Forstå grunnlaget for kamerasensorer

Lyset beveger seg gjennom et objektiv, lukkeren åpnes, og et øyeblikk blir bevart ved å fange det på kameraets sensor. Denne brikken er et absolutt essensielt for å skape digitale bilder. Du kan imidlertid ikke ha en god ide om hvordan alt fungerer. Hvis du ønsker å demystifisere magien til hvordan din digitale speilreflekskamera fungerer, ser ikke lenger enn dagens Basix-artikkel om kamerasensorer.

Megapiksler og oppløsning

Hvis det er en ting som gjennomsnittskamera brukeren vet om et kamerasensor, er det megapikselstallet. Elsket av nybegynnere, bestemmer mengden piksler på kameraets sensor mengden data som kan fanges.

Hva betyr megapiksler faktisk? Hver "megapiksel" en million piksler kan fange biter av farge som vil resultere i et bilde. La oss ta en fil fra min Nikon D300 for eksempel. Maksimal oppløsning på en fil produsert av D300 er 4288 x 2848. På lengre side av et bilde er 4 288 piksler, mens den kortere siden har 2848 piksler. Hvis vi multipliserer 4288x2848, er det resulterende tallet 12,2 millioner. Vil du vite D300s megapixeltall? Du gjettet det, 12,2 megapiksler. (Nikon sitater det som 12.3.)

Mens megapiksler er en verdifull måling av kamerasensorens evner, er flere megapiksler ikke alltid bedre. Én grunn til at kamerafirmaer har noe avkortet antall megapiksler som de vil sette inn i en sensor, er at flere megapiksler vanligvis betyr høyere lydnivå.

Det er også en lov om avtagende avkastning. Digitalkameraer har i mange år produsert store utskriftsstørrelser med 6 eller færre megapiksler. Dette kommer ikke til å endres. Et kamera som du skal kjøpe i dag, er nå i stand til å produsere store utskrifter. Men før du oppgraderer til 18 megapikselkameraet, spør deg selv hva du vil bruke den massive oppløsningen til. Selv om profesjonelle kan trenge store mengder oppløsning for deres formål, hvis du bare har begynt med fotografering, ikke kjøp inn i megapikselmyrten.

Ikke misforstå, å ha den ekstra oppløsningen for beskjæring er flott. Bare kjøp ikke ett kamera over en annen for megapiksler alene. Til slutt er megapiksler et mål på bare ett av kameraets evner.

Støy og sensorfølsomhet

Et kameras "ISO" -innstillinger justerer sensitiviteten til sensoren til lys. I filmkamera dager var ISO knyttet til filmen du lastet inn i kameraet, og kan ikke endres. Digitale sensorer har fordelen av å være justerbar fra skudd til skudd.

Du kan kanskje vite at når du er i svakt lys, bør du vurdere å støte på ISO for å imøtekomme en brukbar lukkerhastighet. En venn spurte meg om at siden en høyere ISO tillatt for større lysopptak, hvorfor skulle vi ikke alltid sette ISO så høyt som det kunne gå? Var dette ikke det samme som en super rask linse eller en langsommere lukkerhastighet?

Han var rett i å tenke at dette var tilfellet - faktisk øker ISO-standarden tillater mer lukkerhastighet eller blenderåpning. Dette kommer imidlertid til en pris. Et kamerasensor fungerer best ved lavest ISO. Ved denne innstillingen, vil du se de beste farger, laveste lydnivå, og den overordnede høyeste bildekvaliteten.

Støy er i utgangspunktet den digitale æra som er ekvivalent med korn. Det er alle de fine, små prikkene du vil se, spesielt i mørke skudd. Jeg har utført noen tester under med min Nikon D300, slik at du kan se forskjellene i ISO.

Etter hvert som ISO-innstillingen øker, kan bildet øke i støy og redusere den totale kvaliteten.

Fra sensor til sensor, varierer ISO-ytelsen. En av de største fremskrittene i nyere kamerateknologi er de høye ISO-egenskapene til moderne kameraer. Gårdagens ISO 400 matches nå i kvalitet med dagens ISO 800. Grensen for lavt lys ytelse fortsetter å bli presset til nivåer som aldri før var mulig.

Sensorstørrelse

Ikke alle kamerasensorer bygges likt. Hvert selskap bruker sin egen teknologi og spesifikasjoner for å bygge de nyeste sensorene for de nyeste kameraene. Spesifikasjonene som brukes har stor innvirkning på sensorens generelle kvalitet, og som følge derav bildene som er laget med den.

En av de viktigste faktorene som bestemmer bildekvalitet er den fysiske størrelsen til denne sensoren. Dette er grunnen til at en DSLR skal produsere bedre bilder enn nesten alle punkter og skyte. Størrelsen på sensoren i en lommeformet kamera er bare en brøkdel av sin SLR-motpart. Vanligvis vil større sensorer også fungere bedre i høy ISO-situasjoner - en effekt som sikkert kan oppleves når man sammenligner poeng og skudd til til og med inngangsnivå DSLRs.

Nå kan det hende du har hørt om en effekt som kalles en "crop factor". Dette begrepet hjelper oss med å beskrive størrelsen på en kamerasensor i forhold til en "standard" størrelse. Hva er denne standardstørrelsen? Referansepunktet er en "full frame" sensor, noe som betyr en sensor som er like stor som en 35mm filmramme. Enhver sensor som er mindre enn en full rammesensor, vil oppleve avgrøtningsfaktoren.

Den røde boksen representerer området som vil bli fanget av en fullrammesensor, mens det blå området er respresentativt av et avgrøntfaktorkameraens synsfelt.

Du vet sikkert at å beskjære et bilde er å bruke en valgt del av bildet, eller å i utgangspunktet velge en mindre del av bildet. På et avkastningsfaktor kamera får du et synsfelt som er strammere enn det for en full rammesensor.

Tro det eller ei, det er sensorer større enn 35mm "full frame" størrelser. Digitalt mediumformat er et voksende felt som er favorisert av produkt- og studiofotografer for den massive oppløsningen som kan tilbys. Fase One tilbyr nå et mediumformat 80 megapikselkamera og konkurrenter som Mamiya og Hasselblad er sikker på å følge med lignende tilbud.

Hvordan fungerer en sensor?

I dag er våre sensorer digitale. For år siden var "sensoren" film. Begge disse er i hovedsak det medium som bilder blir tatt opp. Et objektiv pluss en type sensor er grunnleggende ligningen for å skape et bilde. Det er mange andre deler i maskinen, men disse er de to tastene for å skape et bilde.

Som nevnt tidligere, er det noen få forskjellige teknologier som kjører kamerasensorer. To av de mest populære typene sensorer er "CCD" (charge-coupled device) og "CMOS" (komplementær metalloksid halvleder). CCD sensorer arbeider ved å transportere elektrisk ladning og konvertere den til et digitalt signal. CMOS-sensorer bruker røde, grønne og blå fargefiltre og sender data gjennom metallledninger og på fotodioder. De fleste moderne sensorer er av CMOS-sorten. CCD-sensorene hadde noe nådd sine teknologiske grenser og mindre vanlige i digitale kameraer.

I tillegg til den vanlige CCD og CMOS har Sigma utviklet sin egen type sensor kalt "Foveon" som har forårsaket ganske røre. Ved hjelp av en proprietær teknologi hevder Sigma at deres nye SD1-kamera vil kunne oppnå 46 megapiksler med en APS-C-størrelse sensor. Dette gjøres ved å bruke en trelags sensor, hvor hvert lag er ansvarlig for 15,3 megapiksler. Noen har bestridt den totale gyldigheten av dette høye kravet, og med kameraet ennå å bli utgitt, er juryen fortsatt ute. Men "Foveon" -sensoren har eksistert i noen år nå, og andre kameraer (lavere oppløsning) har blitt laget med den. Du kan gjøre noen undersøkelser og se om du foretrekker resultatene fra denne sensoren.

Sigma's Foveon-sensorteknologi krever ultra høyoppløsninger ved bruk av en unik lagdelt sensor.

Sensor Care

Har du lagt merke til noen mørke flekker på bildene dine? Kanskje mens du tar et landskapsfoto, ser du noen små, mørke områder på den lyse blå himmelen. Selv om du enkelt kan klone dem ut i Photoshop, det du ser er støv flekker på sensoren. Nærmere bestemt er støvpunktene på filteret på toppen av sensoren.

Selv om det ikke er et stort problem, er de en irritasjon som du kanskje vil takle. Det er et par skritt som du kan ta for å befri din sensor av støvbunniene. Det første jeg vil anbefale, er å bruke et "Rocket Blower" stilverktøy for å prøve å blåse løs støv av sensoren. Disse er et flott verktøy for å ha hånden for alle typer opprydding av kamerautstyr.

For å bruke rakettblåseren, sett først kameraet i pære lukkerhastighetsmodus. I denne modusen åpner lukkerknappen lukkeren og eksponerer sensoren til den slippes ut. Å gjøre det gir tilgang til den vanligvis beskyttede sensoren. Når speilet er opp, bruk rakettblåseren til å blåse noen få luftputer inn i sensorområdet. Ved å holde kameraet opp ned, sikrer du at tyngdekraften kommer til å fungere ved å skyve støv ut.

En Rocket Blower er et flott verktøy for sensorrengjøring.

Den alternative metoden er å bruke "kontakt" rengjøring, eller en metode for rengjøring der sensoren berøres for å fjerne støv og partikler. Denne typen rengjøring er vanligvis ansatt når støvet er mer alvorlig. Det finnes en rekke metoder, noen bruker sensorbørster og andre ved hjelp av flytende løsninger.

Husk seriøse gear kan skrike på deg for å bruke denne metoden. Ved bruk av pæreutløsermodusen betyr at sensoren er på, og en ladet sensor (spesielt en CCD-sensor) vil faktisk tiltrekke seg støv med en statisk liknende tegning. For å "rengjøre kameraet" på riktig måte, se i brukerhåndboken. Det er vanligvis en rengjøringsmodus som gir tilgang til sensoren mens den er av, selv om du kanskje må kjøpe en spesiell plugg. Med dette er tankene, har jeg renset mine sensorer ved å bruke metodene ovenfor i mange år uten merkbare negative effekter.

Når kameraet trenger en mer seriøs rengjøring, sender jeg det av, enkelt som det. Det er ikke verdt å risikere at kameraet prøver en hjemmehakk.

Konklusjon

Digitalkamera sensoren har revolusjonert fotografering. Med teknologi som ser ut til å forbedre hverdagen, hvem vet hva som kan være mulig i de neste årene? De siste 10 årene har sett den digitale sensoren blitt en del av hverdagen, og de neste 10 kan være like spennende som høy ISO-ytelse og bildekvalitet bedre.