Vaizdo jutiklis

Skaitmeniniuose fotoaparatuose vaizdas pro objektyvo lęšius yra projektuojamas ant vaizdo jutiklio arba dar kitaip vadinamo sensoriaus (angl. sensor).  Jeigu objektyvą laikysime kaip atskirą fotoaparato priedą, tai vaizdo jutiklis yra bene pats svarbiausias fotoaparato techninis elementas.

Jutiklio tipai. Dažniausiai sutinkami du pagrindiniai vaizdo jutiklių tipai: CMOS ir CCD. Įprastai veidrodiniai skaitmeniniai fotoaparatai naudoja CMOS jutiklius. CMOS sensoriai paplito skaitmeninėje veidrodinėje foto technikoje (DSLR, angl. digital single-lens reflex), nes DSLR technika naudoja didelio formato sensorius, o tokio dydžio CMOS sensorius pagaminti yra gerokai ekonomiškiau negu CCD sensorius. Mobilūs telefonai taip pat naudoja CMOS jutiklius nes jiems reikia kur kas mažiau elektros energijos. CCD jutikliai yra naudojami daugumoje kompaktinių fotoaparatų, kadangi jų sensoriai yra gerokai mažesni negu veidrodinių analogų.

Svarbiausia vaizdo jutiklių charakteristika yra jų fizikinis dydis (ne megapixel’ių kiekis). Būtent dėl to DSLR fotoaparatais daromų nuotraukų kokybė dažniausiai ženkliai lenkia kompaktiniais fotoaparatais darytų nuotraukų kokybę. Apie jutiklių dydžius kalbėsime vėliau.

Efektyvūs taškai. Vaido sensorius taip pat charakterizuojamas efektyvių taškų skaičiumi (megapixel‘iais) – tai šviesai jautrūs elementai fiksuojantys vaizdą. Juos padengdami ant vaizdo sensoriaus gauname matricą (angl. matrix). Nuo taškų skaičiaus priklauso atspausdinamo vaizdo dydis:

Efektyvių taškų skaičius Atspaudo dydis Pritaikymas
2-6 milijonai iki 10×15 cm mėgėjiškai fotografijai, internetui
6-12 milijonai iki 20×30 cm mėgėjiškai fotografijai
12-21 milijonų iki 60×120 cm profesionaliai fotografijai

Dažniausiai aukštos kokybės vaizdai spausdinami 300 DPI (angl. Dots per inch) rezoliucija, kitaip tariant 300 taškų tenka vienam coliui, tai jeigu norite atsispausti 20 x 15 colių vaizdą, Jums reikės 6000 x 4500 taškų dydžio vaizdo, o tai yra 27 megapixel‘iai. Žinoma čia jau įžengiame į plataus formato spaudą, tad realybėje pakanka ir 10 megapixel’ių kokybiško sensoriaus. Aišku sensoriaus kokybę apibūdina ne tik jo fizikinis dydis, bet ir kiti parametrai, tačiau šioje vietoje nesiplėtosime ir prisirišime prie santykinio dydžio megapixel‘iai/sensoriaus dydis, t.y. mums bus svarbu žinoti kiek milijonų taškų tenka vienam kvadratiniam centimetrui.

Žinome, kad sensorius yra savotiškas šviesos kolektorius, tad pvz. gamintojai norėdami sutalpinti 15 megapixel’ių matricą į kompaktinio fotoaparato jutiklį turi mažinti kiekvieno taško, fiksuojančio šviesą ir spalvas, dydį, o tuomet pradedą ryškėti tokios problemos:

  • nuotraukose atsiranda nepageidaujamas triukšmas (angl. noise);
  • jutikliui tampa sunkiau užfiksuoti į jį krintančią šviesą.

Šio gamybinio proceso pasekmės pastebimos darant nuotraukas prietemoje, kai vaizde pastebimas „spalvotas sniegas“ ir grūdėtumas. Apačioje matomas DSLR fotoaparato ISO jautrumo testas, t.y. kaip keičiasi nuotraukų kokybė besikeičiant ISO reikšmei. Paprastose fotoaparatuose dažnai reklamuojamas didelis ISO jautrumas. Tačiau padidinus jį, kad ir virš ISO 400 reikšmės jau gaunamos nuotraukos tampa nebe panaudojamos dėl itin didelių triukšmų juose, kaip, kad matome DSLR fotoaparato teste prie ISO 12800 reikšmės.

Jutiklio fizikinis dydis.  Kuo didesnis jutiklis – tuo geriau, kadangi daugiau šviesos ant matricos papuola, tuo pačiu ir kiekvienam jutiklio taškui tenka daugiau šviesos. Tačiau vertėtų pabrėžti, jog tiesioginės sensoriaus dydžio-kokybės priklausomybės nėra.

DSLR fotoaparatų vaizdo jutikliai yra gerokai didesni negu kompaktinių, todėl jais gautas vaizdas kokybiškesnis: mažiau triukšmų, didesnis spalvų ir šviesumų diapazonas. Didesnis sensorius taip pat tinkamesnis meninei fotografijai, kadangi tokiu būdu galima kokybiškai keisti ryškumo zoną (apie tai kalbėsime vėliau).

DSLR fotoaparatuose dažniausiai naudojami vaizdo jutikliai 1,5-2 kartus mažesni už foto juostos kadro dydį – tai vadinamasis židinio nuotolio daugiklis (angl. Crop factor). Nikon, Canon,  Sony ir kitos kompanijos gamina profesionalius modelius kurių matricos dydis atitinka 35mm foto juostelės dydį (vidutinio formato fototechnikoje net ir didesnių vaizdo jutiklių būna). Tokia matrica ar fotoaparato tipas vadinami „pilno kadro“ (angl. Full frame). Tuo tarpu kompaktiniai ir universalūs fotoaparatai turi mažesnes matricas. Lentelėje palyginami jutiklių dydžiai:

Matrica Įstrižainė, mm Plotis, mm Aukštis, mm
Kompaktinių fotoaparatų matricos
dydis
1/3.2″ 5.680 4.536 3.416
1/2.5″ 7.182 5.760 4.290
1/1.7″ 9.500 7.600 5.700
2/3″ 11.000 8.800 6.600
Daugumos veidrodinių fotoaparatų matricos dydis 1.8″ (APS-C) 28.400 23.700 15.700
Juostos kadro dydis 35 mm juosta 43.300 36.000 24.000

Verta paminėti, kad standartinės 35 mm juostelės vaizdo pločio ir aukščio santykis yra 3:2. O daugumos skaitmeninių fotoaparatų vaizdo jutiklių pločio ir aukščio santykis yra 4:3.

Sensoriaus jautrumas. Vaizdo jutiklio jautrumas šviesai charakterizuojamas jau minėtu ISO dydžiu. Trumpai kalbant, ISO yra sensoriaus jautris, t.y. kuo didesnė ISO reikšmė, tuo mažiau aplinkos šviesos reikia norint išgauti tokio pat ryškumo nuotrauką esant mažai ISO reikšmei. Ši reikšmė yra nustatoma automatiškai arba rankiniu būdu. 100-200 ISO – tai standartinis jautrumas tinkamas fotografuoti esant geram apšvietimui. 800-1600 ISO – padidintas jautrumas naktinei fotografijai, sportui ar fotografijai be blykstės patalpose. Esant dideliam jautrumui paprastai smarkiai padidėja vaizdo triukšmų dydis, tai galima buvo pastebėti aukščiau esančiame paveikslėlyje.

Išvada. Apibendrinant galime teigti, jog geriausi DSLR fotoaparatai turi „pilno kadro“ 35mm (arba didesnį) vaizdo jutiklį, kuris yra tokio paties dydžio kaip ir fotojuosta. Tačiau šie fotoaparatai dažniausiai naudojami profesionalų ir mėgėjams sunkiai įperkami. Tad svarbus momentas renkantis sau fotoaparatą yra nesusigundyti dideliu megapixel‘ių kiekiu, o atkreipti dėmesį į vaizdo jutiklio dydį. Taip pat pravartu prieš perkant patestuoti fotoaparatą prie didesnių jautrumo reikšmių. Jeigu renkatės fotoaparatą iš kelių variantų ir jų visų nuotraukų kokybė prie žemų jautrių yra vienoda, tai pranašiausias iš jų, jutiklio atžvilgiu, bus tas, kurio nuotraukų kokybė prie didžiausių jautrių bus geriausia.

Reklama

Parašykite komentarą

Įveskite savo duomenis žemiau arba prisijunkite per socialinį tinklą:

WordPress.com Logo

Jūs komentuojate naudodamiesi savo WordPress.com paskyra. Atsijungti / Keisti )

Twitter picture

Jūs komentuojate naudodamiesi savo Twitter paskyra. Atsijungti / Keisti )

Facebook photo

Jūs komentuojate naudodamiesi savo Facebook paskyra. Atsijungti / Keisti )

Google+ photo

Jūs komentuojate naudodamiesi savo Google+ paskyra. Atsijungti / Keisti )

Connecting to %s