Какие существуют параметры у ПЗС-матриц фотоаппаратов? На что они влияют и как это работает? На эти вопросы мы постараемся ответить в данной статье.
Динамический диапазон
Стоит обратить внимание на динамический диапазон сенсора при базовой и повышенной чувствительности. Динамический диапазон показывает диапазон оттенков от самого черного черного до самого белого белого, который ПЗС-датчик все еще может различать.
Динамический диапазон ограничен, с одной стороны, емкостью каждой ячейки ПЗС (сколько электронов, образованных в результате взаимодействия фотонов, она способна удерживать), а с другой стороны, уровнем собственного шума ячейки.
Шум
Шум вызывается множеством разных причин, но основная из них — тепловое движение кристаллической решетки полупроводника. Иногда он выпускает электрон без какого-либо действия фотона. Такой электрон, конечно, притягивается к экспонирующему электроду и, таким образом, добавляется к величине светового воздействия ячейки. Поскольку мгновенное значение шума меняется от ячейки к ячейке и от воздействия экспозиции, невозможно полностью удалить этот шум с изображений. Таким образом, динамический диапазон обычных ПЗС-сенсоров соответствует только 4-5 уровням экспозиции., в то время как высококачественный пленочный материал имеет этот диапазон примерно 6-7 уровней экспонирования. Для достижения большого динамического диапазона при приемлемом уровне шума ячейки датчика должны быть как можно больше (таким образом достигается большая емкость ячейки и, таким образом, увеличивается отношение сигнал / шум). Следовательно, сенсоры малых форматов и / или сенсоры с высоким разрешением всегда имеют значительно худшие шумовые характеристики, чем сенсоры большего размера и низкого разрешения. В научных приборах шум ПЗС снижается за счет охлаждения элемента (обычно жидкого азота ).
Светочувствительность
Среди основных характеристик ПЗС-сенсора, которые интересуют пользователя, помимо разрешения, есть еще и его базовая чувствительность. Обычно это так называемая светочувствительность ISO , которая представляет собой величину, используемую в классической фотографии для определения чувствительности материала пленки. Цифровые камеры обычно оснащены переключателем чувствительности, который действует как усилитель сигнала изображения с переключаемым усилением. Поскольку уровень шума ПЗС-элемента постоянен, увеличение чувствительности за счет усиления увеличивает шум в дополнение к полезному сигналу изображения.
Виньетирование
Поскольку отдельные ячейки ПЗС оснащены линзами , они получают максимум света только в направлении, перпендикулярном плоскости датчика. Как только лучи падают лишь слегка наклонно, их эффективность снижается.
К сожалению, с обычным объективом лучи падают перпендикулярно только в центр изображения, а их угол увеличивается по направлению к краям изображения. Это проявляется в том, что изображение постепенно темнеет к краям. По этой причине требования к оптике цифровых фотоаппаратов намного выше, чем к оптике пленочных фотоаппаратов.
Бендинг
Это явление происходит при использовании электронного затвора, когда некоторые пиксели получают столько света, что их емкость выходит за положенные пределы. Избыточные электроны затем размещаются в окружающих пикселях в ряд, так что на фотографии вокруг сильного света появляются параллельные линии неправильной длины.
Источник: сайт профессионального фотографа http://olegasphoto.com.ua/