Wszyscy wiemy, że czujniki światła sprawiają, że nasze kamery działają, ale co sprawia, że czujnik światła jest dobry? Która kombinacja aparatu i przetwornika obrazu jest dla mnie najlepsza i jak wpłynie to na obiektywy, które już posiadam lub które mogę kupić w przyszłości? Ten przydatny przewodnik pomoże Ci odpowiedzieć na te pytania, a może nawet nauczyć się kilku zabawnych faktów.
Jeśli chcesz od razu znaleźć odpowiedni dla siebie aparat, przejdź do poniższego przewodnika kupowania aparatu. Wcześniej kilka interesujących faktów na temat czujników i nauki, która za nimi stoi. Czujniki światła, jak wiesz, rejestrują światło widzialne (czasem niewidzialne, jeśli masz ochotę na podczerwień) i przekształcają je w sygnały cyfrowe.
Chociaż proces jest dość skomplikowany, można go podsumować stwierdzeniem, że fotony wpadające do czujnika wytwarzają elektrony, które mogą być odczytane przez pamięć aparatu, aby „wydrukować” obraz, który można zobaczyć. Najczęściej osiąga się to za pomocą czujnika CCD (urządzenie o sprzężeniu ładunkowym) i CMOS (komplementarny półprzewodnik z tlenku metalu). Czujniki CCD rejestrują elektrony wytwarzane przez efekt fotoelektryczny, a następnie przesyłają je kolejno do pamięci wewnętrznej aparatu.
Fakt, że przetworniki CCD przenoszą informacje z czujnika sekwencyjnie zamiast korzystać z przetwarzania równoległego, jest ważny z wielu powodów i jest jedną z najważniejszych różnic między przetwornikami CCD i CMOS. Czujniki CMOS, które wykorzystują przetwarzanie równoległe, zapewniają wyższe prędkości i mniejsze zużycie energii. Mają one wady, takie jak migawka i wyższy poziom hałasu, ale ostatnio czujniki CMOS w dużej mierze zastąpiły starsze czujniki CCD.
Ze względu na swoje zalety i zaawansowane możliwości oprogramowania aparatu do łagodzenia negatywnych wad, CMOS zdominował rynek aparatów cyfrowych. Aby uzyskać więcej szczegółowych informacji o nauce kryjącej się za czujnikami kamer, ten artykuł zawiera obszerny przegląd czujników CCD i CMOS.
Dobór odpowiedniego przetwornika obrazu do Twoich potrzeb
Najpierw najważniejsze rzeczy; pytanie, które musisz sobie zadać, to ile rozdzielczości potrzebuję? Jeśli pracujesz z drukiem lub innymi aplikacjami na dużą skalę, w których wierność jest kluczowa – musisz wziąć pod uwagę czujniki z wyższej półki. Nieco intuicyjnie większy czujnik zwraca większy obraz, zapewniając lepszą rozdzielczość i więcej miejsca na powiększanie, przycinanie i/lub drukowanie bez utraty wierności. Jeśli Twoje zastosowania będą głównie w Internecie lub w formacie cyfrowym, możesz uciec z mniejszymi czujnikami i nadal tworzyć wysokiej jakości obrazy.
W przypadku wideo wierność drukowania oczywiście nie stanowi problemu, ale istnieją inne czynniki, które mogą sprawić, że większy czujnik będzie bardziej pożądany. Na przykład większe czujniki generalnie działają lepiej w słabych warunkach oświetleniowych i są w stanie wytwarzać bardziej intensywne rozmycie tła. W grę wchodzą również współczynniki upraw i wybór obiektywu, co omówiono w dalszej części tego artykułu.
Zakres dynamiczny
Bardzo ważny jest również zakres dynamiczny (DR), zdefiniowany jako zakres, w którym przetwornik obrazu może uchwycić najsilniejszy niezniekształcony sygnał (najjaśniejsze obszary) i najsłabszy niezniekształcony sygnał (ciemne obszary) na obrazie. W fotografii ten zakres można zwiększyć dzięki funkcji HDR (High Dynamic Range), która jest obecnie dostępna w większości aparatów. Ale na wideo DR czujnika nadal odgrywa ważną rolę. Biorąc pod uwagę fakt, że wideo jest ciągłe, (większość) kamer nie może naświetlać na kilku różnych poziomach jednocześnie, a czujnik DR nadal pokazuje, ile szczegółów kamera może zachować w scenach o wysokim kontraście. HDRx firmy RED jest wyjątkiem, ponieważ ten tryb fotografowania umożliwia aparatom RED wykonanie dwóch ekspozycji na każdą klatkę.
Zakres dynamiczny czujnika również odgrywa dużą rolę w tym, jak dobrze aparat będzie w stanie rejestrować również sytuacje przy słabym oświetleniu. Jeśli wiesz, że potrzebujesz wszechstronnego aparatu, który może nagrywać sceny o wysokim kontraście, takie jak obiekty na jasnym niebie lub w warunkach słabego oświetlenia, większy rozmiar czujnika jest odpowiednią opcją dla Ciebie.
Kombinacje obiektywu i czujnika
Rozważając czujniki i rozmiary obiektywów, weź pod uwagę, że czujniki mniejsze niż 35 mm podstawowa przesuwają ogniskową obiektywu, aby był bardziej teleobiektywem. Na przykład, gdy używasz Canona z czujnikiem rozmiaru APS-C, takim jak te z serii Rebel, wszystkie twoje obiektywy powiększają się o współczynnik 1,6, dzięki czemu 50 mm staje się 80 mm, 70 mm staje się 112 mm i tak dalej. Ogranicza to możliwości korzystania z szerokiego kąta i powinno być głównym czynnikiem przy wyborze odpowiedniego rozmiaru czujnika. Poniższy wykres powinien pokazać, w jaki sposób czujnik zmieni rozmiar obiektywu, który już posiadasz lub który możesz kupić w przyszłości.
Należy również zwrócić uwagę na to, że wbrew powszechnemu przekonaniu czujnik nie zmienia głębi ostrości obiektywu, chociaż ogniskowa obiektywu, której możesz użyć, aby uzyskać pożądane ujęcie, wpłynie na wygląd. rozmycia tła na obrazie. Przycięty obraz może również zmusić Cię do oddalenia się od obiektu, aby uzyskać to samo ujęcie, które dałby Ci pełnoklatkowy czujnik w pierwotnej pozycji.
Rozwiązania dla mniejszych czujników
Po rozważeniu wszystkich potrzeb i czujnika, który może być dla Ciebie odpowiedni, nie zapominaj, że istnieje wiele opcji oprogramowania, które mogą pomóc Ci zaoszczędzić pieniądze, umożliwiając wybór czujnika nieco gorszego od Twoich potrzeb. Być może wiesz, że przy słabym oświetleniu będziesz potrzebować dużej matrycy, ale nie stać Cię na aparat pełnoklatkowy. Oprogramowanie takie jak Neat Video (którego osobiście używam) i inne filtry odszumiające i wtyczki mogą w dużym stopniu wyczyścić brudny materiał, pozwalając na użycie mniejszego czujnika, jednocześnie zapewniając obraz wysokiej jakości.
Jeśli masz obiektywy stałoogniskowe, które oferują bardzo szerokie apertury, może to również pomóc w uchwyceniu sytuacji o słabym oświetleniu na mniejszym czujniku z mniejszym szumem.
Ogólnie rzecz biorąc, rozważając różne kamery i ich czujniki, sporządź diagram swoich potrzeb, oczekiwań i budżetu. Kupuj, mając na uwadze te czynniki, a na pewno znajdziesz odpowiedni aparat do swojej pracy.
Sky Scholfield od ponad dziesięciu lat produkuje filmy dla takich klientów, jak National Public Radio, The Smithsonian i organizacje pozarządowe w północnej Kalifornii. Obecnie produkuje film dokumentalny o plemieniu Pit-River w północnej Kalifornii