На что влияет размер матрицы в камере?
От диагонали сенсора напрямую зависит качество изображения. Чем больше размер матрицы, тем крупнее у нее пиксели, следовательно, они улавливают большее количество света и расположены менее густо. Это позволяет уменьшить уровень помех, наводок и паразитных шумов. Кроме того, крупные сенсоры дают большие углы обзора для оптики с одинаковым фокусным расстоянием.

Какой размер матрицы лучше для видеокамеры

Это зависит от конкретных задач, стоящих перед видеонаблюдением. Важно помнить, что при выборе устройства характеристики нужно рассматривать комплексно. Например, хорошее разрешение при маленьком размере сенсора дадут плохое изображение. Кроме того, чем больше матрица, тем она дороже. Поэтому при выборе видеокамеры необходимо рассматривать вариант, в котором будут учитываться оптимальное соотношение трех показателей, удовлетворяющих потребности видеонаблюдения — это цена, разрешение и типоразмер.

5.30 кадров/с, видео разрешением до 1920×10

Зеркальная цифровая фотокамера Canon EOS 60D Body 19 MPx, размер матрицы: APS-C, SD, RAW, скорость съемки: 5.30 кадров/с, видео разрешением до 1920×1080/ 100 — 6400 ISO, Auto ISO, ISO6400, ISO12800

Samsung объявила о создании 64-мегапиксельного сенсора ISOCELL для камер мобильных телефонов

Компания расширяет линейку сенсоров сверхвысокого разрешения с 0,8 мкм пикселями для камер мобильных телефонов, создав два сенсора ISOCELL Bright GW1 и ISOCELL Bright GM2 с разрешением 64 и 48 МП соответственно.

Компания Samsung Electronics, мировой лидер в области передовых полупроводниковых технологий, представила два новых сенсора с размером пикселей 0,8 мкм: 64-мегапиксельный сенсор Samsung ISOCELL Bright GW1 и 48-мегапиксельный сенсор ISOCELL Bright GM2. Эти новинки расширяют линейку сенсоров с 0,8-мкм пикселями для фотокамер мобильных телефонов Samsung.  Благодаря уменьшению размера пикселей до 0,8 мкм (наименьший размер пикселя на современном рынке сенсоров камер мобильных телефонов) позволил увеличить количество пикселей в сенсоре с 20 МП до 64 МП.

«За последние несколько лет камеры мобильных телефонов стали основным инструментом, с помощью которого мы фиксируем фрагменты из нашей жизни и делимся ими с другими, – отметил Йонгин Пак (Yongin Park), исполнительный вице-президент направления сенсоров в Samsung Electronics. – Благодаря увеличению количества пикселей сенсора и более совершенной структуре, сенсоры Samsung ISOCELL Bright GW1 и GM2 поднимают уровень качества фотосъемки камерами самых тонких в мире мобильных телефонов на новую высоту».

Сенсор ISOCELL Bright GW1 на сегодня обладает самым высоким разрешением в линейке сенсоров Samsung. Благодаря технологии объединения пикселей Tetracell и специальному алгоритму ремозаики он позволяет делать яркие 16-мегапиксельные изображения при недостаточном освещении (технология объединения соседних пикселей позволяет увеличить отношение “сигнал/шум” и улучшить, тем самым качество снимков при низкой освещенности) и детализированные 64-мегапиксельные снимки при хорошем освещении. Для получения фотоснимков с цветопередачей близкой к восприятию цвета зрением человека в условиях освещения с разными источникам света GW1 сенсор использует технологию HDR, позволяющую расширять динамический диапазон изображения в реальном времени до уровня 100 дБ. Это позволяет существенно улучшить передачу тончайших цветовых оттенков.  Для сравнения, динамический диапазон обычного сенсора составляет около 60 дБ, тогда как у человеческого глаза этот показатель достигает 120 дБ.

Сенсор GW1 оснащен системой двойного преобразования коэффициента усиления (DCG), преобразующей световой сигнал в электрический с учетом уровня освещенности снимаемого сюжета. Это позволяет датчику оптимизировать количество зарядов в пикселе (FWC) без превышения порога насыщения и более эффективно свет, воспринимаемый сенсором, что особенно важно в условиях высокой освещенности. Улучшенная четкость  снимков обеспечивается с помощью технологии фазовой автофокусировки Super PD. Кроме того, сенсор поддерживает запись Full HD видео со скоростью 480 кадров в секунду для последующего воспроизведения с кинематографическим качеством.

ISOCELL Bright GM2 – это 48-мегапиксельный датчик изображения, в котором также используется технология Tetracell для съемки в условиях низкой освещенности и алгоритм ремозаики для съемки при ярком свете, что обеспечивает высокую детализацию изображений и естественную  цветопередачу. В сенсорах GM2, как и в GW1, также использует технология двойного преобразования коэффициента усиления (DCG) для повышения качества снимков. Быстрая работа системы фазовой автофокусировки обеспечивается с помощью технологии Super PD.

В настоящее время сенсоры Samsung ISOCELL Bright GW1 и GM2 проходят этап всесторонних испытаний, а серийное производство намечено на вторую половину 2019 года.

Сколько нужно мегапикселей в фотоаппарате?

Для новичков и простых любителей фотографии выбор фотоаппарата является весьма нелегким делом, ведь производители предлагают сегодня огромное разнообразие моделей, отличающихся как субъективными параметрами, так и техническими характеристиками. Причем компании-производители в рекламных предложениях, главным образом, напирают на количество мегапикселей в своих камерах.

В результате, рядовые покупатели вынуждены обращать свое внимание на то, сколько мегапикселей в данном фотоаппарате —  7, 8, 10, 12 и так далее. У них складывается впечатление, что чем больше мегапикселей, тем лучше камера. Но так ли это на самом деле? Является ли количество мегапикселей такой уж важной характеристикой фотоаппарата? Попробуем ответить на эти вопросы.

Сколько нужно мегапикселей?

Как известно, пиксели – это точки, которые сохраняют в светочувствительной матрице фотоаппарата информацию в цифровой форме об отдельной части кадра. Поскольку в матрице любой цифровой фотокамеры таких пикселей очень много, то счет идет уже на мегапиксели (мега – миллион). Итак, существует расхожее мнение, что от количества мегапикселей зависит качество получаемого фотоизображения.

В действительности же, количество мегапикселей влияет на максимальный размер фотографии, которую Вы сможете распечатать без потери качества. Любое цифровое устройство, будь то экран персонального компьютера или ноутбук, выводит отснятое фотоизображение в фиксированных размерах.  Поэтому, чтобы качество выводимого на экран изображения было максимально высоким, необходимо его полное соответствие размерам снимка, отснятого фотокамерой. В противном случае Ваш принтер или персональный компьютер начнет подгонять размеры снимка под фиксированные размеры, что, в конечном счете, оборачивается определенной потерей качества.

Сколько же Вам необходимо мегапикселей в фотокамере для того, чтобы, например, без потери качества рассматривать отснятые снимки на экране монитора или распечатывать изображения? Оказывается, что не так уж и много. В частности, при печати стандартной фотографии размером 10х15 Вам понадобится разрешение 1180х1770 пикселей, что соответствует всего двум мегапикселям!

Конечно, лучше иметь разрешение матрицы чуть побольше, на всякий случай, чтобы, например, укрупнить или поменять экспозицию. Таким образом, для печати обычных фотографий для домашнего фотоальбома Вам достаточно будет фотокамеры с матрицей в 3 – 4 мегапикселя. Правда, сейчас таких фотоаппаратов уже нет в продаже.

Для чего же в таком случае производители фототехники делают акцент на количестве мегапикселей и постоянно выпускают все новые модели фотоаппаратов с большим разрешением матрицы? В первую очередь, это хороший маркетинговый ход. Ведь всегда приятно похвастаться перед своими друзьями или знакомыми, что у Вас 12-мегапиксельная камера, в то время как они являются обладателями «какого-то» фотоаппарата с матрицей в 7,1 мегапикселя.

Но все же есть и практическая польза от большого количества мегапикселей. Правда, она проявляется только тогда, когда Вы собираетесь распечатывать фотографии в большом формате – большие плакаты или постеры. Если Вы занимаетесь профессиональной студийной фотографией и часто распечатываете большие фотографии, то здесь можно остановиться на фотокамере с матрицей в 10 – 12 мегапикселей. Итак, чем больше мегапикселей в фотоаппарате, тем меньше ограничений на размер качественного снимка. На качество же фотографий влияют совершенно другие параметры.

Физический размер матрицы фотоаппарата.

На качество получаемых изображений оказывает влияние совершенно другая характеристика, нежели количество мегапикселей в матрице фотокамеры. Это, в первую очередь, физический размер матрицы фотоаппарата. Под физическим размером матрицы понимают геометрические размеры сенсора, то есть его длину и ширину в миллиметрах.

Правда, в описании технических характеристик фотокамеры физический размер матрицы указывается чаще всего в виде дробных частей дюйма, например, 1/2.3″ или 1/3.2″. Чем больше размер матрицы, тем число после дроби меньше. Величина 1/2.5″ соответствует геометрическим размерам сенсора — 4.3х5.8 мм.

На что влияют физические размеры матрицы фотоаппарата? Этот параметр определяет уровень цифрового «шума» и детализацию фотоизображения. Чем больше размеры светочувствительного сенсора, тем больше его площадь и, соответственно, тем больше света  на него попадает. Это позволяет Вам получить качественное изображение с большим количеством деталей и естественными цветами.

Поскольку физические размеры матрицы в компактных фотоаппаратах меньше, чем в более профессиональных моделях камер, то они и проигрывают по качеству получаемых снимков.  Поэтому если Вы выбираете оптимальный вариант камеры из нескольких моделей при одинаковом количестве мегапикселей, то лучше остановиться на том цифровом фотоаппарате, у которого больший физический размер матрицы. Это даст Вам большую свободу при выборе места съемки и снизит уровень «шумов» в условиях недостаточной освещенности.

Не стоит никогда акцентировать свое внимание на количестве мегапикселей в фотокамере. Производители фототехники используют эту характеристику, в первую очередь, как рекламный прием для продвижения своих новых моделей на рынок. Большинство пользователей, кто просто собирается хранить свои снимки в электронном формате и время от времени показывать их знакомым в домашнем фотоальбоме, вполне могут ограничиться покупкой фотокамеры с минимальным количеством мегапикселей, ведь разницу между 7- ми и 12-мегапиксельной камерой они все равно не почувствуют.

С точки зрения качества получаемых фотоизображений, гораздо более важен другой параметр – физический размер матрицы фотоаппарата. На эту характеристику, а также качество оптики и функциональность, и надо ориентироваться при выборе подходящей Вам фотокамеры.

Источник: Фотокомок.ру – учимся фотографировать (при копировании или цитировании активная ссылка на источник обязательна)

Сравните размер и характеристики любых двух камер

Поскольку все меньше и меньше розничных магазинов продают широкий ассортимент цифровых фотоаппаратов, в настоящее время это часто бывает сложно. сравнить их размер. Здесь на помощь приходит приложение CAM-parator. Оно дает вам легко доступный впечатление от пропорций любых двух камер.

Как сравнить камеры?

Чтобы запустить сравнение размеров, просто используйте поля поиска ниже, чтобы найти и выбрать две камеры. и вы сразу увидите иллюстрацию относительная ширина, высота, глубина и вес на ваш выбор, а также сравнение других ключевых характеристик.Как показано в примере ниже, есть три расположенных рядом камеры с разных точек зрения: спереди, сверху и сзади. Все габариты округлены с точностью до миллиметра.

При интерпретации сравнения размеров камеры важно сравнивать , как и , или, по крайней мере, чтобы иметь в виду некоторые фундаментальные различия между типами камер.Например, компактный камера измеряется со встроенным объективом, а размеры и вес сменного сообщается, что объектив камеры не установлен. Также некоторые камеры приходят со встроенным видоискателем, в то время как другие предлагают прикрепляемые искатели аксессуаров, которые не учитывались размеры и вес. Точно так же некоторые профессиональные зеркалки имеют батарейная рукоятка, постоянно встроенная в их тело, в то время как для других камер рукоятка дополнительный аксессуар, который не учитывается при измерении.

Всегда меньше лучше?

Физический размер и вес являются одними из самых важных характеристик при выборе между разными камерами. Не стоит весь день таскать с собой громоздкий кирпич, который изнашивает вас и не помещается в сумку. С другой стороны, вам не нужна хлипкая игрушка, которая предлагает мягкое управление и слишком мала для использования. уверенно. Конечно, личные качества и предпочтения различаются, и то, что выглядит как большая камера в руках одного человека, может обеспечить идеально подходит для другого фотографа.И наоборот, более компактная камера, кнопки и диски которой могут быть эффективно использование одним человеком может оказаться слишком подверженным ошибкам для чьего-либо вкуса. Так что нет, меньше не всегда лучше и важно видеть корпус камеры спецификации относительно собственных физических характеристик при принятии решения о камере.

Как измеряется размер камеры?

Ассоциация камер и продуктов для обработки изображений (CIPA) дает четкие методические рекомендации своим членам о том, какими должны быть размер и вес камер. измеряется и сообщается.В частности, ширина, высота и глубина корпуса камеры должны быть определено без выступов , таких как проушины для ремня, наглазники или кронштейны для обуви. Вес измеряется на камера полностью работоспособна, а это значит, что штатный аккумулятор и рекомендованный производителем носители данных включены в отчетную цифру. Все камеры оцениваются без легкосъемного аксессуара.

Какая камера лучше?

Рынок камер очень разнообразен, с различными по размеру и спецификациями средствам обработки изображений, соперничающими с удовлетворить потребности обычных фотографов, фотографов-энтузиастов и профессиональных фотографов.Все, естественно, стараются к купите ЛУЧШУЮ камеру . Но что значит искать лучшего? Самая маленькая камера, та, что обеспечивает самое высокое разрешение, камеру с самыми передовыми функциями съемки или камеру с наиболее привлекательной ценой? Ниже приведены несколько списков, в которых камеры ранжируются по категориям в соответствии с различными характеристиками. Просто щелкните, чтобы узнать, является ли ваша текущая или будущая камера лучшей в своем классе и как она сравнивается с альтернативами.

Вы здесь : Дом » Центр камеры » САМ-паратор

Размер сенсора камеры в фотографии

Задумывались ли вы о том, какой «лучший» размер сенсора камеры составляет ? Важность размера сенсора камеры играет важную роль в выборе производителя, линз, корпуса и многого другого в вашей фотографии! Некоторые жанры получают значительные преимущества при использовании одного формата над другим.Общая тенденция больше, тем лучше, но ниже вы можете найти несколько сюрпризов!

В этом руководстве по размеру сенсора камеры я рассмотрю не только самые популярные форматы, но и способы их наилучшего использования. Мы рассмотрим все, от сенсора смартфонов до профессиональных организаций среднего формата, а также то, что каждый из них может предложить для вашей фотографии. Удобные таблицы сравнения размеров сенсоров также дадут вам более четкое представление о том, с чем вы работаете.

ПОЛУЧИТЕ НАШУ БЕСПЛАТНУЮ ЭЛЕКТРОННУЮ КНИГУ НА
ИЗУЧИТЕ ОСНОВЫ ФОТОГРАФИИ

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

Размер сенсора цифровой камеры — это тема, которая усложняется только из-за меняющихся потребностей фотографического сообщества. Однако понимания того, что такое датчик, нет. Датчик — это область цифровой камеры, которая чувствительна к свету и записывает изображение в активном состоянии.

Датчики обычно измеряются в миллиметрах (а иногда и в дюймах). Например, полнокадровые датчики максимально приближены к стандартной 35-миллиметровой пленке (35,00 x 24,00 мм). Иногда можно увидеть отклонения в пределах 1-2 мм в пределах одного формата. У APS-C довольно много различий между брендами.

Размер сенсора камеры и качество изображения взаимосвязаны. Но больше не всегда значит лучше! У меньших датчиков есть не только преимущества, но и явные преимущества, которые мы обсудим ниже.

Разрешение камеры , также известное как количество мегапикселей, является мерой количества отдельных фотосайтов на датчике. У мегапикселей и сенсоров цифровых камер есть и другие отношения, о которых мы поговорим позже. Но пока вы можете соотнести мегапиксели (МП) с деталями.

Таблица сравнения размеров сенсора цифровых фотоаппаратов

Хотя числа дают нам хорошее представление о различных размерах, иногда бывает сложно по-настоящему визуализировать. Эта сравнительная таблица размеров сенсоров камер показывает относительную разницу между каждым из наиболее распространенных форматов сенсоров камер на рынке.

Сравнение размеров и типов сенсора камеры

Размер сенсора мобильных камерофонов может изменяться по размеру, но сенсор 1 / 2,55 ″ (используемый в iPhone 11) относится к более широкому диапазону.

1-дюймовые сенсоры камеры — это следующий размер и используются в большинстве компактных камер. При размере 12,80 x 9,60 мм они также достаточно велики, чтобы улавливать приличное количество света. Дрон phantom 4 использует 1-дюймовый сенсор, как и многие мостовые (усовершенствованные компактные) сенсоры камеры .

Сенсоры Micro 4 / 3rds с разрешением 17,00 x 13,00 мм — это первый шаг к созданию камер со сменными объективами. Сменные объективы дают вам творческую гибкость и лучшее качество изображения по сравнению с универсальными зум-объективами на компактных камерах. Panasonic и Olympus — основные доступные бренды Micro 4/3.

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

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

Полнокадровый сенсор размером часто используется в качестве основы для кроп-фактора и других измерений. Эти сенсоры размером 35,00 x 24,00 мм являются самыми большими из имеющихся в потребительских моделях. К распространенным брендам полнокадровых камер относятся Sony, Canon и Nikon, и большинство моделей ориентировано на опытных и профессиональных фотографов.

Если вам нужна камера с самым большим размером сенсора , вам нужно будет смотреть на среднего формата , что является более широким диапазоном, обычно около 43.От 80 x 32,90 мм до 53,0 x 40,20 мм. Оттуда тоже существует большой формат, но сейчас мы смотрим на шестизначные цены. Эти размеры сенсора камеры предназначены для особых нужд, например, для фотографов, которым требуется огромное разрешение для печати больших изображений.

Важен ли размер сенсора камеры ? Абсолютно — но (не всегда) так линейно, как «больше — лучше». Размер сенсора камеры сводится к знанию преимуществ каждого формата.Как только вы это сделаете, у вас будет все необходимое, чтобы выбрать , какой размер сенсора лучше всего соответствует вашим потребностям.

Размер сенсора камеры и качество изображения

Разница в размере сенсора камеры определенно сказывается на качестве изображения. Но важно определить, что мы подразумеваем под «качеством изображения». Речь идет о фото качества ; насколько большой отпечаток мы можем сделать? Четкость? Разрешение? Динамический диапазон? Глубина резкости?

Как оказалось, даже сенсоров смартфонов с размерами изначально достаточно хороши, чтобы сделать отпечатки неотличимыми от профессионального уровня тела, не говоря уже о динамическом диапазоне и малой глубине резкости .Поэтому нам нужно глубже погрузиться в более подробные сведения, помимо общего «качества изображения» определенного размера сенсора камеры.

Размер сенсора камеры и мегапикселей

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

Датчик большего размера позволяет иметь пиксели большего размера по сравнению с датчиком меньшего размера с тем же разрешением. Более крупные пиксели полнокадровой камеры более эффективно собирают свет. Они не только более чувствительны, но и обладают лучшим динамическим диапазоном, что позволяет получать четкие фотографии.

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

Размер сенсора камеры и фокусное расстояние

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

Умножение кроп-фактора сенсора на фокусное расстояние объектива дает вам эквивалентное изображение, как если бы вы использовали 35-миллиметровую камеру (полнокадровая камера). Например, использование 35-миллиметрового объектива с датчиком APS-C с кроп-фактором 1,5x дает вам эквивалент 50-миллиметрового обзора на полнокадровом теле. Меньшее окно сенсора уменьшает обзор, обеспечиваемый 35-миллиметровым объективом.Легкий!

Коэффициент кадрирования обеспечивает простое математическое преобразование обратно в полнокадровый. Однако, если вы не обучены полнокадровому просмотру, не так важно постоянно думать о точках зрения в разных форматах.

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

Размер сенсора камеры и глубина резкости

Размер сенсора и диафрагма Настройки важно понимать, потому что апертура оказывает аналогичное влияние на глубину резкости . Когда мы уменьшаем диафрагму с f / 2 до f / 2.8, количество объекта в фокусе увеличивается. Аналогичный эффект дает использование сенсора меньшего размера с заданной апертурой объектива.

В соответствии с этим сенсор камеры меньшего размера предлагает на меньшую глубину резкости по сравнению с сенсором камеры большего размера (при использовании той же диафрагмы и фокусного расстояния). Точно так же, чем меньше размер сенсора вашей камеры, тем дальше будет гиперфокальное расстояние .

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

Влияние размера сенсора на диафрагму составляет примерно стопа света на шаг площади. Если мы используем средний формат в качестве базовой линии, полнокадровый режим обеспечивает меньшую глубину резкости с точки зрения апертуры.Например, f / 2 в полнокадровом режиме эквивалентно f / 2,8 в среднем формате с точки зрения глубины резкости.

APS-C — на ступень меньше, чем при полнокадровом изображении, и на 2 ступени меньше, чем при среднем формате. В целях изоляции объекта, f / 2 на APS-C имеет вид f / 2.8 в полнокадровом формате и f / 4 в среднем формате. Micro 4 / 3rds — еще одна остановка ниже и так далее.

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

Размер сенсора камеры при съемке при слабом освещении

ISO и размер сенсора камеры также связаны; ISO 800 на сенсорах камеры Micro 4 / 3rds не будет выглядеть так чисто, как ISO 800 на полнокадровых сенсорах. Для простоты помните, что ISO не является единым стандартом для разных брендов, не говоря уже о размерах корпуса сенсора . Я покрываю ISO и шум в фотографии немного глубже!

Если вы любите фотографировать ночное небо, в том числе фотографировать Млечный Путь или снимать северное сияние, вам нужны как объективы с большой диафрагмой, так и камера с большим размером сенсора .Полнокадровые датчики — это хороший размер датчика камеры , если вам нравится фотографировать при слабом освещении, потому что в настоящее время они являются лучшим балансом между датчиком и размером тела.

Аврора, снятая с помощью сенсора Canon APS-C начального уровня (слева) и полнокадрового сенсора Nikon

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

Теперь, когда вы знаете , как размер сенсора камеры влияет на качество фотографий , мы можем обсудить , какой размер сенсора вам подходит? К сожалению, ответ — это другой вопрос: что вам нужно как фотографу?

Если вы фотограф, который регулярно печатает большие плакаты и хочет максимальный динамический диапазон с разрешением и , полнокадровый и средний формат — лучший выбор для вас.

Полнокадровый — это лучший баланс между размером корпуса, глубиной резкости, характеристиками при слабом освещении и разрешением , который вы найдете на сегодняшнем рынке. Портретные, модные, астрономические и пейзажные фотографы обычно получают наибольшую выгоду от полнокадрового просмотра, несмотря на налог на цену и вес.

Изображение, полученное с помощью полнокадровой матрицы Nikon

Однако размеры сенсора камеры APS-C по-прежнему очень актуальны. APS-C по сравнению с полнокадровыми датчиками имеют на меньшую глубину резкости, разрешение и размер пикселя .Взамен размеры корпуса и линз уменьшаются. А увеличение диапазона, обеспечиваемое кроп-фактором, делает их отличным выбором для универсальных фотографов , которым нужно всего понемногу.

Micro 4 / 3rds имеет значительное кадрирование по сравнению с полнокадровым изображением, при этом обеспечивая качество изображения профессионального уровня. Фотографы дикой природы, уличные и документальные фотографы могут найти дополнительный охват в сочетании с размером тела и объективами, идеально подходящими для их нужд.

Если смотреть на 1 ″ и 1/2.55-дюймовые сенсоры смартфонов и iPhone, поскольку они, как правило, представляют собой модели с фиксированными объективами, вам следует гораздо больше подумать о том, какие еще функции предоставляет камера.

Мой личный опыт работы с размерами сенсора камеры

В качестве личного опыта я начал свое фотографическое путешествие с камерой APS-C с матрицей (Nikon D3200). Этот сенсор удовлетворил все мои потребности, когда я начинал заниматься обычной фотографией, но через пару лет он отстал во многих аспектах, когда я решил снимать , в основном пейзажную и ночную фотографию.

Изображение Млечного Пути, снятое моим первым Nikon D3200 (датчик APS-C)

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

Изображение Млечного Пути, снятое камерой Nikon D800 (полнокадровая матрица)

Мой совет: если вы новичок в фотографии, начните с небольшого размера сенсора камеры, такого как APS-C, и, когда вы узнаете свои реальные фотографические потребности, выберите лучший размер сенсора камеры в соответствии с вашими потребностями. По мере того, как вы снимаете и улучшаете, вы, естественно, увидите, стоит ли обновление до размера сенсора полнокадровой камеры или нет, поскольку сенсоры камеры большего размера не только тяжелее и дороже, но и требуют больших вложений в объективы. , компьютерное оборудование и др.

Датчик цифровой камеры

Ниже вы найдете ответы на некоторые из наиболее частых вопросов, которые я получаю, относительно цифровых камер с сенсором .

Размеры сенсора камеры — это тема для компьютерных фанатов, которая может вникнуть в очень технические детали.Моя цель, однако, состояла в том, чтобы показать размер сенсора камеры в понятной и простой форме.

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

Перед тем, как выбрать наиболее подходящий для вас вариант, убедитесь, что вы знакомы с различными размерами сенсоров камеры, представленными на рынке, каковы плюсы и минусы у каждого размера сенсора , и постарайтесь найти баланс между вашим бюджетом и фотографическими возможностями. цели.

Камера не делает фотографа, но правильный размер сенсора камеры поможет вам делать снимки, о которых вы мечтаете!

Пожалуйста, дайте мне знать любые вопросы, связанные с размером сенсора цифровой камеры в комментариях!

Как это влияет на вашу фотографию

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

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

ОБЗОР РАЗМЕРОВ ДАТЧИКА

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

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

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

КОЭФФИЦИЕНТ УРОЖАЯ И МНОЖИТЕЛЬ ФОКУСНОЙ ДЛИНЫ

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

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

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

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

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

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

РАЗМЕР И ВЕС ОБЪЕКТИВА

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

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

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

ГЛУБИНА ТРЕБОВАНИЙ

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

* Если желательна такая же перспектива.

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

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

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

ВЛИЯНИЕ ДИФРАКЦИИ

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

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

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

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

РАЗМЕР ПИКСЕЛЯ: УРОВНИ ШУМА И ДИНАМИЧЕСКИЙ ДИАПАЗОН

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

Примечание: полости показаны без цветных фильтров

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

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

СТОИМОСТЬ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЦИФРОВЫХ ДАТЧИКОВ

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

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

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

ДРУГИЕ СООБРАЖЕНИЯ

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

ВЫВОДЫ: ОБЩИЕ ДЕТАЛИ ИЗОБРАЖЕНИЯ И КОНКУРЕНТНЫЕ ФАКТОРЫ

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

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

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

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

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

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

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

— установка размера изображения

Установка размера изображения специфична для цифровых фотоаппаратов, этого просто не существовало на пленочных фотоаппаратах.Одним из эффектов изменения размера изображения, которое захватывает ваша камера, является то, что это также влияет на размер файла цифрового изображения, который камера хранит на своей карте памяти, и, следовательно, на количество изображений, которые вы можете сохранить на карте любого размера.

Это размер памяти или хранилища компьютера, выраженный в килобайтах, мегабайтах и ​​гигабайтах. Цифровые камеры, как и все другие цифровые устройства, создают цифровые файлы, для хранения которых требуется определенное пространство.Настройка размера изображения на вашей камере существенно повлияет на размер файла результирующего изображения.

Возможно, будет проще подумать о том, сколько снимков потребуется, чтобы заполнить карту памяти. Вы получите максимальное количество изображений, если размер изображения будет минимальным. Точно так же вы получите минимальное количество изображений при максимальном значении.

На практике это означает, что если для вас самое важное — разместить на карте как можно больше изображений, то вам необходимо отрегулировать размер изображения до минимально доступного значения.

Размер изображения всегда был важным аспектом фотоаппаратов, даже до того, как они стали цифровыми. В пленочных камерах это контролировалось размером пленки, которую камера могла принять. 35-миллиметровая камера была названа так, потому что это был размер пленки, которую она использовала. Если вам нужны были изображения большего размера, вам нужна была камера, которая могла бы принимать пленку большего размера. Это были камеры среднего или большого формата.

Когда появились цифровые камеры, появилась возможность снимать изображения разных размеров с помощью одной и той же камеры.Это просто делается путем изменения настройки размера изображения в вашей камере. Вполне возможно изменить размер изображения между снимками и сохранить изображения разных размеров на одной и той же карте.

Не изменилось одно, так это эффект от использования большего или меньшего размера изображения, будь то цифровое изображение или размер негатива, который вы получили с пленочной камеры. Изображение большего размера (или негатив, или прозрачность) даст лучшее изображение.Большая часть рекламы фотоаппаратов или других источников информации о цифровой фотографии расскажет вам именно это, но это еще не все.

Первое, на что следует обратить внимание, это то, что именно подразумевается под «лучшим изображением». Такие вещи, как точное воспроизведение цвета, шум изображения, создаваемый камерой, или величина искажения, производимого объективом, полностью не зависят от размера изображения, но играют большую роль в принятии решения о том, технически ли одно изображение лучше другого.Это, безусловно, тот случай, когда две разные камеры могут создавать изображение одинакового размера, но с очень разным общим техническим качеством.

Это то, о чем следует подумать при покупке новой камеры, но здесь это не рассматривается, потому что речь идет только о влиянии изменения настройки размера на вашей камере. Единственное, что меняется, когда вы это делаете, — это «разрешение» изображений, которые производит ваша камера.

Что такое разрешение?

Слово «разрешение» означает способность видеть (или разрешать) мелкие детали на отпечатанной фотографии. Изображение с высоким разрешением будет иметь гораздо больше видимых деталей, чем изображение с низким разрешением. Настройки размера изображения на вашей камере можно даже назвать разрешением, потому что они напрямую связаны. Большое изображение означает высокое разрешение, а маленькое изображение означает низкое разрешение.

Обратите внимание, что эта способность разрешать мелкие детали применяется только при печати цифровой фотографии, а не при просмотре ее на мониторе компьютера.Просмотр изображения с высоким разрешением на экране позволит вам увеличить масштаб и рассмотреть детали, которые вы сняли, но это все. Когда вы уменьшаете масштаб, чтобы увидеть все изображение, тогда разрешение изображения, которое вы видите, будет таким же, как у самого экрана, оно физически не может быть выше этого.

Вы можете убедиться в этом сами, просто сравнив изображение высокого и низкого разрешения на своем компьютере. Пока они визуально имеют одинаковый размер на экране, они будут иметь одинаковое разрешение.Независимо от того, насколько близко вы подойдете к экрану, вы не увидите больше деталей на большом изображении с высоким разрешением.

На практике это означает, что если вы когда-либо просматриваете свои цифровые изображения на компьютере и никогда не распечатываете их, вы можете использовать настройку наименьшего размера изображения в камере и получить возможность хранить намного больше изображений на карте памяти.

С другой стороны, если вы хотите делать большие распечатки из снимков, сделанных вашей камерой, вам следует установить размер изображения на самый большой, который у вас есть.Еще одна вещь, которую вы можете сделать с большим изображением, — это распечатать (или просмотреть) только небольшую его часть. Иногда это называют «кадрированием». Итак, если вы думаете, что можете сделать это в любое время, вам следует установить максимальный размер или разрешение изображения.

Размер цифрового изображения измеряется в мегапикселях, что означает просто один миллион пикселей. Пиксель — это самая маленькая часть цифрового изображения, состоящая из одного цвета. Если вы увеличите масштаб до любого цифрового изображения, вы увидите отдельные пиксели, из которых оно состоит, все аккуратно выстроенные в ряды и столбцы.

Вы могли заметить, что до сих пор я не упоминал реальных цифр. Принимая во внимание, что каждая ссылка на цифровую камеру, с которой вы сталкиваетесь, обычно включает упоминание количества мегапикселей, которое она имеет. Это показатель максимального размера изображения, которое может создать камера.

Фактический размер изображения имеет значение только при сравнении камер, но здесь показано, как мегапиксели соотносятся с разрешением и размерами печати.Для печати с высоким разрешением размером 6 x 4 дюйма требуется чуть более 2 мегапикселей. Для печати формата A4 (примерно 8 x 11 дюймов) с тем же разрешением требуется изображение с разрешением 8 мегапикселей.

Ситуация осложняется тем, что размер цифрового изображения легко изменить после того, как оно было снято. Это называется «интерполяцией», и некоторые программы редактирования (и даже некоторые принтеры) могут делать это очень хорошо. На самом деле настолько хорошо, что они могут обмануть глаз, думая, что ваша фотография имеет большее разрешение, чем есть на самом деле.К этому следует добавить тот факт, что человеческий глаз имеет верхний предел детализации, которую он может разрешить.

Вы можете напечатать 8-мегапиксельное изображение размером 6 x 4 дюйма, и хотя технически оно будет с гораздо более высоким разрешением, чем 2-мегапиксельная версия, ни один человек в мире не имеет достаточно хорошего зрения, чтобы это сказать. Вы также должны учитывать, что большие изображения, как правило, просматриваются дальше, чем маленькие, что сильно влияет на то, сколько деталей люди могут фактически увидеть.В общем, вопрос размера и разрешения изображения, по крайней мере частично, является делом личного вкуса.

Однако когда дело доходит до настройки камеры, не имеет значения, какой на самом деле самый большой размер, важно только то, что он самый большой, доступный для вашей камеры. Вам следует использовать этот параметр, если вы когда-нибудь захотите сделать большие отпечатки или выполнить дальнейшую работу по редактированию, например обрезать и распечатать только часть изображения.

Если вы никогда не проверяли настройку размера на своей камере, я определенно рекомендую вам это сделать.Большинство камер предоставят вам выбор между малым, средним или большим размером, и, когда они впервые выходят с завода, они обычно устанавливаются на средний размер. Я уверен, что производители считают, что это хороший компромисс для большинства людей, но лично я думаю, что это вариант, который вряд ли будет правильным для большинства людей.

Например, если у вас 8-мегапиксельная камера, то среднее значение, вероятно, будет около 4 мегапикселей.Это слишком велико для просмотра на экране, не уменьшая его, и, если это единственный способ просмотра изображений, это довольно бесполезная трата места на карте памяти и жестком диске. В этих случаях вы должны использовать минимальный размер, если он не выглядит слишком маленьким на экране (у вас может быть очень большой экран).

Другая сторона медали заключается в том, что если вы потратили свои с трудом заработанные деньги на 8-мегапиксельную камеру, потому что хотите печатать большие высококачественные изображения или редактировать фотографии, тогда, если у вас не установлен максимальный размер изображения, вы не будете делать снимки с разрешением 8 мегапикселей.Вы могли сэкономить деньги и просто купили 4-мегапиксельную камеру.

Итак, в заключение, проверьте настройки размера на вашей цифровой камере: вам нужен минимальный размер для просмотра и отправки по электронной почте, а самый большой — для больших отпечатков или редактирования. Medium обычно никому не нужен. Не пойдем на компромисс!

Об авторе
Колин Эйкен — профессиональный фотограф из Великобритании. Вы можете просмотреть его фотографии и получить дополнительные советы по адресу: http: // www.lovethepictures.co.uk.

— Dave Morrow Photography

Размер сенсора камеры является наиболее важным фактором при определении общей производительности камеры и качества изображения, поскольку оптимальные настройки фокусировки, диафрагмы, ISO и выдержки уже получены.

Ниже вы узнаете:

• Почему размер сенсора камеры действительно имеет значение.
• Какие настройки камеры обеспечивают стабильное получение изображений высочайшего качества без шума.
• Основы битовой глубины и глубины цвета.
• Как работает сенсор камеры.

Прокрутите вниз, откройте бесплатный PDF-файл и начните учиться!

Содержание

Размер сенсора камеры Дополнительные видео

Следующее видео дополняет учебный материал, приведенный в приведенном ниже руководстве, что значительно упрощает его визуализацию.

Стать экспертом по гистограммам критически важно для понимания того, почему размер сенсора камеры имеет значение, в свою очередь, для обеспечения наилучшего качества изображения.

Датчик камеры и основы качества изображения

Понимание размера сенсора камеры и его важности — один из самых важных аспектов изучения фотографии.

Выбор наилучших общих настроек камеры (ISO, выдержка, диафрагма) и атрибутов качества изображения (динамический диапазон, шум, битовая глубина, размер сенсора) невозможен без базового понимания того, как работает сенсор камеры.

Что такое датчик камеры?

Датчик камеры, также известный как датчик изображения, представляет собой электронное устройство, которое собирает информацию о свете, состоящую из цвета и интенсивности, после того, как он проходит через отверстие объектива, известное как апертура.

Выдержка определяет продолжительность времени, в течение которого световая информация собирается датчиком камеры.

ISO определяет усиление, которое получает световая информация при передаче в цифровой мир, где она сохраняется на карте памяти в виде файла изображения.

Существует два популярных типа датчиков изображения: CMOS-датчики (комплементарные металлооксидные полупроводники) и CCD-датчики (устройства с зарядовой связью).

Благодаря более высоким характеристикам, особенно при слабом освещении, и более низкой стоимости датчик CMOS можно найти почти во всех современных цифровых камерах.

CMOS определяются их физическим размером (площадь поверхности для сбора световой информации) и количеством пикселей, собирающих световую информацию, которые составляют эту площадь поверхности.

Что такое пиксель в фотографии?

Датчик камеры представляет собой прямоугольную сетку, содержащую миллионы крошечных квадратных пикселей, как показано на рисунке.

Пиксели — это ведра или лунки для сбора и записи световой информации. Они являются базовым блоком датчика изображения.

Цифровая фотография — это процесс записи реальных цветов и тонов сцены или композиции с использованием отдельных пикселей.

Каждый отдельный квадратный пиксель представляет собой небольшой образец композиции изображения в целом, состоящий из одного цвета. Больше не надо.

Комбинация миллионов маленьких пикселей разного цвета создает изображение как единое целое.

Назовем этот набор всех пикселей сенсорной сеткой.

Прямоугольник «цвета радуги» на графике показывает сетку датчика.Пиксели настолько малы, что трудно увидеть каждую единицу.

Создание фотографий — пиксели, объяснение

Цель следующего раздела — помочь вам понять, как работают пиксели.

Представьте себе композицию изображения, видимую в видоискателе камеры, с воображаемой сеткой, наложенной на нее, содержащей миллионы крошечных квадратов одинакового размера, как показано на рисунке ниже.

Представьте, что следующая графика — это сцены реального мира, которые вы видите в видоискатель камеры или на задней панели экрана просмотра в реальном времени.

По мере того, как мы начинаем увеличивать красную рамку, квадраты становятся все ближе и ближе к своему действительному размеру.

Наконец, мы увеличиваем масштаб так, чтобы можно было увидеть каждый отдельный квадрат в его реальном размере.

Эти квадраты настолько крошечные, что не содержат деталей только одного цвета или тона, как показано ниже.

Взгляните на разные объекты вокруг вас. Если вы посмотрите внимательно, под большим увеличением, все станет одного цвета в очень маленьком масштабе.

Комбинация всех этих маленьких цветных квадратов создает сцену или композицию в целом.

Назовем эту совокупность воображаемых маленьких цветных квадратов сеткой изображений.

ПРИМЕЧАНИЕ. Этот снимок был сделан до наступления сумерек под проливным дождем на реке Ли в Китае. Этот сценарий съемки является окончательным испытанием сенсора камеры.

Каждый квадратный пиксель на сетке сенсора соответствует крошечному квадрату на сетке воображаемого изображения.

• Сенсорная сетка — это реальный объект, который собирает световую информацию о сцене с помощью пикселей.
• Сетка изображения — это воображаемый объект, который разбивает сцену или композицию реального мира на миллионы крошечных квадратов.
• Единственная задача пикселя — записать определенный цвет каждого крошечного воображаемого квадрата на сетке изображения.

Таким образом, каждый пиксель собирает только один цвет, соответствующий очень маленькому образцу фотографируемой сцены.

Когда выбраны правильные настройки камеры, выдержка, ISO и диафрагма, каждый пиксель на сетке сенсора будет собирать и записывать точный цвет соответствующего квадрата на сетке изображения.

В свою очередь, из миллионов пикселей создается цифровое изображение, которое соответствует композиции реального мира, видимой в видоискателе.

В фотографии это называется правильной экспозицией.

Когда выбраны неправильные настройки камеры, квадраты на сетке пикселей не совпадают с сеткой квадратов изображения, создавая цифровое изображение, не соответствующее снимаемой сцене.

Цифровая фотография — это процесс записи информации о цвете реального мира, представленной сеткой изображений, и передачи ее в цифровой мир, представленный сеткой пикселей.

Задача фотографа — выбрать правильные настройки камеры, передавая эту информацию с точностью и аккуратностью, создавая цифровое изображение, соответствующее тому, что они видят в видоискателе.

Датчик камеры, содержащий пиксельную сетку, является инструментом, используемым для сбора этой информации и выполнения задачи.6 также обозначается как «10 в 6-й степени», что может быть записано как 1 000 000 или 1 миллион.

мегапикселя, следовательно, означает 1 миллион пикселей. Это стандартная единица измерения в электронике.

• Например, матрица камеры с разрешением 36,6 мегапикселя (36,6 миллиона пикселей) может иметь ширину 7360 пикселей и высоту 4912 пикселей.
• Умножение ширины 7360 пикселей на высоту 4912 пикселей дает оценку сенсора 36,6 миллиона пикселей.
• Проще говоря, это будет сетка шириной 7360 пикселей и высотой 4912 пикселей, содержащая всего 36.6 миллионов пикселей.

Больше мегапикселей не всегда означает лучшее качество изображения!

Давайте обсудим…

Пикселей — лунки для сбора световой информации

Свет состоит из фотонов или небольших пакетов для передачи световой информации. Фотоны — это элементарные частицы, которые не имеют веса, но несут информацию о свете.

Когда фотоны сталкиваются или взаимодействуют с определенными материалами, такими как кремниевые КМОП-датчики изображения, свободные электроны высвобождаются из материала датчика, создавая небольшой электрический заряд.Это известно как фотоэлектрический эффект.

Свободные электроны собираются и подсчитываются отдельными пикселями на сетке сенсора. Каждая пиксельная лунка имеет максимальное количество электронов, которое она может собирать. Этот максимум известен как полная мощность скважины.

Пиксель может отображать только один цвет, включая черный, белый, оттенки серого и значения цвета RGB. Цвет каждого пикселя определяется количеством и типом световой информации, которую он собирает.

Определение цвета и тона пикселей

Количество электронов, собираемых каждой ячейкой пикселя, определяет его яркость, также известную как значение, по шкале от черного до белого.Шкала от черного к белому известна как тональный диапазон или тональная шкала.

Яркость каждого отдельного пикселя по шкале от черного до белого называется тональным значением или яркостью.

• Чем больше электронов собирает пиксель, тем светлее он соответствует тональности изображения.
• Белый пиксель содержит максимальное количество электронов.
• Черный пиксель не содержит электронов.
• Все значения от максимального до минимального соответствуют оттенкам серого.

По счетчику электронов нельзя определить конкретную информацию о цвете, поэтому на каждый пиксель накладывается цветной фильтр, помогающий определить его цвет. Это подробно обсуждается ниже.

Путем объединения информации о тональном значении и цветовом фильтре окончательный цвет определяется для каждого пикселя.

График ниже показывает тональный диапазон и произвольное количество электронов, необходимых для создания каждого тонального значения.

Цель состоит в том, чтобы визуализировать эту концепцию.Количество электронов составлено и не имеет значения.

Собран больше электронов = более светлые оттенки = более светлые пиксели, отображаемые на фотографии

Например, Pixel Well 1 собрал 8 электронов, создав темный оттенок.

Pixel Well 2 собрал 22 электрона, создавая светлый тон.

Pixel Well 3 собрал 13 электронов, создающих среднюю тональную величину.

Количество электронов, собранных каждой ячейкой пикселя, дает соответствующее тональное значение для этого пикселя.Это тональное значение отображается на последней фотографии вместе с цветом.

Эта информация передается с датчика изображения в цифровой мир с помощью электронного сигнала.

Цифровой сигнал, яркость и тональное значение

Каждый электрон, образовавшийся во время столкновения фотонного сенсора, несет небольшой электрический заряд. Чем больше электронов собирает пиксель, тем больше заряда содержит пиксельная лунка. Электрический заряд — это физическая величина.

Этот заряд используется для передачи световой информации, собранной каждым пикселем, в цифровую информацию, которую могут понять камеры и компьютеры.

Электронный сигнал передает физические значения реального мира в цифровой мир двоичного кода.

Каждому тональному значению по шкале от черного к белому соответствует сигнал, необходимый для его создания. Определенные уровни сигнала производят определенные тональные значения. Чем больше электронов собирает пиксель, тем сильнее сигнал, который он создает.

Меньше света = меньше электронов = меньше сигнал = темнее тональное значение

Больше света = больше электронов = больший сигнал = более светлое тональное значение

Когда пиксельная лунка заполняется электронами до верха, создавая максимальный сигнал, соответствующее тональное значение является белым, создавая белый пиксель на фотографии.

Поскольку пиксель заполнен, он больше не может собирать световую информацию. Это называется полностью насыщенным пиксельным колодцем.

С точки зрения фотографии, этот пиксель бывает «обрезанным», «раздутым» или «передержанным». Каждый термин относится к одному и тому же понятию.

Никакая информация, собранная пикселем до заполнения, не может быть восстановлена ​​или использована в окончательном изображении. Это ушло навсегда!

Когда пиксельная лунка не содержит электронов, она не производит сигнала. Соответствующее значение тона — черный, что создает черный пиксель на фотографии.

Тональные значения, создаваемые каждым сигналом, объединяются с собранной информацией о цвете для получения окончательного цвета каждого пикселя на фотографии.

Цвет и свет в цифровом мире

Поскольку информацию о цвете нельзя определить напрямую по количеству электронов в каждой ячейке пикселей, на каждый пиксель накладывается цветной фильтр.

Большинство, но не все, КМОП-сенсоры используют фильтр Байера, который выглядит как лоскутное одеяло из красного, зеленого и синего экранов с одноцветным экраном, покрывающим каждый пиксель, как показано на рисунке.

Другие массивы цветных фильтров, включая фильтр Байера, обсуждаются в ссылке в Википедии под рисунком.

Каждый пиксель покрыт цветовым фильтром: красным, зеленым или синим. Цвет каждого пикселя определяется цветом света (частотой световой волны), который проходит через этот фильтр.

Фильтр Байера состоит из пиксельных фильтров 50% зеленого, 25% красного и 25% синего.

Человеческий глаз воспринимает яркость зеленого больше, чем красного или синего, поэтому пиксели, отфильтрованные зеленым, представлены в фильтре Байера в два раза чаще.

Красный свет проходит через пиксели, отфильтрованные красным, а зеленый и синий — нет. Синий свет проходит через пиксели, отфильтрованные синим, а красный и зеленый — нет. Вы уловили суть…

Каждый пиксель может собирать только информацию о первичном цвете назначенного ему красного, зеленого или синего фильтра, а также количество электронов, собранных в ячейке пикселя, которые определяют тональное значение.

Используя эту информацию, а также серию алгоритмов и интерполяций, камера может определить цвет каждого пикселя, содержащегося на сетке сенсора.

Точность, с которой эта информация передается и отображается в конечном изображении, определяется битовой глубиной.

Битовая глубина, глубина цвета и качество изображения

Битовая глубина определяет количество уникальных вариантов цвета и тона, доступных для создания изображения. Эти варианты цвета обозначаются комбинацией нулей и единиц, известной как биты, которые образуют двоичный код.

Битовая глубина — это система оценки точности камеры в передаче значений цвета и тона.

Взрослый и двухлетний ребенок, смотрящие на один и тот же пейзаж, видят примерно одно и то же, состоящее из значений цвета и тона (интенсивности света).

Взрослый может подробно описать эту сцену, используя большое количество описательных слов и сложную лексику.

Двухлетний ребенок, видя то же самое, не может точно описать сцену из-за ограниченного словарного запаса.

Они оба видят и собирают одну и ту же информацию из реального мира, но один может описать ее в ярких деталях, а другой — нет.

Системы с большей битовой глубиной, как и большие словари, обеспечивают лучшую точность при передаче информации.

Как работает битовая глубина в фотографии

По истечении времени экспозиции, определяемого выдержкой, информация о сигнале, создаваемая каждым пикселем, обрабатывается и преобразуется в цифровой язык, известный как двоичный код.

Цифровой язык принимает форму нулей и единиц (битов) и передает значения цвета (красный, зеленый, синий) и тона, собранные каждым пикселем.

Тональное значение конкретного пикселя определяется по количеству собранных электронов (заряда), а цвет определяется с помощью фильтра Байера.

Точность связи оценивается по шкале битовой глубины. Системы с большей битовой глубиной позволяют более точно описывать информацию, собираемую каждым пикселем.

Двоичный код и битовая глубина, объяснение

Мы привыкли к числовым системам с основанием 10, таким как 10, 20, 30, 1000, 100000.

битах используется система счисления с основанием 2, также известная как двоичная.

1-битная система имеет только два возможных результата. 1 или 0, включен или выключен, истина или ложь, да или нет, черный или белый.

1-битная фотография имеет только два возможных цвета пикселей: черный и белый.

Считайте это ребенком, который говорит только два слова, да и нет, черное и белое. 3 = 8.N возможных вариантов общения.

В фотографии количество битов определяет возможности цвета или тона, который может отображать один пиксель, что известно как битовая глубина.

Это не означает, что каждая возможность обязательно присутствует на фотографии, но может.

В приведенном ниже примере показаны тональные значения от черного к белому, передаваемые с разной степенью точности различными системами битовой глубины.

Тональный диапазон одинаков для всех систем битовой глубины, начиная с черного и заканчивая белым.

Битовая глубина определяет, сколько шагов или возможных вариантов в пределах тонального диапазона можно передать. Каждый шаг или возможный выбор известен как корзина. Чем больше ящиков, тем больше вариантов.

Как показано на рисунке ниже, 1-битная система может передавать только черный и белый цвета. 2-битная система может передавать черный, белый и два оттенка серого.

3- и 4-битные системы предоставляют больший выбор вариантов, используемых для передачи различных тональных значений в пределах тонального диапазона. 8) различными ячейками.Из-за огромного количества возможных вариантов тона переход от одного к другому не различим для человеческого глаза. Изображение JPEG является 8-битным.

Цветовые каналы и глубина цвета

Пример выше был предназначен только для черно-белых фотографий. Большинство цифровых фотоаппаратов делают цветные фотографии.

Эти цветные фотографии получены с использованием трех основных цветов: красного, зеленого и синего, определенных фильтром Байера.

Это так называемые цветовые каналы.Тональное значение, связанное с каждым цветом, определяется мощностью сигнала.

JPEG обычно имеют 8-битный формат, тогда как файлы RAW обычно имеют размер от 12 до 16 бит. Некоторые камеры имеют возможность изменять свой текущий битрейт с помощью пользовательских настроек.

На Nikon D810 это отмечено как «Запись в формате NEF (RAW)» в меню съемки.

Погуглите название вашей камеры «марка-модель» + «настройки битовой глубины» для получения конкретной информации об этой настройке.

Пример ниже показывает 4-битную цветовую шкалу для основных цветов RGB — красного, зеленого и синего.Бункер 15 в каждом из цветовых каналов представляет собой чистый, полностью насыщенный цвет, также известный как оттенок.

ПРИМЕЧАНИЕ. Не все камеры обрабатывают цвет одинаково. Следующий пример позволяет вам концептуализировать эту концепцию. Это не должно быть технически точным для конкретной камеры.

ТЕХНИЧЕСКОЕ ПРИМЕЧАНИЕ: Хотя каждый из цветовых каналов имеет одинаковое количество шагов, изменение зеленого все еще можно увидеть вплоть до 1, где трудно отличить красный цвет от 1 и синий. падает в 2.4 = 16 вариантов цвета для каждого канала основного цвета, как показано на рисунке выше.

Каждая ячейка канала основного цвета может сочетаться друг с другом для создания новых цветов.

Например, Красный (12), Синий (6), Зеленый (15) создаст уникальный цвет, а Красный (1), Синий (2), Зеленый (4) создаст другой уникальный цвет.

Если для ячейки установлено значение 0, например красный (0), этот цвет отключается, другими словами, черный.

Когда ячейка установлена ​​на (15), она включена, обеспечивая чистый цвет и полную насыщенность, известную как оттенок.8-я степень или 256 возможных результатов для каждого из 3-х цветовых каналов.

Красный канал может отображать 255 различных вариантов красного, зеленый может отображать 255 вариантов зеленого и синий, 255 вариантов синего.

вариантов цвета = 255, а не 256. Черный не входит в основную цветовую шкалу, но используется для расчета общего цвета.

Палитра цветов Photoshop отображает 8-битный цвет. В следующем примере показано:

• Чистый красный, R (255), G (0), B (0)
• Чистый зеленый, R (0), G (255), B (0)
• Чистый синий, R (0), G (0), B (255)

Каждый цветовой канал имеет 256 возможных результатов или вариантов, которые он может произвести.3 степени, или 256 * 256 * 256, что равно 16 777 216. 14-ю степень возможных вариаций для каждого из 3 цветовых каналов.3 или 16 384 * 16 384 * 16 384, что равно 4 398 046 511 104.

Это примерно 4,4 триллиона различных возможных вариантов для каждого пикселя. На каждом датчике миллионы пикселей.

Мы превзошли двухлетнего ребенка, который едва может говорить, мы превзошли взрослого с ярким и подробным словарным запасом, мы достигли такой степени точности, что только машины могут записывать и общаться.

Человеческий глаз, второй самый (известный) сложный объект на планете после мозга, без проблем распознает примерно 12 миллионов различных цветов.

Что касается цвета и тона, машины обошли точность, которую может различить человеческий глаз, созданный методом проб и ошибок на протяжении миллионов лет эволюции.

Размер сенсора камеры — Обзор

Наряду с количеством пикселей сенсоры также оцениваются с точки зрения физического размера сенсора или площади поверхности. Площадь поверхности сенсора также определяет размер каждого пикселя.

Физические размеры сенсора указаны по ширине и высоте, обычно в миллиметрах.Стандартный размер сенсора, такой как 36 мм × 24 мм, известен как полнокадровая камера формата 35 мм.

На следующем рисунке показано сравнение размеров сенсоров камеры для различных популярных форматов сенсоров.

Атрибуция: Moxfyre и Википедия

Сенсор большей ширины дает большую площадь поверхности сенсора, обеспечивая большую площадь для сбора световой информации в течение стандартного интервала, известного как время экспозиции.

Представьте датчик как парус на лодке. Чем больше парус, тем больше площадь поверхности, тем сильнее ветер он улавливает.

Чем больше сенсор, тем больше площадь поверхности, тем больше света (фотонов) он улавливает.

Обратите внимание на огромную разницу в площади поверхности, собирающей свет, между датчиками APS-C и полнокадровой камерой. Эти камеры будут давать очень разное общее качество изображения, при этом чем больше, тем больше меньшее.

Между APS-H и APS-C разница намного меньше. Эти камеры будут обеспечивать примерно одинаковое качество изображения с небольшими отклонениями.

Это подробно объясняется в следующих разделах.

Фактор кадрирования датчика камеры

Кроп-фактор — это безразмерное справочное число, связанное с датчиками изображения. Он сравнивает диагональное расстояние по каждому конкретному датчику камеры с диагональным расстоянием по полнокадровому датчику камеры.

Для диагонального расстояния представьте себе прямую линию от верхнего правого угла до нижнего левого угла. Это также известно как гипотенуза.2)). Результат составляет примерно 43,3 мм.

Коэффициент кадрирования камеры = 43,3 / Диагональное расстояние датчика камеры

У полнокадровой камеры коэффициент кадрирования равен 1,43,3 мм / 43,3 мм.

Меньшие датчики камеры, такие как датчик APS-C стандартной ширины 22,3 мм (см. Рисунок выше), будут иметь кроп-фактор примерно 1,6.

Краткий справочник — Коэффициенты кадрирования стандартного датчика камеры:

• Кроп-фактор полнокадрового датчика = 1
Кроп-фактор датчика
• APS-H = 1.29
Кроп-фактор датчика
• APS-C = от 1,5 до 1,6 в зависимости от модели.
• Кроп-фактор датчика фовеона = 1,73
• Кроп-фактор датчика Micro 4/3 = 2

Полнокадровые, среднеформатные и кадрирующие датчики камеры

можно разделить на 3 категории по размеру сенсора, от самого большого до самого маленького соответственно, средний формат, полный кадр и кадрирование.

При следующих сравнениях датчиков изображения предполагайте, что каждый сравниваемый датчик относится к одному году изготовления.

Например, , хотя датчик кадрирования обычно обеспечивает меньшее качество и детализацию, чем полнокадровый датчик, датчик кадрирования 2017 года, скорее всего, обеспечит большее качество и детализацию, чем полнокадровый датчик 2000 года.

Типы датчиков камеры:

• Средний формат (коэффициент кадрирования> 1): Самый большой размер сенсора камеры и обычно самая высокая стоимость. Камеры среднего формата обычно очень громоздкие и тяжелые из-за большого датчика изображения, содержащегося в камере.Они обеспечивают фантастическую детализацию и цвет за счет веса и денег.
• Full Frame (Crop Factor = 1): Стандарт для профессиональных фотографов и серьезных любителей. Обеспечивает фантастическое качество изображения и динамический диапазон без дополнительных габаритов, веса или стоимости камеры среднего формата.
• Датчик культуры (фактор культуры <1): Самый дешевый и самый компактный вариант. Меньший размер сенсора камеры обеспечивает более низкое качество изображения с повышенным шумом и меньшим динамическим диапазоном по сравнению с более крупными форматами.Для многих фотографов камера с датчиком кадрирования идеально подходит для их определенного уровня навыков или использования. Это неплохие фотоаппараты, просто они не так хороши.

Размер сенсора камеры — почему это так важно

Увеличение числа мегапикселей не всегда приводит к повышению качества изображения.

Есть мобильные телефоны, которые снимают 40-мегапиксельные изображения невысокого качества.

Комбинация перечисленного ниже обеспечивает разумную оценку качества изображения камеры.Более подробно они обсуждаются ниже.

• Размер сенсора: Определяет площадь светоприемной поверхности сенсора.
• Качество сенсора: Качество и возраст оборудования, использованного для изготовления сенсора. Более новое оборудование обеспечит лучшее качество изображения, при условии, что все остальное постоянно.
• Базовое качество программного обеспечения: Алгоритмы и код, выполняющий операционные системы камеры и обработку изображений. Более новое программное обеспечение обычно дает лучшее качество изображения, если все остальное остается неизменным.
• Ширина пикселя: Также известен как шаг пикселя. Это ширина каждого квадратного пикселя, которая также определяет его площадь поверхности.
• Количество мегапикселей: Общее количество пикселей, содержащихся в сенсоре.
• Настройки битовой глубины (см. Раздел выше): Сколько цветов и тоновых значений датчик может уловить и отобразить в окончательном изображении.

Давайте обсудим…

Для следующего примера предположим, что это последняя профессиональная модель полнокадровой камеры от Nikon или Sony.Точная модель значения не имеет.

Обе эти компании производят лучшие датчики изображения на рынке.

Это не означает, что вам нужна новейшая и лучшая камера для съемки действительно высококачественных изображений.

Это означает только то, что каждое поколение камер будет немного лучше в перечисленных выше областях по мере улучшения программного, аппаратного и инженерного обеспечения.

Матрица полнокадровой камеры имеет большую площадь поверхности для захвата большего количества световой информации в течение стандартного периода времени.

Это позволяет ему работать лучше в сценариях съемки при слабом освещении, чем камера с датчиком кадрирования.

Большая площадь поверхности сенсора также дает возможность содержать больше пикселей, чем камера с меньшим сенсором кадрирования.

Чем больше пикселей содержит сенсор, тем больше деталей о сцене он может собрать.

Помните, что каждый пиксель имеет одно значение цвета или тона.

Например, представьте себе фотографию, напечатанную на стене, шириной 3 фута или примерно 1 метр.

Было бы трудно сказать, что происходило на этой фотографии, если бы она была сделана с помощью 10-пиксельного сенсора.

Для изображения всей сцены будет использоваться только 10 цветов или значений тона.

Было бы очень легко расшифровать каждую точную деталь на этой фотографии, если бы она была снята с помощью датчика 40 000 000 пикселей.

Меньший шаг (ширина) пикселя в сочетании с большим размером сенсора и новейшим программным и аппаратным обеспечением обеспечивают наилучшее качество изображения.

А теперь поговорим о шуме…

Шум изображения и размер сенсора

CMOS по своей природе создают небольшой шум. Это похоже на радиосигналы, которые слышны на малой громкости в наушниках. Даже лучшие камеры с оптимальными настройками создают небольшой шум.

Уровень шума зависит от производителя и модели камеры, а также от настроек. Различные типы шума составляют общий профиль шума для данного изображения.

По мере того, как датчик собирает больше света, производя больший сигнал, на конечном изображении становится меньше общего шума.Отношение сигнал / шум (SNR или S / N) используется для описания явления.

На рисунке ниже пиксельные лунки слева имеют более низкое отношение сигнал / шум, а пиксельные лунки, движущиеся вправо, имеют более высокое отношение сигнал / шум.

• Низкое отношение сигнал / шум показывает более высокий процент шума на общий произведенный сигнал, показывая больше общего шума на изображении.
• Высокое отношение сигнал / шум означает более низкий процент шума на общий произведенный сигнал, что означает меньший общий шум на изображении.

Цель состоит в том, чтобы заполнить каждую ячейку пикселя до соответствующего максимума тонального значения без отсечения или потери данных с верхнего края, тем самым увеличивая отношение сигнал / шум и качество изображения.

Изображения, содержащие большие доли темных оттенков, по своей природе будут иметь более низкое отношение сигнал / шум, что приведет к более заметному шуму. Это одна из причин, по которой изображения при слабом освещении и ночном небе содержат так много шума.

Изображения, содержащие большие доли более светлых тонов, будут иметь более высокое отношение сигнал / шум, что приведет к менее заметному шуму.

Из-за этого слегка переэкспонированные изображения, известные как Expose to the Right или ETTR, обеспечивают более высокое отношение сигнал / шум и общее лучшее качество изображения при условии, что самые яркие пиксели не «обрезаны» или «выдуваются».

Я показываю эту концепцию в 3-м видео вверху страницы.

В некоторых сценариях съемки, таких как съемка звезд, Млечного Пути и ночного неба, уровень освещенности настолько низкий, что шум изображения будет очень высоким. Даже самый лучший датчик камеры для слабого освещения, такой как модели от Sony, все равно производит некоторый шум.

Используя простые методы шумоподавления, в Photoshop очень легко решить эту проблему.

Динамический диапазон, ISO и размер сенсора

Следующее видео дополняет этот раздел и обсуждает влияние ISO на динамический диапазон и качество изображения.

Динамический диапазон определяется как разница или диапазон между самым сильным неискаженным сигналом (самое яркое тональное значение) и самым слабым неискаженным сигналом (самое темное тональное значение), зафиксированным датчиком изображения на одной фотографии.

Чем больше динамический диапазон, тем больше диапазон значений тонов и цветов, которые может захватить и отобразить каждое изображение.

Например, камера с широким динамическим диапазоном может снимать прямо на ярком солнечном свете и по-прежнему собирать информацию из темных областей, не производя большого шума. Это показано на видео выше.

Большие физические размеры сенсора в сочетании с большим количеством мегапикселей обеспечивают повышенную производительность камеры с меньшим шумом, особенно в условиях низкой освещенности.

Диаметр диафрагмы и скорость затвора определяют, сколько света захватывает каждый пиксель, увеличивая или уменьшая силу сигнала.

ISO определяет усиление сигнала и собственный шум. ISO также определяет, сколько света требуется для оптимальной экспозиции.

Более высокие значения ISO = меньше света для сцены = меньшее соотношение сигнал / шум = меньший динамический диапазон = больше шума изображения

Меньшие значения ISO = требуется больше света для сцены = более высокое отношение сигнал / шум = больший динамический диапазон = меньше шума на изображении.

На рисунке выше ISO увеличивается, что усиливает базовый собственный шум, видимый в столбце Base ISO.

По мере увеличения ISO требуется меньше общего света (сигнала) для получения того же тонального значения. По мере увеличения ISO уровни шума усиливаются, создавая больше общего шума на изображении.

По мере увеличения ISO количество неискаженного сигнала, отражающего динамический диапазон, также уменьшается.

Независимо от камеры, более высокие значения ISO всегда производят больше общего шума и меньше общего динамического диапазона в окончательном файле RAW.

В отличие от числа мегапикселей, больший динамический диапазон всегда является положительным атрибутом камеры. Динамический диапазон указан в стопах, что является мерой освещенности. При каждом увеличении остановки количество собираемой световой информации увеличивается вдвое.

В настоящее время Sony производит датчики с самым высоким динамическим диапазоном на рынке для полнокадровых камер. Эти датчики камеры рассчитаны примерно на 14,8 ступени. По этой причине многие камеры Nikon используют датчики Sony.

Эти новые датчики также производят чрезвычайно низкий уровень шума при очень высоких значениях ISO, таких как 5000 или 6400.

Canon продолжает выпускать собственные датчики, у которых значительно не хватает динамического диапазона, который составляет примерно 11,8 ступени для их топовых моделей камер. Они также производят гораздо большее количество шума при высоких значениях ISO.

Это научный факт, неоспоримый. Sony делает сенсоры лучше, чем Canon, для пейзажной и уличной фотографии.

Рекомендации по камерам и датчикам

У каждого фотографа разные требования к размеру сенсора для получения желаемых изображений.Я не собираюсь рассказывать вам, какую камеру покупать, но расскажу о некоторых из моих личных фаворитов.

Понимание того, как на самом деле работают датчики камеры, и самостоятельные эксперименты — лучший способ выяснить, какая камера и размер датчика лучше всего соответствуют вашим потребностям.

Я пейзажный и уличный фотограф. Я не снимаю свадьбы для клиентов и не работаю с продуктами. Поэтому я не могу рекомендовать камеры, которые не тестировал лично.

При этом я рад порекомендовать несколько различных моделей фотоаппаратов для пейзажных фотографов и фотографов природы.Они могут быть не специфичными для вас, но они могут помочь снизить усталость от принятия решений. Они могут работать и для других сфер фотографии, но я не могу этого гарантировать 🙂

Вы также можете посетить страницы с рекомендациями по камерам и объективам «Что в моей сумке для фотоаппарата» и «Ночная фотография» на этом сайте.

СОВЕТ ОТ ПРОФЕССИОНАЛА: Если вы действительно любите фотографировать, купите лучшую камеру, которую вы можете себе позволить. Тогда вам не придется обновляться несколько раз в ближайшие годы. В конечном итоге это экономит деньги.Знаю по опыту…

Я считаю, что Sony делает отличные недорогие модели с отличными сенсорами. В их моделях высокого класса есть фантастические сенсоры, но они сделаны из пластика и дешевы. Я предпочитаю Nikon высшего класса, с металлическим корпусом и такими же сенсорами Sony. Это мое личное предпочтение.

Вот несколько рекомендаций камеры, от самой дешевой до самой дорогой, кадрирование до полного кадра.

• Сони a5100
• Сони Альфа а6300
• Никон D610
• Nikon D750 — Фантастическая камера, особенно по цене.Я настоятельно рекомендую эту камеру всем, кому нужен полнокадровый корпус без стоимости D810. Не так хорошо, но близко.
• Sony A7R — Отличный сенсор и качество изображения. Фантастическая легкая камера для путешествий, если вы не думаете, что ее слишком много. Я думаю, что эти тела кажутся дешевыми и легко повреждаемыми. Я не доверяю им для пеших прогулок и альпинизма.
• Sony A7RII — Обновленная версия модели выше. Те же мысли…
• Nikon D800 (Моя резервная камера) — Я чувствую то же самое к этой камере, что и к D810, описанной ниже.Динамический диапазон не такой хороший, но все же во всем отличная камера. Я не ношу эту резервную копию для пеших прогулок / путешествий. Это резервная камера для дальних фотопутешествий. Раньше это была моя основная камера, и последние 6 лет она отлично работала.
• Nikon D810 (Моя основная камера) — Большой динамический диапазон и низкий уровень шума при высоких значениях ISO. Прочный металлический корпус идеально подходит для альпинизма и альпинизма. Я настоятельно рекомендую эту камеру всем пейзажным фотографам, которые ожидают, что их оборудование будет работать на высшем уровне и в то же время превзойти всех остальных.

Прочитать следующее руководство для серии

Эта страница является частью моей серии руководств по основам фотографии.

Нажмите и просмотрите следующие страницы серии

Узнать | Размер пикселя и разрешение камеры

Пиксель — это часть датчика , которая собирает фотоны , чтобы их можно было преобразовать в фотоэлектроны. Множественные пиксели покрывают поверхность датчика , так что можно определить как количество обнаруженных фотонов, так и местоположение этих фотонов.

Пиксели бывают разных размеров, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки. Пиксели большего размера могут собирать больше фотонов из-за увеличения их площади поверхности. Это позволяет преобразовать больше фотонов в фотоэлектроны , увеличивая чувствительность сенсора. Однако это происходит за счет разрешения.

Пиксели меньшего размера могут обеспечить на более высокое пространственное разрешение , но захватывают меньше фотонов на пиксель .Чтобы попытаться преодолеть это, датчики могут быть подсвечены сзади, чтобы максимизировать количество света, захваченного и преобразованного каждым пикселем.

Размер пикселя также определяет общий размер сенсора . Например, датчик, который имеет 1024 x 1024 пикселей, каждый с площадью поверхности ² 169 мкм, дает размер датчика 13,3 x 13,3 мм. Тем не менее, датчик с тем же количеством пикселей, теперь с площадью поверхности 42,25 мкм ² , дает размер датчика 6.7 х 6,7 мм.