Что такое матрица в фотоаппарате

Характеристики фотокамер, которые можно игнорировать

В этой части статьи будут перечислены технические
свойства фотокамер, которые не влияют на качество фотографий, более
того, могут даже ухудшать качество фотографии.

Пиксели. Больше не значит лучше. Тут размер действительно не имеет значения.
5 мегапикселей достаточно для хорошей бытовой (непрофессиональной)
фотографии.

Большой оптический зум. Если на компакте объектив с 10,
20 или даже 30 кратным зумом это значит, что на таком зуме
будут жестокие оптические искажения, быть может даже чудовищные.

Цифровой зум. Это программное увеличение снятой с матрицы
картинки. Качество при таком увеличении ухудшается. А сделать такое
увеличение можно и в графическом редакторе на компьютере.

Панорамная съемка. Панорама это когда вы делаете несколько
фотографий, последовательно перемещая видоискатель слева направо, или справа
налево, а потом, готовые фотографии склеиваете в одну по их вертикальным
границам. Это можно сделать на компьютере – удобнее и с лучшим качеством.

Подавление красных глаз. Во-первых, нужно понимать, что
красные глаза, появляются только при фотографировании со вспышкой. Если ваш
фотокамера позволяет фотографировать без вспышки в условиях слабой
освещенности, то у вас не будет проблемы красных глаз. Во-вторых красные
глаза можно убрать на компьютере, в графическом редакторе.

Выбирать фотокамеру по этим возможностям это дело заведомо проигрышное.
Если в хорошей фотокамере их нет, то и черт с
ними.

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.

Что такое фотоматрицы?

Прежде чем мы подробно остановимся на типах фотоматриц, следует подчеркнуть, что вообще представляют собой матрицы в зеркальных фотокамерах или цифровых камерах.

Матрица фотоаппарата – это электронные светочувствительные датчики. Они используются для преобразования изображения в сигнал, позволяющий сохранить изображение в памяти устройства. Тщательный анализ характеристик сенсора позволит нам выбрать оборудование высочайшего качества. Чтобы купить оборудование высокого класса с хорошим сенсором, сравните две камеры с учетом, например, производителя. Таких комбинаций стоит составить несколько, ведь ассортимент продукции чрезвычайно богат и разнообразен.

Матрица фотокамеры

Матрица фотокамеры — это микросхема, состоящая из светочувствительных элементов — фотодиодов (пикселей). На следующем рисунке показана матрица, расположенная на плате цифрового фотоаппарата.

Матрица предназначена для преобразования спроецированного на неё оптического изображения в аналоговый электрический сигнал или в поток цифровых данных, который в последствии обрабатывается процессором фотокамеры и сохраняется в виде фотографии на карте памяти фотоаппарата. То есть матрица — это устройство фотокамеры, где получается изображение.

Можно сказать, что это аналог плёночного кадра. Лучи света, собранные объективом, так же как и на пленке создают картинку. Разница лишь в том, что на плёнке эта картинка хранится, а на датчиках матрицы, как это было уже сказано, электрические сигналы, обрабатываются процессором камеры, и в виде файла сохраняют изображение на карте памяти.

Устройство матрицы

Матрица состоит из множества светочувствительных ячеек – пикселов. Каждый пиксель при попадании на него света вырабатывает электрический сигнал, пропорциональный интенсивности светового потока. То есть чем больше световой поток, тем больше вырабатывается электрический сигнал.

Поскольку используется информация только о яркости света, картинка получается черно-белой, для того, чтобы она была цветной, пиксели покрывают цветными светофильтрами – красным, либо синим, либо зеленым фильтром, в соответствии с известной цветовой схемой RGB, которая дословно переводится, как red-green-blue – основные цвета, а все остальные получаются путем их смешения и уменьшения или увеличения их насыщенности. Стоит оговориться, что каждый пиксель покрывают только одним цветом. Не может быть такого, чтобы пиксель был одновременно красным и синим.

На матрице светофильтры располагаются группами по четыре, так что на два зеленых приходится по одному синему и красному, это делается потому, что человеческий глаз наиболее чувствителен именно к зеленому цвету.

Из школьной физики все мы знаем, что световые лучи разного спектра имеют разную длину волн, поэтому фильтр пропускает в каждую ячейку (в каждый пиксель) лучи только своего цвета.

Красный пиксель будет пропускать только световые лучи красного спектра, зеленые — зеленого, а синие — синего. Показанное на картинке расположение фильтров на ячейках матрицы называется шаблоном Байера.

Основные типы матриц

Основных однослойных типов матриц два. Это матрицы типа CCD и матрицы типа CMOS. Они различаются только способом считывания информации с сенсора. С многослойными матрицами познакомимся чуть позже.

В матрицах типа CCD (можно перевести, как ПЗС (прибор с зарядовой связью)) информация считывается с ячеек последовательно, поэтому время обработки файла может занять довольно много времени.

В матрицах типа CMOS (дословно можно перевести, как КМОП(комплементарная логика на транзисторах металл-оксид-полупроводник)) информация считывается индивидуально с каждой ячейки. В ней каждый пиксел обозначен координатами, что позволяет использовать матрицу для экспозамера и автофокусировки.

К плюсам первого типа матрицы можно отнести их дешевизну и наверное главное их преимущество в том, что уровень шума на полученных с их помощью снимках меньше.

Описанные типы матриц – однослойные, но есть еще и трехслойные. В них каждая ячейка воспринимает одновременно три цвета, различая разноокрашенные цветовые потоки по длине волн.

Поступающий в камеру свет, попадая на пару дихроидных призм, делится на три основных цвета: красный, зелёный и синий. Каждый из этих пучков направляется на отдельную матрицу (чаще всего используется CCD матрицы, поэтому в наименовании соответствующей аппаратуры употребляется обозначение 3CCD). Трёхматричные системы применяются обычно в видеокамерах среднего и высокого класса.

Теперь Вы знаете что такое матрица фотокамеры, её принцип и из чего она состоит. В следующей статье мы расскажем Вам о размерах матрицы и как она влияет на формат кадра.

В чем главное отличие всех камер?

Фотокамеры отличаются множеством различных технических параметров: зеркалки и беззеркалки, полнокадровые и кропнутые, любительские и профессиональные. Но ничто так не влияет на картинку, как размер матрицы фотокамеры. Это если не считать объективов, которые в создании фотографии играют более важную роль, чем камера, и обычно составляют более 50% стоимости всей фототехники фотографа.

Но мы сейчас не про объектив, а про матрицу камеры – самую важную и дорогостоящую деталь фотоаппарата. 

Матрица фотокамеры.

Матрицы бывают разные:

• Средний формат – это матрицы размером от 45×60 сантиметров до 60×90 мм, которые встречаются только в дорогих профессиональных фотокамерах, поэтому их выбирают только те фотографы, которые знают, для чего им это нужно.
• Полный кадр (фулфрейм, Full Frame, FF, ФФ) – матрица размером 36×24 мм, которая соответствует размерам пленочного кадра и является эталоном, к которому обращаются при сравнении различных камер.
• Кроп (APS-C) – это уменьшенные матрицы с кроп-фактором 1,5 у Nikon (размер матрицы 23.5×15.6) и 1,6 у Canon (размер матрицы 22.3×14.9 мм).
• Micro 4/3 – это вдвое уменьшенная матрица по сравнению с полным кадром. Размер ее составляет 17.3×13.0 мм.
• Мини-матрицы в мыльницах – это миниатюрные матрицы размером от 6,16×4,62 до 12,8×9,6 мм, которые ставят в бюджетные компактные фотоаппараты с несъемными объективами.

Поскольку среднеформатные камеры очень дорогие, а бюджетные компактные камеры ограничены по функциональности из-за несъемной оптики – это крайности, которые мы не рекомендуем рассматривать в качестве альтернативы при выборе камеры. Поэтому и остается сделать осознанный выбор между полнокадровой и кропнутой камерой с кроп-фактором от 1,5 до 2.

Читаем маркировку объектива

Применим полученные знания на практике. Итак, перед нами компактная камера с диагональю матрицы 1/2,7 дюйма и следующими обозначениями, нанесенными на объектив: 5,6-16,2 mm, f/2,8-4,8. Что это означает? Очень просто. Наш объектив имеет переменное фокусное расстояние в диапазоне от 5,6 до 16,2 мм, при этом максимальное диафрагменное число (светосила) на расстоянии 5,6 мм составляет 2,8, а на расстоянии 16,2 мм – 4,8. Поскольку диагональ нашей матрицы меньше диагонали 35-мм кадра в 6,5 раз, эквивалентное фокусное расстояние мы получаем умножением истинного на 6,5. Итого: диапазон ЭФР объектива составляет 35-105 мм. А поделив 16,2 мм на 5,6 мм, получаем кратность зума – 3.

Необходимо помнить, что поскольку светосила – величина относительная, она никак не зависит от размера матрицы.

На более сложных и дорогих объективах можно встретить маркировку 16-35 mm, f/2,8. Это означает, что на всем диапазоне фокусных расстояний светосила постоянна и соответствует диафрагменному числу 2,8. Также встречается маркировка типа 50 mm, f/1,8. Такое обозначение соответствует «объективу с постоянным фокусным расстоянием 50 мм и светосилой 1,8.

Иногда в характеристиках объектива указывается полный рабочий диапазон его диафрагмы (скажем, 2,8-8,0). Не следует путать эти значения со светосилой.

Стоит сказать несколько слов о так называемом «цифровом зуме». Практически в каждой любительской камере присутствует этот режим, и многие производители считают нужным упомянуть о нём на коробке самым крупным шрифтом. Некоторые даже перемножают коэффициент оптического и цифрового увеличения (например, 3 на 4), после чего на голубом глазу заявляют о 12-кратном зуме в компактной «мыльнице». Увы, это не более, чем маркетинговая уловка. Функция цифрового зума всего лишь берёт центральный фрагмент только что снятого кадра и увеличивает его до полноформатного размера методом простой экстраполяции пикселей. Разумеется, потери качества при этом весьма значительны, а кроме того – вы без труда сможете повторить все то же самое в любом растровом редакторе. Так что, каким бы ни было цифровое увеличение, смело игнорируйте этот параметр, и после покупки аппарата сразу же отключайте эту бесполезную функцию

Кроме того, увидев на коробке или корпусе фотоаппарата «подозрительную» цифру, вроде «56x», обращайте внимание не на неё, а на маркировку объектива

Динамический диапазон

Под динамическим диапазоном матрицы подразумевают отношение между максимальным уровнем сигнала фотодиодов и уровнем фонового шума матрицы, т.е., по сути, – отношение между максимальной и минимальной интенсивностью света, которые матрица способна воспринять.

Чем больше фотонов способен уловить фотодиод до того, как он достигнет насыщения, тем большим динамическим диапазоном будет обладать сенсор в целом. Ёмкость фотодиодов пропорциональна их физическому размеру, а потому, при прочих равных условиях, фотоаппарат с бо́льшей матрицей, а значит, и с более крупными фотодиодами, будет обладать большим динамическим диапазоном и меньшим уровнем шума.

Кроме того, бо́льшая матрица обычно означает более высокое максимальное значение чувствительности ISO для конкретной модели фотоаппарата. Ведь повышение ISO в цифровой камере – это всего лишь усиление электрического сигнала непосредственно перед его оцифровкой. Естественно, что вместе с полезным сигналом усиливается и шум, а значит, матрица с большим отношением сигнал/шум обеспечивает более чистую картинку при высоких значениях ISO.

Затвор

Затвор – это устройство, предназначенное для пропускания световых лучей к матрице (пленке) в течение определенного промежутка времени. Этот промежуток, измеряемый в секундах, называется выдержкой. Соотношение диафрагменного числа («диафрагмы») и выдержки составляет экспозицию, или экспопару (см. главу «Экспозамер»). Основной характеристикой затвора является минимальная выдержка, которую он может обеспечить. В большинстве простых компактных аппаратов затвор работает в диапазоне от 5-15 c до 1/1000-1/2000 с. В продвинутые камеры, матрицы которых позволяют работать в более широком диапазоне выдержек, устанавливаются более совершенные затворы, минимальные выдержки которых достигают 1/4000-1/8000 с и короче.

Матрица – аналог пленки

Раньше, когда не было цифровых фотоаппаратов, в качестве светочувствительного элемента, то бишь матрицы, использовалась пленка. В принципе конструкция пленочного фотоаппарата от цифрового не слишком сильно отличается, в последнем больше электроники, а вот «приемник» света совершенно иной.

Когда в пленочном фотоаппарате вы нажимаете на кнопку спуска, открывается затвор, и свет попадает на пленку. До момента закрытия затвора происходит химическая реакция, результат которой – изображение, хранящееся на пленке, но невидимое глазу до момента проявки. Пример такого химического процесса – разложение галогенида серебра на атомы галогена и серебра.

Как видите, сама суть совершенно другая. Пишу это для того, чтобы вы запомнили, что в современном мире матрица выполняет функции пленки, т.е. формирует изображение. Кстати, разница между ними в хранении: пленка является непосредственно и местом хранения конечного изображения, в цифровой фотографии изображение сохраняется на картах памяти.

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.

Как выбрать профессиональный фотоаппарат: основные параметры

Если абстрагироваться от типа модели, то на выбор влияют следующие характеристики:

• количество мегапикселов – камень преткновения новичков в сфере фотографии, от которого зависит разрешение фото. Многие думают, то чем их больше, тем лучше, но слишком большая цифра приводит к увеличению шума на снимке, особенно при матрице небольшого размера;
• размер матрицы – действительно важная цифра. Чем больше матрица, тем меньше шума на фото и тем лучше и глубже оно получится;
• ISO или чувствительность матрицы – параметр, от которого зависит съемка в темноте. Чем он выше, тем больше шанс, что вы сможете сделать снимок лунной дорожки на море или селфи в темном лесу у костра;
• светосила – влияет на качество обратно пропорционально, то есть, чем меньше светосила на краях диапазона зуммирования, тем лучше для фото. Оптимальное значение этого параметра для хорошей мыльницы – f2.8-4.0. При выборе объектива для зеркального фотоаппарата значение светосилы меняется при помощи сменной оптики;
• оптический зум – возможность приближать изображение, лучше всего этот параметр у аппаратов класса ультразум, от чего и название;
• цифровой зум – одна из самых бесполезных возможностей, так как при цифровом приближении серьезно страдает качество изображения;
• стабилизация – сводит к минимуму последствия дрожания рук, бывает оптической, механической и электронной. Первый вариант самый надежный, и его стоит выбирать, если вы часто собираетесь снимать в движении;
• видоискатель – съемка с его помощью значительно уменьшает расход батареи, так как не задействует экран. Кроме того, он очень сильно выручает при съемке против солнца, когда на экране практически ничего не видно;
• питание – здесь вам предстоит сложный выбор между пальчиковыми батарейками и литий-ионным аккумулятором. Последний не в лучшую сторону влияет цену модели и не подходит для использования в других аппаратах, зато его можно перезаряжать, в отличие от батареек. Компромиссный вариант – пальчиковые аккумуляторы, которые можно перезаряжать;
• память – носитель данных принципиальной роли не играет, в большинстве моделей используются SD или microSD-карты. Исключением является продукция компании Sony, в которой используются карты MS. Чем больше показатель объема, тем больше фото вы сможете хранить на карте.

Также, если вы хотите правильно выбрать цифровой фотоаппарат или зеркальную модель для использования вне студии, стоит уделить внимание защите линзы и качеству корпуса. Защита может быть от влаги, пыли и других неблагоприятных факторов, а модель без такой защиты, скорее всего, не переживет съемку в экстремальных условиях. Кстати, под экстремальными условиями для фототехники имеется в виду даже банальный дождь или обилие пыли в воздухе, поэтому защитой пренебрегать на стоит

Традиционно лучшая защита у гаджетов марки Pentax

Кстати, под экстремальными условиями для фототехники имеется в виду даже банальный дождь или обилие пыли в воздухе, поэтому защитой пренебрегать на стоит. Традиционно лучшая защита у гаджетов марки Pentax.

Вес и размер модели выбирается в зависимости от ваших нужд

Если вы часто путешествуете и для вас очень важно иметь возможность быстро достать устройство из кармана, щелкнуть затвором и положить обратно в карман, то зеркалка вам вряд ли подойдет. Не оценят тяжелую и крупную профессиональную технику и походники, а вот для студии имеет смысл только качество съемки, а не размер или вес

Матрица как альтернатива пленки

В те времена, когда цифровой фототехники еще не существовало, светочувствительным элементов, выполняющим функции матрицы, была пленка. Если проанализировать устройство пленочных и цифровых фотоаппаратов, можно увидеть, что существенных отличий между ними не так уж много. Основным отличием как раз и будет схема приема и преобразования света.

Как именно происходит процесс приема света в фотокамере с пленкой? В тот момент, когда фотограф нажимает кнопку спуска, затвор открывается, в результате чего пленка принимает свет.  До того, как затвор вновь закрывается, идет химическая реакция, а ее итогом является формирование фотографии. 

Как вы можете заметить, процесс создания фотоснимка был совершенно иным, и в современных фотоаппаратах матрица выполняет именно функцию пленки, то есть генерирует изображение. Они выполняют совершенно одинаковые функции, разница состоит лишь в технике их выполнения и в хранилище созданного изображения, которым в первом случае выступает пленка, а во втором – карта памяти фотоаппарата. 

Физический размер матрицы

Размер матрицы фотоаппарата – одна из ее важнейших характеристик. Как правило, его указывают в дюймах в виде дроби. Больший размер подразумевает меньшее количество шумов на конечном снимке. К тому же, чем больше физический размер, тем больше световых лучей способна зарегистрировать матрица. Объем и количество лучей напрямую влияют на качество передачи оттенков и полутонов.

Кроп-фактор — это соотношение размеров кадра пленочного фотоаппарата 35 мм к размерам матрицы цифрового фотоаппарата. Все дело в том, что процесс создания цифровой матрицы довольно дорогостоящий, и поэтому производители постарались максимально сократить ее размер.

Чаще всего кроп-фактор используют для замера наиболее точного расстояния фокуса у объектива, устанавливая его на различные приборы. Здесь вступает в игру такое понятие, как эквивалентное фокусное расстояние (ЭФР), которое вычисляется путем умножения фокусного расстояния (ФР) на кроп-фактор. Так, объектив с полнокадровой матрицей (кроп=1) и объективом с ФР 50 мм зафиксирует такое же по размерам изображение, как и кропнутая матрица 1,6 с объективом с ФР 30 мм. В этом случае можно сказать, что ЭФР у этих объективов одинаковое. Ниже приведена таблица, в которой можно провести сравнение, как меняется ЭФР в зависимости от кроп-фактора.

Термины

Объектив фотокамеры (Lens)

Это набор линз, которые расположены друг за другом в цилиндрическом корпусе. Задача объектива уменьшить размер «внешнего» изображения до размера матрицы фотокамеры и сфокусировать это уменьшенное изображение на матрицу. Объектив первый из двух компонентов фотокамеры, которые в наибольшей степени влияют на качество получаемых фотографий.

Один из важнейших параметров объектива это фокусное расстояние, оно указывается в миллиметрах. По этому показателю объективы делятся на две группы:

• Фиксы – объективы, рассчитанные на одно фокусное расстояние. Самый распространенный фикс-объектив имеет фокусное расстояние 35 мм.
• Зумы – объективы, рассчитанные на несколько фокусных расстояний, обычно 3 или 4. Таким объективом можно снимать на разных дистанциях.

Большинство моделей цифровых фотокамер комплектуются зум-объективами. Для зумов, фокусное расстояние указывается как диапазон из меньшего и большего значений – самый «короткий» и самый «длинный» фокусы.

Матрица фотокамеры

Матрица это второй из двух компонентов фотокамеры, которые в наибольшей степени влияют на качество получаемых фотографий.

Электронный компонент – прямоугольная пластина, на которой размещены фотоэлементы. Каждый фотоэлемент преобразует свет, который на него попадает, в электрический сигнал. Количество фотоэлементов на матрице определяет ее разрешение, то есть максимальный размер фотографии, которую можно получить с этой матрицы. Например матрица имеющая 5 миллионов фотоэлементов (5 мегапикселей) позволяет получить фото размером с лист бумаги формата А4 (если точнее 20 х 30 сантиметров).

Но важнее размер матрицы в миллиметрах (длина и ширина). Однако, в спецификациях, чаще всего размер указывается относительными числами. Есть «базовый» размер матрицы равный 24 х 36 мм. Матрица такого размера считается полноразмерной. Проще всего ориентироваться по кроп-фактору матрицы – число 1 это полноразмерная матрица. кроп-фактор  5.62 это самая дешевая и самая маленькая матрица. Чем ближе кроп-фактор к единице, тем крупнее матрица.

Размеры матриц указывают:

Либо в виде такой дроби 2/3″, 4/3″, 1/2.33″ – это длина диагонали матрицы в долях дюйма.

Либо десятичным числом вида 2, 4, 4.8, 5.62 – это кроп-фактор, он указывает на сколько диагональ матрицы меньше диагонали полноразмерной матрицы. Кроп-фактор 4 означает что диагональ матрицы в 4 раза меньше диагонали полноразмерной матрицы.

Размеры матриц (от хороших к плохим):

• Полноразмерная матрица (full frame) 36 х 24 мм.
• APS-H, APS-C – матрицы используются в дорогих зеркальных фотоаппаратах. Кроп-факторы 1.3, 1,5.
• 4/3″ – матрица используется в достаточно дорогих зеркальных фотоаппаратах. Кроп-фактор 2.
• 1″ – матрица используется некоторых в беззеркальных фотоаппаратах, например Nikon 1. Кроп-фактор 2.7.
• 2/3″ – такие матрицы используются в недешевых “мыльницах” Fujifilm (дороже 200 долларов). Кроп-фактор 4.
• 1/1.8″, 1/1.7″ – такие матрицы тоже используются в недешевых “мыльницах”, однако эта матрица меньше чем 2/3″. Кроп-фактор 4.8.
• 1/2.3″, 1/2.33″, 1/2,7″, 1/3″ – самые маленькие дешевые и плохие матрицы. Кроп-фактор 5.6 и выше.

Общий принцип таков – чем больше размер матрицы, тем она чувствительнее, тем меньше шумов она дает при фотографировании.

Видоискатель

Это «прицел» фотокамеры, с его помощью фотограф выбирает объект для снимка. Видоискатель ограничивает взгляд фотографа, рамкой, которая показывает границы будущей фотографии. Кроме этого видоискатель дает фотографу и другую важную информацию – фокус, резкость. Существует три типа видоискателей:

Оптический параллаксный – система линз, которая формирует изображение в рамке. Ось видоискателя не совпадает с осью объектива (это раздельные узлы фотокамеры). Это создает некоторое неудобство для фотографа, так как он видит не совсем такой кадр, какой будет на фотографии.

Оптический без параллакса (зеркальный) –  специальное зеркало, закрепленное внутри фотокамеры, позади объектива и перед матрицей. Это зеркало отражает изображение, получаемое из объектива, в видоискатель. Через такой  видоискатель фотограф видит в точности то, что будет на фотографии.

Дисплейный – изображение, с матрицы, передается на дисплей, расположенный снаружи фотокамеры. Так же как и в случае с зеркальным видоискателем, фотограф видит в точности то, что будет на фотографии.

Электронный – изображение, с матрицы, передается на крохотный окулярный дисплей, который похож по своей форме на оптический.

В цифровых фотокамерах наиболее распространен дисплейный видоискатель.

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.

Функции и разновидности затворов

Важным невидимым механизмом любого аппарата, в том числе устройства зеркального фотоаппарата, является затвор. Его главная функция – пропуск лучей света к матрице, регулирование продолжительности светового потока. Свет пропускается за заданный промежуток времени. Его называют выдержкой (время, за которое открывается затвор).

Помимо этого, затвор защищает матрицу от засветки.

В устройстве цифрового фотоаппарата устанавливается затвор, который открывается и закрывается с очень большой скоростью. Функция регулировки выдержки особенно важна профессионалам. Чем больше выдержка – тем больше света попадает на матрицу.

Существуют различные виды затворов. 

Есть три вида затворов:

Электронный затвор

Процессор включает и выключает сенсор для приема потока света. При таком виде затвора свет на матрицу попадает постоянно, благодаря чему изображение матрицы транслируется на дисплей цифрового фотоаппарата. Электронный затвор в устройстве фотоаппарата позволяет фотографу использовать очень маленькую выдержку (до 1/8000с). Конечно, больше возможностей делают работу с фотоаппаратом лишь интереснее.

У электронного затвора есть свои преимущества: он не издает звуков. К недостаткам можно отнести низкое качество получаемого изображения. Это происходит из-за того, что чтение матрицы происходит последовательно. Для сохранения снимка и избегания эффектов вроде ореола и блюминга устанавливается и механический затвор тоже. Чаще всего это делают в профессиональных фотоаппаратах, где важны даже такие мелочи при настройке.

Механический затвор

Его роль в защите матрицы от маленьких пылинок и грязи. Помимо этого, он дозирует лучи света для матрицы. Однако у таких затворов определенный срок службы.

В современных фотоаппаратах затвор защищает матрицу от попадания пылинок и грязи. Такие мелочи могут навсегда вывести матрицу из строя. Не нужно забывать, что матрица – одна из самых дорогостоящих деталей фотографического аппарата.

Механические затворы бывают двух видов:

• Шторный затвор. Характеризуется большей скоростью и лучшей выдержкой. Строение: он состоит из двух шторок, в щель между ними попадает свет. При снимке первая шторка открывает кадр, вторая – закрывает. Такой вид затвора может искажать снимок, но сохраняет короткую выдержку.
• Центральный затвор. Он состоит из лепестков. Благодаря тому, как они закрываются и открываются, свет распределяется равномерно. Такой затвор устанавливают в объектив между линзами.

Электронно-оптический затвор

Такой вид затвора применяется в устройствах зеркальных фотоаппаратов. Это жидкий кристалл, находящийся между пластинами. Через него проходит свет и направляется к оптическому преобразователю.

Затвор – важная деталь фотоаппарата, позволяющая, пропускать лучи света на матрицу, регулировать выдержку и, собственно, делать снимки.

Заключение

Размер матрицы фотокамеры является самым большим показателем качества изображения

Важно также отметить, что это не единственный показатель качества. Большее количество мегапикселей увеличивает детализацию (но также имеет тенденцию к снижению качества при низкой освещенности)

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

Объектив также играет роль в качестве изображения. Независимо от того, закреплен ли объектив на камере или является сменным.

Большие матрицы камер позволяют получать более качественные изображения. Это особенно актуально при низком освещении, при большем размытии заднего плана и возможности установки большего количества мегапикселей.

Маленькие сенсоры камер, тем временем, предлагают большее увеличение, меньшие габаритные размеры камер и более низкие цены.

Так какой размер матрицы подходит именно вам? Если вы хотите получить максимальное размытие фона и наилучшее качество при низкой освещенности, выбирайте полнокадровую камеру.