Tất cả về ma trận máy ảnh

Người mua thiết bị chụp ảnh chắc chắn nên biết mọi thứ về ma trận máy ảnh. Cả độ phân giải và mức độ nhạy sáng của thiết bị này đều rất quan trọng. Cũng cần chú ý đến thương hiệu sản xuất các bộ phận đó.

Ma trận camera giống như trái tim hoặc bộ não của một sinh vật sống, động cơ dành cho ô tô hoặc mái nhà trong một ngôi nhà. Nếu nó không hoạt động hoặc hoạt động kém, sức khỏe của tất cả các bộ phận khác của máy ảnh không quan trọng. Đối với thông tin của bạn: trong một số nguồn, thuật ngữ "cảm biến" hoặc "cảm biến" cũng được sử dụng. Nếu nó không được chỉ định loại "cảm biến", thì ma trận có nghĩa là.

Nó rất phức tạp, bởi vì nó là một vi mạch được hình thành bởi các điốt quang. Cường độ ánh sáng quyết định cường độ của tín hiệu điện được tạo ra. Trên thực tế, để phát triển nó, ma trận là cần thiết. Nếu nó bị hỏng, vì nó đã rõ ràng, bất kỳ máy ảnh nào cũng là một mảnh kim loại, nhựa và thủy tinh vô dụng. Việc chuyển đổi xung thành tín hiệu kỹ thuật số được thực hiện bằng một thiết bị đặc biệt; nó hoặc được nhúng trong ma trận, hoặc nó được đặt riêng biệt.

Ánh sáng được chuyển đổi thành các bit bằng cách sử dụng một giao thức đặc biệt. Có một pixel của hình ảnh trên mỗi đèn LED. Để đạt được hình ảnh màu, các bộ lọc đặc biệt "trợ giúp" phần chính của ma trận. Theo quan điểm của quang học, ma trận là một chất tương tự chính xác của phim được sử dụng trong các máy ảnh cũ. Chỉ có các quá trình vật lý bên trong là khác nhau và không có thay đổi hóa học, và tác dụng với ánh sáng là hoàn toàn giống nhau.

Tham số cơ bản của cảm biến là cái gọi là đường cong đặc trưng, ​​có liên quan trực tiếp đến vĩ độ chụp ảnh. Đường này được vẽ giữa các điểm cực của độ phơi sáng chính xác. Khi bạn vượt ra ngoài những giới hạn này, đường cong trên biểu đồ sẽ bị uốn cong. Trong các bức ảnh, điều này được thể hiện bằng sự giảm độ tương phản đáng kể. Trong nhiếp ảnh kỹ thuật số, các hạn chế bổ sung được áp đặt bởi các đặc tính của bộ chuyển đổi tương tự sang kỹ thuật số.

Với sự am hiểu sơ qua về thị trường thiết bị nhiếp ảnh, có thể dễ dàng nhận thấy nó được trang bị rất nhiều loại ma trận.

CCD - thường là CCD trong các nguồn tiếng Nga - có nghĩa là đọc tuần tự. Rõ ràng, về vấn đề này, có một hạn chế nghiêm trọng về tốc độ chụp ảnh. Bạn chắc chắn sẽ phải đợi một thời gian trong khi bức ảnh trước đó đang được hình thành. Các đặc điểm của CMOS (CMOS) về mặt này tốt hơn, các ma trận như vậy hấp dẫn hơn khi sử dụng lấy nét tự động.

Đó là CMOS mà họ đang cố gắng sử dụng để đo sáng. Nhưng ngay cả những nhiếp ảnh gia bình thường nhất cũng có xu hướng chỉ mua các mẫu máy ảnh dựa trên CMOS. Ngoài chất lượng hình ảnh tốt hơn, chúng còn tự hào về mức giá tương đối rẻ và thời lượng pin thấp hơn khi chụp ảnh. Đôi khi có các ma trận gồm ba lớp, hầu hết mỗi lớp trong số chúng được tạo ra bằng công nghệ CCD. Chỉ định thương mại - 3CCD; thiết bị có chất làm đầy như vậy được thiết kế để quay phim chuyên nghiệp.

Các thiết bị của Panasonic sử dụng kỹ thuật Live-MOS. Phương pháp này khác với công nghệ MOS truyền thống ở chỗ có ít kết nối hơn trên mỗi pixel. Điều này giúp giảm căng thẳng. Một giải pháp mang tính xây dựng như vậy, kết hợp với việc chuyển đơn giản các thanh ghi và tín hiệu điều khiển, đảm bảo việc nhận các khung "sống".Đồng thời, hiện tượng quá nhiệt và độ ồn tăng lên cũng được loại trừ.

Fujifilm sử dụng một loại ma trận đặc biệt. Chúng được gọi là Super CCD. Các điểm ảnh lớn màu xanh lá cây được cung cấp cho ánh sáng yếu. Các điểm ảnh nhỏ màu xanh lá cây không thể phân biệt được với các chấm màu xanh và đỏ.

Nhưng việc so sánh các ma trận cũng có thể được thực hiện theo loại bộ lọc được sử dụng. Lăng kính lưỡng sắc được sử dụng trong hệ thống ba ma trận. Bên trong lăng kính như vậy, chùm sáng sẽ được chia thành 3 màu chính. Sau đó, các luồng xanh lục, đỏ và xanh lam được dẫn đến các ma trận tương ứng. Đặc thù:

• sự chuyển màu tối ưu của quá trình chuyển đổi;
• sự biến mất của moire màu;
• giảm độ ồn;
• tăng độ phân giải;
• khả năng hiệu chỉnh màu sắc trước khi xử lý ma trận, và không chỉ sau khi nó;
• tăng kích thước;
• không tương thích với các ống kính có khoảng cách mặt bích nhỏ;
• khó khăn trong việc kết hợp màu sắc, điều này chỉ đạt được khi căn chỉnh rất cẩn thận.

Một tùy chọn khác là một loạt các bộ lọc khảm. Cái tên đã nói lên chính nó: các pixel nằm trong một mặt phẳng duy nhất và mỗi pixel nằm dưới bộ lọc ánh sáng “riêng” của nó. Nếu thông tin về màu sắc là không đủ, các thuật toán nội suy kỹ thuật số sẽ giải cứu. Độ nhạy sáng tăng lên do khả năng hiển thị màu bị giảm và ngược lại. Trước đây, tùy chọn RGGB đã được sử dụng.

Và các chương trình đã biết:

• RGEB;
• RGBW;
• CGMY.

Ngoài ra còn có một công nghệ để thu được ma trận với các điểm khung màu đầy đủ. Phương pháp do Foveon phát triển bao gồm việc đặt các máy dò ánh sáng trong ba lớp. Nikon đã đi một con đường khác. Trong quá trình phát triển của mình, ba chùm tia chính được xử lý bằng cách sử dụng một microlens và ba điốt quang, sau đó từ mỗi pixel được đưa đến các gương lưỡng sắc. Các gương này đã chuyển hướng thông lượng ánh sáng đến các máy dò; Bất chấp sự phức tạp bên trong, nó rất hấp dẫn nếu không có sự liên kết phức tạp.

Kích thước chính của ma trận máy ảnh được hiển thị trong bảng (sử dụng ví dụ về các kiểu máy phổ biến).

Đừng nhầm lẫn giữa định dạng vật lý của ma trận với độ phân giải quang học của nó. Nó có thể là cả cảm biến lớn với độ rõ nét tương đối thấp và cảm biến ánh sáng kích thước nhỏ chất lượng rất cao. Nhưng nói chung, một mẫu vẫn được theo dõi: một ma trận lớn thường được kết hợp với cả độ nhạy cao và chi tiết hình ảnh tốt. Đơn giản vì với điều kiện này thì việc thực hiện nó sẽ dễ dàng hơn.

Nhưng bạn cần hiểu rằng kích thước của ma trận hoàn toàn ảnh hưởng đến kích thước và trọng lượng của máy ảnh. Rốt cuộc, kích thước của hệ thống quang học của máy ảnh nói chung phụ thuộc vào thành phần này. Nhưng kích thước tuyến tính của ma trận liên quan trực tiếp đến nhiễu kỹ thuật số. Nếu tăng kích thước của bộ thu ánh sáng thì tổng lượng thông tin quang hữu ích sẽ tăng lên. Quản lý để làm sáng hình ảnh và bão hòa hình ảnh với tông màu tự nhiên.

Máy ảnh giá rẻ thường sử dụng cảm biến có kích thước khoảng 2/3 ”. Nhưng cảm biến có kích thước 1 inch được sử dụng chủ yếu trong các máy ảnh full-frame. Tuy nhiên, trong những năm gần đây, việc giảm chi phí sản xuất cảm biến ánh sáng lớn đã phần nào thay đổi bức tranh này. Tuy nhiên, điều quan trọng là phải xem xét vai trò của kích thước pixel. Chúng càng lớn thì lớp cách điện trên các mạch phân chia càng dày và dòng điện rò càng thấp.

Các thông số này chắc chắn sẽ xuất hiện cả trong quảng cáo và mô tả trên thẻ giá. Độ phân giải đặc biệt quan trọng khi bạn định in ảnh trên giấy hoặc xem chúng trên tivi, trên màn hình máy tính lớn. Nhưng đối với ảnh có kích thước 10x15 cm, bạn có thể làm với 3 megapixel.Và những chiếc TV cao cấp nhất vẫn không hiển thị hơn 2 triệu điểm ảnh. Đó là lý do tại sao sẽ không thể thực sự đánh giá cao giá trị của hình ảnh có độ phân giải cao, đó là một mánh lới quảng cáo tiếp thị.

Trong đó càng nhiều pixel được khai báo, ma trận phải càng lớn. Các thông số này không khớp chắc chắn sẽ gây ra nhiễu trong ảnh. Ngoài ra, chúng chắc chắn sẽ bị cắt giảm chiều rộng.

Những đặc tính này rất có ý nghĩa khi chụp trong điều kiện ánh sáng yếu. Cảm biến càng nhạy thì hình ảnh càng rõ nét. Bằng cách điều chỉnh ISO, chúng ảnh hưởng đến độ sáng của khung hình mà không cần điều chỉnh lại khẩu độ và tốc độ cửa trập. Điểm mấu chốt là chúng khuếch đại dòng điện, và không làm tăng độ nhạy của tế bào quang điện. Vấn đề - khi sử dụng zoom lớn, nhiễu cũng sẽ tăng lên.

Việc nâng cao giá trị ISO chỉ đáng giá trong những trường hợp:

• phông nền không đủ ánh sáng;
• đèn flash không thể được sử dụng;
• bạn phải gỡ nó ra khỏi tay của bạn.

Người ta thường chấp nhận rằng:

• ISO ở mức 100-200 là đủ để chụp ngoài trời trong điều kiện ánh sáng tốt;
• ISO 400-800 là đủ cho các phòng có ánh sáng nhân tạo;
• ISO 800 đến 1600 là cần thiết để chụp ảnh vào ban đêm;
• con số trên 1600 chỉ được yêu cầu để chụp ảnh tại các buổi hòa nhạc và các sự kiện tương tự.

Đánh giá của các nhà sản xuất ma trận nhiếp ảnh là rất khó hiểu. Danh sách các công ty làm được điều này nói chung là ít. Ngay cả một công ty như Nikon, mặc dù ma trận tự phát triển, nhưng việc sản xuất thực tế được giao cho các tổ chức khác. Các đơn đặt hàng thường được chuyển Sony... Và ban quản lý của công ty cũng tuyên bố rằng họ thực hiện các đơn đặt hàng từ Fujitsu.

Sony là một trong những nhà sản xuất cảm biến ảnh lớn nhất thế giới. Họ cũng trang bị máy ảnh của riêng mình dưới thương hiệu này. Chỉ một Canon vượt xa nó về sản xuất ma trận (chỉ cho nhu cầu riêng của nó). Cũng cần lưu ý các sản phẩm:

• Samsung;
• Panasonic;
• Kodak;
• E2V;
• Aptina;
• Sigma;
• Foveon.

Cho dù các nhà sản xuất có cố gắng đến đâu, bụi và các yếu tố khác, chỉ cần sử dụng hàng ngày chắc chắn sẽ ảnh hưởng đến các đặc tính của ma trận. Chúng phải được kiểm tra các điểm ảnh bị hỏng và nóng. Việc kiểm tra máy ảnh DSLR này được thực hiện như sau:

• tắt triệt tiêu tiếng ồn;
• độ nhạy của ma trận được đặt ở mức tối thiểu hoặc giá trị gần với nó;
• đặt chế độ phơi sáng thủ công;
• tắt tự động lấy nét.

Không được có các chấm màu hoặc xám trong ảnh có tốc độ cửa trập là 1/3 giây. Sau khi tìm thấy ít nhất một vài loại bao gồm như vậy, bạn cần tự làm quen với khung được chụp ở tốc độ cửa trập 1/60. Nếu không có điểm đáng ngờ hoặc ít hơn đáng kể, chúng ta có thể cho rằng giai đoạn đầu tiên của cuộc đánh giá đã thành công. Ở tốc độ màn trập chậm nhất, ngay cả một ma trận đầy đủ chức năng chắc chắn sẽ hiển thị 5 hoặc 6 chấm màu. Đây là những quá trình vật lý không thể tránh khỏi và chúng sẽ không làm suy giảm hình ảnh theo bất kỳ cách nào.

Các chấm màu có thể xuất hiện ở độ nhạy cao. Đây cũng là cách các điểm ảnh nóng xuất hiện. Nhưng điều này được bù đắp rất dễ dàng - chỉ cần bật chức năng tắt tiếng. Nhiều chấm có thể nhìn thấy ở tốc độ màn trập trung bình và ISO thấp là một vấn đề. Khi có nhiều hơn 5 người trong số họ, bạn nên đặt máy ảnh sang một bên và bắt đầu kiểm tra máy ảnh khác, nếu không tiền sẽ bị ném xuống cống.

Trong video tiếp theo, hãy xem về ma trận máy ảnh.