Размер матрицы фотоаппарата: какой бывает, на что влияет

№5 – Canon EOS M50 Kit

Цена: 39 000 рублей

На экваторе рейтинга фотоаппаратов расположилось надежное решение от популярного не только в России, но и во всем мире бренда Canon. Матрица поддерживает фирменную технологию Dual Pixel, благодаря которой камера шустро фокусируется на объектах, вне зависимости от того в каком положении они находятся – статичном или же динамичном. Органы управления предельно понятные, что является коньком всей продукции производителя, новичку разобраться не составит труда.

Есть запас на будущее в виде ручных режимов, в которых вы сможете самостоятельно выставить настройки фото. Примечательно, что и в автоматических камера показывает отличный результат по части цветопередачи, контрастности и детализации. В ките есть объектив с фокусным расстоянием от 18 до 150 мм, способный перекрыть все задачи начинающего пользователя. К недостаткам относят отсутствие возможности зарядки через USB.

Canon EOS M50 Kit

Размер матрицы все, что нужно знать

Раньше было вполне логичным, что покупая компактную камеру, вы получали небольшую матрицу, а если выбирали крупногабаритную зеркалку со сменными объективами, матрица на ней была значительно больше. Это сказывалось на качестве фотографий, поскольку чем больше матрица, тем более детализированы были изображения.

Сейчас это в принципе, тоже в какой-то мере актуально, матрица — это самая дорогая часть камеры в плане производства, и чем больше матрица, тем и камера, соответственно, дороже. Потому на дорогие камеры обычно не устанавливаются матрицы 1/2.3 дюймовые, а на дешевых, соответственно, не найти полнокадровую.

Но надо сказать, что сейчас многие производители стали предлагать компактные камеры с относительно большими матрицами, точно так же как и камеры под сменные объективы с меньшими матрицами. Так что разобраться в ситуации, пожалуй, стало сложнее. Небольшие матрицы способны отлично срабатывать в различных условиях, и даже имеют некоторые преимущества перед большими.

Совет

За последние годы и сама технология создания матриц значительно продвинулась вперед, так что сегодня большое количество предлагаемых вариантов может смутить даже опытного пользователя, что уж говорить о тех, кто приобретает первую фотокамеру. А ведь размер матрицы еще и на фокусном расстоянии сказывается, так что учитывать при выборе камеры действительно нужно очень многое.

Итак, мы решили разобраться в различных типах матриц, чтобы расставить все по местам. Но для начала нужно уточнить, как именно размер матрицы влияет на эффективное фокусное расстояние.

Фокусное расстояние

Итак, мы уже выяснили, что размер матрицы связан с фокусным расстоянием, то есть с тем, какой именно объектив подойдет вашей камере.

Если вы приобретаете компактный девайс с не съемным объективом, проблема сама собой отпадает, то есть с позиции покупателя это гораздо проще. Но не просто так профессионалы выбирают именно те камеры, где объективы можно менять.

Любой объектив должен иметь поле (круг) изображения или диаметр света, который существует в объективе и который покрывает размер матрицы. Есть одно исключение, к которому мы вернемся позже.

Итак, встроенные или нет, объективы всегда помечены реальным фокусным расстоянием, а не эффективным фокусным расстоянием, которое вы получите при использовании на той или иной камере.

Но проблема в том, что различные объективы с различной маркировкой могут в итоге обеспечить одно и то же фокусное расстояние для работы. Почему? Потому что они предназначены для разных матриц.

Именно поэтому производители помимо маркировки указывают эквивалент, где основным расстоянием считается 35мм или полнокадровая матрица.

Вот — один из примеров: камера с матрицей меньше чем полнокадровая вполне может использоваться с 18-55мм объективом, но на деле фокусное расстояние, которое вы получите будет ближе к 27-82мм.

Обратите внимание

Это все происходит потому, что матрица не достаточно велика, чтобы использовать объектив точно так же как смог бы полнокадровый.

Из-за того, что периферическое пространство внутри объектива не принимается в расчет, получается тот же эффект как от использования объектива с большим фокусным расстоянием.

В компактных камерах может был установлен 19мм объектив, но из-за размера матрицы, который меньше фуллфрейма, вы получите в итоге большее фокусное расстояние, около 28мм. Точная длина определяется кроп-фактором, то есть числом, на которое нужно увеличить данное под фуллфрейм фокусное расстояние, чтобы выяснить какое расстояние получится на той или иной камере.

На что снимают профессионалы?

Новичкам, которые не знают настроек, правил композиции и приемов работы со светом, никакой фулфрейм не поможет создать шедевр. Лучше брать кроп и учиться снимать интересные, цепляющие кадры. И только когда вы поймете, что уперлись в потолок и до идеала вам не хватает именно технических возможностей полного кадра (широкого динамического диапазона, высокой светочувствительности, красивого размытия), тогда стоит уже задуматься о полнокадровой камере.

Профессионалы, как правило, снимают на полный кадр, потому что на эту камеру технически проще получить красивую картинку и можно меньше тратить времени на обработку. Например, на олимпиадах и спортивных соревнованиях снимают на Canon 1D X Mark II или Nikon D5. Свадебные фотографы облюбовали Canon 5D Mark III. Пейзажистам, путешествующим по земному шару, нравится высокое разрешение и динамический диапазон Nikon D810, D850. Сейчас все больше коммерческих фотографов пересаживаются на полнокадровые беззеркалки Sony. 

Иногда смена камеры чревата сменой всего парка объективов, что сильно бьет по карману. Поэтому, если вы новичок, но фотографией планируете заниматься серьезно и профессионально, то лучше сразу начинать с полного кадра и идти на курсы фотографии, чтобы побыстрее окупить эту покупку.  

Кто здесь

Эту таблицу я сделал уже много лет назад, для наглядного сравнения цифровых фотоаппаратов. В те годы было много путаницы даже с понятием «кропа» и «полного формата», не говоря уже про компактные и среднеформатные аппараты. Скудная информация была разбросана по многочисленным сайтам производителей фототехники, и сравнить камеры наглядно было практически невозможно. Всё это вводило в заблуждение многих фотолюбителей, разжигая яростные споры на профильных форумах.

Чтобы как-то упорядочить ситуацию и привести к одному знаменателю любые камеры — от мыльниц до среднеформатных камер, я решил использовать понятие плотности пикселей — DPI (хотя, возможно, будет правильней сказать ppi). Почему я выбрал именно этот параметр, который раньше нигде не использовался для этого? Просто потому, что имевшаяся в открытом доступе информация, позволяла рассчитывать его идеально точно, без погрешностей. Зная длину и ширину матрицы, а также количество пикселей, я мог без труда, абсолютно точно рассчитать их плотность. В качестве бонуса, понятие плотности пикселей, позволило сравнить матрицу любого размера с разрешением сканов с плёнки (DPI цифрового фотоаппарата и установленное DPI во время сканирования — по сути, одно и то же).

Удобная в использовании, наглядная таблица, позволила двигаться дальше, по пути познания технических характеристик матриц, и, со временем, обросла массой дополнительных «полезностей». Сегодня в таблице собраны самые разные параметры, имеющие отношение к матрицам цифровых фотоаппаратов. Это и размер пикселя, и точный кроп-фактор, и площадь матрицы, и дифракционное ограничение диафрагмы. С помощью этой таблицы можно легко отслеживать тренды развития фототехники, прогнозировать грядущие изменения или просто выбирать камеру.

Разобраться в многочисленных параметрах таблицы сходу не так просто. Помочь фотографу в этом должны специальные статьи, сопровождающие таблицу, раскрывающие её особый смысл.

Приятного чтения!

Типы матриц

  • ПЗС;
  • КМОП;
  • Live-MOS;
  • 3 CCD.

ПЗС матрица состоит из полупроводниковых фотодиодов, а считывание электрических потенциалов осуществляется по горизонтальным строкам. Полевые структуры КМОП намного экономичнее, но за счёт электронных преобразований при считывании, качество картинки несколько хуже, чем на матрице ПЗС. Live-MOS является усовершенствованным КМОП сенсором. Его отличают повышенная чувствительность и быстрая передача сигналов. В матрице используется малошумящий усилитель и низковольтное питание. Это разработка Панасоник, которая применяется в фотоаппаратах этой компании, а так же в камерах Leica и Olympus. 3CCD или трёхматричный сенсор обеспечивает высококачественную цветопередачу с малым уровнем шумов. Разделение цветов осуществляется дихроидной призмой маленького размера с записью каждого из основных цветов на отдельную матрицу. К недостаткам системы 3CCD относятся большие размеры устройства и высокая цена камеры.

Как влияет расстояние просмотра снимка на резкость

На самом деле это крайне важный параметр. Так уж получилось, что мы не орлы и не видим мельчайших деталей на большом расстоянии. Таким образом есть мнение, что нет смысла печатать избыточную информацию на снимке, которую всё равно с заранее известного расстояния никто не увидит.
Так, обычные снимки 10×15см смотрят вблизи, с расстояния 25-30см. Но снимки 40×60см уже смотрят с расстояния примерно 1м хотя бы по причине, что неудобно вращать головой, чтобы рассмотреть все края изображения. Да и рассматривая кусками не получить впечатления обо всем снимке.
Вот этот момент даёт возможность сильно «экономить» на разрешении.
По этой причине, например, журналы чаще всего печатают с разрешением 300dpi, а баннер 3×6м печатают с разрешением 150dpi и менее. Всё равно никто не сможет подойти ближе и рассмотреть мелкие детали.
Вот поэтому большой плакат часто проще снять на камеру с низким разрешением, нежели разворот глянцевого журнала.

Вернемся к монитору.
Процитирую брошюру Carl Zeiss:

«Если у монитора 1200 пикселей, размещенных на высоте картинки 32.4см, то у него 3.7 пикселя/мм.
Таким образом разрешение монитора 2 линии/мм.

При просмотре картинки на мониторе с расстояния 50см, максимальная разрешаюшая способность глаза 4 линии/мм. Т.е. глаз потенциально может увидеть в 2 раза больше, чем может отобразить монитор!
По этой причине изображения увеличенные на мониторе до 100% никогда не будут нам казаться абсолютно резкими.»
«How to read MTF curves», Carl Zeiss Camera Lens Division

Чтобы резкое изображение было для нас резким и на мониторе, нужно, чтобы разрешение монитора совпадало с разрешением глаза. Иначе говоря нужно отодвинуться на в 2 раза бОльшее растояние. На расстоянии 1м до данного монитора разрешающая способность глаза и монитора совпадут и мы сможем увидеть абсолютно резкие снимки (там где они есть).

Рекомендации по выбору фотокамеры

Если вы выбираете из нескольких устройств фотоаппарат по количеству мегапикселов, то окончательный вывод разумно делать после того, как выясните, матрицы какого размера в них установлены. Выбор стоит сделать в пользу той фотокамеры, в которой установлена матрица самого большого размера.

Если вы хотите снимать на камеру с большой матрицей, придётся мириться с её большими размерами и весом. Проанализировав рынок фотоаппаратов, становится понятно, что не существует пока небольших и дешёвых полнокадровых камер. А массовая мобильная фототехника сильно ограничена небольшим размером матрицы.

Если вы не предполагаете заниматься фотографией профессионально, то и не стоит тратиться на дорогой фотоаппарат с большим сенсором. Обычные цифровые дешёвые фотоаппараты (современные мыльницы) справятся с этой задачей ненамного хуже навороченных зеркалок и порадуют вас приличными снимками.

Не стоит забывать, что камеры в современных смартфонах также имеют неплохие параметры, которых вполне достаточно для оперативного создания хорошего снимка.

В заключение заметим, что на получение качественного снимка влияет много факторов. Самый важный из них – профессионализм фотографа. И расхожее мнение о том, что крутая камера – залог прекрасных снимков, так же далеко от истины, как и то, что дорогая кисть у художника – гарантия создания шедевров. Фотоаппаратура – всего лишь инструмент. Фотографирует человек, а не камера. Тем не менее в арсеналах у знаменитых фотохудожников трудно найти дешёвую мыльницу. Выбор за вами.

Формирование изображения в фотокамере

Матрица, фотодатчик, сенсор – это названия одного и того же устройства, входящего в конструкцию фотоаппарата и являющегося его основным элементом. По конструкции матрица это прямоугольная пластинка разных размеров из химически чистого кремния, на которой методом вакуумного напыления организовано большое количество n-p переходов. Эти переходы представляют собой светочувствительные фотодиоды или фототранзисторы. Таким образом, матрица это интегральная микросхема с несколькими миллионами светочувствительных элементов. Когда на фотодиод попадет свет, он преобразуется в электрический сигнал. В зависимости от объекта съёмки количество света может быть большим или меньшим. Электрические потенциалы с матрицы считываются построчно или поэлементно, затем обрабатываются процессором.

Обозначения размера фотоматрицы

Размер отмечается двумя разными вариантами:

  • Обозначением формата;
  • В дюймах диагонали сенсора.

Формат представляет собой только лишь наименование матрицы, обладающей определёнными размерами.

Дюймы же появились во времена измерения площади картинки на трубчатых телевизорах. Их запись выглядит, к примеру, так: 1/2,7”.

Нет никакого смысла пытаться вычислить физический размер диагонали и размеры сторон. Такая маркировка не более чем просто обозначение, без какой-либо математической силы.

Главное, научиться определять, какая из диагоналей больше. Например, 1/1,8” значительно больше, чем 1/2,7”.

 

Какая светосила мне нужна?

Чем больше, тем лучше. Это значит, что чем больше светосила оптики, тем больше свободы действий у вас будет при выборе выдержки и борьбе с размытием на заднем плане. Уровень светосилы обычно указывается спереди на объективе и выражается в соотношении фокусного расстояния и минимально открытой диафрагмы. Используется ли обозначение F1,8 или 1:1,8 — никакой разницы. В зум-объективах обычно указываются две цифры, например F2,8- 5,6. Это означает, что при самом маленьком фокусном расстоянии у объектива максимально открытая диафрагма будет F2,8, а при максимальном, «теле»-фокусном расстоянии — максимально открытая диафрагма получится F5,6. Дорогие профессиональные модели обладают такой характеристикой, как одинаковая максимально открытая диафрагма при всех фокусных расстояниях, например 24-70 мм F2,8.

Среди светосильных компактных камер Sony RX100 III выделяется хорошим соотношением цены и качества. Ультра-удобная цифровая камера предлагает 3-кратный зум с начальной светосилой F1,8.

Количественный показатель качества

Задавая себе вопрос, какая матрица фотоаппарата лучше,- можно достаточно быстро получить ответ без необходимости вникать в технологические особенности

Обратите внимание на следующие характеристики:

  • заявленное количество мегапикселей в характеристике камеры;
  • эффективное количество пикселей, которое ответственные производители указывают в документации к фотоаппарату;
  • возможные размеры изображений, которые можно делать с помощью камеры.

Производители дешевых моделей фотоаппаратов часто лукавят, указывая, прежде всего, размерность картинки и выставляя огромные цифры как эффективный рекламный ход. Это не говорит о качестве получаемых снимков. Типы матриц фотоаппаратов могут быть разного класса. Однако если сенсор не имеет достаточной разрешающей способности, большие изображения на выходе будут иметь низкую детализацию и высокий уровень шума.

Еще больше о качестве камеры скажет соотношение между заявленными мегапикселями матрицы и количеством эффективных точек. Это напрямую говорит о применяемой оптике. Если аппаратная часть выполнена ответственно, заявленное и эффективное количество пикселей будет почти одинаково, что не только положительно характеризует продажную цену, но и напрямую отвечает за качество снимков.

Характеристики фотоаппаратов влияющие на качество фотографии

В этой части статьи будут перечислены технические
свойства фотокамер, которые влияют на качество фотографий.

Небольшой оптический зум – 2, 3
или 4. Чем больше ступеней изменения фокусного расстояния, тем больше
оптических искажений и тем больше потеря светосилы – и то и другое приводит
к ухудшению фотографии.

Число диафрагмы (светосила) объектива – чем меньше значение, тем
лучше – f/2 лучше чем f/2.8. Меньшее число означает что объектив пропускает
больше света на матрицу, а это может быть полезно при съемке в условиях
плохой освещенности. Для зум-объектива число диафрагмы указывается как
диапазон – меньшая цифра для меньшего (короткого) фокуса, большая цифра для
самого «длинного» фокуса. Объективы с небольшой цифрой, 2 или меньше двух,
часто называют светосильными. Общее правило – светосила объектива падает с
увеличением фокусного расстояния.

Чувствительность матрицы (ISO). Отсутствие шумов или минимальные
шумы для больших значений – 800 ISO и больше. У дешевых матриц шумы
начинаются уже на 400 ISO, а на 800 может быть уже невозможно
фотографировать.
Отсутствие шумов может быть полезно при съемке в условиях плохой
освещенности.

Скорость срабатывания (лаг) затвора. Чем меньше промежуток времени
от нажатия кнопки затвора, до получения фото, тем точнее получаемая
фотография, в том случае если снимается динамический объект или процесс.

Запись фотографии в raw формате (без сжатия). В
цифровых фотокамерах при записи фотографии в память, происходит ее сжатие в формат JPEG.
Уменьшается ее размер, но при этом ухудшается качество. Есть модели которые
записывают фотографию без сжатия, в RAW формате.
Такую фотографию можно обработать в специальной программе на компьютере и
получить снимок более высокого качества чем jpeg сделанный в самом фотоаппарате.

Размер матрицы фотокамеры. Чем больше матрица, тем
более высокое качество фотографии можно с нее получить. В описании
фотокамеры размер матрицы указывается в пропорции к полному размеру 36 х
24 мм. Эта пропорция называется кроп-фактор и представляет собой десятичную
дробь. Правило простое – чем ближе число кроп-фактора к единице, тем больше
размер матрицы и тем выше качество матрицы.

Ручные настройки фотографирования. Возможность вручную указывать
настройки:

  • фокуса
  • диафрагмы
  • выдержки
  • баланса белого цвета
  • чувствительности матрицы.

Это позволяет получить хорошее фото в условиях, когда автоматические
программы не подходят к условиям съемки. Однако для того, чтобы пользоваться
ручными настройками, нужно хорошо понимать, что они означают, их взаимное
влияние.

Стабилизация. Система компенсации микродвижений фотоаппарата. Она
компенсирует дрожание рук фотографа. Призвана уменьшить отрицательный эффект
“шевеленки”, “смаза” при съемке на длинных выдержках. Бывает двух типов –
встроенная в объектив (стабилизация линз) и встроенная в корпус
(стабилизация матрицы).

Пример шумности матрицы (больше пикселей не значит лучше фотография).

Ниже представлены снимки двух фотоаппаратов из одной ценовой категории
(100 – 150 долларов). Kodak M340 и
Nikon Coolpix S3300.
Основная разница между этими фотоаппаратами в том, что у
Nikon Coolpix S3300 16 мегапикселей, а у Kodak
M340 10 мегапикселей. При этом физический размер матрицы у них
одинаковый – кроп-фактор 5.62. Снимки сделаны в одинаковых условиях – в одно
и то же время (разница не более одной минуты), с одной и той же точки. Оба
снимка выполнены в автоматическом режиме “Сцена – Пейзаж”.

Kodak M340 (фрагмент снимка в масштабе 100% – 19 х 14
сантиметров):

Nikon Coolpix S3300 (фрагмент снимка в масштабе
100% – 39 x 29 сантиметров):

Пикселей у Nikon Coolpix S3300 на 60% больше
чем у Kodak M340, но это не только не привело к
улучшению качества фото, но наоборот немного ухудшило его.

Шумы

    Одним из важнейших параметров, который, к сожалению, никогда не указывается в характеристиках – это количество цифрового шума на снимке.
    Вы наверняка замечали, что на что некоторых цифровых снимках иногда вместо однородного тона видны какие-то цветные полоски – по-научному эти хаотические искажения называются «цифровой шум».

    Теоретически, чем матрица больше (имеются ввиду физические размеры, а не её разрешение) или чем меньше энергопотребление – тем шумы меньше. Но на возникновение шумов влияют и тепловые процессы в аппарате и, естественно, качество – т.е. технология. Словом, прямой зависимости между размерами матрицы и наличием цифрового шума нет.

    Единственный способ реально оценить шум – сделать несколько пробных снимков, а потом в спокойных условиях протестировать их качество. (Некоторые магазины позволяют сделать пробные фотографии. Вам нужно иметь только карту памяти подходящую для данного аппарата.)
    Кстати, все профессиональные фотоаппараты отличаются ещё и тем, что имеют хорошую систему подавления шумов – об этом обязательно указывается в их характеристиках.

Совет: Количество шумов возрастает с увеличением чувствительности (значение ISO). Хотите получить хорошие снимки – снимайте при минимальном ISO.

    Кстати, минимальное значение ISO позволяет сразу понять, к какому классу относится фотоаппарат. Если в характеристиках минимальным указывается ISO = 50 – это верный признак не самой лучшей матрицы.

Вывод: не гонимся за максимальным количеством мегапикселей, а проверяем качество снимков.

Насколько быстро должна работать камера?

Держитесь подальше от медлительных камер. От камер, которые во время нашего тестирования на подготовку к снимку тратили более 2,5 секунд. В противном случае в решающий момент вы упустите замечательный кадр, так как даже если удастся быстро выхватить фотоаппарат, он еще некоторое время не будет готов к съемке.

Почти так же, если даже не больше, важна скорость рабоы автофокуса: говорить о пригодности для быстрой съемки мы можем только в тех случаях, когда с момента нажатия на кнопку затвора до настройки резкости и сохранения фотографии проходит 0,5 с или меньше. В идеальном случае автоматическое наведение резкости должно быстро работать и с телеобъективом, и при плохом освещении.

Наилучшая оценка в тестовой категории «Быстродействие» в настоящее время принадлежит фотоаппарату Panasonic Lumix DMC-FZ1000. Постоянно стремительный автофокус и серийная съемка на скорости до 9,5 фотографий в секунду заставляют конкурентов выглядеть очень медлительными.

Что такое фотопленка?

Фотопленка состоит из прозрачного слоя. На него накладываются микрогранулы химвеществ на основе галоидного серебра. Они имеют свойства на свету изменять свою прозрачность и цвет. Сколько света попало на каждую гранулу – столько его и отражает каждая гранула. Гранулы наносятся в несколько слоев. Каждый слой отвечает за свой цвет на картинке.

Известно, что в природе существуют 3 основных цвета: красный, синий и зеленый. Остальные цвета получаются при их смешении, путем увеличения или уменьшения насыщенности. Данная цветовая модель имеет название RGB. Такое название она получила от заглавных букв основных цветов: Red – красный, Green – зеленый, Blue – синий.

После специальной обработки пленки, мы получаем либо слайд, либо негатив. Изображение возникает по принципу мозаики: каждая микрогранула отвечает за свою точку в картинке. Количество точек в фотографии именуется разрешением. Чем меньше точек – тем ниже разрешение.

Дискретная структура матрицы

Основу составляют очень маленькие фотодиоды или фототранзисторы, которые фиксируют свет и превращают его в электрический сигнал. Один такой фотодиод формирует один пиксель выходного цифрового изображения.

Давайте рассмотрим фотографию собаки.

Дискретная структура матрицы на примере собаки

Не обращайте сейчас внимания, что она черно-белая. Абстрагируйтесь от понятия цвета, это другая тема, в данный момент так лучше будет воспринимать информацию. Матрица фиксирует электрический сигнал разной величины в зависимости от интенсивности света. И, если отнять специальные фильтры, предназначенные для получения цветного изображения, то выходная фотография получается как раз черно-белой. Кстати, камеры, снимающие исключительно в ЧБ, также существуют.

Схематически нанес на изображение сетку, иллюстрирующую дискретную, т.е. прерывную структуру матрицы. Каждый квадрат иллюстрирует минимальный элемент матрицы – пиксель, формируемый фотодиодом, на который попадает свет N-ой интенсивности и на выходе преобразуется в пиксель цифрового изображения N-ой яркости. К примеру, левый верхний угол темный – значит, на этот участок матрицы попало мало света. Шерсть, напротив, светлая – значит, туда попало больше света и электрический сигнал был иным. Естественно, изображение состоит из намного большего числа квадратиков, тут лишь схематическое изображение.

Поделитесь в социальных сетях:FacebookXВКонтакте
Напишите комментарий