Разное

Размер сенсора: Почему не стоит обращать внимание на разрешение камеры телефона. Размер сенсора важнее

Содержание

Почему не стоит обращать внимание на разрешение камеры телефона. Размер сенсора важнее

Качество камеры — это новейшая ”гонка вооружений” для смартфонов, и одним из самых значительных факторов для создания великолепных снимков является сенсор камеры. В то время, как большое число мегапикселей становится все более популярной тенденцией, размер сенсора изображения камеры на самом деле гораздо важнее. Например, Huawei постоянно хвастается тем, что включает в свои флагманские телефоны датчики большего размера по сравнению с конкурентами. Производители компонентов, такие, как Sony и Samsung, тоже все чаще обращают внимание на размеры своих датчиков. Но почему размер сенсора камеры так важен для получения отличных фотографий? А главное, почему именно размер сенсора намного важнее разрешения, если все в мире стремится к миниатюризации?

Камера может быть любой. Важно, какой в ней сенсор.

Если говорить кратко, то больший сенсор получает больше света, а меньший — меньше, но проблема куда масштабнее, чем лишние ”чуть-чуть” света. Давайте разбираться во всем по порядку.

Содержание

  • 1 Какой размер сенсора камеры телефона
  • 2 В чем преимущества камер с большой матрицей
  • 3 Как улучшить камеру смартфона
  • 4 Что влияет на качество снимков

Какой размер сенсора камеры телефона

На базовом уровне размер сенсора определяет, сколько света попадает в камеру для создания изображения. Хотя разрешение играет важную роль в деталях, именно количество захваченного света определяет баланс экспозиции камеры, динамический диапазон и даже резкость. Вот почему 16-мегапиксельная и 20-мегапиксельная зеркальные камеры, выпущенные несколько лет назад, по-прежнему предлагают лучшее качество изображения, чем современные 108-мегапиксельные смартфоны.

Что такое апертура и почему она важна для камеры телефона.

Большинство сенсоров смартфонов обычно имеют размеры всего лишь 1/2,55 дюйма или около 1 см в поперечнике, хотя некоторые имеют больший размер — в 1/1,7 дюйма и выше. Для сравнения, датчики камеры DSLR имеют размер более дюйма, легко превышая размер матрицы смартфона в 4 или 5 раз. Сенсоры смартфонов по сравнению с ними просто крошечные, хотя некоторые бренды стараются сокращать разрыв. На данный момент самый большой сенсор у опальных смартфонов Huawei серии P40. Его диагональ составляет 1/1,28 дюйма.

Размер матрицы зеркальной камеры намного больше размера матрицы смартфона. Отсюда и качество снимков.

В чем преимущества камер с большой матрицей

Чем больше датчик, тем больше света он фиксирует для заданной скорости затвора, ISO (чувствительности экспозиции) и диафрагмы. Недостаток света можно компенсировать более долгой выдержкой, но это приведет к смазанности снимка.

Еще одной причиной того, что большой сенсор лучше маленького при том же разрешении является более широкий динамический диапазон. Так называют разницу между темными и светлыми участками. То есть при большем размере матрицы картинка будет более четкой и контрастной.

Samsung запатентовала подвижную камеру для смартфонов нового поколения

Страдают снимки и с точки зрения появления лишнего шума. Так как сами светочувствительные элементы расположены очень близко друг к другу, на них может попадать искаженный свет и от этого будут появляться дополнительные шумы. Шумы будут появляться и от упомянутой выше нехватки света. Чувствительность сенсора будет подниматься и картинка будет портиться еще больше.

Как улучшить камеру смартфона

С переходом на все большее разрешение (теперь выше 100MP), увеличение размера сенсора стало как никогда важным. Конечно, сенсоры с разрешением 48 Мп, 64 Мп и даже 108 Мп смогут дать более менее детальное изображение при ярком освещении в солнечный день, но не стоит ждать, что можно приблизить то, что находится на расстоянии километра, распечатать и повесить в рамку. Качество будет достаточным только для того, чтобы различить силуэт объекта, но не более того. Такое увеличение это просто игрушка, но не более. Даже лицо человека нельзя будет различить. Особенно, если освещение не очень хорошее.

Качество снимков на смартфоны сильно преувеличено.

Еще одной относительно свежей тенденцией в мобильном пространстве является технология объединения пикселей, позволяющая этим датчикам высокого разрешения объединять пиксели для лучшего захвата света. Эти более крупные датчики и, соответственно, более крупные пиксели значительно улучшают качество фотографии при слабом освещении. Это приводит к меньшему шуму и намного лучшим цветам, даже в слабо освещенных условиях.

Наш Иван Кузнецов затронул скользкую тему- Мне не нужна видеокамера в смартфоне. А вам?

Большие датчики являются чуть ли не самой важной составляющей хорошего снимка при слабом освещении. Даже боке хорошо получаются только на большом сенсоре. Смартфоны все равно дополнительно обрабатывают изображение, но именно поэтому часто размытие получается неестественным.

Что влияет на качество снимков

Стоит еще добавить, что размер сенсора не является единственным критерием качественного снимка — просто он важнее, чем разрешение, которое после определенного, давно пройденного рубежа не несет в себе никакой смысловой нагрузки.

Камерой смартфона можно и нужно пользоваться, но переоценивать важность разрешения не стоит.

Для хорошего снимка важны еще и линзы объектива. Не стоит думать, что стекло везде одинаковое. Это на глаз они все одинаковые, а для камеры прозрачность и точность линзы критически важна. Как важна и конструкция линз в системе объектива. На разработку оптимальной конструкции уходят годы и миллионы долларов. Просто так за это биться не стали бы.

Если у вас есть какие-то вопросы о смартфонах, задавайте их в нашем Telegram-чате. Мы или другие участники всего постараемся помочь.

Вы когда-нибудь замечали, что снимки двух смартфонов с одной камерой отличаются очень сильно? Все из-за того, что они по-разному обрабатывают изображение, а это тоже очень важно. Объектив пропускает свет на матрицу и та выдает всего лишь несколько миллионов цветных точек, которые надо правильно обработать и собрать в готовое изображение. Этим и занимается программа обработки. Сюда иногда подмешивают машинное обучение, но все равно это программная обработка.

Вы все еще думаете, что разрешение камеры — это самая важная ее характеристика? А вот и нет. Есть куда более важные параметры, но если с ПО и оптикой все более менее разобрались, то с размером сенсора надо что-то делать, а мешает этому то, что камера будет выпирать еще больше, если не найти в корпусе дополнительное место. Вот так задачка.

Размер сенсора цифровой камеры: влияние на фотографию

Данная глава посвящена вопросу: как размер сенсора цифровой камеры влияет на различные типы фотографии? Выбор размера сенсора аналогичен выбору между плёночными камерами 35 мм, среднего и большого формата — с некоторыми существенными отличиями, присущими цифровым технологиям. Эта тема порождает множество недоразумений, поскольку размеры сенсоров существенно варьируются, и плюс к тому есть много параметров выбора, включая глубину резкости, визуальный шум, дифракцию, стоимость и размер/вес.

Я написал эту статью после того, как провёл собственное исследование, которое имело целью выяснить, является ли Canon EOS 5D в действительности шагом вверх по сравнению с 20D для моих целей. Основные понятия, обсуждаемые в этой статье, можно найти в главе, посвящённой сенсорам цифровых камер.

Обзор размеров сенсоров

Существует множество сенсоров разного размера, в зависимости от их использования, ценовой категории и требуемой портативности. Относительные размеры для многих из них показаны ниже:

Canon 1Ds/1DsMkII/5D и Kodak DCS 14n являются наиболее распространёнными полнокадровыми сенсорами. Такие камеры Canon, как 300D/350D/10D/20D, все используют кроп-фактор 1.6, тогда как в камерах Nikon, таких как D70(s)/D100 используется кроп-фактор 1.5. В диаграмме отсутствует кроп-фактор 1.3, который используется в серии 1D камер Canon.

Камеры телефонов и другие компактные камеры используют сенсоры в диапазоне от ~1/4″ до 2/3″. Olympus, Fuji и Kodak объединились для создания стандарта 4/3, который имеет кроп-фактор 2 относительно плёнки 35 мм. Существуют сенсоры среднего формата и даже больше, однако они намного менее распространены и в настоящее время невозможно дороги, в связи с чем мы не рассматриваем их здесь, хотя к ним применимы те же принципы.

Кроп-фактор и множитель фокусного расстояния

Кроп-фактором называют отношение диагонали полного кадра (35 мм) к диагонали сенсора. Называют его так, поскольку при использовании 35 мм объектива сенсор по сути обрезает края изображения (в связи со своим уменьшенным размером).

Угол зрения полного кадра 35 мм

На первый взгляд можно предположить, что потеря информации об изображении никогда не будет уместна, но в действительности в ней есть свои преимущества. Практически все объективы наиболее резки в центральной части, и по мере приближения к краю деградация качества нарастает. Это означает, что урезанный сенсор по сути теряет части изображения худшего качества, что может оказаться весьма полезным при использовании объективов низкого качества (поскольку у них граничное качество, как правило, наихудшее).

Полный снимокЦентральный фрагментУгловой фрагмент

С другой стороны это означает, что используется намного больший объектив, чем эт ов действительности необходимо — что становится особенно заметно, если камеру приходится носить долгое время (см. ниже). В идеале следовало бы использовать практически всё изображение, передаваемое объективом, и объектив должен быть при этом достаточно высокого качества, чтобы изменения резкости от центра к краям были пренебрежимо малы.

Вдобавок, оптическое качество широкоугольных объективов редко настолько же велико, как у объективов с большими фокусными расстояниями. Поскольку обрезанный сенсор вынужден использовать более широкоугольные объективы для получения того угла обзора, который возможен для сенсора большего размера, это ухудшает качество. Кроме того, сенсоры меньшего размера больше используют центральное поле зрения объектива, так что пределы его разрешающей способности станут более заметны для объективов худшего качества.

Аналогично, множитель фокусного расстояния относит фокусное расстояние объектива, используемого с сенсором меньшего формата, к фокусному расстоянию объектива с таким же углом зрения на 35 мм, и он равен кроп-фактору. Это означает, что объектив 50 мм, используемый с сенсором, кроп-фактор которого равен 1.6, обеспечит тот же угол зрения,что и объектив 1.6 x 50 = 80 мм для полно кадрового сенсора 35 мм.

Калькулятор фокусного расстояния
Тип сенсора:цифровая зеркальная, кроп-фактор 1.6цифровая компактная, сенсор 1/3″цифровая компактная, сенсор 1/2″цифровая компактная, сенсор 1/1.8″цифровая компактная, сенсор 2/3″цифровая зеркальная, сенсор 4/3″цифровая зеркальная, кроп-фактор 1.5APSцифровая зеркальная, кроп-фактор 1.335 мм6×4.5 см 6×6 см6×7 см5×4 дюйма10×8 дюймов
Фокусное расстояние: мм
Множитель фокусного расстояния
Истинное фокусное расстояние

Учтите, что каждый из этих терминов может несколько дезориентировать. Фокусное расстояние объектива в действительности не меняется при использовании его с сенсором другого размера — изменяется исключительно угол зрения. Объектив 50 мм всегда будет объективом 50 мм, вне зависимости от типа сенсора. В то же время «кроп-фактор» может быть неподходящим термином для описания малых сенсоров, поскольку обрезание изображения далеко не всегда имеет место (если используются объективы, разработанные для данного сенсора).

Размер и вес объектива

Меньшие сенсоры требуют более лёгких объективов (для эквивалентного угла зрения, диапазона зума, качества сборки и диапазона диафрагм). Это отличие может быть критично для съёмок дикой природы, в походах и поездках, поскольку в них зачастую требуется использовать более тяжёлые объективы или носить оборудование длительные периоды времени. Следующий график иллюстрирует этот тренд на примере выбора типичных телеобъективов Canon для съёмок спорта и дикой природы:

Подразумевается, что если требуется достичь на 35 мм камере того же приближения, которое достигается объективом 200 мм f/2. 8 на камере с кроп-фактором 1.5 (то есть, использовать объектив 300 мм f/2.8), придётся носить в 3.5 раза больший вес! Это если не принимать в расчёт разницу в размерах между ними, которая может быть важна, если не хочется привлекать внимание публики. Вдобавок, более тяжёлые объективы обычно значительно дороже стоят.

В зеркальных камерах увеличение размера сенсора означает заодно увеличение размера и прозрачности картинки в видоискателе, что может быть особенно полезно при ручной фокусировке. Однако, такая конструкция также будет тяжелее и стоить больше, поскольку требует большего размера пентапризмы (или пентазеркала), чтобы передать свет от объектива к видоискателю и далее на сетчатку вашего глаза.

Требования к глубине резкости

При увеличении размера сенсора глубина резкости при заданной диафрагме уменьшится (для предмета съёмки тех же размеров и на том же расстоянии). Происходит это потому, что

сенсор большего размера для заполнения кадра потребует либо приблизиться к предмету съёмки, либо использовать большее фокусное расстояние. Сокращение дистанции фокусировки означает сокращение глубины резкости, для компенсации которого потребуется увеличить число диафрагмы (закрыть её сильнее). Следующий калькулятор определяет необходимые диафрагму и фокусное расстояние для сохранения глубины резкости (при неизменной перспективе).

Эквиваленты ГРИП
Сенсор №1цифровая зеркальная, кроп-фактор 1.6цифровая компактная, сенсор 1/3″цифровая компактная, сенсор 1/2″цифровая компактная, сенсор 1/1.8″цифровая компактная, сенсор 2/3″цифровая зеркальная, сенсор 4/3″цифровая зеркальная, кроп-фактор 1.5APSцифровая зеркальная, кроп-фактор 1.335 мм6×4.5 см 6×6 см6×7 см5×4 дюйма10×8 дюймов
Выбранная диафрагмаF 1.2F 1.4F 1.8F 2F 2.8F 4F 5.6 F 8F 11F 16F 22F 32F 64
Фокусное расстояние мм
Сенсор №2цифровая зеркальная, кроп-фактор 1. 6цифровая компактная, сенсор 1/3″цифровая компактная, сенсор 1/2″цифровая компактная, сенсор 1/1.8″цифровая компактная, сенсор 2/3″цифровая зеркальная, сенсор 4/3″цифровая зеркальная, кроп-фактор 1.5APSцифровая зеркальная, кроп-фактор 1.335 мм6×4.5 см 6×6 см6×7 см5×4 дюйма10×8 дюймов
Фокусное расстояние (та же перспектива)
Требуемая диафрагма

В качестве примера расчёта, если захотеть воспроизвести ту же перспективу и глубину резкости на полнокадровом сенсоре, которые были получены при помощи объектива 10 мм при диафрагме f/11 на камере с кроп-фактором 1.6, понадобилось бы использовать объектив 16 мм и диафрагму порядка f/18. Иначе, если использовать объектив 50 мм f/1.4 на полнокадровом сенсоре, полученная глубина резкости была бы настолько мала, что на камере с кроп-фактором 1.6 для этого потребовалась бы диафрагма 0.9 — для потребительских объективов недостижимая!

 

Малая глубина резкости может быть желательна для портретов, поскольку она улучшает размытие фона, тогда как большая глубина резкости желательна для пейзажно-ландшафтной съёмки. Вот почему компактные камеры бьются за получение хорошего размытия фона на портретах, тогда как камеры большого формата бьются за требуемую глубину резкости пейзажей.

Примите во внимание, что вышеприведенный калькулятор предполагает, что у вас есть объектив для второго сенсора, который может воспроизвести угол зрения первого. Если вы используете один и тот же объектив, требования по диафрагме сохранятся, но вам потребуется приблизиться к объекту (или отдалиться от него). Однако при этом заодно изменится перспектива.

Влияние дифракции

Сенсоры большего размера могут использовать меньшие диафрагмы, прежде чем кружок рассеивания станет больше, чем кружок нерезкости (определяется печатным размером и критериями резкости). Происходит это в первую очередь потому, что большие сенсоры не требуют настолько большого увеличения зафиксированного ими изображения для получения аналогичного печатного размера. Например, если использовать (теоретически) цифровой сенсор размером 20×25 см, отпечатки размером 8×10 см вообще не потребуют увеличения, тогда как отпечаток с сенсора 35 мм потребовал бы существенного увеличения.

Следующий калькулятор может быть использован для оценки дифракционного предела резкости. Учтите, что его результаты справедливы только для визуального контроля изображения на экране в масштабе 100% — то есть, различимость дифракции в отпечатке будет также зависеть от расстояния просмотра и печатного размера. Для получения расчёта по этим параметрам используйте калькулятор, приведенный в главе о дифракционном пределе в фотографии.

Не забывайте, что усиление влияния дифракции происходит постепенно, так что диафрагмы несколько меньшие или большие полученного значения дифракционного предела не станут внезапно выглядеть лучше или хуже, соответственно. Используя Canon 20D, например, зачастую можно применять f/11 без заметных изменений резкости в фокальной плоскости, но если закрывать диафрагму сильнее, дифракция становится хорошо заметна. Далее, вышеприведенная цифра является всего лишь теоретическим пределом, в действительности значение будет также зависеть от характеристик объектива.

Следующая диаграмма показывает размер диска Эйри (теоретического максимума разрешающей способности) для двух диафрагм в матрице, отображающей размер пикселя:

 
Разрешение ограничено плотностью пикселей
(требование малой ГРИП)
Разрешение ограничено диском Эйри
(требование большой ГРИП)

Важным следствием этих явлений является то, что дифракционный предел размера пикселя увеличивается для сенсоров большего размера (если требуемая глубина резкости остаётся неизменной). Именно размер пикселя определяет момент, когда размер кружка рассеивания становится ограничивающим фактором общего разрешения — но не плотность пикселей. Далее, дифракционный предел ГРИП является константой для всех размеров сенсоров. Этот фактор может быть критическим при выборе новой камеры для целевого использования, поскольку большее число пикселей необязательно обеспечит прирост разрешающей способности (для определённых требований к глубине резкости).

Фактически, увеличение числа пикселей может даже повредить качеству изображения, повысив шумность и сократив динамический диапазон (в следующем разделе).

Размер пикселя: уровень шума и динамический диапазон

Сенсоры большего размера обычно имеют пиксели большего размера (хотя это не всегда так), что потенциально означает меньший визуальный шум и больший динамический диапазон. Динамический диапазон описывает диапазон оттенков цветности, которые сенсор в состоянии записать, прежде чем пиксель окажется абсолютно белым, но не ниже уровня, при котором текстура становится неотличима от фонового шума (близко к чёрному). Поскольку пиксели большего размера занимают больший объём — и, следовательно, имеют большую фотонную ёмкость — их динамический диапазон тоже как правило больше.

Примечание: ёмкости показаны без цветофильтров

Далее, более крупные пиксели получают больший поток фотонов за время заданной экспозиции (при одинаковой диафрагме), так что их светосигнал намного сильнее. Для аналогичного количества фонового шума достигается более высокое соотношение сигнал-шум — и как следствие, более гладкое фото.

 
Крупные пиксели
(часто больший сенсор)
Мелкие пиксели
(часто меньший сенсор)

Однако это не всегда так, поскольку уровень фонового шума зависит также от технологии производства сенсора и от того, насколько эффективно камера извлекает тональную информацию из каждого пикселя (не внося дополнительный шум). В остальном вышеописанная тенденция верна. Ещё один аспект, который имеет смысл учитывать, состоит в том, что даже если два сенсора имеют одинаковый видимый шум при просмотре в масштабе 100%, сенсор с большим числом пикселей выдаст более чистый финальный отпечаток. Произойдёт это потому, что на сенсоре с большим числом пикселей шум будет меньше увеличен (для заданного печатного размера), следовательно, это будет более высокочастотный шум, с более мелким зерном.

Стоимость производства цифрового сенсора

Стоимость цифрового сенсора драматически повышается по мере увеличения его площади. Это означает, что сенсор удвоенной площади будет стоить гораздо более, чем вдвое дороже, так что вы в действительности платите больше за единицу площади сенсора по мере увеличения его размера.

 
Кремниевый диск
(поделен на маленькие сенсоры)
Кремниевый диск
(поделен на большие сенсоры)

Понять это можно, взглянув на процесс производства цифровых сенсоров. Каждый сенсор вырезается из большого листа кремния, называемого подложкой, который может содержать тысячи индивидуальных чипов. Каждый лист невероятно дорог(тысячи долларов), и как следствие, чем меньше чипов можно получить из листа, тем дороже будет каждый из них. Далее, степень отбраковки (слишком много сгоревших пикселей или что-нибудь ещё) нарастает по мере прироста размера сенсора, то есть процент пригодных к использованию сенсоров (выход с листа) падает. Считая эти факторы (количество чипов с листа и доход) самыми важными, считаем стоимость возрастающей пропорционально квадрату площади сенсора (сенсор двойного размера будет стоить вчетверо дороже). В действительности отношение размера к стоимости имеет более сложную форму, но квадратичный расчёт поможет вам оценить, насколько быстро растёт стоимость.

Это не значит, что сенсоры определённого размера всегда будут невозможно дороги; их стоимость может однажды упасть, но относительная стоимость большого сенсора всегда будет намного больше (за единицу площади) по сравнению с некоторым меньшим размером.

Прочие соображения

Некоторые объективы доступны только для определённых размеров сенсоров (в противном случае могут не работать), что тоже может оказаться соображением, если они нужны для вашего стиля фотографии. Одним из примечательных типов объективов является сдвиго-поворотный (tilt/shift), который можно применять для увеличения (или уменьшения) видимой глубины резкости посредством поворота или управления перспективой с помощью сдвига для снижения (или исключения) завала вертикали, вызванного отклонением камеры от линии горизонта (полезно при съёмке архитектуры).

Итоги: общая детальность изображения и взаимоисключающие факторы

Глубина резкости для сенсоров больших форматов намного меньше, однако они также позволяют закрыть диафрагму намного сильнее, прежде чем дифракционный предел будет достигнут (для выбранного печатного размера и критериев резкости). Так у какого же из вариантов есть потенциал сделать наиболее детальный снимок? Большие сенсоры (и соответствующие большие количества пикселей) без сомнения создают более детальные изображения, если вы можете позволить себе пожертвовать глубиной резкости. С другой стороны, если вы хотите сохранить определённую глубину резкости, большие размеры сенсоров необязательно имеют преимущество в разрешающей способности. Далее, дифракционный предел глубины резкости одинаков для всех размеров сенсоров. Другими словами, если требуется использовать предельно закрытую диафрагму до проявления эффекта дифракции, все размеры сенсоров создадут одинаковую глубину резкости — несмотря на то, что дифракционный предел числа диафрагмы будет различным.

Техническое примечание: подразумевается, что размер пикселя сравним с размером дифракционного кружка рассеивания (диска Эйри) для каждого из сенсоров, и что используются объективы сравнимого качества. Более того, поворотные объективы гораздо больше распространены для камер больших форматов — позволяя изменить угол фокальной плоскости и, как следствие, увеличить видимую глубину резкости.

Ещё одно важное следствие таково: если решающим параметром оказывается глубина резкости, требуемая длительность экспозиции увеличивается вместе с размером сенсора при одинаковой чувствительности ISO. Этот фактор, пожалуй, максимально влияет на макросъёмку и ночную фотографию, поскольку для каждой из них может потребоваться большая глубина резкости и разумная длительность экспозиции. Заметьте, что если снимок может быть сделан с рук на меньшем формате, необязательно то же самое можно снять с рук на большем.

С другой стороны, длительности выдержки необязательно вырастут настолько сильно, как может показаться на первый взгляд, поскольку большие сенсоры обычно меньше шумят (и, соответственно, могут позволить использовать большую чувствительность ISO с сохранением аналогичного уровня визуального шума).

В идеале, уровень визуального шума (на данном печатном размере) обычно падает при увеличении размера сенсора цифровой камеры (вне зависимости от размера пикселя).

Вне зависимости от размера пикселя, большие сенсоры неизбежно имеют большую площадь светосборника. Теоретически сенсор большого размера с маленькими пикселями по-прежнему будет показывать меньше визуального шума (для выбранного печатного размера), чем меньший сенсор с большими пикселями (и значительно меньшим числом пикселей, как следствие), поскольку шум камеры с высокой разрешающей способностью подвергается меньшему увеличению, даже если при просмотре в масштабе 100% на экране компьютера снимок выглядит более зашумленным. Иначе, можно усреднить смежные пиксели сенсора с большим числом пикселей (тем самым уменьшив случайный шум), достигнув при этом разрешения сенсора с меньшим числом пикселей. Именно поэтому изображения, уменьшенные для публикации на сайтах и мелкоразмерных отпечатков, выглядят настолько бесшумно.

Технические примечания: все эти утверждения предполагают, что разница в эффективности микролинз и межпиксельном расстоянии для различных размеров сенсоров несущественна. Если межпиксельное расстояние остаётся неизменным (в силу наличия цепей считывания и прочей схемотехники чипа), более высокая плотность пикселей означает уменьшение площади светосборника, если микролинзы не смогут компенсировать эти потери. Вдобавок, здесь игнорируется влияние структурного и линейчатого шума, который может значительно отличаться между моделями камер и схемотехникой считывания сенсора.

В целом: сенсоры больших размеров обычно предоставляют больше контроля и художественной гибкости, но за счёт увеличения размера и веса объективов, а также общей стоимости. Такая гибкость позволяет использовать меньшую глубину резкости, чем это возможно для меньшего сенсора (если это требуется), и при этом позволяет достичь сравнимой глубины резкости при использовании меньшего отверстия диафрагмы и более высокой чувствительности ISO (или штатива).

Как это влияет на вашу фотографию

Целью этой статьи является рассмотрение вопроса: как размер сенсора вашей цифровой камеры влияет на различные типы фотографии? Выбор размера сенсора аналогичен выбору между 35-мм пленочными камерами среднего и большого формата — с некоторыми заметными отличиями, уникальными для цифровых технологий. В этой теме часто возникает много путаницы, потому что существует так много разных вариантов размера и так много компромиссов, связанных с глубиной резкости, шумом изображения, дифракцией, стоимостью и размером / весом.

Справочную информацию по этой теме можно найти в руководстве по датчикам цифровых камер.

ОБЗОР РАЗМЕРОВ ДАТЧИКОВ

Размеры датчиков в настоящее время имеют множество вариантов, в зависимости от их использования, цены и желаемой портативности. Относительный размер многих из них показан ниже:

Серии Canon 1Ds/5D и Nikon D3 являются наиболее распространенными полнокадровыми датчиками. Все камеры Canon, такие как Rebel/60D/7D, имеют кроп-фактор 1,6X, в то время как основные зеркальные камеры Nikon имеют кроп-фактор 1,5X. Приведенная выше диаграмма не включает кроп-фактор 1,3X, который используется в камерах Canon серии 1D.

В телефонах с камерой и других компактных камерах используются сенсоры размером от ~1/4″ до 2/3″. Olympus, Fuji и Kodak объединились, чтобы создать стандартную систему 4/3, которая имеет двукратный кроп-фактор по сравнению с 35-мм пленкой. Существуют датчики среднего и большего размера, однако они гораздо менее распространены и в настоящее время чрезмерно дороги. Таким образом, они не будут рассматриваться здесь конкретно, но все же применяются те же принципы.

КРОП-ФАКТОР И МНОЖИТЕЛЬ ФОКУСНОГО РАССТОЯНИЯ

Кроп-фактор — это диагональ сенсора по сравнению с полнокадровым 35-мм сенсором . Это называется так, потому что при использовании 35-мм объектива такой датчик эффективно обрезает большую часть изображения снаружи (из-за его ограниченного размера).

Угол обзора полного кадра 35 мм

Сначала может показаться, что удаление информации об изображении никогда не бывает идеальным, однако у этого есть свои преимущества. Почти все объективы имеют наибольшую резкость в центре, а качество постепенно ухудшается к краям. Это означает, что обрезанный сенсор эффективно отбрасывает части изображения самого низкого качества , что весьма полезно при использовании объективов низкого качества (поскольку они обычно имеют худшее качество краев).

Необрезанная фотография

Центральная обрезка

Угловая обрезка

С другой стороны, это также означает, что человек носит с собой объектив гораздо большего размера, чем необходимо, — фактор, особенно важный для тех, кто носит камеру в течение длительного периода времени (см. раздел ниже). В идеале можно было бы использовать почти весь свет изображения, передаваемый линзой, и эта линза должна быть достаточно высокого качества, чтобы изменение ее резкости было незначительным по краям.

Кроме того, оптические характеристики широкоугольных объективов редко бывают такими же хорошими, как у объективов с большим фокусным расстоянием . Поскольку кроп-сенсор вынужден использовать более широкоугольный объектив для получения того же угла обзора, что и сенсор большего размера, это может ухудшить качество. Датчики меньшего размера также больше увеличивают центральную область объектива, поэтому его предел разрешения, вероятно, будет более очевидным для объективов более низкого качества. Подробнее об этом см. в руководстве по качеству объектива камеры.

Аналогично, множитель фокусного расстояния связывает фокусное расстояние объектива, используемого в меньшем формате, с объективом 35 мм, обеспечивающим эквивалентный угол обзора и равен кроп-фактору. Это означает, что объектив 50 мм, используемый на матрице с кроп-фактором 1,6X, будет давать такое же поле зрения, как объектив 1,6 x 50 = 80 мм на полнокадровой матрице 35 мм.

Тип датчика Цифровая зеркальная фотокамера с CF 1,6XЦифровая SLR с CF 1,5XЦифровая SLR с CF 1,3XЦифровая SLR с матрицей 4/3″35 мм (полный кадр)Цифровая компактная матрица с матрицей 1/3″Цифровая компактная матрица с матрицей 1/2,3″Цифровая компактная матрица с 1/ Сенсор 2″Цифровой компактный с сенсором 1/1,8″Компактный цифровой с сенсором 2/3″Компактный цифровой с сенсором 1″APS6x4,5 см6×6 см6×7 см5×4 дюйма20×8 дюймовSuper35 (3-perf)

Фокусное расстояние объектива мм

Множитель фокусного расстояния:

35 мм Эквивалентное фокусное расстояние:

Имейте в виду, что оба этих термина могут вводить в заблуждение. Фокусное расстояние объектива не меняется только потому, что объектив используется на датчике другого размера — только его угол обзора. Объектив 50 мм всегда остается объективом 50 мм, независимо от типа сенсора. В то же время «кроп-фактор» может не подходить для описания очень маленьких сенсоров, потому что изображение не обязательно обрезается (при использовании объективов, разработанных для этого сенсора).

РАЗМЕР И ВЕС ОБЪЕКТИВА

Для сенсоров меньшего размера требуются более легкие линзы (для эквивалентного угла обзора, диапазона масштабирования, качества сборки и диапазона диафрагмы). Это различие может иметь решающее значение для съемки дикой природы, пеших прогулок и путешествий, поскольку во всех этих случаях часто используются более тяжелые объективы или требуется перенос оборудования в течение продолжительных периодов времени. На приведенной ниже диаграмме показана эта тенденция для ряда телеобъективов Canon, типичных для съемки спорта и дикой природы:

Следствием этого является то, что если требуется, чтобы объект занимал ту же часть изображения на 35-мм камере, что и при использовании объектива 200 мм f/2,8 на камере с кроп-фактором 1,5X (требуется 300 мм f/ /2,8), пришлось бы нести в 3,5 раза больше веса! Это также игнорирует разницу в размерах между ними, что может быть важно, если кто-то не хочет привлекать внимание общественности. Кроме того, более тяжелые линзы обычно стоят намного дороже.

Для зеркальных камер больший размер сенсора приводит к более крупным и четким изображениям в видоискателе, что может быть особенно полезно при ручной фокусировке. Однако они также будут тяжелее и дороже, потому что им требуется большая призма / пентазеркало для передачи света от объектива в видоискатель и к вашему глазу.

ТРЕБОВАНИЯ К ГЛУБИНЕ РЕЗКОСТИ

По мере увеличения размера сенсора глубина резкости будет уменьшаться для данной диафрагмы (при заполнении кадра объектом того же размера и расстояния). Это связано с тем, что датчики большего размера требуют, чтобы один из них приблизился к их объекту или использовал более длинное фокусное расстояние, чтобы заполнить кадр этим объектом. Это означает, что нужно использовать постепенно меньшие размеры апертуры, чтобы поддерживать одинаковую глубину резкости на больших датчиках. Следующий калькулятор рассчитывает необходимую диафрагму и фокусное расстояние для достижения одинаковой глубины резкости (при сохранении перспективы).

Эквиваленты глубины резкости

Датчик №1 Цифровая зеркальная фотокамера с CF 1,6XЦифровая SLR с CF 1,5XЦифровая SLR с CF 1,3XЦифровая SLR с матрицей 4/3″35 мм (полный кадр)Цифровая компактная матрица с матрицей 1/3″Цифровая компактная матрица с матрицей 1/2,3″Цифровая компактная матрица с 1/ Сенсор 2″Цифровой компактный с сенсором 1/1,8″Компактный цифровой с сенсором 2/3″Компактный цифровой с сенсором 1″APS6x4,5 см6×6 см6×7 см5×4 дюйма20×8 дюймовSuper35 (3-perf)

Выбор диафрагмы f/1,2f/1,4f/1,8f/2,0f/2,8f/4,0f/5,6f/8,0f/11f/16f/22f/32f/64

Фокусное расстояние объектива мм

Датчик №2 Цифровая зеркальная фотокамера с CF 1,6XЦифровая SLR с CF 1,5XЦифровая SLR с CF 1,3XЦифровая SLR с матрицей 4/3″35 мм (полный кадр)Цифровая компактная матрица с матрицей 1/3″Цифровая компактная матрица с матрицей 1/2,3″Цифровая компактная матрица с 1/ Сенсор 2″Цифровой компактный с сенсором 1/1,8″Компактный цифровой с сенсором 2/3″Компактный цифровой с сенсором 1″APS6x4,5 см6×6 см6×7 см5×4 дюйма20×8 дюймовSuper35 (3-perf)

Требуется* Фокусное расстояние:

Требуемая диафрагма:

*Если нужна такая же перспектива.

В качестве примера расчета: если нужно воспроизвести ту же перспективу и глубину резкости на полнокадровой матрице, что и при использовании 10-мм объектива при f/11 на камере с кроп-фактором 1,6X, потребуется используйте объектив 16 мм и диафрагму примерно f/18. В качестве альтернативы, если использовать объектив 50 мм f/1,4 на полнокадровой матрице, это даст такую ​​малую глубину резкости, что потребуется апертура 0,9 на камере с кроп-фактором 1,6X, что невозможно с потребительскими объективами!

Портрет
(мелкая глубина резкости)

Пейзаж
(большая глубина резкости)

Меньшая глубина резкости может быть желательна для портретов, поскольку она улучшает размытие фона, тогда как для пейзажной фотографии желательна большая глубина резкости. Вот почему компактные камеры с трудом создают значительное размытие фона на портретах, в то время как широкоформатные камеры с трудом обеспечивают достаточную глубину резкости на пейзажах.

Обратите внимание, что приведенный выше калькулятор предполагает, что у вас есть линза на новом датчике (№ 2), которая может воспроизводить тот же угол обзора, что и на исходном датчике (№ 1). Если вместо этого вы используете тот же объектив, то требования к диафрагме останутся прежними (но вам придется приблизиться к объекту). Однако этот вариант также меняет перспективу.

ВЛИЯНИЕ ДИФРАКЦИИ

Сенсор большего размера может использовать меньшую апертуру до того, как дифракционный диск станет больше круга нерезкости (определяется размером отпечатка и критериями резкости). В первую очередь это связано с тем, что большие сенсоры не нужно увеличивать настолько сильно, чтобы получить тот же размер отпечатка. В качестве примера: теоретически можно использовать цифровой датчик размером 8×10 дюймов, и поэтому его изображение вообще не нужно будет увеличивать для печати 8×10 дюймов, тогда как для датчика 35 мм потребуется значительное увеличение.

Используйте следующий калькулятор, чтобы оценить, когда дифракция начинает снижать резкость. Обратите внимание, что это отображается только тогда, когда дифракция будет видна при просмотре на экране в масштабе 100% — будет ли это видно на окончательном отпечатке, также зависит от расстояния просмотра и размера отпечатка. Чтобы рассчитать это, пожалуйста, посетите: пределы дифракции и фотография.

Оценщик дифракционной ограниченной апертуры

Размер сенсора Цифровая зеркальная фотокамера с CF 1,6XЦифровая SLR с CF 1,5XЦифровая SLR с CF 1,3XЦифровая SLR с матрицей 4/3″35 мм (полный кадр)Цифровая компактная матрица с матрицей 1/3″Цифровая компактная матрица с матрицей 1/2,3″Цифровая компактная матрица с 1/ Сенсор 2″Цифровой компактный с сенсором 1/1,8″Компактный цифровой с сенсором 2/3″Компактный цифровой с сенсором 1″APS6x4,5 см6×6 см6×7 см5×4 дюйма20×8 дюймовSuper35 (3-perf)

Разрешение Мегапиксели

Дифракционная ограниченная апертура:

Имейте в виду, что начало дифракции постепенное, поэтому апертуры, немного большие или меньшие, чем указанный выше предел дифракции, не будут внезапно выглядеть лучше или хуже, соответственно. Кроме того, вышеизложенное является лишь теоретическим пределом; фактические результаты также будут зависеть от характеристик объектива. На следующих диаграммах показан размер диска Эйри (теоретическая максимальная разрешающая способность) для двух апертур на сетке, представляющей размер пикселя:

Плотность пикселей Ограничения Разрешение
(Требование малой глубины резкости)

Ограничения Airy Disk Разрешение
(Требование глубокой глубины резкости)

Важным следствием вышеприведенных результатов является то, что больший размер пикселя увеличивает дифракцию. (если требования к глубине резкости останутся прежними). Этот размер пикселя относится к случаю, когда размер воздушного диска становится ограничивающим фактором для общего разрешения, а не плотность пикселей. Кроме того, глубина резкости, ограниченная дифракцией, постоянна для датчиков всех размеров. Этот фактор может иметь решающее значение при выборе новой камеры для предполагаемого использования, поскольку большее количество пикселей не обязательно обеспечивает большее разрешение (для ваших требований к глубине резкости). На самом деле, большее количество пикселей может даже ухудшить качество изображения из-за увеличения шума и уменьшения динамического диапазона (следующий раздел).

РАЗМЕР ПИКСЕЛЯ: УРОВЕНЬ ШУМА И ДИНАМИЧЕСКИЙ ДИАПАЗОН

Датчики большего размера, как правило, также имеют более крупные пиксели (хотя это не всегда так), что дает им возможность производить более низкий уровень шума изображения и иметь более широкий динамический диапазон. Динамический диапазон описывает диапазон тонов, которые датчик может зафиксировать ниже, когда пиксель становится полностью белым, но еще выше, когда текстура неотличима от фонового шума (почти черный). Поскольку более крупные пиксели имеют больший объем и, следовательно, больший диапазон фотонной емкости, они обычно имеют более высокий динамический диапазон.

Примечание: полости показаны без цветных фильтров

Кроме того, более крупные пиксели получают больший поток фотонов в течение заданного времени экспозиции (при одинаковой диафрагме), поэтому их световой сигнал намного сильнее. При заданном уровне фонового шума это дает более высокое отношение сигнал/шум и, следовательно, более плавное изображение.

Большие пиксели
(с большим датчиком)

Меньшие пиксели
(с меньшим датчиком)

Однако это не всегда так, потому что уровень фонового шума также зависит от процесса изготовления датчика и способа его изготовления. эффективно камера извлекает тональную информацию из каждого пикселя (без добавления дополнительных шумов). Однако в целом указанная выше тенденция сохраняется. Еще один аспект, который следует учитывать, заключается в том, что , даже если два датчика имеют одинаковый видимый шум при просмотре в масштабе 100%, датчик с большим количеством пикселей будет давать более чистый окончательный отпечаток . Это связано с тем, что шум увеличивается меньше для датчика с большим количеством пикселей (для данного размера отпечатка), поэтому этот шум имеет более высокую частоту и, следовательно, выглядит более мелкозернистым.

СТОИМОСТЬ ПРОИЗВОДСТВА ЦИФРОВЫХ ДАТЧИКОВ

Стоимость цифрового датчика резко возрастает по мере увеличения его площади. Это означает, что датчик с удвоенной площадью будет стоить более чем в два раза дороже, поэтому вы фактически платите больше за единицу «сенсорной недвижимости» по мере перехода к большим размерам.

Кремниевая пластина
(разделенная на маленькие датчики)

Кремниевая пластина
(разделенная на большие датчики)

Это можно понять, посмотрев, как производители изготавливают свои цифровые датчики. Каждый датчик вырезается из более крупного листа кремниевого материала, называемого пластиной, которая может содержать тысячи отдельных чипов. Каждая пластина чрезвычайно дорогая (тысячи долларов), поэтому меньшее количество чипов на пластину приводит к гораздо более высокой стоимости чипа. Кроме того, вероятность неустранимого дефекта (слишком много горячих пикселей или что-то другое) в данном датчике увеличивается с увеличением площади датчика, поэтому процент пригодных для использования датчиков снижается с увеличением площади датчика (выход на пластину). Если предположить, что эти факторы (количество чипов на пластину и производительность) являются наиболее важными, затраты возрастают пропорционально квадрату площади сенсора (сенсор в 2 раза больше стоит в 4 раза дороже). Реальное производство имеет более сложную взаимосвязь размера и стоимости, но это дает вам представление о стремительном росте затрат.

Однако это не означает, что датчики определенных размеров всегда будут чрезмерно дорогими; их цена может в конечном итоге упасть, но относительная стоимость датчика большего размера, вероятно, останется значительно более высокой (на единицу площади) по сравнению с датчиком меньшего размера.

ДРУГИЕ СООБРАЖЕНИЯ

Некоторые объективы доступны только для определенных размеров сенсора (или могут работать не так, как предполагалось в противном случае), что также может иметь значение, если они помогают вашему стилю фотографии. Одним из примечательных типов являются линзы с наклоном / сдвигом, которые позволяют увеличивать (или уменьшать) кажущуюся глубину резкости с помощью функции наклона. Объективы с наклоном/сдвигом также могут использовать смещение для управления перспективой и уменьшения (или устранения) сходящихся вертикальных линий, вызванных наведением камеры выше или ниже горизонта (полезно в архитектурной фотографии). Кроме того, светосильные сверхширокоугольные объективы (f/2.8 или больше) не так распространены для кропнутых сенсоров, что может быть решающим фактором при необходимости в спорте или фотожурналистике.

ВЫВОДЫ: ОБЩАЯ ДЕТАЛИЗАЦИЯ ИЗОБРАЖЕНИЯ И КОНКУРИРУЮЩИЕ ФАКТОРЫ

Глубина резкости намного меньше для сенсоров большего формата, однако можно также использовать меньшую апертуру до достижения дифракционного предела (для выбранного вами размера отпечатка и критериев резкости). Итак, у какого варианта есть потенциал для получения наиболее детального снимка? Датчики большего размера (и, соответственно, большее количество пикселей), несомненно, дают больше деталей, если вы можете позволить себе пожертвовать глубиной резкости. С другой стороны, , если вы хотите сохранить ту же глубину резкости, большие размеры сенсора не обязательно будут иметь преимущество в разрешении . Кроме того, глубина резкости, ограниченная дифракцией, одинакова для датчиков всех размеров . Другими словами, если использовать наименьшую апертуру до того, как дифракция станет существенной, сенсоры всех размеров будут давать одинаковую глубину резкости, даже если апертура, ограниченная дифракцией, будет разной.

Технические примечания : Этот результат предполагает, что размер вашего пикселя сравним с размером воздушного диска с дифракционным ограничением для каждого рассматриваемого сенсора, и что каждый объектив имеет сравнимое качество. Кроме того, функция наклона объектива гораздо более распространена в камерах большего формата — она позволяет изменять угол фокальной плоскости и, следовательно, увеличивать кажущийся DoF.

Другим важным результатом является то, что если ограничивающим фактором является глубина резкости, требуемое время экспозиции увеличивается с размером сенсора для той же чувствительности. Этот фактор, вероятно, наиболее актуален для макросъемки и съемки ночных пейзажей. Обратите внимание, что даже если фотографии можно делать с рук в меньшем формате, те же самые фотографии не обязательно можно делать с рук в большем формате.

С другой стороны, время экспозиции может не обязательно увеличиваться настолько, как можно было предположить изначально, потому что более крупные сенсоры обычно имеют более низкий уровень шума (и, таким образом, могут позволить использовать более высокую настройку чувствительности ISO при сохранении аналогичного воспринимаемого шума).

В идеале воспринимаемый уровень шума (при заданном размере отпечатка) обычно уменьшается с увеличением сенсора цифровой камеры (независимо от размера пикселя) .

Независимо от размера пикселя, датчики большего размера неизбежно имеют большую площадь сбора света. Теоретически датчик большего размера с меньшими пикселями по-прежнему будет иметь меньший видимый шум (для данного размера отпечатка), чем датчик меньшего размера с большими пикселями (и, как следствие, гораздо меньшее общее количество пикселей). Это связано с тем, что шум в камере с более высоким разрешением увеличивается меньше, даже если он может выглядеть более шумным при 100% увеличении на экране вашего компьютера. В качестве альтернативы можно усреднить соседние пиксели в датчике с большим числом пикселей (таким образом уменьшив случайный шум), при этом достигнув разрешения датчика с меньшим количеством пикселей. Вот почему изображения, уменьшенные для Интернета, и мелкие шрифты выглядят такими свободными от шума.

Технические примечания : Все это предполагает, что различия в эффективности микролинз и расстоянии между пикселями незначительны. Если расстояние между пикселями должно оставаться постоянным (из-за считывания и других схем на чипе), то более высокая плотность пикселей приведет к меньшей площади сбора света, если только микролинзы не смогут компенсировать эту потерю. Кроме того, при этом не учитывается влияние фиксированного шаблона или шумов темнового тока, которые могут значительно различаться в зависимости от модели камеры и схемы считывания.

В целом: датчики большего размера обычно обеспечивают больший контроль и большую художественную гибкость, но за счет увеличения объективов и более дорогого оборудования . Эта гибкость позволяет создать меньшую глубину резкости, чем это возможно с датчиком меньшего размера (при желании), но все же достичь глубины резкости, сравнимой с датчиком меньшего размера, с использованием более высокой чувствительности ISO и меньшей диафрагмы (или при использовании штатива). ).

Хотите узнать больше? Обсудите эту и другие статьи на наших форумах цифровой фотографии.

Как понять размер сенсора камеры (и почему это важно)

Размер сенсора камеры может помочь вам предсказать качество изображения еще до того, как камера выйдет из коробки.

Сенсор камеры — это часть камеры, которая фактически захватывает изображение. Он играет большую роль в том, как будет выглядеть полученное изображение.

Но что означает размер сенсора камеры? И почему это важно?

Из этого руководства для начинающих вы узнаете, когда вам нужен датчик камеры большего размера, а когда нет.

Основы фотографии

Памятки по быстрой съемке

Поднимите свои фотографии на новый уровень с помощью наших простых памяток!

Магазин  Предложения

Проверить цену на

Купить у

Недоступно

Объяснение размеров сенсора камеры

Сенсор камеры похож на одиночную экспозицию пленки. Его можно использовать снова и снова. Точно так же, как фотопленка бывает разных размеров, цифровые камеры имеют разные размеры сенсора.

В цифровой камере датчик похож на солнечную панель, которая собирает свет для создания изображения. Сенсор камеры большего размера будет собирать больше света, создавая в целом лучшее изображение.

Размеры датчиков камеры стандартизированы. Это позволяет легко сравнивать размер сенсора одной камеры с размером сенсора другой.

Есть некоторые вариации, например, Canon APS-C меньше. Но вариации достаточно незначительны, чтобы не сделать заметной разницы в конечном изображении.

За исключением дорогой цифровой камеры среднего формата, стандартные размеры сенсора камеры:

Таблица размеров сенсора камеры
  • Полнокадровая : Полнокадровая матрица основана на размере 35-мм пленки размером примерно 36 на 24 мм. Полнокадровые датчики используются в цифровых зеркальных камерах профессионального уровня и беззеркальных камерах. Некоторые компактные камеры очень высокого класса также имеют его.
  • APS-C : Датчик APS-C обрезает полнокадровое изображение примерно в 1,5 раза, размером примерно 22 на 15 мм. Это датчик размера, который можно найти в большинстве зеркальных фотокамер начального и среднего уровня. Некоторые беззеркальные камеры, такие как Fujifilm, а иногда и компактные камеры высокого класса также имеют его.
  • Micro Four Thirds : Сенсорная камера Micro Four Thirds выпущена вместе с беззеркальной камерой. Нужно было найти золотую середину между размером камеры и качеством изображения. Датчик Micro Four Thirds имеет двукратный кроп по сравнению с полнокадровым датчиком и имеет размеры 17,3 на 13 мм. В беззеркальных камерах Olympus используется сенсор Micro Four Thirds. Как и большинство беззеркальных камер Panasonic.
  • Один дюйм : Разработанный для компактных камер датчик камеры размером один дюйм имеет размеры примерно 13,2 на 8,8 мм с 2,7-кратным кадрированием по сравнению с полным кадром. Однодюймовый датчик можно найти в компактной камере высокого класса. Он обладает более высоким качеством, чем компактная камера, но не таким, как зеркальная или беззеркальная камера.
  • Размеры датчиков компактных камер и смартфонов : Датчики типичных компактных камер и смартфонов имеют большее разнообразие. Все они небольшие, учитывая размер полнокадрового сенсора. Сенсор 1/2,3 дюйма является одним из самых популярных размеров, наряду с такими размерами, как 1/1,7 дюйма.

Камеры с сенсором меньше полного кадра имеют так называемый кроп-фактор. Поскольку датчик камеры меньше, изображение обрезается ближе.

Полнокадровые датчики обеспечивают высочайшее качество. Но у камеры с меньшим датчиком есть несколько преимуществ.

Итак, каковы плюсы и минусы использования большого датчика по сравнению с маленьким?

Плюсы и минусы большого размера сенсора камеры

Большие сенсоры камеры обеспечивают лучшее качество изображения

Размер сенсора камеры является одним из важнейших показателей качества изображения. Другими влияющими факторами являются количество мегапикселей, конструкция сенсора камеры и процессор камеры.

Крупные сенсоры камеры захватывают изображения с большим количеством света, меньшим количеством шума, большей детализацией и большим количеством красивого размытия фона, и это лишь некоторые из них.

При сравнении двух камер, если у одной из них датчик большего размера, у нее будет лучшее качество изображения.

Большие датчики камеры собирают больше света

Одна из причин, по которой большие датчики камеры означают лучшее изображение, связана со светом. Чем больше площадь поверхности датчика, тем больше света он может собрать за один снимок.

По этой причине датчики камеры большего размера отлично подходят для съемки при слабом освещении. Сенсор камеры большего размера может собирать больше света даже при той же выдержке и диафрагме.

Вот почему они, как правило, получаются лучше при съемке любого типа при ограниченном освещении. Например, сфотографировать ночной пейзаж или сфотографировать театральную постановку, концерт или темный танцпол.

Большие сенсоры камер лучше справляются с большим количеством мегапикселей, с меньшим уровнем шума

Размер сенсора камеры и количество мегапикселей идут рука об руку. Но большее количество мегапикселей всегда лучше на большом сенсоре камеры, чем на меньшем.

50-мегапиксельный полнокадровый сенсор будет иметь более крупные пиксели, чем 50-мегапиксельный сенсор APS-C. У этих мегапикселей больше места на более крупном сенсоре.

Вот почему найти 50-мегапиксельную полнокадровую матрицу намного проще, чем 50-мегапиксельную матрицу APS-C.

Чем больше мегапикселей, тем выше разрешение и больше деталей. Но попытка уместить большое количество мегапикселей на матрице меньшего размера создает проблемы, когда дело доходит до фотографии при слабом освещении. Эти пиксели такие маленькие.

Маленькая матрица с разрешением 25 мегапикселей будет иметь больше шума или зернистости при высоких значениях ISO, чем полнокадровая матрица с 25 мегапикселями.

Большие датчики камеры создают больше размытия фона

Вы когда-нибудь задумывались, почему вы не можете получить красивое мягкое размытие фона со своего смартфона? Датчики камеры большего размера облегчают получение красивого мягкого фона. Это почти невозможно с датчиком меньшего размера.

Вот почему производители смартфонов имитируют размытие фона, используя искусственный интеллект в портретном режиме. Датчики слишком малы для реальной вещи.

Если вам нужно мягкое размытие фона или малая глубина резкости, вам нужна полнокадровая камера с объективом с широкой апертурой.

Большие размеры сенсора камеры создают большее размытие фона различными способами. Больший размер сенсора увеличивает размытие фона из-за коэффициента увеличения.

Датчики большего размера не обрезают изображение. Фотографы также склонны приближаться к объекту, что также увеличивает размытие фона.

Сенсоры камер меньшего размера позволяют лучше масштабировать

Полнокадровые камеры могут занять лидирующие позиции, когда речь идет о качестве изображения и размытии фона. Но если вы хотите подойти ближе, сенсор меньшего размера имеет несколько преимуществ.

Кроп-фактор сенсора камеры означает, что сенсоры меньшего размера позволяют легко приблизиться к объекту. Зум-объективы также меньше и дешевле, если они предназначены для камер с меньшим сенсором.

Например, датчик Micro Four Thirds имеет двукратный кроп-фактор. Это означает, что объектив 300 мм на самом деле является объективом 600 мм.

Одним из самых больших преимуществ сенсора меньшего размера является то, что к нему легче приближаться. Без необходимости носить с собой огромный полнокадровый объектив 600 мм за 10 000 долларов.

Это важный момент для фотографов, которые не могут подойти ближе к объекту. Сюда входят фотографы дикой природы и спортивные фотографы.

Меньшие датчики камеры означают меньшие размеры камер в целом

Если датчик камеры меньше, как правило, вся камера также будет меньше. В 100% случаев это не так (как в случае с большим Micro Four Thirds Olympus OM-D E-M1X).

Но в большинстве случаев камеры с меньшим сенсором меньше весят и более компактны.

Если вам нужна хорошая камера для путешествий, вам будет проще упаковать камеру с меньшим сенсором. Рост беззеркальных камер несколько меняет это.

Теперь найти компактную полнокадровую камеру стало проще, чем когда-либо прежде. Но большинство беззеркальных камер Micro Four Thirds и APS-C все же более компактны.

Основная причина того, что меньшие сенсоры означают меньшие размеры систем камер, заключается в меньшем размере линз. Например, вы можете упаковать объектив 150 мм, чтобы получить досягаемость большого объектива 300 мм в системе Micro Four Thirds.

Преимущество самых больших телеобъективов в том, что широкоугольные объективы не дадут большой разницы.

Меньшие сенсоры камеры более экономичны

Одна из главных причин отказаться от полнокадровой съемки? Цена. Большинство полнокадровых камер относятся к профессиональному оборудованию.

Полноразмерные кадры начального уровня можно приобрести по цене от 1200 до 1500 долларов. Но многие стоят 2000, 3000 долларов и даже больше.

Фотографы с ограниченным бюджетом могут получить те же преимущества, выбрав датчик среднего размера. Конечно, датчик APS-C не так хорош, как полнокадровый датчик. Но это далеко впереди смартфонов и компактных камер.

Варианты начального уровня можно купить за несколько сотен долларов вместо нескольких тысяч.

Некоторые камеры с меньшим сенсором могут включать в себя более высокотехнологичные функции, не заморачиваясь при этом ценой.

Найти расширенные функции, такие как 4K-видео и встроенная стабилизация изображения менее чем за 1500 долларов, часто проще с системой камер Micro Four Thirds.

Заключение

Размер сенсора камеры — главный показатель качества изображения. Также важно отметить, что это не единственный показатель качества. Больше мегапикселей увеличит детализацию (но также, как правило, ухудшит качество при слабом освещении).

Датчик с подсветкой также лучше, чем датчик того же размера без подсветки. Процессор камеры или встроенный компьютер, обрабатывающий эти изображения, также играют роль в качестве изображения. Новые процессоры, как правило, производят меньше зернистости изображения, чем старые процессоры.

Объектив также влияет на качество изображения. Независимо от того, прикреплен ли этот объектив к камере или сменный.

Датчики камеры большего размера позволяют получать более качественные изображения. Это особенно верно при слабом освещении, с большим размытием фона и возможностью увеличения количества мегапикселей.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *