Версия для печати темы

Автор: Yurchik 17.1.2010, 20:08

С О Д Е Р Ж А Н И Е :

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

2. http://www.futajik.ru/forum/index.php?s=&showtopic=6827&view=findpost&p=38430

3. http://www.futajik.ru/forum/index.php?s=&showtopic=6827&view=findpost&p=38434

4. http://www.futajik.ru/forum/index.php?s=&showtopic=6827&view=findpost&p=38482

5. http://www.futajik.ru/forum/index.php?s=&showtopic=6827&view=findpost&p=40177

6. http://www.futajik.ru/forum/index.php?s=&showtopic=6827&view=findpost&p=40183

7. http://www.futajik.ru/forum/index.php?s=&showtopic=6827&view=findpost&p=40337

8. http://www.futajik.ru/forum/index.php?s=&showtopic=6827&view=findpost&p=40339

9. http://www.futajik.ru/forum/index.php?s=&showtopic=6827&view=findpost&p=40348

10. http://www.futajik.ru/forum/index.php?s=&showtopic=6827&view=findpost&p=40353

11. http://www.futajik.ru/forum/index.php?s=&showtopic=6827&view=findpost&p=40360

12. http://www.futajik.ru/forum/index.php?s=&showtopic=6827&view=findpost&p=40971

13. http://www.futajik.ru/forum/index.php?s=&showtopic=6827&view=findpost&p=40976


14.http://www.futajik.ru/forum/index.php?s=&showtopic=6827&view=findpost&p=41229

15. Динамический диапазон

16.http://www.futajik.ru/forum/index.php?s=&showtopic=6827&view=findpost&p=41238

17. http://www.futajik.ru/forum/index.php?s=&showtopic=6827&view=findpost&p=41240

18. http://www.futajik.ru/forum/index.php?s=&showtopic=6827&view=findpost&p=45171

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.

Автор: RINA 25.2.2010, 10:18

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.
______________________________________________________________________________

Автор: piter64 25.2.2010, 10:43

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

Автор: Yurchik 25.2.2010, 12:19

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

Автор: RINA 25.2.2010, 15:25

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).
http://radikal.ru/F/i036.radikal.ru/1002/e1/13349db87329.jpg.html
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.

Автор: cobro 5.3.2010, 8:45

Щя у Панаса новая линейка цифровых видео камер, с Системой 3 MOS сенсоров, это тоже самое что и CMOS-сенсоры?

Автор: RINA 5.3.2010, 9:27

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.
http://radikal.ru/F/i070.radikal.ru/1003/07/008575605d7e.jpg.html

.По сравнению с прежними ПЗС-матрицами Panasonic.

.Съемка при низком освещении 1.6 lx
http://radikal.ru/F/i014.radikal.ru/1003/d6/7fc4e9786ca8.jpg.html
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.

Автор: RINA 5.3.2010, 9:53

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]

http://radikal.ru/F/s003.radikal.ru/i201/1003/dc/9041e2bc6458.jpg.html

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;

Автор: piter64 6.3.2010, 14:01

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

Автор: piter64 6.3.2010, 14:09

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

Перейти к: http://ru.wikipedia.org/wiki/4:3#column-one, http://ru.wikipedia.org/wiki/4:3#searchInput Four Thirds System — стандарт, созданный фирмой http://ru.wikipedia.org/wiki/Olympus и http://ru.wikipedia.org/wiki/Kodak для цифровых зеркальных камер (http://patft.uspto.gov/netacgi/nph-Parser?patentnumber=6,910,814http://www.pat2pdf.org/pat2pdf/foo.pl?number=6,910,814(англ.)). Стандарт подразумевает полное соответствие камер, объективов и других принадлежностей от разных производителей. 4:3 не основывается ни на каком предыдущем стандарте как, например, http://ru.wikipedia.org/wiki/Canon, http://ru.wikipedia.org/wiki/Nikon, http://ru.wikipedia.org/wiki/Pentax и http://ru.wikipedia.org/wiki/Sony (http://ru.wikipedia.org/wiki/Minolta), которые во многом совместимы с плёночными камерами.
Технические характеристики
http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A4%D0%B0%D0%B9%D0%BB:Olympus_four_thirds_camera.JPG http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A4%D0%B0%D0%B9%D0%BB:Olympus_four_thirds_camera.JPG 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

Автор: piter64 6.3.2010, 14:30

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

Advanced Photo System type-C (APS-C) — формат http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B0%D1%82%D1%80%D0%B8%D1%86%D0%B0_%28%D1%84%D0%BE%D1%82%D0%BE%29 http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A6%D0%B8%D1%84%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%BE%D0%B9_%D1%84%D0%BE%D1%82%D0%BE%D0%B0%D0%BF%D0%BF%D0%B0%D1%80%D0%B0%D1%82, эквивалентный «классическому» формату (type-C от Сlassic) http://ru.wikipedia.org/wiki/Advanced_Photo_System, размер которых составляет 25.1 x 16.7 мм (пропорции 3:2).
Сенсоры формата APS-C устанавливаются в основном на http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A6%D0%B8%D1%84%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%BE%D0%B9_%D0%B7%D0%B5%D1%80%D0%BA%D0%B0%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D1%84%D0%BE%D1%82%D0%BE%D0%B0%D0%BF%D0%BF%D0%B0%D1%80%D0%B0%D1%82, 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 http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D1%80%D0%BE%D0%BF-%D1%84%D0%B0%D0%BA%D1%82%D0%BE%D1%80 от 1.44 до 1.74.

Содержание

Автор: piter64 6.3.2010, 14:40

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


Перейти к: http://ru.wikipedia.org/wiki/APS-H#column-one, http://ru.wikipedia.org/wiki/APS-H#searchInput Advanced Photo System type-H (APS-H) — формат http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B0%D1%82%D1%80%D0%B8%D1%86%D0%B0_%28%D1%84%D0%BE%D1%82%D0%BE%29 http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A6%D0%B8%D1%84%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%BE%D0%B9_%D1%84%D0%BE%D1%82%D0%BE%D0%B0%D0%BF%D0%BF%D0%B0%D1%80%D0%B0%D1%82, размер которых составляет 28,1Ч18,7 мм (пропорции 3:2).

Используется в камерах Canon. Объективы, рассчитанные только на формат http://ru.wikipedia.org/wiki/APS-C, не совместимы с APS-H.


[http://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=APS-H&action=edit&section=1] См. также
[list]
[*]http://ru.wikipedia.org/wiki/Advanced_Photo_System
[*]http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D1%80%D0%BE%D0%BF-%D1%84%D0%B0%D0%BA%D1%82%D0%BE%D1%80

Автор: piter64 6.3.2010, 14:53

11.Матрица Foveon X3

Материал из Википедии — свободной энциклопедии Перейти к: http://ru.wikipedia.org/wiki/Foveon_X3#column-one, http://ru.wikipedia.org/wiki/Foveon_X3#searchInput http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%BE%D1%80%D1%82%D0%B0%D0%BB:%D0%A4%D0%BE%D1%82%D0%BE%D0%B3%D1%80%D0%B0%D1%84%D0%B8%D1%8F В Википедии есть портал
http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%BE%D1%80%D1%82%D0%B0%D0%BB:%D0%A4%D0%BE%D1%82%D0%BE%D0%B3%D1%80%D0%B0%D1%84%D0%B8%D1%8F http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A4%D0%B0%D0%B9%D0%BB:Foveon_x3_logo.gif http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A4%D0%B0%D0%B9%D0%BB:Foveon_x3_logo.gif Логотип Foveon X3 Foveon X3 — http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B0%D1%82%D1%80%D0%B8%D1%86%D0%B0_%28%D1%84%D0%BE%D1%82%D0%BE%29 компании http://ru.wikipedia.org/wiki/Foveon, в которой http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A6%D0%B2%D0%B5%D1%82%D0%BE%D0%B4%D0%B5%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5 на аддитивные цвета http://ru.wikipedia.org/wiki/RGB проводится послойно, по толщине полупроводникового материала, с использованием физических свойств кремния.

Название сенсора «Х3»^{http://ru.wikipedia.org/wiki/Foveon_X3#cite_note-0} подразумевает как его «трёхслойность», так и «трёхмерность» структуры, дабы подчеркнуть отличие от «плоских» матриц с http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A4%D0%B8%D0%BB%D1%8C%D1%82%D1%80_%D0%91%D0%B0%D0%B9%D0%B5%D1%80%D0%B0.

Управляющие схемы и элементы матрицы могут быть построены с применением http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%9C%D0%9E%D0%9F и других технологических решений. Однако на данный момент (http://ru.wikipedia.org/wiki/2008_%D0%B3%D0%BE%D0%B4) производится только http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%9C%D0%9E%D0%9F версия.


]Содержание[

Автор: piter64 10.3.2010, 13:13

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

http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%BE%D1%80%D1%82%D0%B0%D0%BB:%D0%A4%D0%BE%D1%82%D0%BE%D0%B3%D1%80%D0%B0%D1%84%D0%B8%D1%8F Nikon RGB-матрица — технология изготовления http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B0%D1%82%D1%80%D0%B8%D1%86%D0%B0_%28%D1%84%D0%BE%D1%82%D0%BE%29, запатентованная фирмой http://ru.wikipedia.org/wiki/Nikon, (сокр. от http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D0%BD%D0%B3%D0%BB%D0%B8%D0%B9%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D1%8F%D0%B7%D1%8B%D0%BA Red Green Blue). http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A6%D0%B2%D0%B5%D1%82%D0%BE%D0%B4%D0%B5%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5 на аддитивные цвета http://ru.wikipedia.org/wiki/RGB производится http://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%94%D0%B8%D1%85%D1%80%D0%BE%D0%B8%D0%B4%D0%BD%D0%BE%D0%B5_%D0%B7%D0%B5%D1%80%D0%BA%D0%B0%D0%BB%D0%BE&action=edit&redlink=1 внутри каждого пикселя, содержащего три фотодиода и одну микролинзу на весь пиксель.

• http://ru.wikipedia.org/wiki/Nikon_RGB-%D0%BC%D0%B0%D1%82%D1%80%D0%B8%D1%86%D0%B0#.D0.9F.D1.80.D0.B8.D0.BD.D1.86.D0.B8.D0.BF_.D1.80.D0.B0.D0.B1.D0.BE.D1.82.D1.8B
• http://ru.wikipedia.org/wiki/Nikon_RGB-%D0%BC%D0%B0%D1%82%D1%80%D0%B8%D1%86%D0%B0#.D0.9F.D1.80.D0.B5.D0.B8.D0.BC.D1.83.D1.89.D0.B5.D1.81.D1.82.D0.B2.D0.B0
• http://ru.wikipedia.org/wiki/Nikon_RGB-%D0%BC%D0%B0%D1%82%D1%80%D0%B8%D1%86%D0%B0#.D0.A1.D0.BC._.D1.82.D0.B0.D0.BA.D0.B6.D0.B5
• http://ru.wikipedia.org/wiki/Nikon_RGB-%D0%BC%D0%B0%D1%82%D1%80%D0%B8%D1%86%D0%B0#.D0.A1.D1.81.D1.8B.D0.BB.D0.BA.D0.B8

• http://ru.wikipedia.org/wiki/Foveon_X3
• http://ru.wikipedia.org/wiki/3CCD
• http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B0%D1%82%D1%80%D0%B8%D1%86%D0%B0_%28%D1%84%D0%BE%D1%82%D0%BE%29
• http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A4%D0%B8%D0%BB%D1%8C%D1%82%D1%80_%D0%91%D0%B0%D0%B9%D0%B5%D1%80%D0%B0
• http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9E%D0%BF%D1%82%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B5_%D1%81%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BC%D1%8B
• http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D0%B8%D1%85%D1%80%D0%BE%D0%B8%D0%B4%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D0%BF%D1%80%D0%B8%D0%B7%D0%BC%D0%B0

1. http://ru.wikipedia.org/wiki/Nikon_RGB-%D0%BC%D0%B0%D1%82%D1%80%D0%B8%D1%86%D0%B0#cite_ref-0 http://patft.uspto.gov/netacgi/nph-Parser?patentnumber=7,138,663http://www.pat2pdf.org/pat2pdf/foo.pl?number=7,138,663(англ.)

• http://www.dpreview.com/news/0708/07080901nikonimagesensor.asp (англ.)

Автор: piter64 10.3.2010, 14:06

Матрица

Материал из Википедии — свободной энциклопедии



Ма́трица или светочувстви́тельная ма́трица — специализированная аналоговая или цифро-аналоговая интегральная микросхема, состоящая из светочувствительных элементов — фотодиодов.
http://radikal.ru/F/i050.radikal.ru/1003/f9/120fbb29e90a.jpg.html
.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.

Автор: piter64 12.3.2010, 12:59

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.

Автор: piter64 12.3.2010, 13:22

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.

Автор: piter64 12.3.2010, 14:06

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.

Автор: piter64 12.3.2010, 14:39

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.

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.



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.

Автор: piter64 2.4.2010, 12:10

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.

Автор: piter64 2.4.2010, 12:15

Разрешение матрицы и печать фотографий.
При печати печати изображения у пикселей появляется физический размер, и именно он и описывается разрешением при печати. Чем больше пикселей на дюйм (англ. — pixels per inch — ppi) будет на распечатке, тем менее заметными будут отдельные пиксели, и тем более реалистичным будет выглядеть отпечаток.

Насколько высоким должно быть разрешение печати, чтобы глаз не различал отдельные пиксели и воспринимал изображение как качественное?

72 ppi - cтандартное разрешение для компьютерных мониторов или отпечатков, разглядываемых издали (например, плакатов). При близком расстоянии пиксели заметны.

150 ppi - достаточно высокое разрешение, чтобы глаз не замечал отдельных пикселей и воспринимал картинку как целое.

300 ppi - фотографическое качество печати. Дальнейшее увеличение разрешения нужно, только если отпечаток будут рассматривать через увеличительное стекло.

Как посчитать? 
 Для печати фотографии размером 10х15 без потери качества потребуется фотоаппарат с разрешением примерно 2,16 Мпикс = 1800*1200, точнее 2,09 Мпикс=1770*1181 (высота фотографии = 10 см, 10 см делим на 2,54 – столько сантиметров в одном дюйме, получаем 3,937 - столько составляет высота бумаги в дюймах, в один дюйм должно вместиться 300 точек, соответственно 3,937*300 = 1181 ), ширина = 15/2,54*300 = 1770). 
 В принтерах, д ля разрешения изображения при печати употреблинется сокращение dpi (dots per inch — точек на дюйм). 

Лазерные и струйные принтеры не способны отобразить все варианты цвета одного пикселя одной точкой на бумаге. Вместо того, чтобы точь-в-точь передавать цвет каждого пикселя, принтер наносит на бумагу комбинацию разноцветных точек, которые с определенного расстояния воспринимаются нами как единое целое. Именно потому, что для печати одного пикселя требуется множество принтерных точек, разрешение принтера и разрешение изображения — это совершенно разные вещи. 
 Существует простое практическое правило : чтобы вычислить, какое разрешение картинки потребуется для изготовления высококачественного отпечатка, разделите разрешение вашего принтера на четыре. Например, если на принтере указано, что его разрешение — 1200 dpi, максимального качества вы сможете добиться, если пошлете на печать картинку с разрешением 300 ppi. 
 В цифровых фотолабораториях при печати каждая точка на фотобумаге экспонируется в произвольный цвет и разрешение в точках на дюйм (dpi) соответствует разрешению в (ppi). Поэтому если лаборатория печатает с разрешением 300 dpi, качество отпечатков будет не хуже, чем на принтере с разрешением 1200 dpi. 
 Прогресс не стоит на месте, а современные принтеры выдают разрешение до 5760х1440 dpi. Какое разрешение фотоаппарата необходимо что бы использовать разрешающую способность такого принтера в полную силу. Для того что бы посчитать какое разрешение фотоаппарата необходимо для печати фотографии с размерами 10х15, необходимо разделить разрешение принтера на 4 (т.к. одна точка не отображает всех оттенков, см . выше). Получим 1440х360, таким образом для печати фото 10х15 потребуется разрешение 5,9*1440=8496, 3,937*360=1417, 8496*1417 = приблизительно 12 МПикс!!!!, для печати А4 приблизительно 42 Мпикс!!! 

Выгоды разрешения матрицы.
 Чем выше разрешение матрицы тем более четкую и детализированную фотографию вы можете получить. Так же чем выше разрешение матрицы, тем большего размера фотографию вы можете напечатать без потери качества. Для качественной печати фотографии 10х15 см достаточно фотоаппарата с разрешением 2 Мпикс, для печати фото А4 – 10 Мпикс. 
 Если вы хотите использовать в полную силу возможности современных фото принтеров, то для печати фото 10х15 см вам уже понадобиться фотоаппарат с разрешением матрицы 12Мпкс, а А4 - 42 Мпикс! 
 Кроме того, то, что вы не планируете печатать большие фотографии сегодня, не говорит о том, что вы не захотите напечатать их завтра, поэтому хорошее разрешение никогда не помешает, но его необходимо всегда учитывать с еще одним параметром - это физический размер матрицы цифрового фотоаппарата. 

Автор: piter64 2.4.2010, 12:29

 Физический размер матриц.                                                                                                                        Практически все, кто только начинают пользоваться цифровыми фотоаппаратами либо даже и не слышали о таком понятии, как физический размер матрицы, либо слышали, но не понимают его значимости. А многие просто путают физический размер с разрешением.
  Однако, на самом деле, физический размер матрицы это одна из важнейших характеристик, влияющих на качество получаемых фотографий.
 Давайте сначала поговорим о том, какие именно геометрические размеры матриц встречаются в современных цифровых фотоаппаратах, а потом будем разбираться с их влиянием на снимки.
  Сразу хочу предупредить, что вот так с ходу узнать, какого размера матрица стоит на том или ином фотоаппарате можно очень редко. Как правило, ни продавцы ни производители эту характеристику нигде не указывают. Продавцы, наверное, потому что и сами далеко не всегда ее знают, а производители вообще не понятно почему.

  Итак, что такое физический размер матрицы?

Все предельно просто – это ее геометрический размер – длина и ширина в миллиметрах.

  Однако, по какой-то неизвестной мне традиции, в спецификациях к цифровым фотоаппаратам этот размер указывается ни в миллиметрах а в обратном количестве дюймов. Выглядит это так 1 / 3.2, что соответствует 3.4 * 4.5 мм.
  Но, к сожалению, даже размер в дюймах найти в характеристиках фотоаппарата обычно не представляется возможным. Поэтому для выяснения физического размера матрицы приходится прибегать к расчетам. Для облегчения нашей участи воспользуемся следующей таблицей:
  

Автор: piter64 13.11.2010, 12:59

[b]Что лучше cmos или ccd. Cmos vs ccd?[/b]


Здесь собраны наиболее емкие и информативные выдержки с разных фото и не фото – форумов:

Сокращения: CCD – ПЗС, Cmos – ЦМОС – КМО, ДД – динамический диапазон.

Наглядно представлено сравнение

Nikon D40 (Тип матрицы СCD) и
Canon EOS 30D (Тип матрицы CMOS)

на фото внизу:

http://www.napalcah.ru/files/ccd_vs_cmos-2.jpg

В таблице ниже приведено сравнение этих двух технологий.

Параметры CMOS КМОП CCD ПЗС Усилитель синхронизации Средний Не Доступно Шум (на низких ISO) Средний Низкий Сложность системы Низкая Высокая Затраты на производство Высокие Низкие Производительность CMOS КМОП CCD ПЗС Чувствительность Средняя Немного выше, чем CMOS Динамический диапазон Высокий (70 дБ тип) Средний (50 дБ тип) Срабатывание Затвора Медленная Быстрое, равномерное Скорость Выше, чем ПЗС От среднего значения до высокого Напряжение питания и тактовых сигналов низкое напряжение Несколько, более высокое напряжение А теперь немного текста:

Нажмите для просмотра скрытого текста

Скажу из опыта своего коллеги, который регулярно меняет

системы и сменил Никон, Канон, Фуджи, Олимпус, Сони и сейчас снова

«почти на Соне», т.е. на Соне-Альфе. Пока успокоился, попробовав почти

все, примерно, до 2000$ за тушку.


Его итог:


ПЗС – будут лучше цвета и оттенки, но будет заметна задержка затвора.


ЦМОС – будет меньше лаг затвора, т.е практически мгновенное срабатывание

шторок при нажатии на спуск, но при этом более блеклая картинка или с

неестественными цветами при попытках процессора камеры усилить цвета

«программно».


Картинка с CCD – куда-как легче «гнётся-тянется-обрабатывается», чем с «ЧМО-па»….. Непристойный


CCD лучше передает цвета и имеет больший динамический диапазон. Яркие и

богатые цветом фотографии предпочтительнее снимать на камеры с такими

матрицами (Nikon, Fuji). CMOS меньше шумит на высоких ISO, но и в

пересветы валится раньше. Если вы снимаете свадьбы в помещениях без

вспышки – ваш выбор Canon с фиксами /1.2 без всяких вспышек.

КМОП просто дешевле в производстве , но шумит сильнее, чем ПЗС.


у кмоп есть т.н. первичный – статичный шум.. карту которого можно

вычислить и очистить информацию. Т.е если сравнивать с ССД на низких исо

до 400 – выиграыает ССД… но с нарастанием «температуры».. шум

возникающий на ссд сложнее давить – он чем то напоминает зерно.. тогда

как кмоповый шум это цветастая мозаика.. которая элементарно размывается

шумодавом в канале а и б LAB тем самым выигрывая на высоких исо

стоп..или даже полтора…


Относительно ДД и цвета … скорее всего это преувеличение. Цвет полностью

зависит от ДД .. если картинка хорошо проэкспонирована.. конечный

результат по полутоноам и цветам не отличишь…а так.. может и есть

разница в три копейки


По поводу цвета и детализации – Они не зависят от типа

светочувствительных элементов ПЗС/КМОП. Цвет и детализация зависит от

того, как подобраны цветные фильтры на матрице, low pass и ИК фильтры. И

как раз благодаря этим параметрам цвет в никанах д80/200 стал лучше

например чем в предыдущих никоновских моделях.


ПЗС матрица действительно формирует лучший аналоговый сигнал и на низких

исо она действительно шумит чуть меньше, но затем сигнал надо

оцифровывать. И качество итоговое одинаково зависит от обоих частей

процесса. От качества аналогово-цифрового тракта, скорости считывания и

др. И вот здесь КМОП имеет ряд преимуществ.



Ну а если говорить о ДД – то он почему то всегда был шире у

каноновских аналогов. При этом в отличие от цвета – ДД вещь вполне

объективная и измеряемая.



По этому ИМХО не стоит так категорично судить о каком то

принципиальном преимуществе ПЗС/КМОП. Уверен процентов на 95, что если

устроить слепое тестирование, и давать вам большое число снимков снятых

на 100 исо и отконверченные в одном хорошем конвертере с д200/40д и

топовой оптикой – вы в половине случаев не угадаете где какая матрица.

По этому мое ИМХО – не стоит запариваться при выборе на

тему CMOS/CCD – качество скорее зависит от конкретной реализации – а

думать надо в первую очередь с точки зрения выбора системы, а затем уже

тушки.



Ну и в частности например то, что в д200 на низких исо картинка лучше

чем в д300 и по цветам в целом – так это скорее вопрос реализации,

гонки мегапикселей и влияния маркетологов – а не CMOS vs CCD.



К тому же матрицы CCD в зеркалках вымирают, по скоростным и

экономическим причинам, и это только вопрос времени. Нравится вам это

или нет – это ничего не меняет. Все равно перейдете на КПОМ, если не

придумают какую-нибудь модную матрицу принципиально нового типа ( Вова

Путин ведь поднимает нанотехнологии… ) – хотя зачем, если КМОП дешево,

сердито и мегапуксели растут а маркетологи радуются – ведь народ хавает.

ПЗС – «Прибор с Зарядовой Связью». Специально

разработанный тип полупроводникового прибора, сначала задумывался как

новый тип памяти, потом нашел широкое применение в фоточувствительных

полупроводниковых приборах. Использует накопление зарядов (в случае

фотопримника – выбитых квантами попавшего света) в «потенциальных ямах»

полупроводниковой структуры. Считывание накопленных зарядов производится

«построчно» и строго последовательно.


КМОП – «Комплементарная структура Металл-Окисел-Полупроводник». Такой

тип схемотехники для полупроводниковых приборов (элемент на двух полевых

тразисторах с изолированным затвором, разной полярности), отличающийся

низким энергопотреблением – ток через элемент идет только в

воментпереключения, а в «статичном» состоянии – тока не потреблинет.

Выдуман был именно для низкого энергопотребления в первую очередь. К

фотоприемникам как таковым по сути никакого отношения не имеет. Чертова

уйма микросхем сделана по этой технологии, включая компьютерные

процессоры, память и т.п. В случае фотоприемника – в структуру вводится

самый обычный конденсатор, который заряжается током, вызванным

фотоэффектом в полупроводнике. Потом напряжение с этого конденсатора

снимается с помощью соотвествующей схемы (как раз на КМОП-архитектуре).

Позволяет снимать информацию с датчиков не строго «построчно», а в

произвольнмо порядке. Хотя для фотоапарата это по фигу по большому

счету.

С точки зения фототехники – матрицы, обзываемые «КМОП» по

идее должны были быть подешевле в разработке и производстве (уж

насколько они оказались дешевле – вопрос отдельный). Именно это в первую

очередь и было причиной их распространения.



При этмо чисто технологически – матрицы КМОП имеют худший

«филл-фактор», чем матрицы ПЗС – т.е. при том же количестве пикселей на

той же площади собственно светочувствительные элементы ради которых и

строится матрица – занимают меньшую площадь. И ловят меньше света.

Поскольку вокруг них понастроено доп. обвески – те самые считывающие и

передающие информацию элементы для каждого пикселя. В ПЗС-матрице для

каждого пикселя такие элементы не нужны, и могут быть вынесены на

периферию матрицы или вообще на внешний кристалл (но это опять же

усложняет и удорожает схемотехнику камеры). Увеличение того

«филл-фактора» для КМОП-матриц – отдельная инженерная проблема, которая

как-то решается… но очевидно, что система при этом опять же дорожает.CCD

 – лучше снимает в темных местах.


CMOS – обеспечивает лучшую «скорострельность». т.е для репортажной съемки


вам теорию или практику?



в теории КМОП (Комплементарные пары полевых транзиторов типа

Металл-Окисел_Полупроводник, Complementary-symmetry

Metal–Oxide–Semiconductor ) лучше тем, что:


а) потреблинет меньше энергии


б) дешевле стоит в производстве


в) позволяет легче реализовать высокую скорость считывания и при повышении скорость не растут «сопутствующие» шумы


г) позволяет аппаратно реализовать «шумодав», обеспечивающий меньшие шумы при слабом свете (на «высоких ISO)



ПЗС (Прибор с Зарядовой Связью, Charg-Coupled Device) лучше тем, что:


даже при равно мегапиксельности имеет больший размер светоприемных ячеек

(у КМОП меньше «эффектиность» заполнения площади светочувствительными

элементами), а значит меньший уровень шума и более точное вопроизведение

оттенков и яркостей. но при малых уровнях освещения (на «высоких ISO»)

это преимущество исчезает в силу того, что шума становится сильно много и

более эффективных «шумодавов» реализованных на КМОП.



т.е. если вы больше «пейзажист» (вам нужна хорошая передача тонов и

оттенков, а спешить некуда), то лучше ПЗС (т.е. CCD… а еще лучше Super

CCD от Fuji). А если уж КМОП – то с большими жирными пикселями, как на

Canon 5D или Nikon D3.



если «репортажник», где важны высокие ISO и скорость съемки – то лучше КМОП (CMOS)



но это в теории… которая редко выполняется на практике.


на практике – смотрите глазами, вам же снимать.


С технической точки зрения, приборы с зарядовой связью (CCD), или ПЗС

лучше передают изображение, чем КМОП-матрицы (CMOS) их ровестники. Имеют

большую чувствительность, меньшие шумы. Но имеют большие размеры

пиксела (больший размер кристалла при одинаковых параметрах), потреблинют

больший ток, и потому – более дорогие.


Поэтому, с освоением новых технологий (литографические процессы

0,12-0,18 мкм), в ход пошли матрицы, сделанные по КМОП-технологии.

Поскольку, на кристалле той же площади можно разместить гораздо больше

элементарных ячеек, чем на ПЗС-матрице. Да и ячейки ПЗС переставали

корректно работать при таких размерах. А КМОП-ячейки – только шума

добавляли, но РАБОТАЛИ.


Что такое КМОП?


Это Комплементарная (разного типа проводимости) пара МОП-транзисторов

(полевой транзистор с изолированным металлическим затвором). Транзисторы

научились делать очень маленькие и очень шустрые (в отличие от ПЗС).

Малые размеры матриц в цифромыльницах и объясняет их шумность. Маленькие

транзисторы имеют менее стабильные температурные и временные

характеристики, чем те же транзисторы, но большего размера. Отсюда и

шумы. 12 мегапиксель в мыльнице и 12 мегапиксель в Марк-2 – это разные

вещи. В Марк-2 кристалл матрицы – размером с кадр на плёнке, а в

мыльнице – дай Бог, в 4, если не более раза меньше.


Однако, именно благодаря применению КМОП-матриц, фотоаппараты стали

дешевле, а того же аккумулятора стало хватать не на полчаса съёмки, а

часа на 2-3.


А все эти нюансы про цветопередачу… субъективное мнение.


Главное – РАЗМЕР МАТРИЦЫ. И кто её производитель… Процессор и программное обеспечение.


Кроме того, технологии производства кристаллов не стоят на месте.

Находятся способы и чутьё КМОПа увеличить и шумы сделать меньше.

Автор: Yurchik 13.11.2010, 13:13

Цитата(piter64 @ 13.11.2010, 12:59)

Автор: RINA 26.11.2010, 15:27

Датчик изображения CMOSIS CMV12000 выдает 300 кадров в секунду

Бельгийский разработчик датчиков изображения CMOSIS и израильский контрактный производитель полупроводниковой продукции TowerJazz представили новый датчик изображения — CMV12000.

Автор: RINA 26.11.2010, 15:31

Kodak использует в сенсоре KAI-29050 разрешением 29 Мп технологию CCD

Датчики изображения, основанные на приборах с зарядовой связью (CCD), http://kemclub.ru/digitalnews/1081/ датчикам изображения типа CMOS, но еще не сошли со сцены окончательно. Датчик типа CCD применен в среднеформатной камере Mamiya RZ22, продажи которой начались в конце октября. Технологию CCD компания Eastman Kodak Company выбрала для героя сегодняшней новости — датчика KAI-29050.