матрица

Цифровые матрицы и коэффициент контрастности

Наше зрение и матрица фотокамеры реагируют на свет одинаковым образом — фотоны попадают на рецепторы (либо на рецепторы сетчатки глаза, либо на фотоэлементы матрицы), вызывая сигнал, сила которого пропорциональна количеству фотонов, попадающих на рецептор в определенный промежуток времени.

На сетчатку глаза свет воздействует непрерывно, и реакция сетчатки со временем угасает, но в случае с камерой эффект накапливается — открывается затвор, фотоны воздействуют на фотоэлемент некоторое время, а затем затвор закрывается. В этот момент упавшие на матрицу фотоны «подсчитываются)-, и матрица выдает цифровой сигнал, пропорциональный количеству света, полученного за время экспонирования.

фотография hdr

Читать далее →

Зонная система для цифровых фотокамер

Простейший подход к применению зонной системы состоит в том, чтобы работать с освещенными участками и не обращать внимание на затененные. Начните с выбора самых важных освещенных участков, но не крохотных и не тех, на которых нет деталей. Выберите самую ярко освещенную важную часть пейзажа, которая должна иметь детали и текстуру на снимке. Затем решите, к какой зоне относится этот освещенный участок. Это совсем не трудно, поскольку выбирать на самом деле придется одно из двух. Зона 5 — это не освещенный участок, а стандартный серый тон. Зона 8 — белый тон, слишком светлая для того, чтобы быть значимым освещенным участком. Остаются Зона 6 или Зона 7. К Зоне 7 отнесите белые или почти белые объекты — белую воду, снег, светлый песок, очень светлый камень.

К Зоне 6 — любые другие освещенные участки, в том числе бежевые, желтоватые, светло-зеленые, любого другого цвета, который можно назвать светлым или пастельным.

Зонная система

Гора Уильямсон со стороны Манзанара, Сьерра-Невада, Калифорния, 1945 г. Автор — Энсел Адамс. Эти горы, освещенные сзади, напоминают горы Гранд-Титон на знаменитом снимке Майнора Уайта (1959 г.). Снимок очень эмоционален и может вызвать возвышенные духовные переживания.

СТО шин из Германии предлагает своим клиентам только качественные б.у. шины немецкого производства по доступным ценам. Летние шины 195.60 r15 от различных немецких производителей только в интернет магазине СТО шин Киев.

Читать далее →

Светочувствительность ISO

Матрица цифрового фотоаппарата обладает неким базовым значением чувствительности. В цифровой фотографии параметр чувствительности принято обозначать как ISO Speed Rating.

Он зависит, в основном, от физического размера матрицы, размера ее ячеек и, в меньшей степени, от применяемых при изготовлении технологий. Все прочие значения чувствительности, доступные через меню камеры или устанавливаемые автоматически, есть результат работы электронного усилителя (или делителя, если чувствительность требуется уменьшить). Очевидно, что усилитель одновременно увеличивает как полезный сигнал, так и шумы.

С позиций экспонометрии управление чувствительностью многократно расширяет диапазон приемлемых условий освещения в сцене. Если в пленочной камере фотограф вынужден самостоятельно рассчитывать чувствительность пленки в данных условиях и менять пленку при смене освещения, то в ЦФК все происходит в автоматическом режиме. В крайнем случае, владелец цифровой камеры может установить значение чувствительности вручную.

В пленочной фотографии ряд значений чувствительности стандартизирован. В цифровой фотографии некоторые фирмы придерживаются стандартного ряда ISO, а другие добавляют собственные значения. Сравните значения чувствительности, доступные из меню, в некоторых цифровых камерах верхнего сегмента компактного класса.

Автоматика системы экспозамера хорошей цифровой камеры крайне неохотно идет на изменение параметров чувствительности. Но если условия съемки не соответствуют диапазону маневра диафрагмой и выдержкой, приходится подключать к управлению экспозицией изменение чувствительности. В так называемых творческих режимах съемки (приоритет выдержки, приоритет диафрагмы) автоматике системы экспозамера деваться некуда, так как фотограф отдает ей в управление только два параметра, один из которых — чувствительность.

Фотограф может задать чувствительность вручную через меню камеры. Но пользоваться этой функцией следует с большой осторожностью. По меньшей мере, надо изучить, как влияет повышение чувствительности на уровень шумов. Предсказать что-либо заранее на основании технических характеристик камеры трудно, поскольку методика измерения шумов не нормирована, и что считать приемлемым качеством, каждый производитель решает сам. Точно так же и каждый владелец камеры самостоятельно решает, при каком ISO Speed Rating качество снимков остается удовлетворительным.

Принципиально надо понимать, что если в характеристиках камеры записано ISO 3200, это «круто» только на бумаге. На практике сверхвысокая чувствительность никак не расширит диапазон применения камеры, и, скорее всего, останется невостребованной технической «фичей».

Чувствительность и шумы

Теоретически, светочувствительный элемент матрицы способен регистрировать единичный фотон света. На практике это далеко не так, поскольку в ячейках всегда присутствуют собственные электрические шумы.

Для каждой матрицы существует некий порог чувствительности, ниже которого информацию выделить из шума нельзя. Повышение чувствительности неизбежно приводит к увеличению доли шума в регистрируемом оптическом изображении.

В общем случае, чем меньше размер ячейки матрицы, тем больше уровень шумов и ниже чувствительность. Однако применение одной и той же модели матрицы в разных фотокамерах совершенно не гарантирует одинаковую чувствительность. Дело в том, что уровень шумов на реальном снимке также зависит от методов обработки изображения внутри камеры. Если усреднить типичные значения реальных шумов для разных аппаратов и привести их к приемлемому уровню (любительское качество), можно получить ориентировочные значения «стандартной» чувствительности матриц одного типоразмера. В конкретных моделях ЦФК чувствительность может отличаться от стандартной на 20-30%, как в большую, так и в меньшую сторону.

Измерение чувствительности в единицах ISO цифровая фотография унаследовала от химической. В цифровой фототехнике используют индекс ISO (ISO Speed Rating), который можно выбрать в меню.

Надо понимать, что если выбранное значение чувствительности превышает стандартное значение для данного типоразмера матрицы, на снимке появятся паразитные шумы. Только от совести производителя зависит, при каком уровне шума он посчитал чувствительность приемлемой. Одна камера на установке ISO 100 может «шуметь» так же, как другая камера на ISO 400. При прочих равных условиях меньше предрасположены к шумам большие матрицы (по геометрическим размерам, а не мегапикселам).

Размер ячейки матрицы и типоразмер

Размер матрицы, ее емкость и размер ячейки тесно связаны между собой. Очевидно, что увеличение емкости при неизменном размере матрицы приведет к уменьшению размера одной ячейки. Казалось бы, что в этом нет ничего страшного, наоборот, маленькие ячейки обеспечат лучшую резкость изображения. Но не все так просто.

На маленькую ячейку попадает меньше света, ее способность преобразовывать световую энергию в электрическую падает, растут шумы, что не лучшим образом сказывается на чувствительности. Особенно, если вы используете светофильтры, вам может потребоваться замена фильтра http://garage96.ru/.
Эмпирически установлено, что оптимальный размер ячейки находится в диапазоне 6-9 микрон. Если ячейка меньше, возникают проблемы с чувствительностью, если больше — становится заметной ступенчатость контрастных границ в изображении.
Маленькие (меньше 5 микрон) ячейки большинства матриц фотокамер ультракомпактного и компактного класса не позволяют получить высокую чувствительность, поэтому возникают проблемы со съемкой в сумерках, в лесу, в помещениях. Обычно недостаток чувствительности компенсируется использованием встроенной вспышки.

Типоразмер

Среди цифровых фотоаппаратов есть модели, размер матрицы которых аналогичен кадру 35-мм пленки. Однако пока такие образцы дороги и применяются в профессиональной сфере. Более дешевые матрицы имеют меньшую площадь и устанавливаются в камеры полупрофессионального и компактного класса.

С размером матрицы тесно связано фокусное расстояние объектива. Поэтому потребовалось как-то стандартизировать размеры сенсоров, чтобы не конструировать свой объектив для каждой матрицы. Для этого воспользовались довольно запутанной системой типоразмеров, пришедшей из видеотехники. Подробно разбирать ее не имеет смысла, но оценивать соотношение площадей различных сенсоров необходимо. Принцип оценки очень прост: чем больше площадь сенсора, тем лучше.