Матрицы фотоаппаратов сравнение: типы, размер, разрешение, светочувствительность, уход
Матрицы и камеры
Производителей цифровых камер больше, чем тех кто «умеет» делать матрицы. Схем используемых объективов не много. Но споры о том, чьи фотографии лучше не прекращаются. Алгоритмы преобразования сигнала с матрицы «в файл», дизайн и пользовательские функции — то, над чем собственно и могут потрудиться «фирменные» конструкторы.
И все же интересно — много ли зависит от матрицы и могут ли камеры с близкими по характеристикам CCD/CMOS (или даже идентичными) сильно отличаться по фотографическим возможностям и изображению.
Для сравнения были взяты экземпляры распространенных и очень удачных цифровых камер «полупрофессионального» уровня. Все они уже были испытаны ранее и описаны. Технические характеристики и описания: Canon Power Shot G2, Olympus C-5050ZOOM, Casio QV4000 и здесь, Casio QV5700, Nikon Coolpix 5000. Данные о матрицах взяты из этих же материалов, а так же статей о матрицах и итогах года. В прочем SONY и Panasonic не держат секретов об уже выпущенных светочувствительных чипах и найти их описание можно через любую поисковую систему в сети. Труднее установить, что же конкретно установлено в цифровой фотоаппарат.
Отобранные для сравнения аппараты интересны тем, что два из них практически идентичны по конструкции, но имеют матрицы разных производителей и разрешения (Casio), Canon G2 и Casio QV4000 собраны на одинаковых матрицах и объективах, но различны по конструкции и используемым алгоритмам «оцифровки», 5-ти мегапиксельные аппараты собраны на матрицах разных производителей и размеров. Так что есть, что сравнить.
То, что дизайнеры могут по разному использовать ресурсы матриц хорошо видно на примере Canon G2 и Casio QV4000. При одной и той же матрице и объективе, аппараты отличаются максимальным форматом кадра, диапазоном возможных светочувствительностей (у Casio вообще единственное базовое значение ISO) и наличием RAW (у Casio формально RAW нет). Возможно, что такая «искусственная скромность» Casio результат «рыночного соглашения». И это вполне вероятно — ведь множество функций Casio QV4000 скрыты от «рядового пользователя» (смотри здесь) но все же существуют. Прямой конкурент Casio QV5700 с 1/1,8″ матрицей Panasonic — Olympus C-5050 с такой же по размеру и разрешению матрицей от Sony. В Nikon Coolpix 5000 установлена 5 мегапиксельная и в 2/3″ — большая матрица с наибольшим размером отдельного чувствительного элемента — 3,4 микрона. При таком «большом» элементе и матрице максимальная диафрагма в F/8 и то только для широкого угла выглядит скромной в сравнении с F/10 у Olympus с его меньшей матрицей.
| камера | Canon PowerShot G2 | Olympus С-5050 Zoom | Casio QV4000 | Casio QV5700 | Nikon 5000 |
| матрица | Sony ICX406AQ | Sony | Sony ICX406AQ | Panasonic MN39594PH-L | Sony ICX282 |
| матрица, размер | 1/1,8″ | 1/1,8″ | 1/1,8″ | 1/1,8″ | 2/3″ |
| матрица, эффективных элементов млн | 3,9 | 4,92 | 3,98 | 4,92 | 4,92 |
| Размер элемента мкм | 3,12×3,12 | 2,775×2,775 | 3,12×3,12 | 2,7×2,7 | 3,4×3,4 |
| чувствительность | 50, 100, 200, 400 | 100, 200, 400 | 64 (100) | 50, 100, 200, 400, 800 | 100, 200, 400, 800 |
| кадр | 2272×1704 | 2560×1920 | 2240×1680 | 2560×1920 | 2560×1920 |
| диафрагма | F/2,0 — F/2,5 -F/8 | F/1,8 — F/10 | F/2,0 — F/2,5 -F/8 | F/2,0 — F/2,5 -F/8 | W F/2,8 — F/8 |
Одной из ключевых характеристик цифрового фотоаппарата является его «шумность». Она и была использована для сравнения камер. Про методики определения и оценки шум можно посмотреть здесь и здесь. «Мерой шумности для цифровой фотографии можно считать стандартное отклонение — среднеквадратичное отклонение от среднего, которое выводит Photoshop для всей картинки или выделенной ее области в меню «Гистограмма» (можно смотреть значение среднего и отклонения для яркости L или любого из цветов выбранного цветового пространства RGB, HSB, LAB)».
При испытаниях на световой столик укладывалась молочная пленка, запечатанная черными чернилами различной плотности в четырех отдельных зонах. Камера устанавливалась на штатив и производилась съемка с максимальной и минимальной возможной для камеры чувствительностью. Для сглаживания неоднородностей тестового объекта объектив камеры расфокусировался, а диафрагма устанавливалась максимально открытой. Баланс белого устанавливался вручную, экспозиция по экспонометру и с вилкой ±1 ступень выдержки. Съемка производилась в TIFF или RAW. Из снимка вырезались 4 квадратика различной оптической плотности размером 150×150 пикс. Таким образом для каждого фотоаппарата было получено по набору однородных квадратиков для максимальной и минимальной чувствительности. С помощью Photoshop можно определить для каждого из квадратиков значение яркости L и стандартного отклонения яркости dL. Далее не составит труда построить зависимость шума от яркости L. Величиной, характеризующей шум традиционно считается 20хLg(dL/L). Исходные данные в Excel можно посмотреть здесь. Зависимость шума от яркости для каждой камеры представлена в фильме Shockwave Flash:Для удобства сравнения можно «включить» только необходимые камеры и величины светочувствительности.
Лучший результат при минимальной чувствительности у Nikon 5000. И это не удивительно — его чувствительный элемент наибольший, а система фильтров C-Y-G-M теоретически использует свет более эффективно, чем G-R-G-B. Так же вполне логично и то, что Canon G2 и Casio QV4000 шумят почти одинаково. 5-ти мегапиксельная матрица SONY 1/1,8″ (Olympus C-5050) шумит чуть сильнее конкурента от Panasonic (Casio QV5700). На максимальной чувствительности Nikon 5000 с его ISO 800 уступает только Olympus C-5050 с ISO 400 и лучше других аппаратов с ISO 400 и 800. Так что размер отдельной ячейки все еще важен.
Дополнительно для визуальной оценки «шумности» приведены фрагменты квадратиков близкой яркости для минимальной возможной чувствительности и разных камер (яркость некоторых фрагментов немного изменена для «удобства» сравнения, у фрагмента Casio QV4000 цвета приведены к «серому», так как ручной баланс «сработал» некорректно):
Olympus C5050ZOOM ISO64 1/100 c F/2,6 | |
Nikon Coolpix 5000 ISO100 1/37 c F/4,8 | |
Canon PS G2 ISO50 1/8 c F/2,5 | |
Casio QV4000 ISO 64 (100) 1/139 c F/2 | |
Casio QV5700 ISO 50 1/93 c F/2 |
Выводы:
1. Большая матрица с большим светочувствительным элементом шумит меньше.
2. Шумы Canon G2 и Casio QV4000 очень похожи и если предположить, что у этих аппаратов с одинаковыми матрицами и объективами алгоритмы оцифровки разные, то надеяться на «всесилие математики» в борьбе с шумами пока рано и главное все же матрица.
3. Так как камеры собраны на базе близких по характеристикам матриц (или вообще одних и тех же), то как и в случае с пленкой выбирать следует (в одном классе) тот фотоаппарат, который устраивает вас функционально и просто вам «по душе».
Рад вновь приветствовать вас, дорогой читатель. С вами на связи, Тимур Мустаев. Ранее на нашем блоге уже обозревались светочувствительные элементы фотоаппаратов, их свойства, кроп-фактор, количество мегапикселей и прочие параметры. Сегодня настал тот день, когда я вам расскажу более подробно, какой размер матрицы фотоаппарата лучше и почему.
В чём подвох?
Итак, если вы заинтересовались этой темой, значит, вы заинтересованы в улучшении качества своих фотографий. Вы, наверняка, уже слышали байку от рекламщиков, что на качество фотографии влияет только лишь количество мегапикселей. На самом деле, это не совсем так. Почему? Давайте разбираться.
Практически в каждом магазине фотооборудования есть, как минимум, один постер, кричащий о новой камере со встроенной матрицей супер высокого разрешения. Естественно, стоить она будет много больше, чем «скромные» конкуренты, поэтому рекламировать их гораздо выгоднее.
Размер матрицы
Если говорить о габаритах датчика, то здесь любого читателя ожидает огромный диапазон вариантов. От миллиметровых сенсоров смартфонов до огромных светочувствительных элементов кинокамер. Я постараюсь затронуть лишь фотокамеры, насколько это будет возможно.
Как мы здесь видим, начинается с 1/3-½ дюйма. Как правило, такие сенсоры устанавливаются в наиболее дешёвых вариантах любительских мыльниц. Соотношение сторон таких матриц составляет 4:3. Вообще, этого достаточно для формирования семейного фотоальбома, но ведь мы не для этого начали так подробно изучать фотографию, верно?
Камеры с соотношением 2/3, 4/3 дюйма имеют такое же соотношение сторон, однако, пикселям на них более «комфортно», что положительно сказывается на качестве, потому применяются такие элементы на более дорогих фотоаппаратах.
Остальные варианты представляют собой сенсоры, с соотношением сторон 3:2, а также составляют половину от полного кадра. Последний пункт таблицы – Full Frame. Он полностью соответствует своему названию и представляет собой золотой стандарт – 35-миллиметровый светочувствительный элемент. 35-мм сенсор, кстати говоря, соответствует размеру плёнки старых камер, о чём уже говорилось ранее, в одной из прошлых статей.
Каков итог?
Настал тот момент, когда нужно формулировать тезисы. Итак, первый из них – чем шире и выше матрица, тем дальше пиксели находятся друг от друга. Как результат, пиксели «чувствуют себя более комфортно» в таких условиях: они меньше подвергаются перегреву и, сами по себе, имеют большие габариты, за счёт чего каждый из них может захватить большее количество света.
Исходя из этого, делаем вывод, что две камеры с одинаковым количеством мегапикселей и разной величиной сенсора получат различный конечный снимок. Камера с большим датчиком получит фотографию более качественную.
Мегапиксели
Как бы реклама не заверяла, что их количество сильно влияет на качество фотографии, это не совсем так. Вообще, число фотодиодов определяет не столько качество, сколько количество занимаемого в памяти объёма светового отпечатка, который передаётся на процессор. Конечно, высокое разрешение – это хорошо, только если они расположены на матрице соответствующего размера. Иначе, элементы будут перегревать друг друга, из-за чего на фотографиях может образоваться шум.
Благодаря тому, что огромное количество фотографов начинает разбираться в этом вопросе, производители начали создавать пиксели большей величины, чем раньше. А какой от этого толк?
Всё просто: площадь пикселя обширнее, следовательно, он способен захватить большее количество света и передать его на процессор для обработки.
Как мы знаем, многие камеры имеют определённый диапазон регулировки разрешения конечной фотографии. Так вот, подавляющая часть зеркалок имеют показатель от 12 до 24 Мп, а профессиональные – 10-36 Мп, причём площади сенсоров отличаются в 2 и более раз.
В чём смысл всего этого? Можно выбрать среднее разрешение меж двух крайних значений. Это обеспечит быструю обработку снимка и задействует лишь часть пикселей, из-за чего увеличится расстояние между работающими элементами. Такой лайфхак позволит избавиться от лишних шумов.
В чём же итог? Всё просто: под каждый случай будет хороша определённая матрица, однако, сравнение конечных результатов покажет превосходство полнокадрового датчика. Причиной тому универсальность последнего.
Если у вас есть зеркальная фотокамера и вы хотите научиться ею пользоваться, чтобы получать красивые фотографии, предлагаю вашему вниманию «Цифровая зеркалка для новичка 2.0» или «Моя первая ЗЕРКАЛКА». Данный видео курс, просто находка для новичка. Ознакомившись с его содержимым, вы получите отличные знания о зеркалки. Помните, саморазвитие — это большой шаг в будущее своего успеха.
Цифровая зеркалка для новичка 2.0 — у вас NIKON? Этот курс для вас.
Моя первая ЗЕРКАЛКА — у вас CANON? Этот курс для вас.
Надеюсь, у меня получилось рассказать о матрицах в фотоаппаратах, какая лучше и почему стоит выбирать больший сенсор. Если статья была интересна, а также полезна для вас – расскажите о ней друзьям, подпишитесь на обновления блога, впереди нас ждёт масса полезных фотостатей.
Всех вам благ, Тимур Мустаев.
Физический размер матрицы фотоаппарата, мегапиксели и качество снимков
По мере развития цифровой фото и видеотехники число мегапикселей, которыми производители приманивают покупателей, становится все больше. Но мало кто знает, что на самом деле для получения качественных фотографий гораздо важнее не разрешение, а физический размер самой матрицы.
Давайте разберем понятие мегапиксели. Пиксель — это одна маленькая точка из миллиона других, из которых состоит изображение.
Эти точки разные по размеру. Применительно к цифровой матрице, каждый пиксель — это миниатюрный датчик, на который при фотосъемке попадает свет, затем он преобразуется в цифровой сигнал и в таком виде передается в компьютер фотоаппарата. Таких датчиков на матрице огромное количество. Чем больше размер самой матрицы, тем больше размер каждого пикселя и их общее количество. Поэтому зависимость между матрицей и качеством снимков – самая прямая.
Вроде бы логично было бы писать эту площадь в виде длины и ширины, и желательно в миллиметрах. Но поскольку почти все параметры цифровой техники пришли к нам из-за границы, принято указывать размер матрицы в так называемых обратных дюймах, т.е. дробью, где в числителе единица, а в знаменателе – дюймовый размер матрицы. Например: 1/3.2 , 1/2.7 и т.д.
Большинству покупателей эти цифры мало о чем говорят.
Как правило, чем дешевле камера, тем меньше у нее физический размер матрицы и тем хуже качество сделанных ею фотографий.
Среди дорогих компактных камер иногда можно встретить модели с матрицей 2/3 , что обеспечивает неплохую детализацию снимков и достаточно высокую светочувствительность.
Матрицы 1/5 или 1/6 мы найдем в большинстве бюджетных зеркальных камер, это примерно половина кадра пленки 35 мм. Во многом именно за счет размера матрицы фотографии, сделанные зеркалкой, обычно выгодно отличаются от тех, которые сняты компактами.
Есть еще полнокадровые матрицы (36х24 мм), которые по размеру соответствуют полному кадру 35 мм, и матрицы среднего формата (60х45 мм), которые больше этого стандартного кадра и применяются в дорогих зеркальных камерах.
Итак, на что же, собственно, влияет размер матрицы?
Первое – на размер и вес самой камеры. Фотоаппараты с небольшими матрицами компактны, их можно носить в кармане.
Камеры с большими матрицами, например, средний формат, приходится таскать в специальных кофрах, а то и вовсе использовать только в студии.
Второе – на увеличение цифрового шума — или, как еще по старинке говорят, зерна — на ваших снимках. «Шумные» фотографии выглядят так, будто изображение разбито на множество заметных цветных точек. Вид у них неопрятный, грязноватый.
Появление шума обусловлено тем, что на большую по площади матрицу попадает больше света, чем на маленькую. В результате передаваемый ею полезный сигнал будет лучшего качества, а отсюда – и лучшая проработка деталей, и более качественная цветопередача, и большая яркость картинки.
Кроме того, датчики большой матрицы расположены дальше друг от друга и изоляция между ними лучше, поэтому меньше пробивающих эту изоляцию токов, которые создают помехи, ухудшающие качество фотографий.
Отсюда, кстати, следует, что большое разрешение (те самые большие мегапиксели) при маленьком размере матрицы – скорее вредно, чем полезно.
Что будет, если на матрицу одного размера впихнуть 8 000 000 пикселей и 12 000 000? Во втором случае это приведет к уменьшению размера датчиков, ухудшению слоя изоляции между ними — и увеличению цифрового шума.
От разрешения матрицы в мегапикселях зависит то, какого размера снимки вы сможете напечатать без заметной потери качества. Разрешения 8 мегапикселей достаточно для печати фотографий формата А4 (альбомный лист). И при малом размере матрицы такое разрешение еще не приводит к заметному цифровому шуму.
Выбирая себе фотоаппарат, обязательно обращайте внимание на физический размер матрицы, желательно чтобы он был максимально большим, насколько вы сможете себе позволить по финансам. От этого напрямую зависит качество сделанных фотографий, конечно если вы выберите зеркальную камеру, советую вам не покупать стандартный «китовый» объектив, который предлагают чаще всего в комплекте. Так как оптически он очень слабый и не надежный.
Но будьте готовы, что зеркальная камера с хорошим объективом будет стоить дороже компактного фотоаппарата да и будет не совсем миниатюрной.
Так что смотрите сами, что для вас важнее. Любые вопросы по фототехнике вы можете смело задать нашим фотографам:
+375-29-122-92-40 (Viber)
+375-29-122-92-40 (whatsApp)
E-mail: [email protected]
Skype: sigma-by
Пишите в чат фотографу!
Покупатели фототехники обязательно должны знать все о матрице фотоаппарата. Большое значение имеют и разрешение, и уровень светочувствительности этого устройства. Внимание надо уделить и марке, которая производит такие детали.
Что это такое?
Матрица фотоаппарата — это примерно то же самое, что сердце или мозг для живого организма, что двигатель для автомобиля или крыша в доме. Если она не работает или работает некачественно, исправность всех остальных частей фотокамеры не имеет никакого значения. К сведению: в ряде источников употребляется еще термин «сенсор» или «датчик». Если не оговаривается, что это за «сенсор» конкретно, то подразумевается как раз матрица.
Она устроена очень сложно, ведь это микросхема, образованная фотодиодами. Интенсивность светового потока определяет интенсивность вырабатываемого электрического сигнала. Собственно, для его выработки матрица и нужна. При ее поломке, как уже ясно, любой фотоаппарат — бесполезный кусок металла, пластика и стекла. Преобразование импульса в цифровой сигнал происходит при помощи специального устройства; оно или встраивается в матрицу, или находится отдельно.
Свет преобразуется в биты по специальному протоколу. На один светодиод приходится один пиксель изображения. Чтобы добиться получения цветной картинки, основной части матрицы «помогают» специальные фильтры. С точки зрения оптики, матрица — точный аналог пленки, использовавшейся в старых фотокамерах. Отличаются только внутренние физические процессы и отсутствуют химические изменения, а работа со светом происходит полностью идентично.
Основополагающим параметром сенсора является так называемая характеристическая кривая, прямо связанная с фотографической широтой. Эта линия проложена между крайними точками правильной экспозиции. При выходе за эти пределы кривая на графике будет изгибаться. На снимках это проявляется существенным падением контрастности. В цифровой фотографии дополнительные ограничения накладывают и свойства аналого-цифровых преобразователей.
Обзор типов
При поверхностном даже ознакомлении с рынком фототехники нетрудно заметить, что она оснащается различными видами матриц.
По технологии считывания
CCD – в русскоязычных источниках обычно ПЗС – подразумевает последовательное считывание. Очевидно в связи с этим серьезное ограничение на скорость фотографирования. Обязательно придется выжидать некоторое время, пока формируется предыдущее фото. Характеристики КМОП (CMOS) в этом отношении лучше, такие матрицы привлекательнее при использовании автофокуса.
Именно КМОП стараются использовать для экспонометрии. Но и самые обычные фотографы стремятся покупать как раз модели на базе CMOS. Помимо лучшего качества снимка, они могут похвастаться относительной дешевизной и меньшими затратами ресурса батареи при фотографировании. Иногда встречаются матрицы из трех слоев, чаще всего каждый из них выполнен по технологии ПЗС. Коммерческое обозначение — 3CCD; оборудование с такой начинкой предназначено для профессиональных съемок.
В аппаратах Panasonic используется методика Live-MOS. От традиционной МОП-технологии этот метод отличается тем, что на один пиксель приходится меньше соединений. Это позволяет уменьшить напряжение. Такое конструктивное решение в сочетании с упрощенной передачей регистров и сигналов управления гарантирует получение «живых» кадров. Одновременно исключается перегрев и повышенный уровень шумов.
Фирма Fujifilm использует особый тип матриц. Их называют Super CCD. Предусмотрено наличие крупных зеленых пикселей для пониженной освещенности. Маленькие зеленые пиксели не отличаются от синих и красных точек.
Такое конструкторское решение позволило нарастить фотографическую широту матрицы.
В зависимости от светофильтра
Но сравнение матриц возможно еще и по виду используемого светофильтра. В трехматричных системах применяются дихроические призмы. Внутри таких призм световой луч будет делиться на 3 главных цвета. Потом зеленый, красный и синий потоки направляются на соответствующие матрицы. Особенности:
- оптимальная передача цветового перехода;
- исчезновение цветных муаров;
- сокращение уровня шумов;
- повышенное разрешение;
- возможность цветовой коррекции до матричной обработки, а не только после нее;
- увеличенные размеры;
- несовместимость с объективами, имеющими небольшой рабочий отрезок;
- трудность сведения цветов, которая достигается только при очень тщательной юстировке.
Другой вариант — массив мозаичных фильтров. Название говорит само за себя: пиксели располагаются в единой плоскости, и каждый под «своим» светофильтром. Если информации о цветах не хватает, на помощь приходят алгоритмы цифровой интерполяции. Увеличение чувствительности к свету достигается ухудшением цветопередачи и наоборот. Раньше всего применялся вариант RGGB.
А также известны схемы:
Есть также технология получения матриц с полноцветными кадровыми точками. Метод, разработанный фирмой Foveon, подразумевает размещение световых детекторов в три слоя. Корпорация Nikon пошла по иному пути. У ее разработки три основных луча обрабатываются при помощи микролинзы и трех фотодиодов, а затем с каждого пикселя поступают на дихроичные зеркала. Уже эти зеркала перенаправляют световой поток на детекторы; несмотря на внутреннюю сложность, привлекательна возможность обойтись без изощренной юстировки.
Размеры
Основные габариты матриц фотоаппаратов приведены в таблице (на примере популярных моделей).
Не надо путать физический формат матрицы с ее оптическим разрешением. Вполне могут быть как крупные сенсоры с относительно малой четкостью, так и очень качественные малогабаритные датчики света. Но в целом все же прослеживается закономерность: с большой матрицей чаще всего связана и большая чувствительность, и хорошая детализация картинки. Просто потому, что при таком условии реализовать ее проще.
Но надо понимать, что величина матрицы в полной мере влияет на размеры и массу камеры. Ведь именно от этого компонента зависит габарит оптической системы фотоаппарата в целом. Но линейные размеры матриц прямо связаны и с цифровым шумом. Если габариты приемника света увеличивают, растет общее количество полезной оптической информации. Удается повысить яркость изображения и насытить его естественными тонами.
На дешевых камерах обычно используются матрицы размером около 2/3 дюйма. А вот сенсоры габаритом 1 дюйм применяются преимущественно в полнокадровых фотоаппаратах. Однако за последние годы удешевление производства больших световых датчиков несколько изменило эту картину. Важно учитывать, впрочем, еще и роль размера пикселей. Чем они крупнее, тем толще изоляция на разделительных контурах, и тем меньше ток утечки.
Количество мегапикселей и разрешение
Эти параметры обязательно фигурируют и в рекламе, и в описаниях на ценниках. Особенно важно разрешение, когда планируют печатать снимки на бумаге или просматривать их на телевизорах, на больших компьютерных мониторах. А вот для фотографий размером 10х15 см можно обойтись и 3 Мп. А самые продвинутые телевизоры все равно не показывают больше 2 миллионов пикселей. Вот почему реально оценить достоинства снимков высокого разрешения не выйдет, это скорее маркетинговая уловка.
При этом чем больше пикселей заявлено, тем крупнее должна быть матрица. Рассогласование этих параметров неизбежно вызовет зашумление снимков. Кроме того, они будут неизбежно срезаны по ширине.
Внимание: стоит учитывать разрешение не только самой матрицы, но и объектива. Об этом часто забывают, а затем получают весьма странные результаты.
Параметры светочувствительности
Эти свойства значимы при съемках на фоне плохой освещенности. Чем чувствительнее матрица, тем четче будут снимки. Манипулируя ISO, влияют на яркость кадра без перенастройки диафрагмы и выдержки. Суть в том, что усиливают электрический ток, а не повышают чувствительность фотоэлементов. Проблема — когда используется крупный зум, будут усиливаться и шумы.
Поднимать величину ISO стоит только в ситуациях, когда:
- задний план недостаточно освещен;
- вспышку применять нельзя;
- приходится снимать с рук.
Принято считать, что:
- ISO на 100-200 единиц достаточно для уличных съемок при приличном освещении;
- 400-800 ISO хватает для комнат с искусственным светом;
- ISO от 800 до 1600 нужен, чтобы фотографировать ночью;
- показатели свыше 1600 потребуются только для фотографирования на концертах и подобных мероприятиях.
Самые лучшие производители
Рейтинг изготовителей фотографических матриц весьма лаконичен. Список фирм, которые этим занимаются, в целом невелик. Даже такая компания, как Nikon, хоть и разрабатывает сама матрицы, фактическое производство отдает другим организациям. Часто заказы передаются Sony. А также руководство компании утверждает, что делает заказы и у Fujitsu.
Фирма Sony является одним из крупнейших мировых производителей фотографических матриц. Ими оснащаются также собственные фотоаппараты под этим брендом. Лишь Canon опережает его по объему производства матриц (только для собственных нужд). Еще стоит отметить продукцию:
- Samsung;
- Panasonic;
- Kodak;
- E2V;
- Aptina;
- Sigma;
- Foveon.
Как проверить на битые пиксели?
Как бы ни старались производители, пыль и другие факторы, просто повседневная эксплуатация неизбежно будут сказываться на характеристиках матриц. Их обязательно надо проверять на битые и горячие пиксели. Такая проверка зеркального фотоаппарата производится следующим образом:
- отключают подавление шумов;
- чувствительность матрицы выставляют на минимум или на близкое к нему значение;
- задают ручной режим экспозиции;
- выключают автофокус.
Важно: ни один пункт пропускать нельзя. В противном случае никакого точного представления о свойствах матрицы получить не удастся. Сам тест состоит в фотографировании без снятия крышки объектива. Выдержка должна составлять по 3 кадрам 1/3, 1/60 и 3 секунды. Далее отснятое изображение просматривают в максимально возможном разрешении, лучше всего — увеличив на экране компьютера.
На снимке с выдержкой 1/3 секунды не должно быть цветных или серых точек. Обнаружив хотя бы несколько таких включений, надо ознакомиться с кадром, сделанным при выдержке 1/60. Если там подозрительных точек нет или существенно меньше, можно считать, что первая стадия оценки прошла успешно. На самой длинной выдержке даже у полностью исправной матрицы неизбежно обнаружится 5 или 6 цветных точек. Таковы неизбежные физические процессы, и они не ухудшат каким-либо образом картинку.
Цветные точки могут появляться при высокой чувствительности. Так тоже проявляются горячие пиксели. Но это компенсируется очень легко — достаточно включить шумоподавитель. Проблемой являются видимые при средней выдержке и малом ISO многочисленные точки. Когда их больше 5 штук, стоит отложить камеру и приступить к проверке другого фотоаппарата, иначе деньги будут брошены на ветер.
В следующем видео смотрите о матрице фотоаппарата.
| |||||
| |||||
| По направлению | профессиональная | любительская | любительская | любительская | любительская |
| Тип носителя | flash (карта памяти) | flash (карта памяти) | flash (карта памяти) | flash (карта памяти) | flash (карта памяти) |
| Матрица | |||||
| Тип матрицы | CMOS | CMOS | CMOS | CMOS | CMOS |
| Размер матрицы | 1″ | 1/2.5″ | 1/2.3″ | 1/5.8″ | 1/2.3″ |
| Кол-во мегапикселей | 16.6 | 12.76 | 2.29 | 12.76 | |
| Эффективных мегапикселей | 17.78 | 8.29 | 6.03 | 2.29 | 6.03 |
| Объектив | |||||
| Фокусное расстояние (экв. 35 мм) | 35.4 – 531.0 мм | 26.8 – 656 мм | 29.5 — 612 мм | 26.8 — 804 мм | 29.5 — 612 мм |
| Светосила | f/2.8 – f/4.5 | f/2 — f/3.8 | f/1.8 — f/3.6 | f/1.8 — f/4 | f/1.8 — f/3.6 |
| Оптическое увеличение | 15 х | 20 х | 20 х | 30 х | 50 х |
| Цифровое увеличение | 10 х | 250 х | 1500 х | 350 х | 1500 х |
| Стабилизация изображения | оптическая | оптическая | оптическая / электронная | оптическая | оптическая |
| Диаметр фильтра | 67 мм | 55 мм | 49 мм | 49 мм | |
| Ручная фокусировка |  | | | | |
| Видеосъемка | |||||
| Разрешение видео | 3840×2160 пикс | 3840×2160 пикс | 1920×1080 пикс | 1920×1080 пикс | 1920×1080 пикс |
| Частота кадров | 50 кадр/с | 60 кадр/с | 50 кадр/с | 50 кадр/с | |
| Форматы записи | MOV, MP4, AVCHD | MPEG4-AVC/H.264, AVCHD, MP4 | MPEG-4 AVC/H.264, AVCHD, MP4 | MPEG-4, AVC/H.264, AVCHD | MPEG-4 AVC/H.264, AVCHD, MP4 |
| Скорость записи видео | 100 Мбит/с, 50 Мбит/с, 25 Мбит/с, 21 Мбит/с | 100 Мбит/с, 60 Мбит/с, 50 Мбит/с | 50 Мбит/с, 28 Мбит/с, 24 Мбит/с, 17 Мбит/с | PS 28 Мбит/с, FX 24 Мбит/с, FH 17 Мбит/с | 28 Мбит/с, 24 Мбит/с, 17 Мбит/с, 13 Мбит/с |
| Минимальное освещение | 1.1 люкс | 1.2 люкс | 1 люкс | 3 люкс | 1 люкс |
| Ночная съемка |  | | | | |
| Выдержка | 1/25 – 1/8000 с | 1/8—1/10000 с | 1/25 — 1/8000 с | 1/6 — 1/10000 с | 1/25 — 1/8000 с |
| Баланс белого | авто, 3200К, 5600К, предустановка А, предустановка Б | авто, одно нажание, в помещении, на улице | авто, в помещении 1, в помещении 2, солнечно, облачно | Авто, Наушники для улицы, Одно нажатие, Помещение | авто, в помещении 1, в помещении 2, солнечно, облачно |
| Автоэкспозиция | 9 | ||||
| Сюжетные программы | авто, ночная съемка, восход и закат, фейервер | Авто, Восход и закат, Вспышка, Ночь, Пейзаж | |||
| Предварительная запись (Pre-Rec) | | | | | |
| Запись звука | 48 кГц/16 бит | Dolby Digital 5.1 | Dolby Digital (5.1) | Dolby Digital Stereo | Dolby Digital (5.1) |
| Фотосъемка | |||||
| Кол-во мегапикселей | 8.3 | 16 | 24 | 9.2 | 24 |
| Максимальный размер фотоснимка | 3840×2160 пикс | 5440×3056 пикс | 6528×3672 пикс | 4032×2272 пикс | 6528×3672 пикс |
| Фотосъемка во время видео | | | | | |
| Дисплей | |||||
| Диагональ дисплея | 3.5 » | 3 » | 3 » | 2.63 » | 3 » |
| Разрешение дисплея | 1500 тыс. пикс | 921 тыс. пикс | 460.8 тыс. пикс | 230 тыс. пикс | 460.8 тыс. пикс |
| Сенсорный экран | | | | | |
| Функции и возможности | |||||
| Функции и возможности | наличие видоискателя горячий башмак съемный микрофон | наличие видоискателя горячий башмак
| лампа подсветки горячий башмак встроенный динамик Wi-Fi модуль NFC-чип
| встроенный динамик
| лампа подсветки горячий башмак встроенный динамик
|
| Память и разъемы | |||||
| Поддержка карт памяти | SDHC, SDXC | MS PRO Duo, MS PRO HG-Duo, SD, SDHC, SDXC | SD, SDHC, SDXC | Memory Stick Micro, MicroSD | SD, SDHC, SDXC |
| Слотов для карт памяти | 2 шт | 2 шт | |||
| Разъемы | USB HDMI AV-выход XLR вход микрофона | USB HDMI AV-выход вход для микрофона выход на наушники | USB HDMI AV-выход вход для микрофона выход на наушники | HDMI AV-выход
| USB HDMI AV-выход вход для микрофона выход на наушники |
| Питание | |||||
| Зарядка от USB-порта | | | | | |
| Модель аккумулятора | AG-VBR59 | NP-FV70 | NP-BX1 | ||
| Емкость аккумулятора | 5900 мАч | 2100 мАч | 1940 мАч | 1940 мАч | |
| Время работы от аккумулятора | 0.91 ч | 0.91 ч | |||
| Общие данные | |||||
| Размеры (ШхВхГ) | 169x195x340 мм | 73×80.5×166.5 мм | 65x73x139 мм | 54×59.5×128 мм | 65x73x139 мм |
| Вес | 2000 г | 635 г | 353 г | 215 г | 350 г |
Дата добавления на E-Katalog | декабрь 2016 | сентябрь 2016 | март 2015 | март 2015 | март 2015 |
Смартфоны получают все больше и больше камер, снимают все лучше и лучше и отбирают хлеб уже не только у любительских компактов, но и замахиваются на сферу профессиональной фототехники. Уже не редки съемки свадеб на iPhone или сравнения топовых камерофонов с профессиональными фотокамерами. На фоне анонса смартфона со 108 мегапиксельным сенсором, самое время поговорить о том, что хорошо получается снимать телефоном, а в каких случаях не обойтись без фотоаппарата.
Когда размер имеет значение
Все, о чем дальше пойдет речь, так или иначе связано с размером — с размером матрицы, размером отдельного пикселя на ней и их количеством, с размером объектива и с размером конечного изображения.
Начнем с упрощенной схемы работы цифрового фотоаппарата.
Изображение с помощью объектива проецируется на светочувствительную матрицу, информация с матрицы обрабатывается процессором фотокамеры и сохраняется на карту памяти.
Объективы
От объектива и его характеристик зависит, с каким качеством и в каком масштабе на матрице сформируется проекция того, что оказалось перед объективом в момент съемки.
Слева 80х кратный 16-ти мегапиксельный суперзум общим весом около 1 кг, а справа — 107х кратный объектив для телевещания в 4К (8 Мп), выдающий безупречную картинку в любых условиях и при этом довольно легкий: его вес чуть меньше 27 кг.
Некоторые объективы не умеют менять фокусное расстояние (степень приближения или zoom) и фотографу приходится менять их или носить две, а то и три камеры. Вспомните фотографов на свадьбе или ответственном репортаже — всегда обвешаны фототехникой. С другой стороны такие фикс-объективы имеют лучшие характеристики по сравнению с zoom-объективами, чем и оправдывают свое использование.
О том, что качественная оптика не может быть маленькой, можно судить и по внешним объективам для смартфонов — они на фото выше. С другой стороны, прослеживается закономерность — чем меньше матрица фотоаппарата, тем меньше к ней объектив, и наоборот.
Глядя на то, как все сильнее выступают объективы мобильных камер становится понятно, что производителям становится сильно тесно в узких корпусах смартфонов.
Впрочем, внешняя оптика для смартфонов это не столько объектив, сколько дополнительная насадка, ведь сам объектив в смартфоне остается несменным и это одна из причин появления дополнительных камер в смартфонах — отдельная камера для разных режимов съемки. Фотокамеры же обходятся сменными объективами: с фиксированным фокусным расстоянием (объективы без зума, как правило, с большой светосилой, используются для съемки при плохом освещении и сильного размытия фона, как например, при съемке портрета), и зум-объективы, что позволяют приблизить снимаемый объект.
Многие смартфоны уже имеют зум-объективы, но по своим свойствам они все еще не дотягиваются до сменной оптики фотокамер. В качестве компенсации смартфоны могут предложить цифровое увеличение (цифровой зум), но это сильно ухудшает качество получаемой картинки.
Пример оптического и цифрового 5х и 10х зума.
Матрица
Вторая составляющая — это матрица, точнее, ее физический размер и то, как много светочувствительных элементов на нее приходится — те самые мегапиксели.
Матрица камеры формата 4/3 и матрица среднеформатной камеры.
Например, обложка глянцевого журнала печатается с 8 Мп картинки, а разворот, с учетом формата кадра, с 17-18 Мп.
Как же используются все «лишние» мегапиксели с вашей камеры — в идеальном варианте, когда ваш объектив способен разрешить все имеющиеся мегапиксели вашей камеры, вы сможете печатать куда большим форматом, чем обычная журнальная обложка, вырезать из картинки часть (crop), если при съемке вы не смогли правильно скомпоновать кадр, и не потерять в качестве при печати. В противном случае они просто осядут мертвым грузом в памяти вашего фотоаппарата, смартфона или компьютера.
При сравнении размеров матриц фотоаппаратов используется показатель — кроп-фактор или попросту кроп, показывающий во сколько раз размер матрицы меньше размера стандартного пленочного кадра 24 х 36 мм (Full-Frame или полный кадр).
Сравнительные размеры некоторых матриц и соответствующая им фототехника.
Казалось бы, создавай маленькие многопиксельные матрицы и соответствующие им по размеру объективы и радуйся качественным и миниатюрным моделям камер. Но на пути встали две большие физические проблемы: маленькие светочувствительные элементы слишком сильно шумят при высоких ИСО (плохое качество изображения при недостаточной освещенности) и сильно подвержены влиянию дифракции, которая не позволяет получить достаточно детализированную картинку на матрицах с маленькими отдельными светочувствительными элементами.
Примеры и сравнения
Просто посмотрим, как справляются с детализацией своих сенсоров разные смартфоны.
Xiaomi Mi Note 10 pro, справа вверху общий план остальная часть — 100 % кроп
Еще заметнее все артефакты изображения, когда в кадре есть люди.
Xiaomi Mi Note 10 pro, слева вверху общий план остальная часть — 100 % кроп
И сравнительный тест:
Слева общий план и 100 % кроп кадра с 12 Мп камеры Apple iPhone 11 ProMax, справа те же 100 % с 27Мп (по умолчанию именно с таким разрешением снимает Xiaomi Mi Note 10 pro). В центре, все те же 27 Мп уменьшенные до размеров кадра с iPhone и количество тут проигрывает — картинка с камеры, что эффективно использует 12 Мп выглядит лучше.
Для примера, 100 % кроп с камеры, которая может эффективно использовать все свои 100 Мп:
Hasselblad H6D-100C
И пример съемки на высоких ИСО (при недостаточной освещенности):
Слева кусочек фотографии, снятый на Apple iPhone 11 ProMax при ИСО 800, справа пример с полнокадровой 12 Мп фотокамеры. И при похожем качестве разделяет эти снимки пропасть — снимок справа сделан на ИСО 12 800.
Обобщая сказанное, можно утверждать, что чем сложнее условия съемки — недостаток света, сюжеты, требующие коротких выдержек или значительного приближения, например, спорт или съемка дикой природы, — и меньше матрица вашего фотоаппарата или смартфона, тем затруднительнее вам будет получить качественные снимки. А в ряде случаев это будет невозможно, потому что у камер с большей матрицей:
- выше детализация изображения;
- лучше цветопередача;
- такая камера лучше снимает при плохом освещении;
- у камеры удобные ручные настройки;
- для большинства камер есть выбор сменной оптики;
- камера лучше снимает в движении.
| |||||
| |||||
| Тип фотокамеры | цифровая зеркальная | «беззеркальная» (MILC) | цифровая зеркальная | цифровая зеркальная | цифровая зеркальная |
| Рейтинг DxOMark | 79 | 85 | |||
| Матрица | |||||
| Тип матрицы | КМОП (CMOS) | КМОП (CMOS) | КМОП (CMOS) | КМОП (CMOS) | КМОП (CMOS) |
| Размер матрицы | APS-C | APS-C | APS-C | full frame | APS-C |
| Полное число МП | 26 | 26 | 26 | 27 | 26 |
| Эффективное число МП | 24 | 24 | 24 | 26 | 24 |
| Максимальный размер снимка | 6000×4000 пикс | 6000×4000 пикс | 6000×4000 пикс | 6240×4160 пикс | 6000×4000 пикс |
| Светочувствительность (ISO) | 100-51200 | 100-51200 | 100-25600 | 100-40000 | 100-25600 |
| Чистка матрицы |  |  | | | |
| Запись в RAW-формате | | | | | |
| Объектив | |||||
| Крепление (байонет) | Canon EF-S, Canon EF | Canon EF-M | Canon EF-S, Canon EF | Canon EF | Canon EF-S, Canon EF |
| Светосила | f/3.5 — f/6.3 | f/3.5 — f/5.6 | f/3.5 — f/5.6 | ||
| Фокусное расстояние | 15 — 45 мм | 18 — 55 мм | 18 — 55 мм | ||
| Оптическое увеличение | 3 | 3 | 3 | ||
| Ручная фокусировка | | | | | |
| Стабилизация изображения | отсутствует | отсутствует | отсутствует | электронная | отсутствует |
| Съемка фото | |||||
| HDR | | | | | |
| Замер баланса белого | | | | | |
| Экспокоррекция | ± 5 EV, с шагом 1/2 или 1/3 EV | ± 3 EV, с шагом 1/3 EV | ± 5 EV, с шагом 1/2 или 1/3 EV | ± 5 EV, с шагом 1/2 или 1/3 EV | ± 5 EV, с шагом 1/2 или 1/3 EV |
| Автобрекетинг | | | | | |
| Режимы экспозиции | автоматический приоритет выдержки приоритет диафрагмы ручной режим | автоматический приоритет выдержки приоритет диафрагмы ручной режим | автоматический приоритет выдержки приоритет диафрагмы ручной режим | автоматический приоритет выдержки приоритет диафрагмы ручной режим | автоматический приоритет выдержки приоритет диафрагмы ручной режим |
| Система замера экспозиции | точечная центровзвешенная матричная (оценочная) | точечная центровзвешенная матричная (оценочная) | точечная центровзвешенная матричная (оценочная) | точечная центровзвешенная матричная (оценочная) | точечная центровзвешенная матричная (оценочная) |
| Съемка видео | |||||
| Съемка VGA (480p) | 640×480 пикс 30 к/с | 640×480 пикс 30 к/с | 640×480 пикс 30 к/с | ||
| Съемка HD (720) | 1280×720 пикс 60 к/с | 1280×720 пикс 120 к/с | 1280×720 пикс 60 к/с | 1280×720 пикс 60 к/с | 1280×720 пикс 60 к/с |
| Съемка Full HD (1080) | 1920×1080 пикс 30 к/с | 1920×1080 пикс 60 к/с | 1920×1080 пикс 60 к/с | 1920×1080 пикс 60 к/с | 1920×1080 пикс 60 к/с |
| Съемка Ultra HD (4K) | 3840×2160 пикс 25 к/с | 3840×2160 пикс 25 к/с | |||
| Сюжетные программы видео | 5 | 1 | 1 | ||
| Форматы записи файлов | MPEG-4, H.264 | MP4 (H.264) | MPEG-4 | H.264 | MPEG-4, H.264 |
| Ручная фокусировка видео | | | | | |
| Максимальная длина видео | ограничена временем ограничена объемом памяти | ограничена временем ограничена объемом памяти | ограничена временем ограничена объемом памяти | ограничена объемом памяти |
|
| Порты подключения | v 1.4 аудиовход микрофона | HDMI v 1.4 аудиовход микрофона | HDMI v 1.4 аудиовход микрофона | HDMI v 1.4 аудиовход микрофона | HDMI v 1.4 аудиовход микрофона |
| Фокусировка | |||||
| Режимы автофокуса | один снимок следящий | один снимок следящий | один снимок AI фокус следящий по лицу | один снимок AI фокус следящий по лицу | один снимок следящий |
| Система автофокусировки | TTL | TTL | TTL | TTL | |
| Точек фокусировки | 9 шт | 143 шт | 9 шт | 45 шт | 45 шт |
| Сенсорная фокусировка | | | | | |
| Подстройка фронт/бек | | | | | ? |
| Усиление контуров | | | | | |
| Видоискатель и затвор | |||||
| Видоискатель | оптический (пентапризма) | электронный | оптический (пентапризма) | оптический (пентапризма) | оптический (пентапризма) |
| Кроп видоискателя | 0.87 x | 0.54 x | 0.71 x | 0.82 x | |
| Охват кадра | 95 % | 100 % | 95 % | 98 % | 95 % |
| Выдержка | 30 — 1/4000 с | 30-1/4000 с | 30 — 1/4000 с | 30 — 1/4000 с | 30-1/4000 с |
| Серийная съемка | 5 кадр/с | 10 кадр/с | 5 кадр/с | 6.5 кадр/с | 6 кадр/с |
| Тип затвора | механический | механический | механический | механический | |
| Автоспуск | | | | | |
| Дисплей | |||||
| Диагональ дисплея | 3 » | 3 » | 3 » | 3 » | 3 » |
| Разрешение дисплея | 1040 тыс. пикс | 1040 тыс. пикс | 1040 тыс. пикс | 1040 тыс. пикс | 1040 тыс. пикс |
| Сенсорный экран | | | | | |
| Поворотный дисплей | | | | | |
| Дополнительный экран | | | | | |
| Акселерометр | | | | | |
| Память и коммуникации | |||||
| Типы карт памяти | SD, SDHC, SDXC | SD, SDHC, SDXC | SD, SDHC, SDXC | SD, SDHC, SDXC | SD, SDHC, SDXC |
| Коммуникации | Wi-Fi Bluetooth управление со смартфона | Wi-Fi Bluetooth NFC-чип управление со смартфона | Wi-Fi Bluetooth NFC-чип управление со смартфона | GPS-модуль Wi-Fi Bluetooth NFC-чип управление со смартфона | Wi-Fi Bluetooth NFC-чип управление со смартфона |
| Вспышка | |||||
| Встроенная вспышка | | | | | |
| Ведущее число | 10 | 12 | |||
| Диапазон применения | 5 м | ||||
| Подключение внешней вспышки | | | | | |
| Питание | |||||
| Тип питания | Аккумулятор | Аккумулятор | Аккумулятор | Аккумулятор | Аккумулятор |
| Модель аккумулятора | LP-E17 | LP-E12 | LP-E17 | LP-E6N | LP-E17 |
| Снимков на заряде | 500 шт | 235 шт | 650 шт | 600 шт | |
| Общее | |||||
| Материал корпуса | пластик | магниевый сплав | алюминий/пластик | магниевый сплав | алюминий/пластик |
| Защита | пыле-, влагозащита | ||||
| Габариты (ШхВхТ) | 122х93х70 мм | 116х88х59 мм | 122х93х70 мм | 144х111х75 мм | 131х100х76 мм |
| Вес | 449 г | 390 г | 658 г | 765 г | 737 г |
Дата добавления на E-Katalog | апрель 2019 | февраль 2018 | июнь 2017 | июнь 2017 | февраль 2017 |
