Sākumlapa › Forumi › Notepad.lv › IT ziņas › Raksti › Fotolietas: CMOS matricas un bilžu kvalitāte
ziepjtrauku
Vispārīgā veidā CMOS attēlveidojošā matrica ir gaismjutīga mikroshēma (titulattēlā), kas sastāv no tik šūnām, cik pikseļu tanī ir, reizinātām ar 3 (pamatkrāsu skaits). Praksē mūsdienu kamerās lieto Baijera krāsu filtru, kurā “zaļo” elementu ir divreiz vairāk, tātad elementāro fotošūnu sanāk pat 4 reizes vairāk.
[img]
Katra šūna bez fotojutīgā elementa sastāv arī vēl no 2 vai 3 vadības tranzistoriem:
[img]
Un šeit nu sākas pirmā problēma:
[img]
Otrā problēma
Iztaisām eksperimentu – ieslēdzam skaņas pastiprinātāju bez signāla klusā telpā. Ko dara skandas? Nedaudz šņāc – tie arī ir trokšņi. Tieši tas pats notiek arī fotokamerā (fotografēts pilnīgā tumsā):
[img]
Attēla pastiprinājums un ISO vērtība
Mēs apskatījām fotosensora trokšņus, bet katrā kamerā vēl ir arī signāla pastiprinātājs, kurš nepieciešams, fotografējot sliktos gaismas apstākļos. Arī tas vēl pievieno bildītei savus trokšņus. Pastiprinātāja darbība tiek raksturota ar jutību ISO, kurai ir standarta vērtības 64, 100, 200, utt. “Ziepjtraukiem” maksimālais ISO vairumā gadījumu nepārsniedz 1600, bet profesionālajai tehnikai var būt 6400 un vairāk.
ISO vērtības ir stingri standartizētas: ja fotogrāfs ar Canon kameru fotografējis mākoņus saulrietā ar ekvivalento fokusa attālumu 50 mm un parametriem ISO=200, f/2,8, 1/250s, tad ar Sony kameru un šādiem parametriem būtu jāsanāk tādai pat bildei.
Katram fotoaparāta lietotājam vajadzētu noskaidrot maksimālo ISO, ar kuru viņa kamera vēl dod normālas bildes, un censties nekad to napārsniegt. Jaunajiem “ziepīšiem” tas varētu būt ap 200-400, vecākiem modeļiem parasti ne vairāk par 100. Nākamā attēlu sērija fotografēta vakara krēslā ar ISO= 64, 100, 200, 400, 800, 1600. Ekspozīcijas laiki attiecīgi 1/3s – 1/40s.
[img]
[img]
[img]
[img]
[img]
[img]
Š eit nu redzam, ka normālas bildes sanākušas ar ISO līdz 200. Ar 400 vēl varēs digitāli iztīrīt, bet ar 800 un 1600 var droši mest laukā. Daudzām jaunajām kompaktkamerām un gandrīz visiem mūsdienu mobilajiem telefoniem ir iebūvēts attēla pēcapstrādes algoritms trokšņu samazināšanai, bet tā darbība bieži ir neapmierinoša, attēlu kropļojoša. Vislabāk bildes tīrīt “ar rokām”, lietojot datorprogrammu Neat Image
Kādu fotoaparātu izvēlēties?
Sen pierādīts, ka noteicošais faktors fotokameras trokšņošanas ziņā ir tikai un vienīgi CMOS matricas ģeometriskais izmērs. Jo lielāka matrica, jo labāka bilde. Tam ir elementārs skaidrojums: ja matrica ir 2 reizes lielāka, tad tikpat lielāks ir katrs pikselis, un uz to nokļūst 22=4 reizes vairāk gaismas kvantu. Līdz ar to vajag daudz mazāku fotostrāvas pastiprinājumu, kā arī trokšņi daudz labāk maskējas ar derīgo signālu.
Nākamajā tabulā redzams, kāda izmēra matricas visvairāk tiek ražotas. Kreisajā pusē redzamās domātas spoguļkamerām (4/3 – Olympus standarts), zilā krāsā – kompaktkamerām.
[img]
Loģiski, ka jācenšas nopirkt kameru ar maksimāli lielu matricu (parasti specifikācijās to uzrāda). Bet kur ir āķis? Lielāka matrica būs dārgāka, bet pats galvenais – kamera kļūs biezāka un iegūs klucīša formu, kas kompaktkamerai ir pavisam nevēlami. Tas izskaidrojams ar to, ka lielākai matricai būs lielāks fokusa attālums, resp. objektīvam jābūt vairāk attālinātam.
Īsais kopsavilkums
Lai iegūtu maksimālo derīgo bilžu procentu, katram “ziepjtrauka” īpašniekam vispirms vajadzētu atteikties no pilnīgās automātikas (“A” režīms), un lietot pusautomātiku “P”, kur iespējams iestatīt fiksētu ISO. Vislabāk likt to fiksētu uz 100. Fotografējot tumsā – tad var būt nepieciešams statīvs, bet vismaz bildes sanāks. Bez tam “P” režīmā pieejamas vēl dažas noderīgas iespējas, par kurām nākamreiz.
Varu apgalvot no personīgās pieredzes – kopš esmu pilnībā atteicies no visiem iepriekšprogrammētajiem režīmiem, dažādu nepatīkamo pārsteigumu ir kļuvis daudz, daudz mazāk.
Vēl tāda lieta: vai kameras megapikseļu skaits
Lasīt vairāk:
btw, Manam jaunajam ziepjutraukam maksimālais ISO ir 3200 (Sony dsc-w290). 😀
Prieks par matricu un tās īpašību ietekmes uz attēla veidošanu aprakstu.
Tikai būtu bijis labi, ja netiktu norādīts, ka ‘spoguļkamera’ ir īsais ceļš uz kvalitatīvu attēlu. Tā nav. Attēlu veido divas svarīgas komonentes (ja neskaita fotogrāfu), un tās ir – OBJEKTĪVS un MATRICA! Veids, kā tiek iegūts starpattēls iekadrēšanas vajadzībām nekādi neietekmē attēla fiziskās īpašības. Protams, ir zināma sakarība – izgatavotājs, kas var atļauties izveidot spoguļkameru, parasti var atļauties arī fotoaparātā iebūvēt kvalitatīvu objektīvu, matricu un programatūru, kas apstrādā no matricas iegūto informāciju.
Rezumē- taisam jaunu sadaļu, un aktīvāk rakstam par fotolietām. Interesanti taču! 🙂 Fotoaparāts mājās ir gandrīz katram, un katrs vēlas uzņemt labākas bildes. Un lai uzņemtu labākas bildes, ir jāpazīst tehnika. Un ne tikai.
Varbūt tai rakstelī mazliet idealizēju spoguļkameras, bet nav tādas, ar kuru sanāktu sliktas bildes 🙂
scandal: ekspozīcija un diafgrama ziepīšos parasti ir lielumi, kur tu netiec klāt 🙂 Ja var ar rociņām iestatīt, tad ir pavisam cita opera un cita teorija.
Jā, parametri ir saistīti pēc vienkāršas shēmas: 2x samazinot ISO – 2x palielinās ekspozīcijas laiks.
Turklāt palasot interneta vietnēs atsauksmes par manu kameru- nevar atrast neviena slikta vārda. Nu gandrīz. 🙂 Līdz ar ko labu “superzoom” kameru ir iespējams iegādāties zem 200 Ls.
RicoPico, kādu kameru paņēmi pa 170 ls ar maināmiem objektīviem? Fuji?
Š is ir ļoti izsmeļošs apskats, kurā salīdzinātas abas augstāk minētās kameras (Sony H20 un Panasonic TZ7/ZS1):
Spogulene ir smagāka tāpēc, ka tai solīds ( bieži arī metāla lējuma) korpuss – tā nav tehnika, ko pērk vienam-diviem gadiem. Arī pēc 10 gadiem būs lietojama. Un objektīvs ir kvalitatīvs, ar īstām, nevis koka lēcām.
Izsmeļoši “lētuča” Canon EOS 1000D testi 5 lapās ar lielu testbilžu galeriju – šeit
Preses relīzes