Czym różnią się różne typy czujników aparatu cyfrowego?

Czujnik aparatu to urządzenie, które przechwytuje światło wpadające do aparatu przez obiektyw, przekształcając je w obraz.

Czujnik jest najważniejszą częścią aparatu cyfrowego. To właśnie decyduje o poziomie jakości obrazu, który można osiągnąć za pomocą dowolnej konkretnej kamery. Na przykład czujnik jest odpowiedzialny za rozdzielczość, rozmiar obrazu, działanie przy słabym oświetleniu, zakres dynamiczny i głębię ostrości.

Dwie kwestie, które należy wziąć pod uwagę przy podejmowaniu decyzji o wyborze czujnika, to typ czujnika i jego rozmiar. Rzeczywisty rozmiar czujnika ma zazwyczaj największy wpływ na jakość obrazu.

Jakie są typy czujników?

Dwa najpopularniejsze typy czujników aparatów cyfrowych to urządzenie ze sprzężeniem ładunkowym (CCD) i czujnik CMOS (uzupełniający półprzewodnik z tlenku metalu).

Czujnik CCD

Czujniki CCD to starszy typ technologii przechwytywania obrazu, który był pierwotnie stosowany w aparatach cyfrowych. Czujniki CCD wykorzystują technologię pasywnych pikseli, co oznacza, że ​​na poziomie pikseli nie ma elektroniki. Światło jest pochłaniane przez fotodiody (urządzenia światłoczułe), które gromadzą ładunek, który jest następnie przetwarzany na sygnały elektroniczne.

Czytaj więcej: ToF vs. LiDAR: Jaka jest różnica?

Czujniki te są zwykle używane w wysokiej klasy kamerach, takich jak kamery telewizyjne i astrofotograficzne.

Czujnik CMOS

Natomiast czujniki CMOS są urządzeniami z aktywnymi pikselami. Oznacza to, że na poziomie pikseli istnieje elektronika, która natychmiast przekształca światło w dobrze zdefiniowane sygnały elektryczne. Czujniki CMOS są obecnie stosowane w większości aparatów ze względu na względną taniość i mniejsze zużycie energii, co oznacza dłuższą żywotność baterii.

Porównanie rozmiaru czujnika aparatu

Jak wspomniano powyżej, najważniejszą rzeczą do rozważenia jest rozmiar czujnika. Przede wszystkim dzieje się tak dlatego, że im większy czujnik, tym więcej światła może wykorzystać do stworzenia obrazu. Poniżej wymieniono najpopularniejsze rozmiary czujników.

Pełna ramka

Czujniki pełnoklatkowe (36 mm na 24 mm) są tak nazwane, ponieważ mają taki sam rozmiar jak oryginalny film 35 mm. Ogólnie rzecz biorąc, pełnoklatkowe czujniki są używane w wysokiej klasy profesjonalnych aparatach, takich jak lustrzanki cyfrowe i nowsze systemy bezlusterkowe.

Czytaj więcej: Jaka jest różnica między aparatami bezlusterkowymi a lustrzankami cyfrowymi?

APS-C

APS-C, czyli zaawansowany system fotograficzny typu C, różni się wielkością w zależności od marki. Ten rozmiar czujnika jest używany głównie w aparatach dla entuzjastów / hobbystów. Zazwyczaj czujniki APS-C mają wymiary około 23 mm na 15 mm.

Mikro Cztery Trzecie

Mikro cztery-trzecie czujniki mają mniej więcej jedną czwartą rozmiarów pełnoklatkowych czujników o wymiarach 17,3 mm na 13 mm. Te mniej znane czujniki są używane głównie przez firmy Olympus i Panasonic.

Mniejsze czujniki

Istnieje wiele odmian małych czujników aparatu (poniżej 8 mm na 6 mm), które są używane w mniejszych urządzeniach, takich jak aparaty fotograficzne i smartfony.

Średni i duży format

Czujniki średniego i dużego formatu to jedne z największych dostępnych czujników i są używane głównie w bardzo wysokiej klasy i drogich aparatach. Są dostępne w rozmiarach większych niż pełnoklatkowy czujnik.

Jak rozmiar i typ czujnika wpływa na jakość obrazu

Jakość obrazu ma wiele aspektów. Wiele z nich jest subiektywnych, ale większość ma charakter techniczny. Obejmują one współczynniki proporcji, liczbę pikseli, rozmiar pikseli, zakres dynamiczny, szum, głębię ostrości i wydajność przy słabym oświetleniu.

Współczynnik proporcji

Współczynnik proporcji czujników wpływa na rodzaj kompozycji, którą można uzyskać bez kadrowania. Pełnoklatkowe matryce i matryce APS-C mają proporcje 3: 2, a mikro aparaty 4/3 mają proporcje 4: 3.

Piksele

Debata na temat tego, ile megapikseli potrzeba do robienia dobrych zdjęć, trwa od czasu wynalezienia aparatów cyfrowych. Należy wziąć pod uwagę dwie kwestie: liczbę pikseli i rozmiar pikseli w stosunku do rozmiaru czujnika.

Piksele mogą się znacznie różnić wielkością. 18-megapikselowy czujnik będzie miał znacznie większe piksele niż 24-megapikselowy czujnik, biorąc pod uwagę, że czujniki są tego samego rozmiaru.

Im większy piksel, tym więcej światła może pochłonąć. Zwykle większe czujniki (np. Pełnoklatkowe) mają większe piksele. Poniżej omówimy, co to oznacza dla zakresu dynamicznego i działania przy słabym oświetleniu.

Główną zaletą liczby pikseli jest możliwość większego przycięcia. Im więcej masz pikseli, tym wyższa rozdzielczość obrazu. Może to oznaczać więcej szczegółów, co oznacza, że ​​można znacznie bardziej przyciąć obraz bez utraty szczegółów lub jakości obrazu.

Zakres dynamiczny i szum

Jak wspomniano powyżej, im większy piksel, tym więcej światła może pochłonąć. Zasadniczo oznacza to, że większe piksele mogą gromadzić więcej informacji. Jest to ważne, jeśli chodzi o zakres dynamiczny i wydajność przy słabym oświetleniu.

Zakres dynamiczny to zasadniczo zakres tonów, które może wychwycić czujnik. Innymi słowy, chodzi o to, ile szczegółów może zarejestrować czujnik na najwyższych i najniższych krańcach światła (w światłach i cieniach). Wyższy zakres dynamiczny oznacza więcej szczegółów w jasnych i ciemnych obszarach obrazu.

Większe piksele mają na ogół wyższy zakres dynamiczny, co jest główną zaletą. Oznacza to również, że czujnik będzie miał wyższy stosunek sygnału do szumu. Oznacza to, że czujnik będzie w stanie dokładniej wychwycić światło, z mniejszą ilością szumów, co jest niezwykle ważne w przypadku fotografowania przy słabym oświetleniu.

Głębia pola

Głębia ostrości jest jednym z głównych czynników wpływających na jakość obrazu, na co fotografowie zwracają dużą uwagę. Głębia ostrości odnosi się do tego, jak cienki jest obszar, na którym jest ustawiona ostrość. To właśnie sprawia, że ​​zdjęcia są atrakcyjne i nieostre na pierwszym planie i w tle.

Większe czujniki pośrednio skutkują mniejszą głębią ostrości, tworząc ładniejsze nieostre tła. Ale technicznie nie jest to spowodowane rozmiarem czujnika. Zamiast tego dzieje się tak dlatego, że fotograf z pełnoklatkowym czujnikiem będzie musiał albo zbliżyć się do obiektu, albo użyć dłuższej ogniskowej, co bezpośrednio wpływa na głębię ostrości.

Więc jaki czujnik jest dla Ciebie odpowiedni?

Przy tak wielu typach czujników poznanie różnic może być trudne.

Większe czujniki mają zazwyczaj wiele zalet w porównaniu z mniejszymi czujnikami. Zwykle mają więcej pikseli, większe piksele, lepszą rozdzielczość, lepszą wydajność przy słabym oświetleniu, wyższy zakres dynamiczny i zapewniają lepszą głębię ostrości. Jest powód, dla którego są one lubiane przez profesjonalnych fotografów.

Zwykle są jednak znacznie droższe i skutkują znacznie większym aparatem, więc po prostu nie jest możliwe posiadanie pełnoklatkowego czujnika w smartfonie o szerokości 8 mm.

Czy więc jakość obrazu uzasadnia cenę? Mamy nadzieję, że ten przewodnik wyjaśnił, w jaki sposób i dlaczego rozmiar czujnika ma znaczenie.

9 niezbędnych elementów wyposażenia fotograficznego, które powinien posiadać każdy nowicjusz z aparatem

Wiele akcesoriów fotograficznych ma jedynie charakter sytuacyjny. Oto najważniejsze elementy wyposażenia, przydatne do każdego rodzaju fotografii.

Czytaj dalej

O autorze