Чем различаются разные типы сенсоров цифровых фотоаппаратов?

Датчик камеры - это устройство, которое улавливает свет, попадающий в камеру через объектив, преобразовывая его в изображение.

Сенсор - самая важная часть цифровой камеры. Это то, что определяет уровень качества изображения, достижимого с помощью любой конкретной камеры. Например, датчик отвечает за разрешение, размер изображения, характеристики при слабом освещении, динамический диапазон и глубину резкости.

При выборе датчика следует учитывать две вещи: тип датчика и размер. Фактический размер сенсора - это то, что обычно больше всего влияет на качество изображения.

Какие бывают типы датчиков?

Двумя наиболее распространенными типами сенсоров цифровых камер являются устройства с зарядовой связью (ПЗС) и КМОП-сенсоры (комплементарный металл-оксид-полупроводник).

ПЗС-датчик

Датчики CCD - это более старый тип технологии захвата изображения, который первоначально использовался для цифровых камер. В датчиках CCD используется технология пассивных пикселей, что означает отсутствие электроники на уровне пикселей. Свет поглощается фотодиодами (светочувствительными устройствами), которые накапливают заряд, который позже преобразуется в электронные сигналы.

Читать далее: ToF vs. ЛИДАР: В чем разница?

Эти датчики обычно используются в камерах высокого класса, таких как камеры для телевещания и астрофотографии.

CMOS сенсор

Напротив, датчики CMOS - это устройства с активными пикселями. Это означает, что на уровне пикселей есть электроника, которая немедленно преобразует свет в четко определенные электрические сигналы. КМОП-датчики в настоящее время используются в большинстве камер из-за относительной дешевизны и меньшего энергопотребления, что означает более длительный срок службы батареи.

Сравнение размеров сенсора камеры

Как упоминалось выше, самое важное, что нужно учитывать, - это размер сенсора. В первую очередь это связано с тем, что чем больше размер сенсора, тем больше света он может использовать для создания изображения. Ниже перечислены наиболее распространенные размеры сенсоров.

Полнокадровый

Полнокадровые датчики (36 мм на 24 мм) названы так, потому что они того же размера, что и исходная 35-миллиметровая пленка. Как правило, полнокадровые датчики используются в высококачественных камерах профессионального уровня, таких как зеркальные фотокамеры и новые беззеркальные системы.

Читать далее: В чем разница между беззеркальными и зеркальными камерами?

APS-C

Размер APS-C, обозначающий расширенную фотосистему типа C, варьируется в зависимости от марки. Этот размер сенсора в основном используется в камерах для энтузиастов / любителей. Как правило, размеры сенсоров APS-C составляют около 23 мм на 15 мм.

Микро 4/3

Датчики Micro-4/3 - это примерно четверть размера полнокадровых датчиков с размерами 17,3 мм на 13 мм. Эти менее известные датчики в основном используются компаниями Olympus и Panasonic.

Меньшие датчики

Существует множество разновидностей сенсоров небольших камер (менее 8 мм на 6 мм), которые используются в небольших устройствах, таких как компактные камеры и смартфоны.

Средний и большой формат

Датчики среднего и большого формата являются одними из самых больших доступных датчиков и в основном используются в очень дорогих и дорогих камерах. Они бывают разных размеров, превышающих размер полнокадрового сенсора.

Как размер и тип сенсора влияют на качество изображения

Качество изображения имеет несколько аспектов. Многие из них субъективны, но большинство из них носит технический характер. К ним относятся соотношение сторон, количество пикселей, размер пикселей, динамический диапазон, шум, глубина резкости и производительность при слабом освещении.

Соотношение сторон

Соотношение сторон сенсоров влияет на тип композиции, которую вы можете получить без кадрирования. Полнокадровые датчики и датчики APS-C имеют соотношение сторон 3: 2, а камеры формата Micro 4/3 имеют соотношение сторон 4: 3.

Пикселей

Споры о том, сколько мегапикселей необходимо для получения хороших фотографий, бушуют с тех пор, как были изобретены цифровые камеры. Следует учитывать две вещи: количество пикселей и размер пикселей относительно размера сенсора.

Пиксели могут сильно различаться по размеру. 18-мегапиксельный сенсор будет иметь гораздо большие пиксели, чем 24-мегапиксельный сенсор, учитывая, что сенсоры такого же размера.

Чем больше пиксель, тем больше света он может поглотить. Обычно более крупные датчики (например, полнокадровые) имеют более крупные пиксели. Ниже мы обсудим, что это означает для динамического диапазона и характеристик при слабом освещении.

Основное преимущество подсчета пикселей - возможность обрезать больше. Чем больше у вас пикселей, тем выше разрешение изображения. Это может означать, что в изображение можно кадрировать гораздо больше, не жертвуя деталями или качеством изображения.

Динамический диапазон и шум

Как упоминалось выше, чем больше размер пикселя, тем больше света он может поглотить. Это в основном означает, что более крупные пиксели могут собирать больше информации. Это важно, когда речь идет о динамическом диапазоне и производительности при слабом освещении.

Динамический диапазон - это, по сути, диапазон тонов, который может улавливать датчик. Другими словами, это то, насколько детально датчик может уловить самые высокие и самые низкие границы света (в светлых и темных точках). Более высокий динамический диапазон означает больше деталей в светлых и темных областях изображения.

Более крупные пиксели обычно имеют больший динамический диапазон, что является большим преимуществом. Это также означает, что у датчика будет более высокое отношение сигнал / шум. Это означает, что сенсор сможет более точно улавливать свет с меньшим шумом, что невероятно важно для фотосъемки при слабом освещении.

Глубина резкости

Глубина резкости - один из основных факторов, влияющих на качество изображения, и на что фотографы обращают много внимания. Глубина резкости означает, насколько тонкая область в фокусе. Это то, что делает фотографии привлекательными не в фокусе переднего плана и фона.

Более крупные сенсоры косвенно приводят к меньшей глубине резкости, создавая более красивый фон вне фокуса. Но технически это не из-за размера сенсора. Вместо этого это происходит потому, что фотографу с полнокадровым сенсором придется либо подойти ближе к объекту, либо использовать линзы с большим фокусным расстоянием - две вещи, которые напрямую влияют на глубину резкости.

Итак, какой датчик вам подходит?

С таким большим количеством типов датчиков узнать разницу может быть сложно.

Датчики большего размера обычно имеют много преимуществ перед датчиками меньшего размера. У них обычно больше пикселей, больше пикселей, лучшее разрешение, лучшая производительность при слабом освещении, более высокий динамический диапазон и лучшая глубина резкости. Профессиональные фотографы не зря их любят.

Но они, как правило, намного дороже и приводят к гораздо большему объему камеры, просто невозможно иметь полнокадровый сенсор в смартфоне шириной 8 мм.

Так оправдывает ли цена качество изображения? Мы надеемся, что это руководство прояснило, как и почему имеет значение размер сенсора.

9 основных предметов фотографического снаряжения, которые должен иметь каждый новичок в фотоаппарате

Многие аксессуары для фотосъемки носят ситуативный характер. Вот самое необходимое снаряжение, пригодное для любого вида фотографии.

Читать далее

Об авторе