De basisprincipes van camerasensoren begrijpen

Licht reist door een lens, de sluiter gaat open en een moment wordt bewaard door het vast te leggen op de camera's sensor. Deze chip is absoluut noodzakelijk bij het maken van digitale afbeeldingen. U hebt echter misschien geen goed idee van hoe het allemaal werkt. Als je de magie van hoe je digitale SLR werkt wilt demystificeren, hoef je niet verder te zoeken dan het Basix-artikel van vandaag, alles over camerasensoren.

Megapixels en resolutie

Als er iets is dat de gemiddelde camera-gebruiker weet van de sensor van een camera, is dit het aantal megapixels. Geliefd bij de beginner bepaalt de hoeveelheid pixels op de sensor van een camera de hoeveelheid gegevens die kan worden vastgelegd.

Wat betekenen megapixels eigenlijk? Elke megapixel van een miljoen pixels kan stukjes kleur vastleggen die resulteren in een afbeelding. Laten we een bestand nemen van mijn Nikon D300 bijvoorbeeld. De maximale resolutie van een bestand geproduceerd door de D300 is 4288 x 2848. Aan de lange kant van een afbeelding staan ​​4.288 pixels, terwijl de korte zijde 2.848 pixels heeft. Als we 4288x2848 vermenigvuldigen, is het resulterende aantal 12,2 miljoen. Wil je het aantal megapixels van de D300 kennen? Je raadt het al, 12,2 megapixels. (Nikon citeert het als 12.3.)

Hoewel megapixels een waardevolle meting zijn van de mogelijkheden van een camerasensor, is meer megapixel niet altijd beter. Een reden dat camerabedrijven het aantal megapixels enigszins hebben beperkt tot een sensor, is dat meer megapixels meestal hogere niveaus van ruis betekent.

Er is ook een wet van afnemende opbrengsten. Digitale camera's kunnen al jaren grote printformaten produceren met 6 of minder megapixels. Dit gaat niet veranderen - elke camera die je vandaag gaat kopen, kan nu grote afdrukken produceren. Vraag voordat je gaat upgraden naar de 18 megapixelcamera, echter waarvoor je die enorme resolutie wilt gebruiken. Professionals hebben misschien enorme hoeveelheden resolutie nodig voor hun doeleinden, als je net begint met fotografie, koop dan niet in de megapixel-mythe.

Begrijp me niet verkeerd, het hebben van de extra resolutie voor bijsnijden is geweldig. Koop de ene camera niet over de andere alleen voor megapixels. Concluderend, megapixels zijn een maat voor slechts een van de mogelijkheden van een camera.

Ruis en sensorgevoeligheid

De "ISO" -instellingen van een camera passen de gevoeligheid van de sensor voor licht aan. In de filmcameradagen was de ISO gekoppeld aan de film die u in de camera hebt geplaatst en kon deze niet worden gewijzigd. Digitale sensoren hebben het voordeel dat ze van foto tot opname kunnen worden aangepast.

Je weet misschien dat wanneer je weinig licht hebt, je zou moeten overwegen de ISO te verhogen om een ​​bruikbare sluitertijd te krijgen. Een vriend vroeg me ooit dat, aangezien een hogere ISO meer lichtopname toestaat, waarom zouden we niet altijd de ISO zo hoog mogelijk instellen? Was dit niet hetzelfde als een supersnelle lens of een langere sluitertijd?

Hij had gelijk als hij dacht dat dit het geval was - sterker nog, het verhogen van de ISO maakt meer sluitertijd of diafragma-flexibiliteit mogelijk. Dit brengt echter kosten met zich mee. De sensor van een camera werkt het beste met de laagste ISO. Bij deze instelling ziet u de beste kleuren, de laagste hoeveelheid ruis en de allerhoogste beeldkwaliteit.

Ruis is in feite het digitale tijdperk-equivalent van graan. Het zijn al die fijne stipjes die je zult zien, vooral bij donkere foto's. Ik heb hieronder enkele tests uitgevoerd met mijn Nikon D300, zodat je de verschillen in ISO kunt zien.

Naarmate de ISO-instelling hoger wordt, kan het beeld in ruis toenemen en de algehele kwaliteit afnemen.

Van sensor tot sensor, de ISO-prestaties variëren. Een van de grootste stappen in de recente cameratechnologie zijn de hoge ISO-mogelijkheden van moderne camera's. De ISO 400 van gisteren is nu in kwaliteit vergeleken met de ISO 800 van vandaag. De grenzen van de prestaties bij weinig licht worden nog steeds op niveaus gedrukt die nog nooit eerder mogelijk waren.

Sensor grootte

Niet alle camerasensors zijn gelijk gebouwd. Elk bedrijf gebruikt zijn eigen technologieën en specificaties bij het bouwen van de nieuwste sensoren voor de nieuwste camera's. De gebruikte specificaties hebben een grote impact op de algehele kwaliteit van de sensor en als gevolg daarvan de gemaakte foto's.

Een van de belangrijkste factoren die de beeldkwaliteit bepalen, is de fysieke grootte van deze sensor. Dit is de reden waarom een ​​DSLR betere beelden gaat produceren dan bijna elk punt en elke opname. De grootte van de sensor in een camera op zakformaat is slechts een fractie van zijn spiegelreflexcamera. Meestal presteren grotere sensoren ook beter in situaties met hoge ISO-waarden - een effect dat zeker kan worden waargenomen bij het vergelijken van punten en opnamen met zelfs instap DSLR's.

Inmiddels heb je misschien gehoord van een effect dat een "crop-factor" wordt genoemd. Deze term helpt ons de grootte van een camerasensor te beschrijven in relatie tot een "standaard" formaat. Wat is deze standaard maat? Het referentiepunt is een "full frame" -sensor, wat betekent dat een sensor dezelfde grootte heeft als een filmframe van 35 mm. Elke sensor die kleiner is dan een volformaat sensor, zal de crop-factor ervaren.

Het rode vak geeft het gebied weer dat zou worden vastgelegd door een volformaat sensor, terwijl het blauwe gebied representatief is voor het gezichtsveld van een cropfactorcamera.

U weet waarschijnlijk dat het bijsnijden van een afbeelding een geselecteerd deel van de afbeelding is of in feite een kleiner deel ervan selecteert. Op een cropfactor-camera krijgt u een gezichtsveld dat strakker is dan dat van een volformaat sensor.

Geloof het of niet, er zijn sensoren groter dan 35mm "full frame" -formaten. Digitaal mediumformaat is een groeiend veld dat door product- en studiofotografen wordt bevoordeeld vanwege de enorme resolutie die kan worden geboden. Phase One biedt nu een middelgrote 80-megapixelcamera en concurrenten zoals Mamiya en Hasselblad zullen zeker volgen met vergelijkbare aanbiedingen.

Hoe werkt een sensor?

Tegenwoordig zijn onze sensoren digitaal. Jaren geleden was de "sensor" film. Beide zijn in wezen het medium waarop beelden worden opgenomen. Een lens plus een bepaald type sensor is de basisvergelijking voor het maken van een afbeelding. Er zitten veel andere stukken in de machine, maar dit zijn de twee sleutels voor het maken van een afbeelding.

Zoals eerder vermeld, zijn er een paar verschillende technologieën die camerasensors aansturen. Twee van de meest populaire soorten sensoren zijn "CCD" (charge-coupled device) en "CMOS" (complementaire metaaloxide halfgeleider). CCD-sensoren werken door elektrische lading te transporteren en om te zetten in een digitaal signaal. CMOS-sensoren gebruiken rode, groene en blauwe kleurenfilters en geven gegevens door via metalen bedrading en fotodiodes. De meeste moderne sensoren zijn van de CMOS-variëteit. De CCD-sensoren hadden hun technologische limieten enigszins bereikt en minder gebruikelijk in digitale camera's.

Naast de gewone CCD en CMOS heeft Sigma een eigen type sensor ontwikkeld, genaamd "Foveon", dat behoorlijk wat opschudding heeft veroorzaakt. Met behulp van een gepatenteerde technologie beweert Sigma dat hun nieuwe SD1-camera 46 megapixelafbeeldingen kan bereiken met een APS-C-sensor. Dit wordt gedaan door een drielaagse sensor te gebruiken, waarbij elke laag verantwoordelijk is voor 15,3 megapixels. Sommigen hebben de totale geldigheid van deze verheven claim betwist en met de camera die nog moet worden uitgebracht, is de jury nog steeds uit. Maar de "Foveon" -sensor bestaat nu al een paar jaar en er zijn andere (lagere resolutie) camera's mee gemaakt. U kunt wat onderzoek doen en kijken of u de resultaten van deze sensor verkiest.

Sigma's Foveon-sensortechnologie claimt ultrahoge resoluties door het gebruik van een unieke gelaagde sensor.

Sensor zorg

Heb je donkere plekken op je foto's opgemerkt? Misschien merk je tijdens het maken van een landschapsfoto een paar kleine donkere gebieden op de heldere blauwe lucht. Hoewel je ze gemakkelijk in Photoshop kunt klonen, zie je stofvlekken op de sensor. Preciezer gezegd, de stofdeeltjes bevinden zich op het filter bovenop de sensor.

Hoewel het geen enorm probleem is, zijn ze een ergernis waar je misschien mee wilt omgaan. Er zijn een paar stappen die u kunt nemen om uw sensor van de stofbunnies te verwijderen. Het eerste dat ik zou aanraden is om een ​​"Rocket Blower" -gereedschap te gebruiken om te proberen stof van de sensor af te blazen. Dit zijn geweldige gereedschappen om bij de hand te hebben voor alle soorten cameratoebehoren.

Om de Rocket Blower te gebruiken, plaatst u uw camera eerst in de modus bulb-sluitertijd. In deze modus wordt de sluiter geopend door de ontspanknop ingedrukt te houden totdat de sensor wordt ontgrendeld. Hierdoor krijgt u toegang tot de meestal beschermde sensor. Nadat de spiegel is opgestaan, gebruikt u de raketaanjager om een ​​paar luchtjes in het sensorgebied te blazen. De camera ondersteboven houden zorgt ervoor dat de zwaartekracht zijn steentje bijdraagt ​​om stof uit te duwen.

Een Rocket Blower is een geweldig hulpmiddel voor sensorreiniging.

De alternatieve methode is om "contact" -reiniging of een reinigingsmethode te gebruiken waarbij de sensor wordt aangeraakt om stof en deeltjes te verwijderen. Dit type reiniging wordt meestal gebruikt als het stof ernstiger is. Er zijn een aantal methoden, sommige met sensorborstels en andere met vloeibare oplossingen.

Houd er rekening mee dat serieuze vertragingen je kunnen schreeuwen om deze methode te gebruiken. Het gebruik van de bulb-sluitermodus betekent dat de sensor aan staat en dat een geladen sensor (met name een CCD-sensor) in werkelijkheid stof aantrekt met een statische trekkracht. Om uw camera "correct" schoon te maken, raadpleegt u de gebruikershandleiding. Er is meestal een reinigingsmodus die toegang geeft tot de sensor terwijl deze is uitgeschakeld, hoewel u mogelijk een speciale stekker moet kopen. Met dit is verstand, ik heb mijn sensoren jarenlang schoongemaakt met de bovenstaande methoden zonder noemenswaardige negatieve effecten.

Wanneer mijn camera een meer serieuze schoonmaakbeurt nodig heeft, verstuur ik die zo eenvoudig. Het is niet de moeite waard om je camera te laten proberen een hack-in-huis te maken.

Conclusie

De sensor van de digitale camera heeft een revolutie teweeggebracht in de fotografie. Met technologie die elke dag beter lijkt te zijn, wie weet wat er de komende jaren mogelijk zou kunnen zijn? De laatste 10 jaar is de digitale sensor een onderdeel van het dagelijks leven geworden en de volgende 10 kunnen net zo spannend zijn als de prestaties van hoge ISO en de beeldkwaliteit verbeteren..