Матрица. Это панель, состоящая из чувствительных сенсоров, которые преобразуют свет в фотоны (электронные сигналы). Чем выше яркость, тем сильнее сигнал. Для получения информации о цвете: на сенсор наносится цветовой фильтр, который пропускает только один из спектров света (красный, зелёный или синий). При чём зелёных фильтров на матрице вдвое больше, т.к. человеческий глаз наиболее чувствителен к этому оттенку. На основе полученных данных, процессором фотоаппарата формируется готовое изображение.
В середине прошлого века размер матрицы было принято указывать в дюймах в виде выражений: 1/3,2"; 1/2,5"; 1/1,8". На самом деле это был размер диаметра круглого видоискателя телекамер того времени. Сама же диагональ светочувствительной прямоугольной (4:3) матрицы была размером 2/3 от диаметра видоискателя. Но матрицу не стали пересчитывать, оставив ей тот же параметр, что и диаметр "зрачка". Круглые видоискатели уже давно вышли из обихода, но принцип измерения матриц остался тот же, что и раньше: "зрачковый".
Но и это не вся хитрость маркетинга: указывая в характеристике размер матрицы, производители просто отбрасывают остатки, не округляя их. К примеру, если вы захотите подсчитать диагональ 1/1,8" матрицы, у Вас никогда не получится: 8,93 мм. Дело в том, что настоящий размер этой матрицы в цифровых дюймах равен 1/1,89".
Для измерения качества съёмки цифрового фотоаппарата принято учитывать количество пикселей матрицы, т.е. количество чувствительных сенсоров, часть из которых выполняет другие функции. Количество пикселей, без учёта стабилизационных, принято называть "эффективными", непосредственно из которых, и формируется графический файл. Чем больше мегапикселей, тем меньше цифровых шумов и выше детализация снимка. Что бы проверить это, я сделал небольшой подбор выкадровок из фотографий (съёмка производилась без фотовспышки
со статичной поверхности)
Честно говоря, если сравнивать первые два снимка, то разницу по детализации незаметно совсем. Другое дело, если говорить о шумах, то на 7-ми мегапиксельном снимке, их чуть-чуть поменьше. В целом складывается ощущение, что первый снимок подвергся меньшему сжатию JPG, при котором объём файла увеличился на 120% (почти 3 мегабайта). Другими словами: семь мегапикселей против пяти на матрице одного размера, большим преимуществом не назовёшь. Особенно, если это касается любительских фотоснимков, где для печати
фотографии форматом А4, достаточно снимка в 3 мегапикселя. Что же касается сравнения двух, 5-ти мегапиксельных снимков, то может показаться, что фотография на матрицу 1/1.8" имеет лучшее качество. Определённая доля правды тут есть, но на самом деле правый снимок меньше подвергся обработке процессором фотоаппарата. Из чего следует, что слепо полагаться на количество мегапикселей не стоит. Цифровой фотоаппарат, это не только матрица, но ещё и объектив, жк – экран, вспышка и многое другое о котором я расскажу
далее.
Цифровые фотоаппараты
(Часть2: Объективы)
Объектив фотоаппарата, подобно человеческому глазу улавливает свет. Но не всё так просто, как может показаться, на первый взгляд. Давайте рассмотрим основные этапы прохождения света через объектив прежде, чем он фиксируется на светочувствительной матрице.
1. Луч света попадает из среды "воздух" в среду "стекло" при этом часть света отражается от поверхности линзы. Для уменьшения этого эффекта используют линзы с тонким слоем прозрачного вещества. Такие линзы называют "просветлённые".
На этом же этапе происходит разложение светового спектра на различные по длине волны: цвет.
2. Следом за собирающей линзой сразу стоит рассевающая линза, это позволяет собрать спектр обратно в луч. Как правило, это достигается линзами с различным коэффициентом преломления света.
3. При выходе из линзы, волны всё ещё рассеяны и составляют радужный спектр. Они соединятся только в одной точке, в точке фокуса. С учётом того, что отражённый свет любой точки, снимаемого объекта, проходит через все точки линзы, мы получаем многочисленные проекции. Нужно отметить, чем ближе к краю линзы проходит свет, тем ближе располагается фокусная точка от линзы. Для того чтобы отсеять лишние лучи (проекции) используется круглое отверстие (диафрагма).
4. Желтым пунктиром на рисунке показан принцип работы диафрагмы, точнее что было бы если она не использовалась. Тогда, мы бы не получили картинку пригодную для записи. Смотрим дальше.
К сожалению, расположение диафрагмы после линзы, деформирует проекцию изображения. Картинка приобретает выпуклую форму из центра. А установка диафрагмы перед линзой, наоборот втягивает изображение. Из рисунка видно, как устраняется эта проблема: путём установки дополнительной линзы. Изображение "раздувается", но проходя ещё рез одну линзу приобретает правильную геометрию.
5. В итоге лучи собираются, только на последнем этапе.
Расстояние от первой линзы, до точки фокусировки называют фокусным расстоянием объектива. Чем больше фокусное расстояние, тем больше объектив способен к увеличению. Но к сожалению, для длинного фокуса используется меньший размер диафрагмы, иначе снимки не будут чёткими, а значит меньше света пройдёт сквозь объектив. Поэтому для качественной записи картинки потребуется больше времени. И если в этот момент происходит сдвиг, что неизбежно при съемке с рук, то картинка смазывается.
Размер диафрагмы принято обозначать в виде выражения 1/2.8 или f/2.8. Так же этот размер называют светосилой объектива. Конечно, это неправильно но, тем не менее, по этим данным можно судить о светосиле, поэтому и мы будем так её называть.
Ещё один подводный камень скрывается в фокусном расстоянии. У каждого объектива оно своё, но несмотря на это, два разных по диаметру объектива, могут получить абсолютно одинаковый по размеру снимок. Эталоном было принято фокусное расстояние для плёночного фотоаппарата с 35мм пленкой (120 лет развития, всё таки, не хухры мухры). Размер фокусного расстояния указывается в миллиметрах. У объективов с переменным фокусным расстоянием указывается диапазон, например: эквивалентрое фокусное расстояние равно 35-140мм.
Человеческий глаз имеет эквивалентный фокус 50мм. Поэтому принято считать, что все объективы, имеющие фокус менее 50-ти мм называются: широкими, если больше: длинными.
Нужно отметить, что в связи с неравномерным световым потоком через линзу, её искусственно затемняют в центре, чтобы получить изображение одинаковой освещённости, как в центре, так и по краям.
Итог. Основным достоинством объектива является его светосила. Чем больше её значение, тем меньше смазанных снимков вы получите при съёмке с рук. А это значит, что ваше настроение не будет испорчено.
К примеру, вы теряетесь в выборе между Nikon S1 (35-105, f/3.0-5.4) и Sony DSC-T5 (38-114, f/3.5-4.4). Эти две модели имеют перископ для вертикального размещения объектива и уменьшения толщины фотоаппарата, а также 3-х кратный оптический зум (увеличение), но разные значения светосилы. На коротком фокусе оптика у Nikon сильнее, чем у Sony (1/3.0) > (1/3.5), но на длинном всё на оборот (1/5.4) < (1/4.4).
На мой взгляд, на обеих моделях не стоит пользоваться зумом вообще, поэтому я бы выбрал Nikon S1, потому что, при съёмке на коротком фокусе, риска появления смазанных снимков будет гораздо меньше.
И на десерт: схема объектива с переменным фокусным расстоянием. Это на тот случай, если кого-то смутит, высокая стоимость данной конструкции.
Также для стабилизации изображения могут используются объективы с оптическим стабилизатором, но его стоимость от этого не уменьшается, а даже наоборот. У каждой фирмы свой принцип работы таких устройств. Canon - управляет линзами при помощи данных получаемых матрицей. SONY - использует датчик положения в пространстве, но на практике метод Canon гораздо эффективнее. Спросите почему!? Об этом я расскажу
в следующем выпуске, после прочтения которого, вы уже сможете самостоятельно оценить цифровой фотоаппарат по его параметрам.
