил основой для его перехода на цифровой. Pentax не был первым на рынке со средним цифровым форматом – Leaf выпустил цифровые задники в 1990-х годах, в то время как Mamiya был первым, кто выпустил ZD в 2004 году – однако 645D 2010 года был значительно дешевле конкурентов и производил высококачественные изображения. Датчик 44×33 мм стал мейнстримом.

К 2000 году вся камеральная индустрия должна была развернуться в сторону беззеркалок, начиная с Micro Four Thirds (MFT). Sony и Samsung быстро последовали за APS-C NEX3 и NX200 соответственно, к которым присоединились Fuji (X-Pro1), Pentax (K-01) и Canon (EOS M) в 2012 году. В 2011 году было выпущено две заметных линейки продуктов. В системе Nikon 1 использовался сенсор CX (1 “) (13,2×8,8 мм), который был весьма впечатляющим по сравнению с первым MILC Pentax, тогда как Q имел 1 / 2,3-дюймовый датчик IBIS (6,17 x 4,55 мм). Оба были компактными системами, причем оба производителя выбрали системы, меньшие, чем MFT.

Почему APS-C?

При рассмотрении истории размеров сенсоров, используемых в зеркальных фотокамерах, APS-C доминирует на рынке, и полезно помнить, что название происходит от злополучного негатива от Advanced Photo System «Classic», который был представлен в 1996 году и едва сохранился до наших дней. 2011. Размер кадра 25,1 × 16,7 мм имеет такое же соотношение сторон 3: 2, что и 35 мм, но возвращает нас к исходным размерам кинетоскопа.

Итак, почему APS-C? Доминирование 35 мм имеет первостепенное значение, так как ожидания фотографов и существующие системы линз были построены вокруг него. Поэтому уместно обобщить влияние фактора культуры на полученное изображение. Для стандартного 35-миллиметрового объектива круг изображения будет выходить за пределы сенсора, существенно обрезая его и, таким образом, уменьшая поле обзора, отсюда и название. Для объективов, разработанных APS-C, это дает преимущество фокусного расстояния в самой резкой части объектива и, как правило, более легкую оптику и более дешевые датчики. Глубина резкости также увеличивается, что может быть полезно для определенных стилей фотографии.

APS-C, следовательно, достаточно отличается от датчиков других размеров, чтобы предлагать двойное использование. Во-первых, меньший размер полезен для спорта, дикой природы и уличных фотографов. Во-вторых, он обеспечивает более низкий ценовой барьер для входа для фотографов-любителей, желающих приобрести полнофункциональную систему камер, но при этом может начать использовать творческие возможности, предлагаемые полнокадровыми системами.

Какова правильная стратегия?

Размер сенсора так же важен для дифференциации рынков, как и технические компетенции FF / APS-C существует по очевидным причинам: он обеспечивает разумный компромисс между возможностями, которые можно дифференцировать по цене и сегментировать на отдельные рынки. Canon принял это с самого начала, и Nikon и Sony (Minolta) последовали их примеру.

Тем не менее, поиск коммерческого успеха привел к исследованию диапазона размеров датчиков. Olympus и Panasonic отстаивают MFT как лучший компромисс, особенно для видео и уличной / туристической фотографии. Будущее Olympus сейчас в движении, а Panasonic также отстаивает FF, будущее MFT неопределенно. Nikon и Pentax оба стали меньше с системами 1 и Q, что имело большой смысл в то время; с большими, прибыльными, потребительскими продажами предложение специализированных камер, нацеленных на этот рынок, было очевидным. Мало ли они знали, что смартфон будет узурпирован, что привело к гибели обеих систем.

Pentax застрял с APS-C в течение длительного времени, хотя мы не должны забывать об успешном 645D (и 645Z), который, кажется, осиротел. Было поздно выходить на рынок с К-1, который демонстрирует нежелание охватить весь кадр. Это подводит нас к Fuji, который давно придерживается APS-C от своих ранних зеркальных камер до линейки X-серии. Как один из первых производителей чипов, он также пытался дифференцировать свои предложения с помощью датчиков Super CCD и X-Trans. Поэтому интересно, что он решил отказаться от полного кадра и перейти непосредственно к среднему формату с выпуском GFX 50S в 2017 году.

В дальнейшем, какова правильная стратегия? В настоящее время для производителей камер крайне важна способность оставаться актуальными на рынке. Традиционные пользователи выглядят удовлетворенными ортодоксальностью APS-C / FF. Это соответствует текущим потребностям, основанным на их прошлом использовании. Однако рынок развивается не так, и это является причиной для сомнений в коммерческой жизнеспособности Olympus. Именно поэтому Nikon отменил Систему 1, быстро разработал и выпустил Систему Z. Sony в нужный момент развернулась, чтобы извлечь выгоду из изменяющегося рынка, в то время как Fuji был достаточно сдержанным.

Значит ли это, что маленький формат исчез? Вполне возможно, не потому, что системы технически не превосходны, а потому, что традиционный потребительский рынок испарился и только MFT заполняет пробел. Большой вопрос для размышления – сколько APS-C займет в будущем. Если качество является основным отличительным признаком для производителей, то для достижения этой цели можно предложить более крупные датчики. Fuji, похоже, будет придерживаться своей стратегии APS-C / MF, но можем ли мы увидеть других производителей, которые изменились? Я уже размышлял о возможности для Nikon предлагать MF в Z-креплении и хотя E-mount ограничена, может ли Sony также предложить MF в рамках нового крепления? Canon, пожалуй, самый привлекательный производитель, и его вступление в MF может ознаменовать захватывающую эру развития.

Понимание размера сенсора камеры в фотографии

Размер сенсора вашей камеры важен, потому что он влияет на качество изображения. Между двумя камерами с одинаковым количеством пикселей та, у которой физически больший сенсор, будет давать изображения лучшего качества. Это связано с тем, что фоторецепторы, которые мы теперь называем пикселями, больше на сенсоре большего размера.

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

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

Самым дорогим компонентом камеры обычно является датчик, а это означает, что камеры с датчиками большего размера, как правило, значительно дороже, чем камеры с датчиками меньшего размера.

Корпус камеры, как правило, также необходимо сделать больше, чтобы вместить больший датчик и разместить линзы, необходимые для создания большего круга изображения.

Подводя итог, можно сказать, что камеры с матрицей большего размера, как правило, больше и дороже, чем камеры с матрицей меньшего размера, и они обеспечивают лучшее качество изображения.

 

Сенсор камеры больше или меньше пикселей?

Как упоминалось ранее, датчики большего размера позволяют увеличивать пиксели, что положительно влияет на качество изображения, снижая уровень шума и расширяя динамический диапазон. Аналогичных результатов можно добиться, уменьшая количество пикселей с меньшим размером сенсора камеры.

Однако большее количество пикселей часто рассматривается как положительный момент, поскольку изображения становятся больше 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, предлагают улучшенные характеристики при слабом освещении благодаря достаточно низкому количеству пикселей (16 миллионов в случае D4S) и большой (полнокадровой) матрице.

Это делает их довольно универсальными, но изображения не особенно 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 мегапикселя на своем полном кадре. датчик.

Эта камера способна отображать огромное количество деталей, но это не лучший выбор для съемки в условиях очень слабого освещения. Будет интересно посмотреть, как поведет себя камера Canon EOS 5DS с 50-миллионным разрешением, когда она 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 так, потому что их датчик имеет примерно такой же размер, как и классический формат на пленке меньшего формата APS-C.

Размер этих сенсоров обычно составляет 23,6×15,7 мм в камерах Nikon, Pentax и Sony или 22,2×14,8 мм в камерах Canon. Формат Micro Four Thirds использует меньший размер сенсора камеры, который составляет 17.3х13мм.

Размер датчика во многих компактных камерах и некоторых компактных системных камерах часто указывается в имперских 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 датчик имеет размеры около 8,6×6,6 мм и больше, чем 1/1,7-дюймовый (7,6×5,7 мм) и 1/2/3-дюймовый (1/0,6667-дюймовый или 5.датчик 76×4,29 мм).

Хотя полнокадровые датчики и датчики формата APS-C обычно используются в цифровых зеркальных фотокамерах и компактных системных камерах, есть некоторые компактные камеры с датчиками большего размера.

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

Стоит потратить время на проверку размера сенсора камеры в дополнение к количеству пикселей, когда вы планируете покупку.

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 охвата датчика меньшего размера.

Следовательно, изображение будет выглядеть как обрезанная версия того, что было снято полнокадровой камерой, или как если бы объектив был увеличен до большего фокусного расстояния.Из-за этого датчики меньшего размера часто называют имеющими коэффициент «кропа» или «увеличения фокусного расстояния».

Это предназначено для описания того, как изображения будут выглядеть по сравнению с изображениями, снятыми на полнокадровые камеры. Зеркальные фотокамеры Canon формата APS-C имеют 1,6-кратное увеличение, а модели Nikon — 1,5-кратное увеличение.

Это означает, что в формате APS-C объектив с фокусным расстоянием 100 мм будет давать изображения, похожие на изображения, снятые с фокусным расстоянием 160 мм на полнокадровой камере Canon, в то время как эффективное фокусное расстояние объектива такой же длины на камере формата Nikon APS-C составит 150 мм. .

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

Однако они чаще обсуждаются с точки зрения их эффективного фокусного расстояния. Canon Ixus 27 HS, например, имеет сенсор размером 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 датчика камеры

В то время как полнокадровые камеры ценятся за больший, чем в среднем, размер сенсора камеры, в расцвете пленочных 35-мм камер фактически назывались моделями «малого формата».

Камеры среднего формата, которые снимали 120 пленок и создавали негативы размером 6×7 см, 6×6 см или 6×4,5 см, были обычным выбором для профессиональных фотографов и преданных энтузиастов.

Тем не менее, те, кто хотел лучшего качества изображения, выбирали широкоформатные камеры, которые снимали листы пленки и создавали изображения размером 10×8 дюймов или 5×4 дюйма.

Несмотря на то, что в наши дни доступны цифровые камеры среднего формата, их высокая цена уверенно ставит их в сферу профессиональных фотографов.

Их датчики, однако, на самом деле намного меньше, чем негативы среднего формата, и, независимо от названия, даже Pentax 645Z обладает датчиком, который на самом деле измеряет 44×33 мм, а не 60×45 мм негативов его одноименной пленки.

Что такое средний формат в фотографии?

Описание размера сенсора камеры

+ таблица сенсоров (2021 г.)

Начнем с того, что развеем миф о мегапикселях, в который до сих пор верят многие: большее количество мегапикселей НЕ означает более высокое качество изображения.

Даже новейшая камера iPhone не может конкурировать с 12-мегапиксельной полнокадровой цифровой зеркальной фотокамерой по четкости и чистоте тонов и цветов. Уже давно установлено, что размер сенсора играет важную роль в определении того, насколько детализировано ваше изображение, а устройства меньшего размера просто не могут упаковать полнокадровый сенсор. Это тот случай, когда размер имеет значение.

Какую роль играет размер датчика изображения?

Миллионы светочувствительных точек на сенсоре камеры определяют, сколько света используется для создания одной фотографии.Следовательно, чем больше сенсор, тем больше света он использует для создания качественной фотографии.

Значит мегапиксели не влияют на качество фото?

По этому поводу между многими фотографами идет ожесточенная борьба. Некоторые утверждают, что 16 мегапикселей достаточно для отличных фотографий, а другие говорят, что в таком размере не хватает деталей.

На мой взгляд, количество мегапикселей действительно влияет на качество изображения, НО только в сочетании с эффективной сенсорной технологией, качеством объектива и другими важными функциями камеры.

Дополнительное разрешение в виде большего количества мегапикселей может сыграть вам на руку, если вам нужны огромные фотографии (например, настенные росписи). В противном случае вы можете ограничиться 16 мегапикселями и вместо этого инвестировать в полнокадровый сенсор, чтобы получить максимально качественное финальное изображение.

Что такое битовая глубина в фотографии и как она работает?

Для цифровой фотографии одним из важнейших параметров является глубина цвета. Его часто называют глубиной пикселей или разрешением в битах. Он характеризует количество бит информации в пикселе изображения.Другими словами, это количество оттенков, соответствующих каждому пикселю изображения.

Точность связи оценивается по битовой шкале. Системы с более высокой битовой глубиной позволяют более точно описать информацию, собираемую каждым пикселем.

Число битов определяет все цветовые возможности, которые один пиксель может представить в фотографии, что известно как битовая глубина. Битовая глубина определяет, сколько шагов или возможных вариаций в тональном диапазоне может быть передано.

Впрочем, все это ничего не значит, если у вас нет отличного сенсора камеры.

Преимущества больших сенсоров камеры

Как я уже упоминал, большой размер сенсора позволяет камере делать качественные фотографии, но это не единственное их преимущество.

Большие датчики помогут вам добиться меньшей глубины резкости; другими словами, выделение объекта в фокусе и размытие фона. Чем меньше сенсор, тем сложнее добиться такой изоляции… поэтому вам понадобится объектив с более широкой апертурой.

Кроме того, датчики большего размера способны создавать меньше шума, поскольку вокруг пикселей больше «дышащего пространства». С датчиками меньшего размера многие пиксели упакованы в ограниченное пространство, что делает шум более заметным, особенно при увеличении ISO и/или фотографировании глубоких теней.

Большие датчики имеют один существенный недостаток: они не компактны. Много места занимают не только датчики, но и размер объектива… который должен быть достаточно большим, чтобы покрыть датчик.Конечно, проще использовать маленький смартфон… Это компромисс в отношении качества изображения, поскольку он всегда под рукой и не требует особых условий.

Это одна из многих причин, почему профессиональные камеры намного дороже обычных телефонов.

* Размеры сенсора указаны не в точном масштабе, а в приближении, демонстрирующем разницу.

В приведенном выше примере вы можете видеть, что чем меньше датчик, тем меньшую площадь он покрывает для одной фотографии (при условии, что используется одинаковое фокусное расстояние).Самый маленький датчик, 1/2,5, используется в большинстве iPhone.

Чтобы iPhone мог захватить ту же область, что и полнокадровая камера, вам пришлось бы использовать гораздо более широкое фокусное расстояние. Это приведет к совершенно другой перспективе, поскольку более широкое фокусное расстояние будет сильно преувеличивать кажущиеся расстояния между фокусными точками (насколько большими или маленькими будут казаться элементы фона).

Другими словами, горы и деревья на заднем плане будут намного меньше, что полностью испортит созданную мной композицию.

Измерения различных датчиков

Производители часто не раскрывают полную информацию о реальных размерах матрицы камеры. Дробные числа, которые вы видите, чтобы детализировать размер датчика, произошли от электронных ламп, которые ранее использовались для телекамер. Однако определить размер не так просто, как измерить диагональ сенсора.

Еще больше сбивает с толку то, что разные производители используют одно и то же название для разных размеров.Например, APS-C на камере Canon немного меньше, чем APS-C на Nikon, Pentax или Sony.

Я бы хотел, чтобы все производители камер указывали размер своих сенсоров в миллиметрах, но я не думаю, что это произойдет в ближайшее время. Итак, на данный момент вот несколько графиков, показывающих некоторые из наиболее распространенных размеров сенсора по сравнению с полнокадровыми.

Эта таблица не охватывает все размеры датчиков, но это самые популярные.

Главный вывод здесь заключается в том, что размер сенсора может значительно расширить возможности вашей камеры при съемке с определенным фокусным расстоянием, а также дать вам более четкое изображение с большей детализацией и динамическим диапазоном.

Конечно, все больше и больше людей обращают внимание на размер сенсоров камеры, что делает ваше изображение лучше. С развитием смартфонов и новой волной «фотосъемки смартфонами» сенсорам меньшего размера, очевидно, уделяется много внимания… и когда-нибудь у нас может быть лучшее из обоих миров: маленькие сенсоры и отличная производительность.

Однако на данный момент увеличение размера сенсора остается одним из лучших способов улучшить качество ваших фотографий.

Хотите узнать больше о том, как по-настоящему понять свою камеру? Обязательно прочитайте мои руководства по диафрагме, выдержке и ISO — трем самым важным шагам, которые вы можете сделать прямо сейчас, чтобы создавать лучшие фотографии.

Размер сенсора камеры смартфона важнее, чем количество мегапикселей

Качество камеры — это последняя гонка смартфонов, и один из самых больших факторов, влияющих на великолепные снимки, — сенсор камеры. В то время как большое количество мегапикселей становится все более популярной тенденцией, на самом деле гораздо важнее размер датчика изображения камеры. Huawei, Samsung и другие делают все возможное, используя более крупные датчики изображения, встроенные в их смартфоны последних поколений.Но почему размер сенсора камеры так важен для получения лучших фотографий?

Чтобы понять почему, нам нужно вернуться к фундаментальному принципу фотосъемки — захвату света. Сенсор большего размера улавливает больше света, чем маленький, и большее количество света позволяет получать более качественные изображения. По крайней мере, в этом суть, но есть и кое-что еще.

Подробнее: Что такое динамический диапазон в фотографии?

Как можно больше света

На базовом уровне размер сенсора определяет, сколько света доступно камере для создания изображения.Хотя разрешение играет роль в деталях, именно количество захваченного света определяет баланс экспозиции камеры, динамический диапазон и даже резкость. Вот почему 16-мегапиксельные и 20-мегапиксельные зеркальные камеры по-прежнему выглядят лучше, чем современные 108-мегапиксельные смартфоны.

Большие сенсоры обеспечивают более широкий динамический диапазон и более чистое изображение.

Датчики большинства смартфонов обычно имеют размер всего 1/2,55 дюйма или около 1 см в поперечнике, хотя более дорогие смартфоны все чаще оснащаются датчиками размером 1/1,7 дюйма и больше.Для сравнения, датчики цифровых зеркальных камер имеют размер более дюйма в поперечнике, что легко делает их в 4 или 5 раз больше. Сенсоры смартфонов по сравнению с ними просто крошечные, хотя некоторые бренды сокращают разрыв в размерах традиционных сенсоров типа «наведи и снимай». Серия Huawei P40 является одной из крупнейших в мобильной индустрии с диагональю 1/1,28 дюйма, а Samsung Galaxy S21 Ultra не сильно отстает с диагональю 1/33 дюйма.

Чем больше датчик, тем больше света он улавливает при заданных значениях выдержки, ISO (чувствительности экспозиции) и диафрагмы.Хотя вы можете компенсировать небольшие недостатки сенсора, используя более длительную экспозицию для большего количества света, это делает изображения более восприимчивыми к размытию из-за дрожания рук и движения сцены. Размытие снижает резкость изображения независимо от разрешения сенсора. Точно так же объективы с более широкой апертурой сложнее изготовить без искажения объектива, не говоря уже об изменении поля зрения. Как вы, наверное, догадались, больше света делает большие сенсоры намного лучше при съемке при слабом освещении, чем маленькие.

Фотосайты камеры, биты, отвечающие за преобразование сцены в электрические сигналы, любят свет.Они могут быть расположены по-разному в зависимости от датчика. В старых смартфонах использовались традиционные датчики Байера, эквивалентные одному пикселю на фотосайт. Хотя современные телефонные камеры с высоким разрешением перешли на датчики Quad Bayer, которые более чувствительны к четырем или даже девяти пикселям на фотосайт. Другими словами, четыре пикселя совместно используют один цветовой фильтр, который с помощью техники, называемой объединением пикселей, имитирует атрибуты более крупных фотосайтов. Подробнее об этом позже.

В любом случае, чем больше света получают фотосайты, тем шире динамический диапазон (ощутимые переходы между светом и тьмой), которые они могут создать.Думайте об этом как о «уверенности» в том, что любой данный пиксель был светлее или темнее своего соседа. Гораздо легче судить об этом, когда на датчик попадает много света и минимальный шум.

Фотосайты различаются по размеру в зависимости от разрешения камеры и размера сенсора. Сохранение размера сенсора постоянным означает, что размер фотосайта уменьшается по мере увеличения разрешения. В качестве альтернативы, для заданного разрешения, чем больше становятся фотосайты, тем больше становится сенсор.

Далее: Лучшие камеры для начинающих фотографов

Это важно учитывать, так как фотосайты забиты в маленькие сенсоры.Их непосредственная близость означает, что иногда свет от одного пикселя просачивается в соседний пиксель. Это шум сенсора, который часто довольно отчетливо проявляется на снимках при слабом освещении и на сплошных цветах, таких как голубое небо. Датчики меньшего размера и маленькие фотосайты увеличивают шум и уменьшают динамический диапазон. Samsung пытается решить эту проблему с помощью своей сенсорной технологии камеры ISOCELL.

Почему размер сенсора камеры имеет значение?

С переходом к все большему и большему разрешению (теперь выше 100 МП) большие сенсоры камеры никогда не были так важны.Поддержание разумного размера пикселей необходимо для максимального использования потенциала разрешения 48-, 64- и 108-мегапиксельных камер. Хотя нам еще предстоит увидеть камеру смартфона, которая извлекает полный уровень детализации, который вы ожидаете от этих цифр. Тем не менее, эти датчики фиксируют больше деталей, чем когда-либо, при хорошем освещении.

Недавней тенденцией в мобильном пространстве является технология объединения пикселей, позволяющая этим датчикам с высоким разрешением объединять пиксели для лучшего захвата света. Эти более крупные сенсоры и, как следствие, более крупные пиксели значительно улучшают качество фотографий при слабом освещении.Это приводит к меньшему шуму и гораздо лучшим цветам даже в условиях слабого освещения. Камеры Quad Bayer с биннингом пикселей также могут создавать впечатляющие HDR-изображения.

Подробнее: Что такое объединение пикселей? Все, что вам нужно знать

Датчики большего размера влияют не только на разрешение, но и на внешний вид и качество снимков. Как мы упоминали ранее, более короткие скорости затвора и более низкие значения ISO гарантируют, что ваши изображения будут четкими и четкими. Вам также не нужна такая широкая диафрагма для захвата большого количества света, что снижает вероятность искажения объектива, например, фиолетового ореола из-за хроматической аберрации.

Датчики большего размера — залог более качественных снимков при слабом освещении.

Датчики большего размера также влияют на фокусное расстояние изображения, что отчасти приводит к причудливому эффекту размытия боке, который мы ассоциируем с цифровыми зеркальными фотокамерами, когда объект кажется изолированным, а остальная часть изображения размыта. При установленной диафрагме глубина резкости сужается по мере увеличения размера сенсора, создавая более заметное размытие переднего плана и фона. В то время как маленькие мобильные датчики не могут конкурировать с эффектом, доступным от DSLR, большие датчики помогают сократить разрыв.

Датчики смартфона по сравнению с

Чтобы продемонстрировать широкий спектр датчиков изображения, доступных в настоящее время в области смартфонов, мы отследили основные размеры датчиков в ряде телефонов высокого класса за последние пару лет.

До 2020/2021 года большое количество камер смартфонов превзойдет сенсор 1/1,5 дюйма, предлагаемый Nokia Lumia 1020 2013 года, историческим титаном мобильной фотографии. Большие датчики, конечно, не новая идея, но теперь компании готовы принять эстетические компромиссы, которые идут рука об руку с большими датчиками.

Также следует отметить, что Google Pixel 5 и iPhone 11 занимают последнее место среди современных флагманских сенсоров, но считаются одними из лучших телефонов с камерой своего поколения. Очевидно, что размер сенсора — это еще не все, когда нужно сделать отличный снимок. Компьютерная фотография и интеллектуальное программное обеспечение, безусловно, также могут помочь улучшить качество изображения.

Подробнее: Почему выпуклости камеры смартфона такие большие?

Только одна часть головоломки

Датчики изображения большего размера — важная часть головоломки мобильной фотографии, но не единственная.Для камеры отличного качества также требуется блестящий объектив, мощная цепочка обработки изображений и программное обеспечение, позволяющее максимально эффективно использовать аппаратное обеспечение. Важно смотреть на весь пакет, а не только на одну часть или большие цифры в спецификации.

Качество камеры смартфона также все больше зависит от достижений в области вычислительной фотографии и машинного обучения. Взгляните на Google Pixel 5 и доступный Pixel 4a, которые продолжают превосходить свой вес. Настолько, что интеллектуальное программное обеспечение часто превосходит необработанные мегапиксели по качеству изображения.Тем не менее, отличное программное обеспечение мало что может сделать с плохим оборудованием. Интеллектуальным камерам нужна прочная основа для построения, а размер датчика изображения является важным фактором в гонке за лучшими камерами смартфонов.

Примечание редактора: Эта статья была первоначально опубликована в марте 2020 г. и была обновлена, чтобы отразить последние разработки в области обработки изображений с камеры телефона.

Комментарии

Что такое эквивалентность размера сенсора камеры

Сегодня мы рассмотрим эквивалентность.Не эквивалентное воздействие, эквивалентность. Что это за фигня? Эквивалентность — очень, очень сложная тема, но люди кричали о ней из-за последнего сравнения форматов, которое мы провели.

Первое, о чем нам нужно поговорить, чтобы понять это, это кроп-фактор. И большинству из нас известно, что это такое.

Если у вас полнокадровая матрица, кроп-фактор работает от полного кадра. Если у вас сенсор APS-C, то кроп-фактор будет равен 1.5. Объектив 50 мм на полном кадре, на датчике APS-C это будет 75 мм, он будет обрезан. Вы не увидите так много. Ваше поле зрения не будет таким хорошим на этом датчике APS-C.

Если вы пойдете в другом направлении со средним форматом, он пойдет в другую сторону. Таким образом, ваши 50 мм будут больше похожи на 40 мм или 35 мм.

Вообще снимаем на поле зрения. Так что в конечном итоге мы будем использовать разные фокусные расстояния на разных камерах для достижения одинакового поля зрения, потому что нам нужен определенный размер кадра, или мы хотим видеть определенное расстояние, или мы получаем более широкий угол или что-то в этом роде.Таким образом, все камеры будут иметь примерно одинаковое поле зрения, но для этого они используют разные фокусные расстояния.

Глубина резкости на вашем изображении определяется одной вещью, а именно физической апертурой вашего объектива, а не числом диафрагмы, а физическим отверстием в объективе. Это будет отличаться в каждом из этих форматов. Физическое отверстие при f/2.8 будет разным для каждого из них. Это не даст вам такой же глубины резкости, потому что это f/2.Размер 8 будет отличаться на каждом из этих объективов.

Способ, которым мы вычисляем диаметр этого отверстия, на самом деле состоит в том, что мы берем фокусное расстояние, которое вы снимаете, и делите его на число f.

Итак, очень просто: если мы снимаем объективом 100 мм и f/2, то физическая апертура, диаметр будет 50 мм. Если вы снимаете на 50 мм и f/2, физический диаметр будет 25 мм в поперечнике. Если вы снимаете на f/4, этот физический диаметр будет равен 12.5мм.

Тест с согласованными настройками

Итак, мы должны начать со съемки каждого из этих объективов при f/2.8 и просто посмотреть, насколько отличается глубина резкости для каждого объектива при f/2.8. Таким образом, это дает нам представление о том, где именно зависит глубина резкости каждой из этих камер. Вы видите это резко.

Это Micro Four Thirds. Некоторые не в фокусе. Ни в коем случае не все резко. Но глубина резкости довольно большая.

Затем вы переходите к датчику кадрирования, X-T4 для немного меньшей глубины резкости, не огромный скачок, но немного меньше.

Затем мы переходим к Sony, и это похоже на большой скачок, а затем на камеру среднего формата, не такой уж большой скачок.

Теперь мы снимали с одинаковым числом диафрагмы на всех камерах. Давайте поговорим об эквивалентности.

Эквивалентный тест настроек

Идея эквивалентности в основном заключается в том, что вы пропускаете одинаковое количество света в корпус камеры. Независимо от того, какой объектив или какой формат вы используете, нам нужно одинаковое количество света.Все физические диаметры апертур должны совпадать, что требует много математических вычислений, но на самом деле это очень просто.

По сути, для каждого размера формата, который вы увеличиваете, вы уменьшаете его на единицу, поэтому давайте начнем с f/2,8 на камере Micro Four Thirds, чтобы получить такую ​​же физическую апертуру на нашей камере с датчиком кадрирования Камера APS-C, мы просто переходим к f/4, а затем, чтобы получить такое же количество света в нашей полнокадровой камере, мы выбираем f/5.6. А затем на нашей камере среднего формата мы переходим к f/8.Но у нас тут есть одна проблема. Вы знаете, в чем проблема?

Когда вы устанавливаете разную диафрагму на каждую камеру, вы получаете разную экспозицию для каждой камеры. Таким образом, вы должны компенсировать это с помощью затвора или ISO. Теперь мы не хотим делать затвор, потому что опять же, это эквивалентность. Таким образом, все дело в том, чтобы позволить одинаковое количество света, и если мы начнем тянуть затвор для некоторых из этих камер, и мы просто позволим больше света, что означает, что мы вернулись к тому, с чего начали с ISO.

Итак, чтобы компенсировать меньшие затворы на камерах с большим сенсором, мы собираемся увеличить ISO. Это означает, что если мы начали с ISO 200 на нашем Olympus, потому что это самое низкое значение, которое может быть, нам придется снимать с ISO 1600 на нашей камере среднего формата, потому что мы остановились до f/8.

Итак, теперь мы снимаем с нашими настройками эквивалентности. У Olympus будут те же настройки, что и в прошлый раз, когда он снимает с ISO 200, это самое низкое значение, которое он может использовать, и F 2.8. Выдержки будут одинаковыми для всех камер. Так что это изображение должно выглядеть довольно знакомо.

А затем мы переходим к Fuji XT-4, и он выглядит очень похоже с точки зрения фокусировки. Вы смотрите на короля сзади, и наше внимание держится примерно одинаково от тройки до пятерки.

Да, очень похоже, и это не f/2.8, это f/4. Итак, у Fuji f/4. И у нас в основном такое же поле, а это значит, что мы должны перейти к f/5.6 на следующем кадре, и это очень похоже.Если я хочу придраться к этому, может быть, есть небольшая разница с точки зрения фокусировки между Fuji и Sony.

У Сони может быть немного меньшая глубина резкости. Сейчас это f/8, так что все они выглядят очень похоже. F/8 на среднем формате по сравнению с F/2.8 на Olympus. Там такая же глубина резкости. Они очень похожи. Очевидно, здесь есть огромная разница в разрешении, потому что Olympus — это 20-мегапиксельное изображение, а GFX — 100-мегапиксельное изображение.Таким образом, вы увидите гораздо больше деталей в GFX.

На мой взгляд, структура зерна на GFX 100 выглядит лучше, чем на Olympus.

GFX имеет ISO 1600, чтобы компенсировать недостаток света и экспозицию. У Olympus 200 ISO, и я все еще думаю, что GFX немного чище, чем Olympus. Не говоря уже о лучшей детализации, конечно, потому что у вас больше разрешение. Это совсем другая проблема, зерновая структура. Похоже, что у GFX 100 зернистость гораздо лучше, чем у Olympus.

Таким образом, аргумент эквивалентности воздействия, который мы получаем, что мы не дали Micro Four Thirds честно встряхнуть, он просто не выдерживает критики ни в каком виде, ни в форме, ни в форме.

Сравните это с гоночным автомобилем. Это все равно, что сказать, что мой картинг едет не так быстро, как твоя гоночная машина. У вашей гоночной машины слишком много цилиндров. Вы должны сделать его тупым, чтобы иметь такое же количество цилиндров, как у моего картинга. И теперь, если вы едете только на первой передаче, то обе скорости будут эквивалентны.Но причина, по которой у вас есть гоночный автомобиль, заключается в том, что у вас больше цилиндров, и вы можете управлять им на другой передаче, отличной от первой. И это дает вам гораздо более красивое изображение. Это в основном все. Я этого не понимаю. Это аргумент, основанный на фундаменте физики, а не на практичности.

Теперь, что касается кино и видео, мне кажется, что у него есть лучшее место, более прочное место, чтобы его можно было использовать. Но, тем не менее, у вас все еще есть проблема с малой глубиной резкости. Я имею в виду, вы посмотрите на камеры Panasonic, такие как GH5 или G9.У них невероятные видеовозможности. И они легкие и маленькие, а батареи работают вечно. Так что у камер Micro Four Thirds есть масса преимуществ, особенно в видео.

Итак, вот оно — эквивалентность, более гиковская штука. Мы только что сказали, что все любители эквивалентности были неправы. Так что наслаждайтесь этим.


Особая благодарность LensProToGo за поддержку этого видео/статьи. Получите скидку 15% на аренду LensProToGo. Используйте код скидки: SLANTEDLENS15 .


Об авторе : Джей П. Морган — коммерческий фотограф с более чем двадцатилетним опытом работы в этой отрасли. Он преподает фотографию в своей компании The Slanted Lens, которая ведет популярный канал на YouTube. Эта статья также была опубликована здесь.

Сравнение размера сенсора GoPro и апертуры: все модели (кроп-фактор)

Каков стандартный размер сенсора GoPro? Как минимум с 2014 года GoPro использует стандартный 1/2.3-дюймовый датчик изображения размером во всех их камерах. И они имеют стандартную диафрагму f/2.8 в каждой модели, кроме Hero10 Black ( f/2.5) .

В этом посте мы расскажем, что все это значит. И поделитесь кроп-фактором GoPro и эквивалентным измерением в миллиметрах.

Сравнение размера сенсора GoPro и апертуры

Поскольку GoPro регулярно выпускает новые модели, мы создали эту сравнительную таблицу, чтобы показать размер сенсора и диафрагму каждой модели.Мы включаем текущий Hero10 и возвращаемся к классическому Hero4.

Поскольку камеры GoPro крошечные, они ограничены возможным размером сенсора, который может легко поместиться в теле. Как видно из диаграммы, в каждой GoPro используется самый маленький датчик изображения стандартного размера.

Модель Размер сенсора Диафрагма Разрешение видео
Hero10 Черный 1/2,3 дюйма f/2,5 5.3К60
Hero9 Черный 1/2,3 дюйма f/2,8 5K30
Макс. 360 Двойной 1/2,3″ f/2,8 5.6K30
Hero8 Черный 1/2,3 дюйма f/2,8 4K60
Fusion 360
Двойной 1/2,3 дюйма f/2,8 5.8K24
Hero7 Черный 1/2,3 дюйма f/2,8 4K60
Серебро Hero7 1/2.3 дюйма f/2,8 4K30
Hero7 Белый 1/2,3 дюйма f/2,8 1440p60
Герой (2018) 1/2,3 дюйма f/2,8 1440p60
Hero6 Черный 1/2,3 дюйма f/2,8 4K60
Hero5 Черный 1/2,3 дюйма f/2,8 4K30
Hero5 Session 1/2,3 дюйма f/2.8 4K30
Hero4 Черный 1/2,3 дюйма f/2,8 4K30
Hero4 Silver
1/2,3″ f/2,8 4k15
Hero Session 1/2,3 дюйма f/2,8 1440p30

Вот разбивка размера сенсора и апертуры по моделям. Пост будет обновляться по мере выхода новых моделей.

Черный сенсор GoPro Hero10, размер

  • Размер сенсора: 1/2.3″
  • Диафрагма: f/2,5
  • Максимальное разрешение видео: 5.3K60
  • Разрешение фото: 23MP

Посмотреть текущую цену на Amazon

Черный сенсор GoPro Hero9, размер

  • Размер сенсора: 1/2,3″
  • Диафрагма: f/2,8
  • Максимальное разрешение видео: 5K30
  • Разрешение фото: 20MP

Дополнительные характеристики см. на Amazon

Размер сенсора GoPro Max

  • Размер сенсора: 1/2.3″ (двойной)
  • Диафрагма: f/2,8
  • Максимальное разрешение видео: 5.6K30

Дополнительные характеристики см. на Amazon

Размер сенсора Hero8

  • Размер сенсора: 1/2,3″
  • Диафрагма: f/2,8
  • Максимальное разрешение видео: 4K60

Дополнительные характеристики см. на Amazon

Размер датчика Fusion 360

  • Размер сенсора: 1/2.3″ (двойной)
  • Диафрагма: f/2,8
  • Максимальное разрешение видео: 5.8K24

Hero7 Черный Размер сенсора

  • Размер сенсора: 1/2,3″
  • Диафрагма: f/2,8
  • Максимальное разрешение видео: 4K60

Дополнительные характеристики см. на Amazon

Серебряный датчик Hero7, размер

  • Размер сенсора: 1/2,3″
  • Диафрагма: f/2.8
  • Максимальное разрешение видео: 4K30

Белый датчик Hero7, размер

  • Размер сенсора: 1/2,3″
  • Диафрагма: f/2,8
  • Максимальное разрешение видео: 1440p60

Hero (2018) Размер сенсора

  • Размер сенсора: 1/2,3″
  • Диафрагма: f/2,8
  • Максимальное разрешение видео: 1440p60

Датчик Hero6, черный, размер

  • Размер сенсора: 1/2.3″
  • Диафрагма: f/2,8
  • Максимальное разрешение видео: 4K60

Датчик Hero5 Black, размер

  • Размер сенсора: 1/2,3″
  • Диафрагма: f/2,8
  • Максимальное разрешение видео: 4K30

Размер сенсора сеанса Hero5

  • Размер сенсора: 1/2,3″
  • Диафрагма: f/2,8
  • Максимальное разрешение видео: 4K30

Датчик Hero4 Black, размер

  • Размер сенсора: 1/2.3″
  • Диафрагма: f/2,8
  • Максимальное разрешение видео: 4K30

Датчик Hero4 Silver, размер

  • Размер сенсора: 1/2,3″
  • Диафрагма: f/2,8
  • Максимальное разрешение видео: 4k15

Размер датчика сеанса

  • Размер сенсора: 1/2,3″
  • Диафрагма: f/2,8
  • Максимальное разрешение видео: 1440p30

Кроп-фактор GoPro

На основе стандартного размера сенсора GoPro 1/2.3″, используйте кроп-фактор 5,62.

Что такое кроп-фактор? Кроп-фактор используется для расчета «эквивалентного» фокусного расстояния объектива по сравнению с 35-мм (полнокадровой) камерой.

Кроп-фактор также известен как множитель фокусного расстояния .

Сколько мм в GoPro? (эквивалент)

По сравнению с полнокадровой камерой фокусное расстояние GoPro составляет 16,4 мм. И диафрагма f15.7.

Вот математика:

  • Фокусное расстояние GoPro: 2.92 мм
  • Апертура GoPro: f2.8
  • Кроп-фактор: 5,62

Эти характеристики дают нам следующие эквивалентные размеры для камер GoPro.

  • Эквивалентное фокусное расстояние: 16,4 мм (фактическое фокусное расстояние X кроп-фактор)
  • Эквивалентная диафрагма: f15,7 (фактическая диафрагма X кроп-фактор)

Примечание: диафрагма также известна как диафрагма.

Объектив 16 мм очень широк и захватывает почти все, что находится перед ним.Для деталей вам нужно, чтобы ваш объект был довольно близко. Вероятно, ненамного больше длины стандартной палки для селфи.

Преимущество диафрагмы f15,7 заключается в том, что почти все будет в фокусе. Это важно для GoPro, потому что нет никакого реального способа настроить фокус. Это особенно верно при использовании в реальных съемках, таких как катание на горных велосипедах или серфинг.

Насколько я могу судить, эти характеристики должны быть верны для каждой модели с 2014 года. Это включает в себя камеры Hero4 и текущие камеры Hero8 и Max.Конечно, в зависимости от ваших расчетов и способа измерения ваше фокусное расстояние и диафрагма могут незначительно отличаться. Но только на долю – недостаточно, чтобы изменить что-то значимое.

Основные сведения о размерах датчиков

Что такое датчик изображения? Это электронное сенсорное устройство, которое обнаруживает, собирает и передает световую информацию, используемую для создания изображения.

Типы датчиков изображения: КМОП и ПЗС — два основных типа цифровых датчиков изображения.

Какой тип датчика изображения использует GoPro? В камерах GoPro используются датчики изображения CMOS.

Вот некоторые распространенные размеры датчиков изображения:

  1. 1/2,3″ Это стандартный размер датчика изображения в камерах GoPro.
  2. 1/1,7″
  3. 2/3″
  4. CX (Никон)
  5. APS-C
  6. 35 мм (полный кадр) Это стандартный размер сенсора, с которым сравниваются все остальные.Кроп-фактор (см. выше) используется для сравнения других датчиков с этим размером.

Имеет ли значение размер сенсора? Это зависит.

«Думайте о датчике, как о парусе на лодке. Чем больше парус, тем больше площадь поверхности, тем больше ветра он поймает». ~ Дэйв Морроу

Итак, по словам Дейва, «чем больше датчик, тем больше площадь поверхности, тем больше света (фотонов) он улавливает».

На самом деле лучший размер сенсора — это баланс качества изображения, стоимости и функциональности.Для экшн-камер производители обычно выбирают датчик изображения с наименьшим размером, чтобы камера была компактной и прочной.

Хотите узнать больше о датчиках изображения камеры? Это руководство Дейва Морроу подробно описывает это.

Использование небольшого датчика изображения позволяет GoPro сохранять легкость и портативность своих камер.

Пытаетесь разобраться в различиях между всеми моделями GoPro? Ознакомьтесь с нашей сравнительной таблицей GoPro

Ваша очередь

Есть вопрос или комментарий к этому сообщению? Присоединяйтесь ко мне в комментариях!

  • Об авторе
  • Последние сообщения

Основные сведения о размере сенсора камеры

Хотя количество мегапикселей в камере важно для качества изображения, это не единственный фактор.Другая вещь, которая играет очень важную роль, — это размер сенсора. Здесь Ларри Беккер кратко рассказывает о размерах сенсоров цифровых камер, количестве мегапикселей и кроп-факторе:

.

Даже если две камеры выпущены в один год и имеют одинаковое количество мегапикселей, это не делает их равными. Если один полнокадровый датчик, а другой, скажем, 1/1,7″, то полнокадровый датчик является победителем, так как он захватывает значительно лучшую детализацию изображения.

Это изображение было снято с помощью полнокадровой матрицы.

Впервые здесь? Получите свой Бесплатный стартовый набор

В качестве благодарности за то, что вы посетили нас, мы будем рады выслать вам нашу бесплатную электронную книгу с секретами фотографии и многое другое, чтобы вы могли начать:

Сравнение размеров сенсора камеры

Примечание. Это основные размеры сенсора, но, конечно, есть и другие — например, средний формат.

Полнокадровые датчики: размером примерно с 35-мм пленочный негатив; встречается в профессиональных цифровых зеркальных фотокамерах и нескольких беззеркальных камерах высокого класса

Датчики APS-C: имеют менее половины площади поверхности полнокадрового датчика; встречается в зеркальных фотокамерах начального уровня и для энтузиастов, а также во многих беззеркальных камерах

Полнокадровый (оранжевый) vs.Сенсор APS-C

4/3 Сенсоры: немного меньше, чем APS-C; встречается в беззеркальных камерах Panasonic и Olympus, а также в нескольких других

Датчики Nikon 1: чуть больше половины площади поверхности датчика 4/3; встречается в беззеркальных камерах Nikon серии 1.

Датчики 2/3: еще меньше; встречается в большинстве наводок и снимков Fujifilm (беззеркальные камеры Fujifilm имеют датчики APS-C большего размера).

1/1.Датчики 7″ и 1/2,3″: найдено в точке и стреляет

А датчики сотовых телефонов еще меньше!

Еще одна вещь, на которую влияет размер сенсора, — это поле зрения. Если у вас есть съемный объектив, и вы смотрите на число миллиметров на нем, чтобы понять, какое у вас будет поле зрения, вам нужно знать кроп-фактор вашей камеры, который основан на размере сенсора. Подробнее о кроп-факторе читайте здесь.

Согласование камеры с разрешением микроскопа

Максимальное разрешение устройства с зарядовой связью ( ПЗС ) или комплементарного металлооксидно-полупроводникового ( КМОП ) датчика изображения зависит от количества фотодиодов и их размера по отношению к проецируемому изображению. на поверхность массива изображений с помощью оптической системы микроскопа.При попытке сопоставить оптическое разрешение микроскопа с определенной комбинацией цифровой камеры и видеоустройства, используйте этот калькулятор для определения минимальной плотности пикселей, необходимой для адекватного захвата всех оптических данных с микроскопа.

Учебное пособие начинается со случайно выбранного образца, который появляется в окне Образца (черный ящик) и ограничивается апертурой окуляра или полевой диафрагмой проекционного объектива. Цветной прямоугольник, обозначающий размеры ПЗС (по умолчанию 2/3 дюйма), накладывается на изображение, чтобы показать реальную площадь образца, захваченную датчиком.В сером, желтом и красном прямоугольниках под ползунками указаны микроскоп Оптическое разрешение (серый), ПЗС Требуемый размер пикселя (желтый), Оптимальный размер матрицы ПЗС (желтый), Увеличение монитора (красный) и Общее увеличение (красный) изображения представлены в микрометрах или произведении. Эти значения постоянно обновляются по мере перемещения ползунков. Новый формат ПЗС-матрицы (размер) можно выбрать с помощью переключателей, появляющихся слева от окна Образец изображения .Физические размеры ПЗС выбранного датчика (в миллиметрах) отображаются в правой части окна изображения вдоль прямоугольника, имеющего то же соотношение сторон, что и микросхема формирования изображения.

Для работы с учебным пособием сдвиньте ползунки Числовая апертура и Увеличение объектива (значения отображаются над ползунками), чтобы установить соответствующие значения для рассматриваемой оптической конфигурации микроскопа. Затем выберите окуляр или проекционный объектив , номер поля (значения в диапазоне от 18 до 26 миллиметров) и увеличение Video Coupler (от 0.5х и 1,0х). При перемещении ползунка соединителя размер прямоугольника, наложенного на изображение образца, изменяется в соответствии с учебным пособием, чтобы соответствовать области образца, захваченной ПЗС-датчиком. Новый образец можно выбрать в любой момент с помощью раскрывающегося меню Choose A Specimen .

Эффективность захвата изображений, созданных оптическим микроскопом, на фотодиодную матрицу ПЗС- или КМОП-датчика изображения зависит от нескольких факторов, начиная от увеличения объектива, числовой апертуры и разрешения и заканчивая размером фотодиодной матрицы электронного датчика изображения, аспектом соотношение, увеличение видеоответвителя и размеры отдельных светочувствительных элементов в массиве.Кроме того, необходимо учитывать параметры, характерные для отображаемого образца, такие как контрастность, отношение сигнал/шум, внутрисценовой динамический диапазон и время интегрирования.

Максимальное оптическое разрешение ПЗС зависит от количества фотодиодов и их размера по отношению к изображению, проецируемому на поверхность матрицы системой линз микроскопа. Доступные в настоящее время ПЗС-матрицы имеют размер от нескольких сотен до многих тысяч пикселей. Современные размеры матрицы, используемые в устройствах, предназначенных для научных исследований, составляют от 1000 × 1000 до 5000 × 5000 сенсорных элементов.Тенденция в производстве ПЗС потребительского и научного уровня заключается в постоянном уменьшении размера сенсора, и в настоящее время доступны цифровые камеры с фотодиодами размером всего 4 × 4 микрометра.

Адекватное разрешение образца, полученного с помощью оптических элементов микроскопа, может быть достигнуто только в том случае, если для каждой разрешаемой единицы изготовлено не менее двух образцов, хотя многие исследователи предпочитают три образца на разрешающую единицу, чтобы обеспечить достаточное количество образцов. В оптических приборах с ограничением дифракции, таких как микроскоп, предел Аббе оптического разрешения при средней длине волны видимого света (550 нанометров) равен 0.20 мкм при использовании объектива с числовой апертурой 1,4. В этом случае размер датчика 10 квадратных микрометров будет достаточно большим, чтобы обеспечить согласование оптического и электронного разрешения, при этом предпочтителен размер датчика 7 × 7 микрометров. Хотя фотодиоды меньшего размера в ПЗС-датчике изображения улучшают пространственное разрешение, они также ограничивают динамический диапазон устройства.

В микроскопии изображение обычно проецируется оптической системой на поверхность детектора, которым может быть сетчатка человеческого глаза, электрический датчик изображения или чувствительная химическая эмульсия на традиционной пленке.Чтобы оптимизировать информативность результирующего изображения, разрешение детектора должно близко соответствовать разрешению микроскопа. Спектр длин волн видимого света, используемый для создания изображения образца, является одним из определяющих факторов характеристик микроскопа в отношении оптического разрешения. Более короткие длины волн (375-500 нанометров) способны различать детали в большей степени, чем более длинные волны (более 500 нанометров). Пределы пространственного разрешения также диктуются дифракцией света через оптическую систему, термином, который обычно называют разрешением с ограничением дифракции .Исследователи вывели несколько уравнений, которые использовались для выражения взаимосвязи между числовой апертурой, длиной волны и оптическим разрешением:

Где r — разрешение (наименьшее разрешаемое расстояние между двумя точками образца), NA — числовая апертура объектива, λ — длина волны, NA (Obj) — числовая апертура объектива, а NA (Cond) — числовая апертура объектива. числовая апертура конденсора. Обратите внимание, что уравнения (1) и (2) отличаются коэффициентом умножения, который равен 0.5 для уравнения (1) и 0,61 для уравнения (2) . Эти уравнения основаны на ряде факторов, включая различные теоретические расчеты, сделанные физиками-оптиками для учета поведения объективов и конденсоров, и не должны рассматриваться как абсолютное значение какого-либо одного общего физического закона. Предполагается, что два точечных источника света могут быть разрешены (отображены отдельно), когда центр диска Эйри, созданный одним из источников, перекрывается с отражением первого порядка в дифракционной картине второго диска Эйри, условие, известное как Критерий Рэлея .В некоторых случаях, таких как конфокальная и многофотонная флуоресцентная микроскопия, разрешение может фактически превышать пределы, установленные любым из этих трех уравнений. Другие факторы, такие как низкий контраст образца и неправильное освещение, могут способствовать более низкому разрешению и, чаще всего, реальному максимальному значению r (около 0,20 мкм при длине волны среднего спектра 550 нанометров) и числовая апертура от 1,35 до 1,40 на практике не реализуется.

Если микроскоп находится в идеальной юстировке и объективы правильно согласованы с конденсором предметного столика, то числовая апертура объектива может быть подставлена ​​в уравнения (1) и (2) с дополнительным результатом, что уравнение (3 ) сводится к уравнению (2) .Важно отметить, что увеличение не появляется как фактор ни в одном из этих уравнений, потому что только числовая апертура и длина волны освещения определяют разрешение образца. Как упоминалось выше (и это можно наблюдать в уравнениях), длина волны света является важным фактором разрешения микроскопа. Чем короче длина волны, тем выше разрешение (более низкие значения для r ) и наоборот. Наибольшая разрешающая способность в оптической микроскопии достигается при ближнем ультрафиолетовом свете, самой короткой эффективной длине волны изображения.За ближним ультрафиолетовым светом следует синий, затем зеленый и, наконец, красный свет, позволяющий различать детали образца. В большинстве случаев микроскописты используют для освещения образца белый свет широкого спектра, генерируемый вольфрамово-галогенной лампой. Спектр видимого света сосредоточен на длине волны около 550 нанометров, преобладающей длине волны зеленого света (наши глаза наиболее чувствительны к зеленому свету). Именно эта длина волны использовалась для расчета значений разрешения для учебника и представлена ​​в таблице 1.Значение числовой апертуры также важно в этих уравнениях, и чем выше числовая апертура, тем выше разрешение (см. Таблицу 1).

.

Станьте первым комментатором

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.