Здравствуйте, гость ( Вход | Регистрация )

2 страниц V   1 2 >  
Ответить в данную темуНачать новую тему
Чем матрица CCD отличается от матрицы CMOS, Все типы и размеры матриц для фотоаппаратов и их особенности
Гость_Yurchik_*
сообщение 17.1.2010, 20:08
Сообщение #1






Цитата выделенного



С О Д Е Р Ж А Н И Е :

1. Разрешающая способность - теория. CCD vs. SuperCCD vs. Пленка

2. !!! Скрытая ссылка !!! Зарегистрируйтесь, чтобы её увидеть!

3. !!! Скрытая ссылка !!! Зарегистрируйтесь, чтобы её увидеть!

4. !!! Скрытая ссылка !!! Зарегистрируйтесь, чтобы её увидеть!

5. !!! Скрытая ссылка !!! Зарегистрируйтесь, чтобы её увидеть!

6. !!! Скрытая ссылка !!! Зарегистрируйтесь, чтобы её увидеть!

7. !!! Скрытая ссылка !!! Зарегистрируйтесь, чтобы её увидеть!

8. !!! Скрытая ссылка !!! Зарегистрируйтесь, чтобы её увидеть!

9. !!! Скрытая ссылка !!! Зарегистрируйтесь, чтобы её увидеть!

10. !!! Скрытая ссылка !!! Зарегистрируйтесь, чтобы её увидеть!

11. !!! Скрытая ссылка !!! Зарегистрируйтесь, чтобы её увидеть!

12. !!! Скрытая ссылка !!! Зарегистрируйтесь, чтобы её увидеть!

13. !!! Скрытая ссылка !!! Зарегистрируйтесь, чтобы её увидеть!


14.!!! Скрытая ссылка !!! Зарегистрируйтесь, чтобы её увидеть!

15. Динамический диапазон

16.!!! Скрытая ссылка !!! Зарегистрируйтесь, чтобы её увидеть!

17. !!! Скрытая ссылка !!! Зарегистрируйтесь, чтобы её увидеть!

18. !!! Скрытая ссылка !!! Зарегистрируйтесь, чтобы её увидеть!

1.Разрешающая способность - теория. CCD vs. SuperCCD vs. Пленка

Для того чтобы понять, как влияет структура ПЗС матрицы и расположения цветных фильтров на разрешающую способность изображения, необходимо вспомнить, как формируется изображение у большинства цифровых камер, и в чем основные отличия технологии SuperCCD.


Благодарностей:
Перейти в начало страницы
 
+Цитировать сообщение

RINA
сообщение 25.2.2010, 10:18
Сообщение #2


Живу здесь вечность
Иконка группы

Вклад в форум: 500р

Вставить ник
Цитата выделенного



2.Чем матрица CCD отличается от матрицы CMOS.

________________________________________________________________________________
Матрица или светочувствительная матрица — специализированная аналоговая или цифро-аналоговая интегральная микросхема, состоящая из светочувствительных элементов — фотодиодов.

*Предназначена для преобразования спроецированного на неё оптического изображения в аналоговый электрический сигнал или в поток цифровых данных (при наличии АЦП непосредственно в составе матрицы).
*Является основным элементом цифровых фотоаппаратов, современных видео- и телевизионных камер, фотокамер, встроенных в мобильный телефон, камер систем видеонаблюдения и многих других устройств.
*Применяется в оптических детекторах перемещения компьютерных мышей, сканерах штрих-кодов, планшетных и проекционных сканерах, системах астро- и солнечной навигации.

______________________________________________________________________________

Нажмите для просмотра скрытого текста
Отношение производителей конечной продукции к выбору между CCD и CMOS радикально поменялось в 2001 г., когда основные поставщики впервые высказали общую точку зрения, касающуюся разграничения сфер их применения. К тому времени стало очевидным, что CCD обеспечивает лучшие показатели при съемке динамичных и мелких объектов, поэтому ее предлагалось использовать для построения систем, требующих высокого качества изображения: цифровых фото- и видеокамер, медицинского оборудования и т. д. CMOS же отводилась ниша устройств, для которых критична конечная стоимость -- недорогие фотоаппараты, бытовая, офисная техника и игрушки.

Опыт производства, накопленный за годы развития CMOS, позволил с каждым новым поколением этих сенсоров существенно снижать фиксированные и случайные шумы, влияющие на качество картинки. Еще одно слабое место CMOS -- искажения, появляющиеся при захвате динамического изображения вследствие слабой чувствительности сенсора. В современных устройствах их удается избежать, а захват изображения без особых артефактов возможен со скоростью 15--30 кадров/с, и уже 0,3-мегапиксельные CMOS-сенсоры фактически были избавлены от этой проблемы.

Однако победа в конкуренции технологий, скорее всего, лежит в плоскости уменьшения площади пиксела. Для успеха на рынке 1-мегапиксельных при диагонали 1/4 дюйма площадь пиксела должна составлять не более 3 мкм2. При всех усилиях производителей CMOS удовлетворить таким требованиям они пока не могут, поэтому, как считают эксперты, по крайней мере в ближайшее время в данной нише будет господствовать CCD.

Многие крупные производители компонентов выпускают и CMOS-сенсоры, и CCD-матрицы. Например, Sharp, крупнейший в мире поставщик модулей захвата изображения (и CCD, и CMOS), считает 2003 год эпохой настоящего расцвета технологии CCD.

К преимуществам CCD матриц относятся:
1. Низкий уровень шумов.
2. Высокий коэффициент заполнения пикселов (около 100%).
3. Высокая эффективность (отношение числа зарегистрированных фотонов к их общему числу, попавшему на светочувствительную область матрицы, для CCD — 95%).
4. Высокий динамический диапазон (чувствительность).

К недостаткам CCD матриц относятся:
1. Сложный принцип считывания сигнала, а следовательно и технология.
2. Высокий уровень энергопотребления (до 2-5Вт).
3. Дороже в производстве.


Преимущества CMOS матриц:
1. Высокое быстродействие(до 500 кадров/с).
2. Низкое энергопотребление(почти в 100 раз по сравнению с CCD).
3. Дешевле и проще в производстве.
4. Перспективность технологии( на том же кристалле в принципе ничего не стоит реализовать все необходимые дополнительные схемы: аналого-цифровые преобразователи, процессор, память, получив, таким образом, законченную цифровую камеру на одном кристалле. Созданием такого устройства, кстати, с 2002 года занимаются совместно Samsung Electronics и Mitsubishi Electric).

К недостаткам CMOS матриц относятся
1. Низкий коэффициент заполнения пикселов, что снижает чувствительность(эффективная поверхность пиксела ~75%,остальное занимают транзисторы).
2. Высокий уровень шума (он обусловлен так называемыми темповыми токами — даже в отсутствие освещения через фотодиод течет довольно значительный ток)борьба с которым усложняет и удорожает технологию.
3. Невысокий динамический диапазон.



Источник: spycams




Если у кого то есть другое мнение -поделитесь с нами!


--------------------


Благодарностей:
Перейти в начало страницы
 
+Цитировать сообщение
Аксакал
сообщение 25.2.2010, 10:43
Сообщение #3


Живу здесь вечность
Иконка группы

Вклад в форум: 500р

Вставить ник
Цитата выделенного



3.Матрица (сенсор), запоминающая изображение в цифровой камере, состоит из массива светочувствительных ячеек. Каждая ячейка действует аналогично фотоэкспонометру: она вырабатывает электрический сигнал, пропорциональный интенсивности попадающего на нее светового потока (и только интенсивности - независимо от цветовой составляющей). Именно поэтому большинство современных сенсоров способны воспринимать наш мир только в черно-белом цвете. Для того, чтобы преобразовать затем полученное черно-белое изображение в цветное, используются различные "ухищрения".
Шаблон Байера
Паттерн Байера
Нажмите для просмотра скрытого текста

В большинстве сенсоров каждая ячейка "покрыта" красным, синим или зеленым фильтром. Фильтры собраны в группы по четыре, причем на два зеленых приходится по одному красному и одному синему (такой тип организации фильтров называется "шаблоном Байера").
!!! Скрытая ссылка !!! Зарегистрируйтесь, чтобы её увидеть!
Это сделано из-за того, что человеческий глаз наиболее чувствителен к зеленому цвету. Каждый фильтр пропускает на светочувствительную ячейку преимущественно свою составляющую света. Теперь каждая ячейка содержит информацию не только о яркости, но и о цвете отдельного элемента изображения. Остается только преобразовать электрический сигнал в цифровой, обработать его и сохранить на карточке памяти или микродрайве (об устройствах хранения изображений мы поговорим более подробно в следующей главе).

Вас наверняка заинтересует, как из точек только красного, зеленого и синего цвета получается полноцветное изображение?: чтобы создать цветное изображение, программное обеспечение камеры анализирует все три массива полученной цветовой информации, сопоставляет значения соседних ячеек и по сложному алгоритму рассчитывает итоговый цвет каждой ячейки (пикселя) – этот процесс называется цветовой интерполяцией.

Интерполяция является важнейшим этапом получения цветного изображения, поскольку точность (и изощренность!) этого процесса оказывает серьезное влияние на итоговое качество фотографии. Другими словами, в борьбе за повышение качества изображения улучшение процесса интерполяции играет не менее важную роль, чем улучшение качества светочувствительных сенсоров.

Далее мы позволим себе небольшое лирическое отступление о типах сенсоров, которое самые нетерпеливые читатели могут безбоязненно пропустить.

CCD сенсор
!!! Скрытая ссылка !!! Зарегистрируйтесь, чтобы её увидеть!

CMOS сенсор
!!! Скрытая ссылка !!! Зарегистрируйтесь, чтобы её увидеть!



Сенсоры различаются по способу, которым информация собирается со светочувствительной матрицы.

В CCD-сенсорах информация считывается последовательно из каждой ячейки, ряд за рядом. Поэтому сделать следующий снимок можно лишь тогда, когда предыдущий уже полностью сформирован.

CMOS-матрицы устроены иначе: информация из каждой ячейки считывается индивидуально. Для каждой ячейки заданы координаты в матрице (X, Y), и, используя их, можно получить индивидуальный доступ к отдельной ячейке. Это позволяет использовать CMOS-матрицу не только непосредственно для съемки, но и для экспонометрии и работы автофокуса.

Недостатки CCD-матрицы компенсируются тем, что она более проста и экономична в производстве, а принятый ею сигнал менее "зашумленный", что облегчает его обработку. (Впрочем, последние CMOS-сенсоры от Canon опровергают общепринятое мнение о том, что матрицы этого типа дают больший "шум".)
Трехслойный сенсор



Технологии развиваются непрерывно, и на смену простым однослойным сенсорам приходят трехслойные. В таких сенсорах каждая светочувствительная ячейка воспринимает синий, красный и зеленый цвета одновременно за счет более сложной трехуровневой конструкции, которая позволяет определять, насколько "глубоко" каждый цвет проникает в сенсор. Эта технология не требует применения специальных цветовых фильтров и значительно снижает потребности в цветовой интерполяции. Теоретически новый тип матрицы позволяет получать в три раза больше информации, чем аналогичный по разрешению сенсор с шаблоном Байера. К сожалению, эта технология еще слишком молода и пока не получила должного распространения среди производителей цифровых камер.

!!! Скрытая ссылка !!! Зарегистрируйтесь, чтобы её увидеть!


Источник:photoscape

Сообщение отредактировал piter64 - 13.11.2010, 13:11


--------------------


Благодарностей:
Перейти в начало страницы
 
+Цитировать сообщение
Гость_Yurchik_*
сообщение 25.2.2010, 12:19
Сообщение #4






Цитата выделенного



Ещё добавлю, что CCD матрица более правильно передаёт цвет кожи.


Благодарностей:
Перейти в начало страницы
 
+Цитировать сообщение
RINA
сообщение 25.2.2010, 15:25
Сообщение #5


Живу здесь вечность
Иконка группы

Вклад в форум: 500р

Вставить ник
Цитата выделенного



Новости HARDWARE

4.Изобретатели CCD-матрицы незаслуженно получили Нобелевскую премию?

Автор: Игорь Дульский
Уиллард Бойл и Джордж Смит, получившие Нобелевскую премию по физике в 2009 году, получили ее незаслуженно. Именно так считают коллеги ученых, получивших награду за создание в 60-х годах прошлого века CCD-матрицы, которая фактически открыла эру цифрового фото и видео. Например, работавший с ними Юджин Гордон заявил, что эти двое лишь придумали лишь концепт и "не узнали бы CCD-матрицу, даже если бы их ткнули в нее носом" (дословно).
!!! Скрытая ссылка !!! Зарегистрируйтесь, чтобы её увидеть!
При этом они даже не участвовали в создании первых прототипов, которые выполнил инженер Майк Томпсет. Именно он создал два первых работающих образца и догадался, как использовать их для получения изображений. То есть Нобелевский комитет просто вручил премию не тем людям. Сам Томпсет разделяет мнение своего коллеги и также считает, что премия должна была быть присужена ему. Оппоненты же, в свою очередь, заявили, что все идеи принадлежат им, на что у них есть все необходимые доказательства. Это далеко не первый случай, когда Нобелевский комитет обвиняют в ошибке.


--------------------


Благодарностей:
Перейти в начало страницы
 
+Цитировать сообщение
cobro
сообщение 5.3.2010, 8:45
Сообщение #6


Новичок
Иконка группы

Вставить ник
Цитата выделенного



Щя у Панаса новая линейка цифровых видео камер, с Системой 3 MOS сенсоров, это тоже самое что и CMOS-сенсоры?
Перейти в начало страницы
 
+Цитировать сообщение
RINA
сообщение 5.3.2010, 9:27
Сообщение #7


Живу здесь вечность
Иконка группы

Вклад в форум: 500р

Вставить ник
Цитата выделенного



3MOS и CMOS это не одно и тоже .


Система 3MOS состоит из трёх 1/6-дюймовых сенсоров CMOS.Разрешение одного сенсора составляет 6,1-Мп. Так что поддержки полного Full HD, как на профессиональных видеокамерах, для каждого цветового канала здесь нет. Зато свое детище Panasonic оснастила процессором обработки изображения HD Crystal Engine



Вообще то в этом разделе идёт речь о фотоаппаратах,а вы упамянули вроде бы видиокамеру.


Panasonic вроде имеет фотоаппарт,как я прочла,с сенсором Live MOS .

Если есть другая информация поделитесь.

5.Система 3MOS


Новые модели оснащены системой трёх MOS сенсоров, разработанной Panasonic. Обладая вдвое * большей площадью приёма света по сравнению с ПЗС-матрицей, этот исключительно точный высокочувствительный элемент формирования изображения улавливает необыкновенно яркие, реалистичные цвета и демонстрирует выдающиеся характеристики даже при слабом освещении. Система 3MOS использует раздельные MOS-датчики для улавливания красных, зелёных и синих цветовых компонентов, что предотвращает потерю цвета. Вы получаете богатое, выразительное видеоизображение с тонкой прорисовкой деталей и яркими красками, благодаря которым, Ваша запись буквально оживает.
!!! Скрытая ссылка !!! Зарегистрируйтесь, чтобы её увидеть!

.По сравнению с прежними ПЗС-матрицами Panasonic.

.Съемка при низком освещении 1.6 lx
!!! Скрытая ссылка !!! Зарегистрируйтесь, чтобы её увидеть!
Вы можете вести съемку при освещении 1.6 lx. Благодаря системе 3MOS, происходит минимальная потеря цвета. Это позволяет снимать даже в темных местах без потери качества.


--------------------


Благодарностей:
Перейти в начало страницы
 
+Цитировать сообщение
RINA
сообщение 5.3.2010, 9:53
Сообщение #8


Живу здесь вечность
Иконка группы

Вклад в форум: 500р

Вставить ник
Цитата выделенного



6.3CCD.Трёхматричные системы.
Материал из Википедии — свободной энциклопедии


3CCD — технология получения цветного изображения, основанная на применении трёх приёмников света и дихроидных призм, делящих свет по спектру на три пучка: красный, зелёный и синий. Каждый из этих пучков направляется на отдельную матрицу. [1]

!!! Скрытая ссылка !!! Зарегистрируйтесь, чтобы её увидеть!

История и аналоги
Технология с цветоделением светового потока применялась в цветных телевизионных камерах, причём сначала использовались полупрозрачные зеркала и светофильтры. Разработка и изготовление дихроичных призм позволили поднять светочувствительность таких камер.

Дихроидная призма
Дихро́идная призма — основной элемент трёхматричной системы.

Достоинства трёх матриц по сравнению с одноматричными
*лучше передача цветовых переходов, полное отсутствие цветного муара;
*отсутствие необходимых для восстановления потерянной информации алгоритмов дебайеризации, обязательных для одноматричных систем с массивом цветных фильтров
*выше разрешение. Отсутствует необходимый для устранения муара low-pass фильтр;
*выше светочувствительность и меньший уровень шумов благодаря отсутствию потерь в фильтрах;
*возможность введения цветокоррекции постановкой дополнительных фильтров перед отдельными матрицами, а не перед съёмочным объективом, позволяет добиться существенно лучшей цветопередачи при нестандартных источниках света с сохранением высокой чувствительности системы в целом;
*возможность повышения эффективного разрешения сверх разрешения отдельной матрицы вдвое по одной из координат, сдвинув три матрицы друг относительно друга на 1/3 пиксела и проведя интерполяцию трёх изображений с учётом этого сдвига. Данная технология получила наименование «Pixel shifting».

Недостатки трёх матриц по сравнению с одноматричными
*принципиально бо́льшие габаритные размеры;
*трёхматричная система не может использоваться с объективами с малым рабочим отрезком;
*в трёхматричной схеме есть проблема сведе́ния цветов. Такие системы требуют точной юстировки, причём чем большего размера матрицы применяются и чем больше их физическое разрешение, тем сложнее добиться необходимого класса точности;


--------------------


Благодарностей:
Перейти в начало страницы
 
+Цитировать сообщение
Аксакал
сообщение 6.3.2010, 14:01
Сообщение #9


Живу здесь вечность
Иконка группы

Вклад в форум: 500р

Вставить ник
Цитата выделенного



7.Live-MOS-матрица

Материал из Википедии — свободной энциклопедии


________________________________________________________________________________

Live-MOS матрица — светочувствительная матрица, построенная по МОП-технологии, имеющая благодаря ряду технических и топологических решений возможность «живого» просмотра изображения.[1]
________________________________________________________________________________
______________________
Впервые предложила новый сенсор компания Panasonic.

Технологические решения
* Уменьшено расстояние от каждого фотодиода до соответствующей микролинзы. Позволяет получить высокую чувствительность и качество изображения, даже при высоких углах падения света.
* Упрощена передача регистров и других сигналов с большей поверхности фотодиода, для увеличения уровня чувствительности и отклика. Позволяет увеличить скорость обработки данных.
* Уменьшение количества управляющих сигналов с 3 в стандартных CMOS сенсорах до 2 (как в CCD-матрицах) увеличило результирующую фоточувствительную область пиксела. Это минимизировало неиспользуемую поверхность датчика.
* Разработан новый низкошумящий усилитель уровня сигнала фотодиода.
* Фоточувствительная область составляет 30 % поверхности элемента датчика (сопоставимо с CCD-матрицами). Используется более тонкая структура слоя датчиков типа NMOS.
* Для уменьшения шумовых характеристик данная технология разрабатывалась для 5 В (по спецификации проекта 2,9 В) низковольтных систем. Фотодиодные датчики размещены на кремниевой подложке, чтобы изолировать фотодиодные датчики от вызывающих шум элементов, расположенных на поверхности чипа. Уменьшение напряжения питания помогает избежать перегрева матрицы. В результате изображения получаются более яркими, менее зернистыми и с низким уровнем белого шума, даже при фотографировании в условиях недостаточной освещенности.

Применение
Данный тип сенсора впервые был применен в фотокамерах Olympus E-330 и Panasonic L-1. Сейчас данную технологию используют ведущие производители фотокамер: Canon, Nikon, Fujifilm и другие.[источник не указан 263 дня]
Примечания

Сообщение отредактировал RINA - 18.3.2010, 22:09


--------------------


Благодарностей:
Перейти в начало страницы
 
+Цитировать сообщение
Аксакал
сообщение 6.3.2010, 14:09
Сообщение #10


Живу здесь вечность
Иконка группы

Вклад в форум: 500р

Вставить ник
Цитата выделенного



8.Матрица 4:3
Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Перейти к: !!! Скрытая ссылка !!! Зарегистрируйтесь, чтобы её увидеть!, !!! Скрытая ссылка !!! Зарегистрируйтесь, чтобы её увидеть! Four Thirds System — стандарт, созданный фирмой !!! Скрытая ссылка !!! Зарегистрируйтесь, чтобы её увидеть! и !!! Скрытая ссылка !!! Зарегистрируйтесь, чтобы её увидеть! для цифровых зеркальных камер (!!! Скрытая ссылка !!! Зарегистрируйтесь, чтобы её увидеть!!!! Скрытая ссылка !!! Зарегистрируйтесь, чтобы её увидеть!(англ.)). Стандарт подразумевает полное соответствие камер, объективов и других принадлежностей от разных производителей. 4:3 не основывается ни на каком предыдущем стандарте как, например, !!! Скрытая ссылка !!! Зарегистрируйтесь, чтобы её увидеть!, !!! Скрытая ссылка !!! Зарегистрируйтесь, чтобы её увидеть!, !!! Скрытая ссылка !!! Зарегистрируйтесь, чтобы её увидеть! и !!! Скрытая ссылка !!! Зарегистрируйтесь, чтобы её увидеть! (!!! Скрытая ссылка !!! Зарегистрируйтесь, чтобы её увидеть!), которые во многом совместимы с плёночными камерами.
Технические характеристики
!!! Скрытая ссылка !!! Зарегистрируйтесь, чтобы её увидеть! !!! Скрытая ссылка !!! Зарегистрируйтесь, чтобы её увидеть! Вид байонета системы 4:3 на фотоаппарате
  • Тип крепления: трёхлепестковый байонет
  • Размер сенсора: 18х13,5 мм (22,5 мм диагональ)
  • Рабочая часть сенсора: 17,3х13 мм (21,6 мм диагональ)
  • Соотношение сторон: 4:3
  • Кроп фактор: 2.0
  • Рабочий отрезок: 38,67 мм
  Преимуществом данного стандарта несомненно является общее уменьшение веса системы за счёт того, что размер сенсора в четыре раза (по площади) меньше чем у 35 мм камер. Основной идеей было то, что большинство фотографий не требуют очень высокого разрешения. Так для газетных и некрупных журнальных иллюстраций вполне хватает качества такого сенсора.
  Недостатком же является маленький размер сенсора, что в первую очередь приводит к увеличению глубины резкости, что хорошо при пейзажной и макросъёмке, но плохо при портретной и многих других видах съёмки с открытой диафрагмой, где малая глубина резкости используется как художественный приём, используемый для придания объёма фотографии. Малый сенсор даёт более высокий уровень шумов по сравнению с конкурентами при равных ISO и мегапикселях. При сопоставимом разрешении сенсоров уменьшается диафрагменное число, при котором дифракция приводит к снижению резкости. При разработке байонета был выбран достаточно длинный рабочий отрезок (примерно 1,8 длины диагонали кадра). Это потребовало использовать более агрессивный ретрофокусный дизайн при разработке нормальных и широкоугольных объективов, что привело к увеличению их габаритов при сопоставимых значениях светосилы и углов обзора. 

Сообщение отредактировал piter64 - 2.4.2010, 12:22


--------------------


Благодарностей:
Перейти в начало страницы
 
+Цитировать сообщение
Аксакал
сообщение 6.3.2010, 14:30
Сообщение #11


Живу здесь вечность
Иконка группы

Вклад в форум: 500р

Вставить ник
Цитата выделенного



9.Матрица APS-C
Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Advanced Photo System type-C (APS-C) — формат !!! Скрытая ссылка !!! Зарегистрируйтесь, чтобы её увидеть! !!! Скрытая ссылка !!! Зарегистрируйтесь, чтобы её увидеть!, эквивалентный «классическому» формату (type-C от Сlassic) !!! Скрытая ссылка !!! Зарегистрируйтесь, чтобы её увидеть!, размер которых составляет 25.1 x 16.7 мм (пропорции 3:2).
Сенсоры формата APS-C устанавливаются в основном на !!! Скрытая ссылка !!! Зарегистрируйтесь, чтобы её увидеть!, хотя их можно найти на фотокамерах других классов. Все сенсоры APS-C меньше, чем плёночный стандарт 35мм (36Ч24 мм). Их размеры варьируются между 20.7Ч13.8 мм и 25,1Ч16,7 мм и соответствуют значениям !!! Скрытая ссылка !!! Зарегистрируйтесь, чтобы её увидеть! от 1.44 до 1.74.

Содержание
Нажмите для просмотра скрытого текста
[*]!!! Скрытая ссылка !!! Зарегистрируйтесь, чтобы её увидеть!
[*]!!! Скрытая ссылка !!! Зарегистрируйтесь, чтобы её увидеть!
[*]!!! Скрытая ссылка !!! Зарегистрируйтесь, чтобы её увидеть!
[*]!!! Скрытая ссылка !!! Зарегистрируйтесь, чтобы её увидеть!
[/list] //
Оптика для APS-C
Производители !!! Скрытая ссылка !!! Зарегистрируйтесь, чтобы её увидеть!-камер и сторонние компании производят большое количество объективов для фотоаппаратов с матрицами APS-C. К ним, в том числе, относятся:
Объективы этих серий иногда обладают более коротким задним вершинным расстоянием. При установке на полноматричные камеры или камеры формата !!! Скрытая ссылка !!! Зарегистрируйтесь, чтобы её увидеть!, такие объективы могут испортить зеркало камеры. Поэтому часто в конструкцию байонета добавляются дополнительные элементы, которые препятствуют установке этих объективов на камеры без кроп-фактора. При этом ответная часть камеры имеет "обратную совместимость", то есть устанавливать стандартные объективы на камеры с матрицами формата APS-C возможно без проблем.


--------------------


Благодарностей:
Перейти в начало страницы
 
+Цитировать сообщение
Аксакал
сообщение 6.3.2010, 14:40
Сообщение #12


Живу здесь вечность
Иконка группы

Вклад в форум: 500р

Вставить ник
Цитата выделенного



10.Матрица APS-H
Материал из Википедии — свободной энциклопедии


Перейти к: !!! Скрытая ссылка !!! Зарегистрируйтесь, чтобы её увидеть!, !!! Скрытая ссылка !!! Зарегистрируйтесь, чтобы её увидеть! Advanced Photo System type-H (APS-H) — формат !!! Скрытая ссылка !!! Зарегистрируйтесь, чтобы её увидеть! !!! Скрытая ссылка !!! Зарегистрируйтесь, чтобы её увидеть!, размер которых составляет 28,1Ч18,7 мм (пропорции 3:2).

Используется в камерах Canon. Объективы, рассчитанные только на формат !!! Скрытая ссылка !!! Зарегистрируйтесь, чтобы её увидеть!, не совместимы с APS-H.


[!!! Скрытая ссылка !!! Зарегистрируйтесь, чтобы её увидеть!] См. также
[list]
[*]!!! Скрытая ссылка !!! Зарегистрируйтесь, чтобы её увидеть!
[*]!!! Скрытая ссылка !!! Зарегистрируйтесь, чтобы её увидеть!


--------------------


Благодарностей:
Перейти в начало страницы
 
+Цитировать сообщение
Аксакал
сообщение 6.3.2010, 14:53
Сообщение #13


Живу здесь вечность
Иконка группы

Вклад в форум: 500р

Вставить ник
Цитата выделенного



11.Матрица Foveon X3

Материал из Википедии — свободной энциклопедии Перейти к: !!! Скрытая ссылка !!! Зарегистрируйтесь, чтобы её увидеть!, !!! Скрытая ссылка !!! Зарегистрируйтесь, чтобы её увидеть! !!! Скрытая ссылка !!! Зарегистрируйтесь, чтобы её увидеть! В Википедии есть портал
!!! Скрытая ссылка !!! Зарегистрируйтесь, чтобы её увидеть! !!! Скрытая ссылка !!! Зарегистрируйтесь, чтобы её увидеть! !!! Скрытая ссылка !!! Зарегистрируйтесь, чтобы её увидеть! Логотип Foveon X3 Foveon X3!!! Скрытая ссылка !!! Зарегистрируйтесь, чтобы её увидеть! компании !!! Скрытая ссылка !!! Зарегистрируйтесь, чтобы её увидеть!, в которой !!! Скрытая ссылка !!! Зарегистрируйтесь, чтобы её увидеть! на аддитивные цвета !!! Скрытая ссылка !!! Зарегистрируйтесь, чтобы её увидеть! проводится послойно, по толщине полупроводникового материала, с использованием физических свойств кремния.

Название сенсора «Х3»!!! Скрытая ссылка !!! Зарегистрируйтесь, чтобы её увидеть! подразумевает как его «трёхслойность», так и «трёхмерность» структуры, дабы подчеркнуть отличие от «плоских» матриц с !!! Скрытая ссылка !!! Зарегистрируйтесь, чтобы её увидеть!.

Управляющие схемы и элементы матрицы могут быть построены с применением !!! Скрытая ссылка !!! Зарегистрируйтесь, чтобы её увидеть! и других технологических решений. Однако на данный момент (!!! Скрытая ссылка !!! Зарегистрируйтесь, чтобы её увидеть!) производится только !!! Скрытая ссылка !!! Зарегистрируйтесь, чтобы её увидеть! версия.


]Содержание[
Нажмите для просмотра скрытого текста

[*]!!! Скрытая ссылка !!! Зарегистрируйтесь, чтобы её увидеть!
[*]!!! Скрытая ссылка !!! Зарегистрируйтесь, чтобы её увидеть!
[*]!!! Скрытая ссылка !!! Зарегистрируйтесь, чтобы её увидеть!
[*]!!! Скрытая ссылка !!! Зарегистрируйтесь, чтобы её увидеть!
[*]!!! Скрытая ссылка !!! Зарегистрируйтесь, чтобы её увидеть!
[*]!!! Скрытая ссылка !!! Зарегистрируйтесь, чтобы её увидеть!
[*]!!! Скрытая ссылка !!! Зарегистрируйтесь, чтобы её увидеть!
[*]!!! Скрытая ссылка !!! Зарегистрируйтесь, чтобы её увидеть!
[/list] //
] Принцип работы[/b]
!!! Скрытая ссылка !!! Зарегистрируйтесь, чтобы её увидеть! !!! Скрытая ссылка !!! Зарегистрируйтесь, чтобы её увидеть! Принцип цветоделения Foveon X3 Для деления на составляющие !!! Скрытая ссылка !!! Зарегистрируйтесь, чтобы её увидеть! используются !!! Скрытая ссылка !!! Зарегистрируйтесь, чтобы её увидеть! свойства !!! Скрытая ссылка !!! Зарегистрируйтесь, чтобы её увидеть!. Синяя часть спектра поглощается верхним слоем (толщина 0.2 мкм), зелёная средним (толщина 0.4 мкм) и красная нижним (более 2 мкм).

Толщина каждого слоя выбрана по результатам экспериментальных исследований по глубине проникновения квантов соответствующего спектрального диапазона в кремний. Слои, в которых происходит фотоэффект, разделены дополнительными тонкими зонами низколегированного кремния и имеют отдельные выводы сигнала.

Благодаря малой (менее 5 мкм) толщине сенсора, возможное влияния хроматических аберраций на изображение минимально. Однако, как и в других разновидностях матриц, поглощение красной части спектра происходит на максимальной глубине. В результате паразитной диффузии фотоэлектронов и засветки косыми лучами в области максимальных длин волн происходит дополнительное размытие изображения. В частности, этот же эффект затрудняет дальнейшее (по сравнению с нынешними матрицами) уменьшение размера элемента и повышение разрешения.!!! Скрытая ссылка !!! Зарегистрируйтесь, чтобы её увидеть!


[b][!!! Скрытая ссылка !!! Зарегистрируйтесь, чтобы её увидеть!!!! Скрытая ссылка !!! Зарегистрируйтесь, чтобы её увидеть! Потенциально лучшие шумовые характеристики:

  • Теоретически, позволяет улучшить соотношение сигнал/шум благодаря отсутствию поглощающих 2/3 светового потока цветных фильтров. Но из-за поглощения светового потока верхними слоями и необходимости восстанавливать насыщенность цвета дополнительной обработкой выигрыш в чувствительности оказывается невелик.
  • По заявлению разработчиков, Foveon Х3 имеет ещё одно интересное свойство — изменяемый размер эффективного пикселя. Малый размер позволяет делать снимки высокого разрешения. Больший — даёт возможность снимать при слабом освещении. Объединение пикселов в системы 1х1, 4х4, 1х2 и т. д. производится в динамическом режиме.!!! Скрытая ссылка !!! Зарегистрируйтесь, чтобы её увидеть!

Недостатки
  • Недостаточная точность цветопередачи и невозможность её радикального улучшения, так как в наибольшей степени она определяется свойствами кремния как такового, и произвольный выбор красителя для компонентов невозможен.
  • Относительно высокий уровень цифрового шума. К сожалению, разделение оказывается далеко не полным. Часть фотонов поглощается в «не своей» области. В результате, цветовая информация оказывается неполной, насыщенность цвета при прямом использовании R G B сигналов с сенсора как значений пиксела изображения даёт малоконтрастную ненасыщенную картинку. Для компенсации этого эффекта требуется вводить агрессивный алгоритм восстановления цветового оттенка. Именно вынужденный подъём насыщенности вносит основной вклад в увеличение итогового шума матрицы. !!! Скрытая ссылка !!! Зарегистрируйтесь, чтобы её увидеть! !!! Скрытая ссылка !!! Зарегистрируйтесь, чтобы её увидеть!

Спорные маркетинговые приёмы
Компания Foveon использует для продвижения своей продукции спорный метод. Так матрица X3-14.1MP, например, позиционируемая как «14-мегапиксельная», на деле, способна создать изображение более высокого качества чем байеровским аналог, но размером не более 4.6 миллионов пикселей (то есть в 3 раза меньше заявляемого).

Если же камера с такой матрицей позволяет делать снимки бо́льшего разрешения, то это достигается программной интерполяцией с потерей изначального качества (качество сравняется с изображением полученным с байеровской матрицы разрешением 8-10 Мп!!! Скрытая ссылка !!! Зарегистрируйтесь, чтобы её увидеть!).

Разрешение больше реальных 4.6 Мп, получается камерой путем программной интерполяции, от которой в серьёзной технике давно отказались из-за неизбежной потери качества[!!! Скрытая ссылка !!! Зарегистрируйтесь, чтобы её увидеть!].

Для обоснования такого, чисто маркетингового, хода, Foveon пытается переписать под себя определение «пикселя» — определяя его не как полноцветный элемент изображения, а как элемент воспринимающий одну цветовую компоненту!!! Скрытая ссылка !!! Зарегистрируйтесь, чтобы её увидеть!, аппелируя к тому что каждый «пиксел» матрицы с фильтром Байера также воспринимает только одну цветовую компоненту (хотя некоторые из таких матриц даже имея несколько датчиков на пиксель, вовсе не претендуют на подобное кратное увеличение заявленного разрешения).

Эти факты следует учитывать при сравнении, например, разрешающих способностей матриц между собой.!!! Скрытая ссылка !!! Зарегистрируйтесь, чтобы её увидеть!
[/list]


--------------------


Благодарностей:
Перейти в начало страницы
 
+Цитировать сообщение
Аксакал
сообщение 10.3.2010, 13:13
Сообщение #14


Живу здесь вечность
Иконка группы

Вклад в форум: 500р

Вставить ник
Цитата выделенного



12.Nikon RGB-матрица
Материал из Википедии — свободной энциклопедии

!!! Скрытая ссылка !!! Зарегистрируйтесь, чтобы её увидеть! Nikon RGB-матрица — технология изготовления !!! Скрытая ссылка !!! Зарегистрируйтесь, чтобы её увидеть!, запатентованная фирмой !!! Скрытая ссылка !!! Зарегистрируйтесь, чтобы её увидеть!, (сокр. от !!! Скрытая ссылка !!! Зарегистрируйтесь, чтобы её увидеть! Red Green Blue). !!! Скрытая ссылка !!! Зарегистрируйтесь, чтобы её увидеть! на аддитивные цвета !!! Скрытая ссылка !!! Зарегистрируйтесь, чтобы её увидеть! производится !!! Скрытая ссылка !!! Зарегистрируйтесь, чтобы её увидеть! внутри каждого пикселя, содержащего три фотодиода и одну микролинзу на весь пиксель.

//
[!!! Скрытая ссылка !!! Зарегистрируйтесь, чтобы её увидеть!] Принцип работы
Свет проходит через открытую микролинзу и падает на первое дихроидное зеркало. При этом первая синяя составляющая отражается первым дихроидным зеркалом на детектор синего. Далее второе дихроидное зеркало отражает зелёную составляющую на детектор зелёного. Прошедшие красная и инфракрасная составляющие попадают на дихроидное зеркало, которое отражает красную составляющую на детектор. Инфракрасная составляющая поглощается.

Несмотря на то, что прототип матрицы уже создан (!!! Скрытая ссылка !!! Зарегистрируйтесь, чтобы её увидеть!), этот патент вряд ли найдёт своё применение в ближайшее время из-за существенных сложностей в технологии.


[!!! Скрытая ссылка !!! Зарегистрируйтесь, чтобы её увидеть!] Преимущества
По сравнению со всеми прочими системами, кроме !!! Скрытая ссылка !!! Зарегистрируйтесь, чтобы её увидеть!, данная технология имеет преимущество в эффективности использования светового потока, 1.5-кратное по сравнению с !!! Скрытая ссылка !!! Зарегистрируйтесь, чтобы её увидеть! и трёхкратное по сравнению с матрицами c фильтром Байера.

По сравнению с !!! Скрытая ссылка !!! Зарегистрируйтесь, чтобы её увидеть!, данная технология выигрывает в качестве цветопередачи.

По сравнению с 3CCD системами, данный тип матрицы выигрывает в возможности использования в зеркальных аппаратах и в отсутствии необходимости точной юстировки оптической системы.!!! Скрытая ссылка !!! Зарегистрируйтесь, чтобы её увидеть!


[!!! Скрытая ссылка !!! Зарегистрируйтесь, чтобы её увидеть!] См. также
  1. !!! Скрытая ссылка !!! Зарегистрируйтесь, чтобы её увидеть! !!! Скрытая ссылка !!! Зарегистрируйтесь, чтобы её увидеть!!!! Скрытая ссылка !!! Зарегистрируйтесь, чтобы её увидеть!(англ.)


--------------------


Благодарностей:
Перейти в начало страницы
 
+Цитировать сообщение
Аксакал
сообщение 10.3.2010, 14:06
Сообщение #15


Живу здесь вечность
Иконка группы

Вклад в форум: 500р

Вставить ник
Цитата выделенного



Матрица

Материал из Википедии — свободной энциклопедии



Ма́трица или светочувстви́тельная ма́трица — специализированная аналоговая или цифро-аналоговая интегральная микросхема, состоящая из светочувствительных элементов — фотодиодов.
!!! Скрытая ссылка !!! Зарегистрируйтесь, чтобы её увидеть!
.Предназначена для преобразования спроецированного на неё оптического изображения в аналоговый электрический сигнал или в поток цифровых данных (при наличии АЦП непосредственно в составе матрицы).
.Является основным элементом цифровых фотоаппаратов, современных видео- и телевизионных камер, фотокамер, встроенных в мобильный телефон, камер систем видеонаблюдения и многих других устройств.
.Применяется в оптических детекторах перемещения компьютерных мышей, сканерах штрих-кодов, планшетных и проекционных сканерах, системах астро- и солнечной навигации.


--------------------


Благодарностей:
Перейти в начало страницы
 
+Цитировать сообщение
Аксакал
сообщение 12.3.2010, 12:59
Сообщение #16


Живу здесь вечность
Иконка группы

Вклад в форум: 500р

Вставить ник
Цитата выделенного



14.Артефакты и искажения

Конечно, цифровые технологии пока далеки от идеала. Часто при цифровой фотосъёмке на снимках появляются детали, которых там быть не должно. Они называются артефактами и делятся на две основные категории: первичные, обусловленные цифровой природой сенсоров, и вторичные, вызванные последствиями борьбы с первичными артефактами.

Муар

Из первичных артефактов мы подробно рассмотрели шум и упомянули «расплывание», вызванное переэкспозицией. Следующий по неприятности эффект, муар, вызывается наложением друг на друга двух регулярных структур, одна из которых — пиксели сенсора, а другая — элемент изображения: сетка, черепица, решетчатый забор и т.п. За его отсутствие обычно отвечает устанавливаемый перед сенсором специальный фильтр, который немного размывает и смягчает картинку (иногда в качестве такого фильтра выступает последняя линза объектива), что, в свою очередь, может вызвать законное недовольство владельца, желающего получить чёткое изображение. Особенно неприятен цветной муар, являющийся комбинацией регулярного муара и вызванных им ошибок интерполяции цвета. В совсем запущенных случаях на муар может наложиться внутренний алгоритм повышения чёткости, результатом чего станет эффект типа «лабиринт».


«Пилы»
Редко встречаемый в последнее время артефакт —цифровые процессоры продолжают развиваться. Если появляются, то являются, как правило, вторичным эффектом от работы алгоритма повышения чёткости: заострение контрастных границ цвета и яркости вызывает выпадение промежуточных пикселей, результатом чего становятся резкие «ступеньки».

«Нимбы»
Вторичный эффект, вызванный всё тем же повышением чёткости итоговой картинки. Повышение чёткости программным обеспечением камеры происходит по умолчанию практически всегда и тем вероятнее, чем менее «продвинутая» камера вам попалась (заставить процессор камеры прогонять по полученной картинке алгоритм повышения чёткости — намного дешевле, чем снабдить камеру высококачественным объективом). В результате на слегка размытых, но существенных перепадах светлых и тёмных областей могут появиться дополнительные границы — светлые на светлом поле и тёмные на тёмном. Избавиться от них практически невозможно. Единственный рецепт — безусловное отключение программного повышения чёткости, поскольку его всегда можно сделать самостоятельно при ручной обработке изображений.

Хроматические аберрации

Вообще не имеют отношения к цифровой фотографии и могут проявляться и на плёночных снимках тоже, но поскольку неопытный фотограф может их принять за «нимбы» — кратко остановимся и на них. Эти цветные ореолы, обычно синие или фиолетовые, возникают на резких границах яркого белого света и тени из-за неоднородных свойств материала линз, в результате чего разные цвета (длины волн) фокусируются в разных фокальных плоскостях или на разном расстоянии от оптической оси. Хроматические аберрации изредка могут быть вызваны использованием в сенсоре микролинз. Подавление их, особенно в широкоугольной конфигурации объектива — задача не всегда тривиальная, хотя часто помогает закрытие диафрагмы на пару делений.

Баланс белого

Сложно назвать этот эффект артефактом: по сути, это недоработка внутреннего алгоритма подбора оптимальной цветовой температуры сцены. Выражается это в неестественных цветах — чрезмерной желтизне в случае электрического освещения или синеватом или зеленоватом оттенке ламп дневного света. Как ни странно, но камеры с хорошим автоматическим балансом белого до сих пор являются редким случаем в цифровой фотографии. Хорошие камеры обычно имеют возможность ручной подгонки цветового баланса по белому бумажному листу. Поддаётся ручной корректировке только при условии съёмки в формате RAW.

Заключение

Надеюсь, этот небольшой экскурс в самое сердце цифровой фотокамеры поможет вам эффективнее пользоваться вашим фотоаппаратом и получать более качественные снимки, а также позволит избежать неприятных ошибок при выборе новой камеры в магазине.


--------------------
Перейти в начало страницы
 
+Цитировать сообщение
Аксакал
сообщение 12.3.2010, 13:22
Сообщение #17


Живу здесь вечность
Иконка группы

Вклад в форум: 500р

Вставить ник
Цитата выделенного



15. Динамический диапазон

также, очевидно, зависит напрямую от размера сенсора: чем больше отдельный пиксель, тем больше света он может на себя принять и тем больше градаций серого он может дать на выходе. Характеристика, имеющая непосредственное отношение к шуму — это покрытие площади сенсора светочувствительными элементами. В CCD-сенсорах конструктивно возможно достичь 100% заполненности, тогда как в CMOS этот параметр редко достигает 70%. Стоит, однако, уже расшифровать эти за две загадочные аббревиатуры.

CCD

Первые цифровые фотокамеры были построены на CCD-сенсорах. Технология CCD была разработана в конце 60-х в Bell Labs, и изначально предполагалась для использования в запоминающих устройствах. Принцип действия на первый взгляд несложен: сенсор состоит из массива прямоугольных элементов-конденсаторов, накапливающих падающий на них свет в виде электрического заряда. После того, как затвор камеры закрывается — массив строчка за строчкой последовательно «сливается» в специальную считывающую строку, из которой усиленные и переведенные в цифровой формат данные по одному пикселю переносятся в память фотокамеры. В процессе перетекания заряда CCD-сенсор «очищается», так что к моменту окончания цикла считывания он готов к следующему снимку. Именно возможность построчного считывания и отсутствие необходимости в дополнительной «очистке» сенсора и сделала в конечном итоге технологию CCD ведущей в использовании в телевизионных камерах. Ещё одно преимущество такого подхода — возможность достижения уже упомянутого 100% уровня покрытия поверхности сенсора светочувствительными элементами-пикселями, сведя к минимуму искажения при последующей интерполяции. Существует и альтернативная схема, при которой рядом с каждой «рабочей» строкой сенсора расположена считывающая строка: это позволяет многократно ускорить процесс считывания данных, но уменьшает процент покрытия сенсора и влечёт за собой необходимость в увеличении его площади при том же разрешении. Также за технологией CCD со 100% покрытием замечена такая неприятная особенность, как «перетекание» заряда с чрезмерно освещённых пикселей на менее освещённые соседние, получившее название blooming (расплывание), и вызванное теми же причинами, что и «тёмные токи».


До последнего времени все качественные сенсоры с большим разрешением были построены на технологии CCD. В целом, эта технология имеет за плечами обширную историю, что компенсирует её многочисленные недостатки, как то: сложный и годный только для производства CCD технологический процесс, невозможность считывания фрагмента изображения, необходимость в обильной «обвязке» дополнительными микросхемами и высокое энергопотребление, что, в свою очередь, ведёт к существенному удорожанию конечного продукта.

CMOS

Использование технологии CCD в запоминающих устройствах оказалось нерентабельным, в том числе и по вышеперечисленным причинам. Её место было занято (и занято до сих пор) более дешёвой и простой в производстве технологией CMOS — Сomplementary Мetal Оxide Semiconductor, или по-русски КМОП — комплементарная структура «металл-оксид-полупроводник». CMOS-схема представляет собой многослойную «вафлю», в которой слои металла и полупроводника разделяются диэлектриком, в роли которого ранее выступал оксид кремния, отсюда и название. На этой «вафле» методом последовательной фотолитографии протравливается необходимая логическая схема, в которой изолирующий слой отделяет металлические контакты от полупроводниковой схемы, создавая, таким образом, массивы полевых транзисторов. Это исключительно дешёвый в производстве метод создания интегральных микросхем применяется уже несколько десятилетий, постоянно улучшаясь и совершенствуясь. Сотни фабрик в мире «выпекают» CMOS-вафли и производят на их базе различные электронные компоненты. Неудивительно, что однажды кому-то пришла в голову мысль использовать технологию CMOS для производства сенсоров для цифровых фотоаппаратов (любознательным сообщаю: это была фирма UMAX и произошло это в 1997 году).

Идея, лежащая в основе функционирования CMOS-сенсоров, ещё проще, чем у CCD. Каждый элемент активного (были ещё пассивные, но они давно не используются) CMOS-сенсора состоит из фотодиода и расположенных рядом с ним трёх транзисторов, вытравленных как единое целое. Первый транзистор представляет собой «персональный» усилитель сигнала данного пикселя (из-за него сенсор и называется активным). Второй транзистор работает как ключ, подключая пиксель к координатной сетке считывающих проводников. Третий транзистор подключён к проводнику, передающему команду «сброс», очищающую сенсор. Таким образом, обрабатывающий каскад может получить доступ к любому пикселю (или группе пикселей) в матрице, а считывание сигнала происходит практически мгновенно, что позволяет, во-первых «на лету» изменять разрешение сенсора, просто объединяя соседние пиксели в единое целое, и, во-вторых, также моментально переключаться с режима фотографии в режим записи видео, поскольку цикл «очистки» CMOS-матрицы представляет собой подачу на короткий срок импульса на проводник «сброс». Нельзя также не отметить сверхнизкое энергопотребление CMOS-микросхем (а значит, меньше нагрев схемы, вызывающий увеличение шума). Ещё один огромный плюс технологии CMOS — это возможность разместить на том же кристалле все дополнительные схемы и элементы, а в идеале — и процессор для обработки сигнала, и заодно интерфейсные блоки, что превращает CMOS-сенсор в самодостаточный элемент электронной схемы. Именно CMOS-сенсоры используются в основном в мобильных телефонах.

Однако, несмотря на дешевизну и удобство производства сенсоров, также простоту построения продуктов на их базе, до недавнего времени качество получаемого при их помощи изображения было неудовлетворительным. В первую очередь, в силу конструктивных особенностей: поскольку каждому светочувствительному фотодиоду на сенсоре соответствует три дополнительных элемента плюс управляющие проводники, то их площадь (от 30% до 60% от суммарной) вычитается из общей площади пикселя, результатом чего становится недостаточное покрытие площади сенсора, а следовательно — неприемлемо низкая чувствительность и высокое значение цифрового шума (вспомните снова наш пример с вёдрами: при одинаковой силе дождя вёдра меньшего размера дадут более высокую погрешность измерения). Также большую проблему представляли собой высокие значения «тёмных токов» (см. выше) и геометрический шум CMOS-сенсоров, связанный с невозможностью в достаточной степени выдержать идентичность размеров всех пикселей на матрице.

Однако, около пяти лет назад развитие CMOS-технологии стало принимать лавинообразный характер. Были изобретены и внедрены новые технологии, призванные бороться с перечисленными проблемами, а именно: для борьбы со статическим и геометрическим шумом, а также с «тёмными токами», стали применять технологию вычитания из картинки пустого кадра, а проблему недостаточного покрытия поверхности и отчасти «тёмных токов» решили, ещё уменьшив размер пикселей и поместив над ними слой микролинз, фокусирующих свет в центр пикселей. Это, в свою очередь, позволило создавать вместо трёхтранзисторных более сложные элементы, а в недалёкой перспективе — начать размещение внутри пикселей индивидуальных аналого-цифровых преобразователей. Результаты не заставили себя ждать: лучшие на сегодняшний день по качеству картинки сенсоры в зеркалках Canon выполнены именно на технологии CMOS, и у них определённо есть куда совершенствоваться дальше. Специалисты считают, что будущее цифровой фотографии — именно за CMOS-технологией.

Foveon X3

Когда в 2002-м году компания Foveon, дочерняя структура National Semiconductor, объявила о создании новой технологии производства сенсоров на базе технологии CMOS, им поначалу никто не поверил: на дворе был бум доткомов и стартапов, и наблюдатели решили, что нам пытаются продать очередное vapourware — фиктивную технологию, направленную на освоение инвестиционных средств. Виданное ли дело: Foveon обещал отказаться от цветовых массивов вообще, а вместо этого разбить сенсор на три слоя, каждый из который отвечал бы за свой цвет. Утверждалось, что подобного эффекта можно добиться за счёт известной способности световых волн разной длины проникать на разную глубину внутрь полупроводника. Предполагалось, что эта технология поможет раз и навсегда избавиться от артефактов и искажений, вызванных интерполяцией цветов. Технология обзавелась приставкой X3, означавшей, что число мегапикселей надо умножать на три.

Сразу нашлись теоретики, с цифрами в руках «доказавшие» несостоятельность этой технологии: дескать, шум у этой матрицы будет в разы больше, чем у основанных на цветовом массиве Байера аналогов конкурентов. Однако, не прошло и года, как камеры на основе Foveon X3 с разрешением 4,5 Мп поступили в продажу. Сегодня в свет выходят камеры на основе нового сенсора Foveon, на этот раз с разрешением 10,2 Мп, и предлагающего такие функции, как прямой доступ к фрагментам изображения, группировка пикселей (переменный размер пикселей) и FillLight (осветление изображения без потери фотошироты). Всё говорит о том, что уже в ближайшем будущем Foveon сможет составить серьёзную конкуренцию традиционным сенсорам.Прикрепленный файл  170105.jpg ( 35,12 килобайт ) Кол-во скачиваний: 7


--------------------


Благодарностей:
Перейти в начало страницы
 
+Цитировать сообщение
Аксакал
сообщение 12.3.2010, 14:06
Сообщение #18


Живу здесь вечность
Иконка группы

Вклад в форум: 500р

Вставить ник
Цитата выделенного



16.Что важно знать о цифровых фотосенсорах.

Цифровая техника развивается головокружительными темпами. Кажется, мы уже просто привыкли не замечать этого. Кто-то сказал, что если бы автомобили развивались с такой же скоростью, как компьютеры, то Роллс-Ройс стоил бы сегодня десять долларов, имел мотор размером со спичечный коробок и мог проехать тысячу километров на одном литре бензина. Перефразируя, можно сказать, что если бы плёночная фотография развивалась с той же скоростью, что и цифровая, то средняя фотоплёнка была бы уже шириной с шёлковую нитку и вмещала бы при этом тысячу кадров. Невозможно переоценить тот вклад, который «цифра» внесла в повседневную жизнь: достаточно вспомнить о том, что во многих современных мобильных телефонах встроена фотокамера, позволяющая получать вполне терпимого качества карточки формата 9Ч12.

Немного истории

Цифровые фотоаппараты родились из того же источника, что и телевидение. До сих пор в подавляющем большинстве цифровиков используется сенсор на основе CCD (Charged Coupled Device), он же ПЗС (прибор с зарядовой связью) — той же технологии, что использовалась в самых первых телевизионных чёрно-белых камерах. Собственно, первые бытовые цифровики представляли из себя по конструкции видеокамеру, изображение в которой ставилось «на паузу» и в аналоговом виде записывалось на дискету или мини-диск, а затем воспроизводилось на экране телевизора. Первый такой прибор производства фирмы Sony появился в 1981 году и назывался Sony Mavica (Magnetic Video Camera, видеокамера с магнитной записью). Mavica была полноценной зеркалкой со сменными объективами и имела разрешение 570Ч490 пикселей (0,28 Мп), запись велась на специальные 2-дюймовые дискеты (привычные для нас, хотя и уходящие потихоньку в историю 3,5-дюймовые дискеты были выведены на рынок все той же Sony несколько позже). Особого распространения Mavica не получила до 1986 года, когда аналогичные продукты были выпущены фирмами Canon и Nikon. Впрочем, цифровые изображения как класс появились много раньше: первые чисто цифровые снимки были получены при картографировании американскими астронавтами лунной поверхности и переданы на Землю ещё в середине 60-х. Также цифровыми были изображения, передаваемые с американских спутников-шпионов в 70-е годы прошлого столетия.

Тогда же, в 70-е, обширные разработки в области цифровой фотографии вела компания Kodak, получившая в результате целую серию продуктов для работы с цифровыми изображениями. Разработка стандарта Kodak Photo CD в 1990 году и запуск в производство в 1991 совместно с Nikon профессиональной зеркалки Nikon F3, оборудованной вместо механизма протяжки плёнки цифровым фотосенсором, завершила первый этап становления цифровой фотографии. Нельзя также не заметить, что именно Kodak ввёл в 1986 году в обиход термин «мегапиксель», создав промышленный образец CCD-сенсора с разрешением 1,4 Мп. Есть, кстати, определённый мрачный юмор в том, что эти технологии сегодня способствуют сокращению компанией Kodak рабочих мест и потере ей существенного сегмента рынка бытовой фотографии.

Право же первенства в производстве полноценной цифровой видео-фотокамеры принадлежит компании Fuji, выпустившей в 1988 году совместно с Toshiba камеру DS-1P, основанную на CCD-сенсоре с разрешением в 0,4 Мп. DS-1P также стала первой камерой, записывавшей изображение не на магнитный диск, а на сменную карту памяти SRAM (Static RAM) со встроенной для поддержания целостности данных батареей. В том же году Apple совместно с Kodak выпускает первую программу для обработки фотоизображений на компьютере — PhotoMac. Буквально годом позже компания Letraset выпускает намного более продвинутую программу Color Studio 1.0. В начале 90-х цифровая фотография развивалась в профессиональной сфере, и цена решений колебалась в пределах от пяти до пятнадцати тысяч долларов. Появились и первые цифровые задники для среднеформатных камер.

Середина 90-х ознаменовалась выходом сразу целой серии цифровых фотокамер потребительского уровня. Первые бытовые цифровики дешевле тысячи долларов появились в 1993 году, но настоящий маркетинговый прорыв совершила в феврале 1994 уже тогда державшая нос строго по ветру компания Apple с продуктом Apple QuickTake 100. Фотокамера была выпущена в корпусе, напоминавшем бинокль (популярная в те годы форма для видео-фотокамер) и позволяла хранить во внутренней Flash-памяти восемь снимков размером 640Ч480 (0,3 Мп) или тридцать два снимка с половинным разрешением 320Ч200. Подключалась камера к компьютеру с помощью последовательного порта, питалась от трёх батареек формата AA и стоила меньше восьмисот долларов. Продукт основывался на большом количестве патентов Kodak. Вслед за Apple подтянулись ближайшие конкуренты: собственная разработка Kodak DC 40 (март 1995), Casio QV-11 (конец 1995, первая цифровая фотокамера с LCD-дисплеем и первая же — с поворотным объективом), и, наконец, разработка от Sony — первая в линейке камера, называвшаяся просто Cyber-Shot, без букв и индексов (1996). Также в 1994 году появились первые карты памяти формата Compact Flash и SmartMedia, объёмом от 2 до 24 Мбайт.

Все 90-е годы Kodak продолжал работать маркетинговым локомотивом, рождая к жизни всё новые продукты, в том числе совместные — цифровые киоски, записывающие изображения на Photo CD совместно с Kinko и Microsoft, систему обмена цифровыми фотографиями в Интернете совместно с IBM, первый цветной фотопринтер совместно с Hewlett-Packard. Именно конец XX века стал этапом взрывного развития цифровой фотографии, когда за какие-то 10 лет цифровая фотокамера превратилась из дорогостоящего профессионального устройства в потребительскую игрушку, доступную всем и каждому. Произошло это благодаря развитию и выходу на промышленные объёмы технологий изготовления цифровых фотосенсоров. Первая массовая цифровая фотокамера Apple QuickTake 100 и Первая видео-фотокамера Sony Mavica.
Прикрепленные файлы
Прикрепленный файл  170098.jpg ( 17,9 килобайт ) Кол-во скачиваний: 6
Прикрепленный файл  Sony_Mavica.jpg ( 46,54 килобайт ) Кол-во скачиваний: 3
 


--------------------


Благодарностей:
Перейти в начало страницы
 
+Цитировать сообщение
Аксакал
сообщение 12.3.2010, 14:39
Сообщение #19


Живу здесь вечность
Иконка группы

Вклад в форум: 500р

Вставить ник
Цитата выделенного



17.Сенсоры, их размеры и типы
Нажмите для просмотра скрытого текста

Представьте себе большой спортзал со старой и дырявой крышей. Для того, чтобы выяснить, какие фрагменты крыши находятся в самом аварийном состоянии, а какие пока с ремонтом могут подождать, мы расставили по всему залу пустые вёдра, выровненные по квадратной сетке, и ждём дождя. После окончания дождя мы замеряем, сколько воды скопилось в каждом ведре, и на основании этого делаем выводы о состоянии крыши в целом. Примерно так работают все цифровые фотосенсоры: после открытия затвора чувствительные элементы, на которых фокусируется изображение, накапливают заряд, пропорциональный уровню освещённости. После закрытия затвора вспомогательная схема считывает сигнал с каждого элемента, усиливает его и преобразует в цифровую форму.

Небольшая нестыковочка: поскольку каждый светочувствительный элемент измеряет только уровень освещённости, описанная схема обладает лишь чёрно-белым зрением. Раньше в дорогих фотоаппаратах (и до сих пор в качественных видеокамерах) ставились три сенсора, по одному для каждого из основных цветов. Начиная с определённого момента, когда стоимость конечного продукта стала критическим параметром, эта схема была заменена так называемым цветовым массивом Байера. В этом массиве половина пикселей, расположенных в шахматном порядке, отвечает за зелёный цвет, к которому человеческий глаз наиболее чувствителен, а ещё по 25% пикселей считывают соответственно красный и синий цвета. Значения двух других цветов в каждой точке изображения интерполируются.
Прикрепленный файл  170100.gif ( 3,44 килобайт ) Кол-во скачиваний: 0

Sony RGBE
Это важно понимать: каждый второй пиксель в полученной на максимальном разрешении сенсора фотографии имеет значение красного и синего каналов, рассчитанное по методу бикубической интерполяции, и на картинке нет ни одной точки, для которой измерены значения хотя бы двух из трёх каналов. Добавьте сюда неизбежные погрешности оцифровки — и в результате на итоговом изображении могут появляться различные артефакты, о которых будет много сказано ниже. Правда, математика не стоит на месте, и в последнее время начали применяться более комплексные алгоритмы интерполяции. Также совсем недавно фирма Sony представила новую цветовую схему RGBE, где E означает «emerald», то есть изумрудный цвет. В этой схеме два «зелёных» пикселя немного отличаются друг от друга по цвету, позволяя, таким образом, увеличить цветовой охват сенсора (но не исправляя ситуации с артефактами интерполяции). Также нельзя не упомянуть здесь новаторскую технологию SuperCCD от Fuji, в которой восьмиугольные пиксели расположены в шахматном порядке, что хоть и усложняет интерполяцию, но зато позволяет эффективно избавляться от артефактов.


Прикрепленный файл  170101.gif ( 1,6 килобайт ) Кол-во скачиваний: 0

Fuji SuperCCD
Ещё одна важная характеристика, до сих пор остающаяся бичом всех цифровых камер — это цифровой шум, а именно — точечные помехи, особенно хорошо заметные в условиях низкой освещённости. Они имеют ту же природу, что и шум на фотоплёнке: когда на светоприёмник попадает мало света, то соотношение случайного разброса уровней отдельных пикселей в сенсоре (или отдельных кристаллов серебра в плёнке) к полезному сигналу становится выше. Удобно снова представить себе длинные ряды ведёр: когда дождик маленький — сложнее сказать, какое ведро из двух соседних наполнилось больше, чем после сильного ливня, где разница видна сразу. Цифровой шум — неотъёмлемая часть цифровой фотографии, и борьба с ним — одна из основных задач производителей сенсоров и программного обеспечения для камер.

Кстати, покупающие себе первый цифровик люди часто спрашивают: почему в характеристиках камеры часто указывают две цифры разрешения сенсора: общую и эффективную? Отвечаю: это сделано как раз для борьбы с шумами. Несколько (от 6 до 12) крайних рядов пикселей на сенсорах закрываются непроницаемым фильтром, и с их помощью происходит оценка среднего уровня шума, который потом вычитается из итоговой картинки. Особенно это эффективно для борьбы с «тёмными токами» — шумами, вызванными хаотическим тепловым движением электронов по сенсору в отсутствии освещения (при закрытом затворе).

Ещё один очевидный способ борьбы с шумом — это увеличение площади сенсора. Действительно, чем больше она, тем больше площадь каждого светочувствительного элемента, он, в свою очередь, регистрирует больше света, и погрешность измерения становится меньше. Однако всё не так просто: цена сенсоров, особенно построенных на технологии CCD, растёт непропорционально быстро с ростом их площади. Кроме того, чем меньше сенсор, тем меньше предъявляемые им требования к геометрии оптики, тем дешевле объектив и тем больше у него может быть диапазон фокусных расстояний (или, проще говоря, зум).

Вы, наверное, уже не раз встречали обозначения размеров сенсоров вида 1/1.8", 1/2.7", 2/3" и т.п., и хотели бы узнать, что они означают на самом деле. Огорчу вас: эти цифры имеют весьма отдалённое отношение к реальным размерам сенсоров и обозначают не реальные, а так называемые «видиконовые» дюймы. Манера обозначать так размеры пошла со времен зарождения телевидения, когда приёмным элементом в телекамере служила электронная трубка («видикон»), а размер обозначал её диаметр (в который должен был вписываться с запасом снимаемый кадр). Для грубых прикидок можно считать, что «видиконовые» и реальные дюймы относятся как 3 к 2. Ниже в табличке я свёл типичные размеры сенсоров в миллиметрах:


Обратите внимание, что большинство сенсоров имеют соотношение сторон 3:4, характерные для телевизионных экранов, тогда как пропорции «классического» 35-мм кадра составляют 2:3. У некоторых камер даже есть специальный режим съёмки, имитирующий эти пропорции, в том числе для удобства печати на фотобумаге размера 10Ч15.

Термином «кроп-фактор» принято обозначать соотношение диагонали сенсора и полноразмерного 35 мм кадра. Реальное значение он имеет только применительно к цифровым зеркалкам, расчитанным на установку стандартных объективов: во столько раз при том же рабочем отрезке якобы «увеличивается» их фокусное расстояние (что, само собой, является лукавством — не фокусное расстояние увеличивается, а угол зрения уменьшается за счет кадрирования картинки). Однако значение это довольно показательно с другой точки зрения: кроп-фактор является условным индикатором физического размера одного пикселя на сенсорах разных типоразмеров (при одинаковом разрешении, разумеется). Ведь чем больше пиксель — тем меньше шум, тем выше качество передачи светотеней. С увеличением размера матрицы качество и детальность картинки повышаются «драматически», как любят писать в англоязычных обзорах.

Сейчас я озвучу уже очевидную, но почему-то редко упоминающуюся истину. В погоне за маркетинговой привлекательностью производители постоянно наращивают разрешение своих сенсоров, убедив большинство потребителей в том, что в отрасли царит Его Величество Мегапиксель. Тут нас и подстерегает ловушка: из всего вышесказанного совершенно очевидно, что при одинаковом размере сенсора больше будет шуметь тот, у которого больше мегапикселей. Это нам, кстати, со всей очевидностью показала Konica Minolta A2, отличная во всех прочих отношениях камера. Поэтому при выборе между двумя фотокамерами одной линейки (например, Panasonic Lumix FZ10 и FZ20) подумайте, так ли вам нужны все эти бессчётные мегапиксели, которые будут с раблезианской скоростью поедать ваши карты памяти, тогда как печатать свои снимки на размеры больше 15Ч20 вы всё равно не собираетесь? Кстати, выяснить требуемый размер снимка для печати на заданный формат очень легко: для идеального качества отпечатка в фотолаборатории нужное разрешение составляет около 230 точек на дюйм (dots per inch или dpi) или 90 точек на сантиметр. Для печати на принтере цифра может быть чуть больше, до 300 dpi включительно, поскольку алгоритм растрирования принтера может использовать дополнительную информацию для печати промежуточными (светло-пурпурной и светло-голубой) красками, а также для построения сложного растра. Тем не менее, вполне приемлемым будет разрешение в 150 dpi или 60 точек на сантиметр. Таким образом, для распространённого формата печати 10Ч15 будет более-менее достаточно разрешения 900Ч600, максимальное же разрешение для этого формата составит 1800Ч1200, или чуть более 2 мегапикселоей (sic!). Для формата 15Ч20 рекомендуемым разрешением итоговой картинки будет 3, максимальным — 4 мегапикселя. Сенсор с более высоким разрешением, конечно, улучшит качество съёмки, но уже исключительно за счёт более мелких деталей, которые всё равно сгладятся на печати, и тут уже первую скрипку начинает играть скорее оптика. Плюс, конечно, надо иметь запас для кадрирования и увеличения, ну и потери при сжатии в JPEG менее заметны на больших картинках. В общем, как ни крути, а для бытовых надобностей сенсор с разрешением более 4 Мп не очень-то и нужен. При равном же количестве мегапикселей выбирать надо ту камеру, у которой больше размер сенсора.

Замечу попутно, что многое зависит и от объектива. Не буду углублинться в эту тематику, поскольку она не имеет прямого отношения к предмету статьи, а на разъяснение, что такое модуляционная передаточная функция (Modulation Transfer Function, MTF) и с чем её едят, уйдёт не одна страница. К сожалению, большинство производителей цифровых фотокамер даже среднего ценового диапазона не прилагают графиков MFT своих объективов, а жаль, поскольку при прямом её измерении очень часто выясняется, что находящиеся внутри камеры огромные мегапиксели попросту не имеют смысла, поскольку объектив элементарно неспособен обеспечить картинку такого качества.

Также маркетинговой атаке подверглась ещё одна характеристика сенсоров: их чувствительность, или ISO speed. Все мы знаем, что фотоплёнка выпускается для съёмок в условиях разной освещённости и отличается цифрой на коробке – обычно это 100, 200 или 400 ISO (кто постарше — должны помнить и разноцветные коробочки производства Шосткинского объединения «Свема», промаркированные цифрами 32, 64, 125 и 250). Чувствительность сенсора фотокамеры по сути задаётся коэффициентом на усилителе аналогового сигнала, снимаемого со светочувствительных элементов, и может варьироваться в очень широких пределах: от 50 до 3200 (!) единиц в ISO-эквиваленте. Надо лишь помнить, что с увеличением чувствительности пропорционально растёт и уровень шума. Понятно, что чем больше диапазон чувствительностей у сенсора, тем привлекательнее камера для покупателя, потому всё те же деятели, что ставят перед восьмимегапиксельным сенсором объектив размером с булавочную головку, часто завышают чувствительность ISO, как явно (и тогда снимки на такой камере с заданными параметрами выходят просто темнее, чем на "честном" аппарате), так и на программном уровне, когда увеличение яркости на две ступени происходит при обработке изображения микропроцессором камеры (кстати, точно также работает и режим 3200 ISO Boost в полупрофессиональных зеркалках Canon 10D/20D, но у них в инструкции об этом чётко говорится). Тем не менее, здесь мы можем видеть одно из наиболее очевидных преимуществ «цифры»: возможность съёмки в разных условиях освещённости без смены плёнки на более или менее чувствительную и всех связанных с этим камланий: записать номер кадра, смотать плёнку в кассету, вытянуть обратно язычок, потом снова отмотать её на нужную точку.

Большой процент профессионалов, тем не менее, переходить даже на цифровые зеркалки не спешит и продолжает снимать на плёнку. Когда у них спрашивают о причинах, они произносят загадочное слово «динамический диапазон» или «фотоширота». Что это такое? Очень просто: фотоширота — это разница логарифмических оптических плотностей, которую плёнка способна передать без искажений. Её часто путают с динамическим диапазоном, который является скорее характеристикой сканеров. В англоязычной практике эти два термина идентичны.

Поскольку этот пункт всегда вызывает разночтения и споры — разъясню подробно. Формула оптической плотности выглядит как D=log(I0/I), где I0 — это интенсивность упавшего света, а I — прошедшего. То есть если плёнка задерживает половину света — то плотность её в этой точке равна 0,3 D, четверть — 0,6 D, 10% — 1 D, 1% — 2 D и так далее. Теперь если на нашей плёнке максимальная плотность равна 2,8D, а минимальная — 0,7 D (в случае негативной плёнки это будет плотность маски), то её фотоширота составляет 2,1 D — величина, как раз характерная для негативной плёнки. У слайдовой плёнки диапазон фиксируемых плотностей намного больше — около 3,5 D, но лишь небольшая часть этого диапазона — порядка 1,5 D-1,8 D — лежит внутри области, которую я выделил курсивом: «без искажений». Всё прочее и называется «вытягиванием» слайда, когда из тёмных участков пытаются достать недостающие детали.

Теперь о фотошироте цифровых камер. Теоретическую фотошироту, которой любят оперировать маркетологи, получить легко, зная всего лишь внутреннюю разрядность сенсора. У большинства камер она составляет 36 бит, или 12 бит на цвет, или 4096 градаций. Считаем log(4096) и получаем максимальную теоретически возможную фотошироту в 3,6 D. Ого! — скажете вы. Должен вас расстроить: линейная часть её (без искажений!) составляет намного меньший отрезок, и реальный показатель после вычитания шума составляет порядка 1,1 D-1,4 D, что, тем не менее, вплотную приближается к фотошироте слайдовой плёнки. Не стоит также забывать, что большие потери в фотошироте происходят при записи картинки в формате JPEG, который от 12 бит оставляет в лучшем случае 8, а на самом деле, и того меньше. Фотоширота также зависит от размера сенсора и его разрешения: чем пиксель больше, тем больше полутонов он успеет запечатлеть за время экспозиии.

Возвращаясь к аналогии с вёдрами: фотоширота — это просто объём одного ведра. В самом деле, если дождь слишком сильный (сюжет слишком яркий), то некоторые вёдра могут переполниться, и мы никогда не узнаем, какая именно интенсивность была в данной точке. Получится засветка, часть информации будет навсегда утеряна, и ни в какой программе обработки восстановить её не удастся — только заново нарисовать или взять с другого кадра. В свою очередь, при слишком контрастном сюжете автоматика камеры, ограниченная её динамическим диапазоном, может (дабы не потерять светлые детали) выставить короткую выдержку и/или маленькую диафрагму, и мы потеряем детали уже в тенях (некоторые вёдра останутся сухими). Таким образом, сняв достаточно сложный сюжет на плёнку, мы получим в кристаллах серебра множество информации — как в светах, так и в тенях, и при печати или сканировании сможем выбрать, что именно нам важнее «вытянуть», а чем мы можем пожертвовать. Цифровик нам такой возможности не даст — решение надо принимать на месте и в момент съёмки. Масла в огонь подливает процесс перевода картинки в 8 бит на цвет для сохранения в JPEG (в этом случае спасти ситуацию может сохранение картинки в формате RAW, но такая возможность имеется далеко не у всех цифровых камер). Динамический диапазон также, очевидно, зависит напрямую от размера сенсора: чем больше отдельный пиксель, тем больше света он может на себя принять и тем больше градаций серого он может дать на выходе.


--------------------


Благодарностей:
Перейти в начало страницы
 
+Цитировать сообщение
Аксакал
сообщение 2.4.2010, 12:10
Сообщение #20


Живу здесь вечность
Иконка группы

Вклад в форум: 500р

Вставить ник
Цитата выделенного



18.Перечень матриц по типоразмерам:

  • Матрицы размера 1 / 3.2″ – самые маленькие матрицы, соотношение сторон 4:3, физический размер 3.4 * 4.5 мм, используются в недорогих и компактных фотоаппаратах.
  • Матрицы размером 1 / 2.7″ , соотношение сторон 4:3, физический размер 4.0 * 5.4 мм, используются в недорогих и компактных фотоаппаратах.
  • Матрицы размера 1 / 2,5″, соотношение сторон 4:3, то есть 4,3 * 5,8мм используются в большинстве компактных камер с несменной оптикой.
  • Матрицы размера 1 / 1,8″ , соотношение сторон 4:3, геомертический размер 5,3 * 7,2 мм, используются в компактных камерах с несменной оптикой, среднего и выше среднего ценового диапазона (обычно в фотоаппаратах с разрешением от 8 Мпикс и более, но не обязательно).
  • Матрицы размера 2 / 3″ , соотношение сторон 4:3, физический размер 6,6 * 8,8 мм иногда используются в дорогих компактных камерах с несменной оптикой.
  • Матрицы размера 4 / 3″ , физический размер 18 * 13,5 мм, соотношение сторон 4:3, используются в дорогих камерах.
  • DX, APS-C формат, соотношение сторон 3:2, размер около 24 * 18 мм. Матрицы таких размеров наиболее часто встречаются в цифровых зеркальных фотоаппаратах. Они соответствуют «полукадру» 35 мм кадра. Подавляющее большинство любительских, полупрофессиональных и даже профессиональных камер используют матрицы такого размера в силу того, что они относительно дёшевы в производстве и при этом размер пикселя остаётся довольно большим даже при 10 Мп разрешении.
  • Полнокадровая матрица размера 36 * 24 мм, соотношение сторон 3:2, по размерам соответствующая классическому 35 мм кадру (3:2). На рынке представлено всего несколько моделей фотоаппаратов с матрицей такого размера. Такие матрицы дороги и сложны в производстве.
  • Среднеформатная матрица формата 60 * 45 мм, соотношение сторон 3:2. Матрицы таких размеров «сшиваются» из матриц меньшего размера, что сказывается на их стоимости. Применяются в дорогих камерах.
А теперь, когда мы выяснили основные физические размеры матриц, давайте поговорим о том, на что же эти размеры влияют.
Нажмите для просмотра скрытого текста

Во-первых, размер матрицы влияет на размер и вес самой фотокамеры. Поскольку размеры оптической части линейно зависят от размера матрицы, то фотоаппарат с матрицей 1/1,8″ при прочих равных условиях будет больше по размеру чем фотоаппарат с матрицей 1 / 2.7″ .

Во-вторых, размер матрицы влияет на количество цифрового шума, передаваемого вместе с основным сигналом на светочувствительные элементы матрицы.

Наличие цифрового шума предает фотографии неестественный вид, при котором создается впечатление что на фотографию сверху наложена маска из точек различного цвета и яркости.

Шумы могут возникать по множеству причин, это либо дефекты в структуре матрицы, либо токи утечки (заряд может пробивать изоляцию и переходить с одного пикселя на другой), так же шум возникает в результате нагрева матрицы (так называемый тепловой шум, когда при повышении температуры на 6-8 градусов шум увеличивается в 2 раза).

Сам по себе показатель шума нет смысла рассматривать, о нем нужно говорить в соотношении сигнал / шум.

Физический р азмер матрицы и размер каждого пикселя в отдельности значительно влияют на кол-во шумов. Чем больше физический размер матрицы, тем больше ее площадь и тем больше света на нее попадает, в результате чего полезный сигнал матрицы будет сильнее и соотношение сигнал / шум будет лучше. Это позволяет получать более яркую, качественную картинку с естественными цветами.

Так же при большом размере каждого отдельного пикселя, слой изоляции, разделяющий пиксели друг от друга, толще и меньше зарядов ее пробивает, т.е. токов утечки меньше, а соответственно шумов меньше.

Представьте, что на матрице одного и того же размера расположено либо 4000 пикселей (4 Мпикс) , либо 8000 (8 Мпикс), и представьте толщину изоляции, которой они разделены друг от друга.

Кроме того, как уже было написано выше, матрица маленького размера из-за небольшого количества, попадающего на нее света, имеет слабый полезный сигнал, в результате его приходиться сильнее усиливать, а вместе с полезным сигналом усиливаются и шумы, которые становятся более заметными.

Вывод!

Поскольку физический размер матрицы напрямую связан с количеством попадающего на матрицу света, то чем матрица больше, тем качественней будут фотографии в условиях плохой освещенности. Однако увеличение размера матрицы неминуемо повлечет за собой увеличение размеров и стоимости фотоаппарата.

Удачного вам выбора!


--------------------


Благодарностей:
Перейти в начало страницы
 
+Цитировать сообщение


2 страниц V   1 2 >
Ответить в данную темуНачать новую тему
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0

 



Текстовая версия Сейчас: 29.3.2024, 3:51



Яндекс.Метрика Яндекс цитирования