Tout sur la matrice de caméra

Les acheteurs de matériel photographique doivent absolument tout savoir sur la matrice de caméra. La résolution et le niveau de sensibilité à la lumière de cet appareil sont d'une grande importance. Il convient également de prêter attention à la marque qui produit de telles pièces.

Une matrice de caméra est à peu près la même chose qu'un cœur ou un cerveau pour un organisme vivant, qu'un moteur est pour une voiture ou un toit dans une maison. Si cela ne fonctionne pas ou fonctionne mal, la santé de toutes les autres parties de l'appareil photo n'a aucune importance. Pour votre information : dans un certain nombre de sources, le terme « capteur » ou « capteur » est également utilisé. S'il n'est pas spécifié de quel type de "capteur" il s'agit, alors la matrice est destinée.

C'est très compliqué, car il s'agit d'un microcircuit formé de photodiodes. L'intensité lumineuse détermine l'intensité du signal électrique généré. En fait, pour son développement, la matrice est nécessaire. Lorsqu'il tombe en panne, comme il est déjà clair, tout appareil photo est un morceau de métal, de plastique et de verre inutile. La conversion de l'impulsion en un signal numérique est effectuée à l'aide d'un appareil spécial; il est soit noyé dans la matrice, soit localisé séparément.

La lumière est convertie en bits à l'aide d'un protocole spécial. Il y a un pixel de l'image par LED. Pour obtenir une image en couleur, des filtres spéciaux "aident" la partie principale de la matrice. Du point de vue optique, la matrice est un analogue exact du film utilisé dans les anciens appareils photo. Seuls les processus physiques internes diffèrent et il n'y a pas de changements chimiques, et le travail avec la lumière est complètement identique.

Le paramètre fondamental du capteur est la courbe dite caractéristique, qui est directement liée à la latitude photographique. Cette ligne est tracée entre les points extrêmes de l'exposition correcte. Lorsque vous dépassez ces limites, la courbe du graphique se plie. Sur les photos, cela se manifeste par une baisse significative du contraste. En photographie numérique, des restrictions supplémentaires sont imposées par les propriétés des convertisseurs analogique-numérique.

Avec une connaissance superficielle du marché du matériel photographique, il est facile de voir qu'il est équipé de différents types de matrices.

CCD - généralement CCD dans les sources en russe - signifie lecture séquentielle. De toute évidence, à cet égard, il existe une sérieuse limitation de la vitesse de prise de vue. Vous devrez certainement attendre un certain temps pendant que la photo précédente se forme. Les caractéristiques du CMOS (CMOS) à cet égard sont meilleures, de telles matrices sont plus attrayantes lors de l'utilisation de l'autofocus.

C'est le CMOS qu'ils essaient d'utiliser pour la mesure de l'exposition. Mais même les photographes les plus ordinaires ont tendance à acheter uniquement des modèles basés sur CMOS. En plus d'une meilleure qualité d'image, ils se vantent d'un prix relativement bas et d'une durée de vie de la batterie plus faible lors de la photographie. Parfois, il existe des matrices de trois couches, le plus souvent chacune d'elles est réalisée en technologie CCD. Dénomination commerciale - 3CCD; l'équipement avec un tel remplissage est destiné au tournage professionnel.

Les appareils Panasonic utilisent la technique Live-MOS. Cette méthode diffère de la technologie MOS traditionnelle en ce qu'il y a moins de connexions par pixel. Cela aide à réduire le stress. Une telle solution constructive, associée à un transfert simplifié des registres et des signaux de contrôle, garantit la réception des trames "live".Dans le même temps, la surchauffe et l'augmentation des niveaux de bruit sont exclus.

Fujifilm utilise un type spécial de matrice. Ils sont appelés Super CCD. De gros pixels verts sont fournis pour une faible luminosité. Les petits pixels verts ne peuvent être distingués des points bleus et rouges.

Mais la comparaison des matrices est également possible par le type de filtre utilisé. Les prismes dichroïques sont utilisés dans les systèmes à trois matrices. A l'intérieur de tels prismes, le faisceau lumineux sera divisé en 3 couleurs principales. Ensuite, les flux vert, rouge et bleu sont dirigés vers les matrices correspondantes. Particularités :

• transfert optimal de transition de couleur;
• la disparition des moires colorées ;
• réduction du niveau de bruit ;
• résolution accrue;
• la possibilité de correction des couleurs avant le traitement matriciel, et pas seulement après ;
• tailles augmentées;
• incompatibilité avec des objectifs avec une petite distance de bride;
• la difficulté de la correspondance des couleurs, qui n'est obtenue qu'avec un alignement très soigné.

Une autre option est une gamme de filtres en mosaïque. Le nom parle de lui-même : les pixels sont situés dans un même plan, et chacun est sous son « propre » filtre lumineux. Si les informations sur les couleurs ne suffisent pas, les algorithmes d'interpolation numérique viennent à la rescousse. Une augmentation de la sensibilité à la lumière est obtenue par une détérioration du rendu des couleurs et vice versa. Auparavant, l'option RGGB était utilisée.

Et aussi des schémas connus :

• RGEB ;
• RGBW ;
• CGMY.

Il existe également une technologie pour obtenir des matrices avec des points de trame en couleur. La méthode, développée par Foveon, consiste à placer les détecteurs de lumière en trois couches. Nikon a pris un chemin différent. Dans son développement, trois faisceaux principaux sont traités à l'aide d'une microlentille et de trois photodiodes, puis de chaque pixel sont acheminés vers des miroirs dichroïques. Déjà ces miroirs redirigent le flux lumineux vers les détecteurs ; Malgré la complexité intrinsèque, il est intéressant de se passer d'un alignement sophistiqué.

Les principales dimensions des matrices de caméras sont indiquées dans le tableau (en utilisant l'exemple de modèles populaires).

Ne pas confondre le format physique de la matrice avec sa résolution optique. Il peut très bien y avoir à la fois de gros capteurs avec une clarté relativement faible et des capteurs de lumière de petite taille de très haute qualité. Mais en général, un motif est toujours tracé : une grande matrice est le plus souvent associée à la fois à une sensibilité élevée et à de bons détails d'image. Tout simplement parce qu'à cette condition il est plus facile à mettre en œuvre.

Mais tu dois comprendre que la taille de la matrice affecte entièrement la taille et le poids de la caméra. Après tout, la taille du système optique de la caméra dans son ensemble dépend de ce composant. Mais les dimensions linéaires des matrices sont directement liées au bruit numérique. Si la taille du récepteur de lumière est augmentée, la quantité totale d'informations optiques utiles augmente. Il parvient à éclaircir l'image et à la saturer de tons naturels.

Les caméras bon marché utilisent généralement des capteurs d'environ 2/3 ". Mais les capteurs d'une taille de 1 pouce sont principalement utilisés dans les appareils photo plein format. Cependant, ces dernières années, la réduction du coût de fabrication des grands capteurs de lumière a quelque peu modifié cette image. Cependant, il est important de considérer également le rôle de la taille des pixels. Plus ils sont gros, plus l'isolation des circuits diviseurs est épaisse et plus le courant de fuite est faible.

Ces paramètres sont sûrs d'apparaître à la fois dans les publicités et dans les descriptions sur les étiquettes de prix. La résolution est particulièrement importante lorsque vous envisagez d'imprimer des images sur papier ou de les visualiser sur des téléviseurs, sur de grands écrans d'ordinateur. Mais pour des photos au format 10x15 cm, vous pouvez faire avec 3 mégapixels.Et les téléviseurs les plus avancés n'affichent toujours pas plus de 2 millions de pixels. C'est pourquoi il ne sera pas possible d'apprécier réellement les mérites des images haute résolution, il s'agit plutôt d'un gimmick marketing.

Où plus il y a de pixels déclarés, plus la matrice doit être grande. La non-concordance de ces paramètres entraînera inévitablement du bruit dans les images. De plus, ils seront forcément coupés en largeur.

Ces propriétés sont importantes lors de la prise de vue dans des conditions de faible luminosité. Plus le capteur est sensible, plus les images seront claires. En manipulant l'ISO, ils affectent la luminosité du cadre sans réajuster l'ouverture et la vitesse d'obturation. L'essentiel est qu'ils amplifient le courant électrique et n'augmentent pas la sensibilité des photocellules. Problème - lors de l'utilisation d'un zoom important, le bruit augmentera également.

L'augmentation de la valeur ISO ne vaut la peine que dans les situations où :

• le fond n'est pas suffisamment éclairé ;
• le flash ne peut pas être utilisé ;
• vous devez vous en débarrasser.

Il est généralement admis que :

• ISO à 100-200 est suffisant pour une prise de vue en extérieur dans un éclairage décent;
• ISO 400-800 est suffisant pour les pièces avec lumière artificielle ;
• 800 à 1600 ISO sont nécessaires pour photographier de nuit ;
• les numéros supérieurs à 1600 ne sont requis que pour la photographie lors de concerts et d'événements similaires.

La cote des fabricants de matrices photographiques est très laconique. La liste des entreprises qui le font est généralement restreinte. Même une entreprise comme Nikon, bien que la matrice elle-même se développe, la production proprement dite est confiée à d'autres organisations. Souvent les commandes sont transférées Sony... De plus, la direction de l'entreprise prétend qu'elle passe des commandes à Fujitsu.

Sony est l'un des plus grands fabricants mondiaux de capteurs photographiques. Ils équipent également leurs propres caméras sous cette marque. Seul Canon la devance en termes de production matricielle (uniquement pour ses propres besoins). Il convient également de noter les produits:

• Samsung ;
• Panasonic ;
• Kodak;
• E2V ;
• Aptina ;
• Sigma ;
• Fovéon.

Quels que soient les efforts des fabricants, la poussière et d'autres facteurs, l'utilisation quotidienne affectera inévitablement les caractéristiques des matrices. Ils doivent être vérifiés pour les pixels cassés et chauds. Cette vérification d'un appareil photo reflex numérique se fait comme suit :

• désactiver la suppression du bruit ;
• la sensibilité de la matrice est réglée au minimum ou à une valeur proche de celle-ci ;
• régler le mode d'exposition manuel ;
• désactiver la mise au point automatique.

Il ne doit pas y avoir de points colorés ou gris sur une photo avec une vitesse d'obturation de 1/3 de seconde. Après avoir trouvé au moins quelques-unes de ces inclusions, vous devez vous familiariser avec le cadre pris à une vitesse d'obturation de 1/60. S'il n'y a pas de points suspects ou significativement moins, on peut supposer que la première étape de l'évaluation a réussi. À la vitesse d'obturation la plus lente, même une matrice entièrement fonctionnelle affichera inévitablement 5 ou 6 points colorés. Ce sont des processus physiques inévitables, et ils ne dégraderont en aucun cas l'image.

Des points colorés peuvent apparaître à des sensibilités élevées. C'est aussi ainsi que les pixels chauds apparaissent. Mais cela se compense très facilement - il suffit d'activer le squelch. Les nombreux points visibles à des vitesses d'obturation moyennes et à faible ISO sont un problème. Lorsqu'il y en a plus de 5, vous devez mettre de côté l'appareil photo et commencer à vérifier un autre appareil photo, sinon l'argent sera jeté dans les égouts.

Dans la vidéo suivante, voyez à propos de la matrice de caméra.