Senzorul aparatului fotografic DSLR
Cu multi ani in urma trecerea de la film la digital era una pusa sub semnul intrebarii. De ce ?! Pentru ca exista retincenta in fata zvonului cum ca obiectivele trebuie inlocuite cu unele noi speciale pt digital, ca imaginile sunt mai plate si nu au profunzimea de camp a celor produse cu film, ca tonurile de culoare si contrastul nu sunt la inaltimea filmului, ca filmul are o rezolutie mai mare ca digitalul.
Si acum sa facem lumina.
In fapt digital se spunea oricarui aparat foto cu senzor si nu cu film, ceea ce este corect. Numai ca spre deosebire de aparatele foto cu film unde rola de film era una si aceeasi ori ca o foloseai pe un compact ori pe un profesional SLR, la aparatele foto digitale dimensiunea senzorilor variaza de la un segment la altul. Nu cred ca mai era necesar sa explic ca senzorii digitali au inlocuit defapt filmul din aparat. Practic senzorul este captatorul care transforma lumina in imagine.
Cum si rolele de film erau de diferite sepecificatii cum ar fi ASA (ISO), gamut (tonuri de culori), alb-negru sau color, temperatura de culoare si bineinteles nivelul calitativ (de la ieftin la profesional) la fel si senzorii digitali au si ei proprietatile lor (dimensiunea, arhitectura, gama iso, etc.)
Daca la aparatele pe film o rola de Fuji Velvia, spre exemplu, putea fi instalata ori pe un Canon 1V ori pe un Nikon F100 ori Olympus, Pentax, Cmena sau Zenit, etc. la aparatele foto digitale senzorul nu poate fi interschimbat. Asa ca alegerea se face in momentul achizitionarii aparatului. Tinand cont de acest aspect ne dam seama usor ca diferitii producatori de aparate foto pe film erau in concurenta pe anumite criterii cum sunt ergonomia, calitatea constructiei, autofocus, obiective disponibile. In era digitala intervine si acest factor, senzorul, care in definitv acorda si o mai mare personalitate producatorilor si produselor lor, marind lista criteriilor dupa care se va face achizitia de catre utilizatorul final.
Filmul de 35mm a fost considerat etalon astfel numindu-se Full-Frame.
In aparatele foto compacte vom intalni senzori de urmatoarele dimensiuni: 1/2.7″ 1/1.8″ 2/3″ 1″ 4/3″.
In aparatele foto DSLR vom regasi senzori de la ~1.8″ (APS-C) la 35mm.
Desigur lucrurile nu se termina cu Full Frame (FF) de 35mm si merg mai departe.
Subliniez aspectul ca raportul de suprafata pe care l-ati vazut in aceste imagini este strict din punct de vedere al dimensiunilor metrice si nu are nicio legatura cu megapixelii.
Avand deja o imagine de ansamblu asupra dimensiunilor diferitilor senzori , acest aspect este unul din factorii care influenteaza adancimea de camp, aspect despre care am discutat intr-un articol precedent. Cu cat un senzor este mai mare ca dimensiuni cu atat adancimea de camp la aceeasi distanta focala si diafragma va fi mai mica (ingusta). Tragem concluzia ca un senzor mic este pretabil fotografiilor in care se doreste o adancime mare de camp (arhitectura, peisaj, etc.) iar un senzor mare este folosit adesea pentru fotografii in care se doreste accentuarea unui singur subiect din imagine.
Evident ca un senzor mai mic (APS-C) decat unul Full Frame va folosi pt. proiectia luminii incidente in obiectivul FF o suprafata mai mica din lupele acestuia. Din acest motiv pentru aparatele cu senzori mici au fost manufacturate obiective cu lupe mai mici, aspect care influenteaza direct procesul tehnologic si implicit pretul in mod favorabil pt. cumparator. Totodata pe aceste aparate foto pot functiona in continuare si obiectivele FF. Usor de inteles ca obiectivele proiectate petru senzorii mici nu vor putea fi folosite pe aparatele cu senzorii mai mari, respectiv FF. Obiectivele destinate aparatelor cu senzori mici au fost proiectate pe o montura particulara fata de cea originala pentru FF a.i. sa fie posibila interschimbarea obiectivelor FF pe APS-C dar nu si viceversa. Senzorii APS-C sunt caracterizati de un factor de crop (de decupare) pt a se evidentia ratia cu care senzorul este mai mic decat cel FF. La Canon formatul APS-C este de x1.6 ori mai mic decat FF. La Nikon factorul de crop la APS-C este de x1.5 ori mai mic decat FF. Canon foloseste si un format intermediar pt care nu a proiectat obiective, si anume APS-H care are un factor de crop de x1.3. Pe acest senzor APS-H x1.3 pot fi folosite numai obiectivele destinate FF.
Acest factor de crop influenteaza doar unghiul de cuprindere si se calculeaza astfel Focala APS-C = Focala F * factor crop. Deci un obiectiv de 50 mm pe un sistem APS-C se va comporta dpdv al unghiului ca un obiectiv de ~80mm la Canon sau ~75mm la Nikon. Adancimea de camp nu variaza cu factorul de crop ci numai in functie de distanta fata de subiect si diafragma folosita. Pt aceeasi incadrare pe FF si APS-C, formatul APS-C va obtine o adancime de camp mai mare ca FF.
Pentru a va face mai usoara misiunea intelegerii acestor variatii va rog sa testati urmatorul calculator DOF.
Obiectivele FF la Canon sunt notate cu marcajul EF. Obiectivele destinate formatului APS-C la Canon sunt notate cu EF-S, la Nikon cu DX.
Un senzor prezinta pe suprafata sa foarte multe puncte asezate intr-un caroiaj asemeni tablei de sah, numite fotosit-i. Un fotosit este elementul fizic (fotodioda) asociat unui pixel din imagine. Un numar mai mare de fotositi inseamna implicit o rezolutie mai mare si deci detalii mai multe in imagine pentru aceeasi incadrare.
Cresterea rezolutiei se poate face in doua moduri: fie marind senzorul (aria/dimensiunile) si pastrand densitatea, fie marind densitatea (se folosesc spatii mai mici intre fotodiode, sau fotodiode mai mici) si pastrand dimendiunile. Cresterea dimensiunilor senzorului am vazut ce efect produce in mod direct. Cresterea densitatii presupune folosirea de noi tehnologii care sa permita manufacturarea acestor circuite microelectronice. Avantajul unei rezolutii mai mari a senzorului de aceeasi suprafata atrage dupa sine imediat si dezavantaje. Micsorarea spatiilor dintre fotodiode determina incapacitatea acestora de a se dilata la amplificari electrice mari atunci cand este folosit un ISO mai mare care atrage dupa sine si micsorarea Dynamic Range-ului. In fapt ISO la un senzor digital asta face, foloseste un curent mai mare care determina incalzirea si dilatarea fotodiodelor. Pe masura ce amplificarea ISO este mai mare se obtine un timp de epxunere mai mic, dar si o granulatie in imagini mai pronuntata datorata instabilitatii si dificultatii controlarii fotodiodelor. Cu cat un senzor este mai calitativ cu atat el va furniza imagini mai curate la rezolutii tot mai mari si la ISO tot mai mare.
Aceasa goana dupa megapixeli a determinat o imersiune a marektingului in spatiul tehnic si nu a facut decat sa distruga ce putea fi succesul deplin al senzorilor. Practic producatorii inloc sa dezvolte senzori si mai sensibili (ISO mare) au ales directia cresterii rezolutiei, aspect inutil de la un punct. Cu 8 megapixeli am efectuat printuri A3 fara nicio problema. La ora actuala posed un aparat cu 21 megapixeli. Credeti ca am nevoie de ei toti ? Evident NU. Dar ca si in domeniul IT cifrele mari determina si vanzari mari astfel ca un cumparator va fi usor influentat in luarea deciziei achizitionarii unui aparat foto numai dupa criteriul megapixeli. Complet eronat.
Citind acest articol cred ca deja realizati cat de performant este telefonul vostru mobil cu un senzor de 5-8 megapixeli si dimenisuni cat capsa.
Nikon in parte a reusit sa repare o gresala demult timp facuta. Nikon si Sony sunt cei care au impins numarul megapixelilor de la generatie la generatie tot mai mult. Anul trecut cu lansarea lui Nikon D3s au luat decizia de a pastra rezolutia de 13 mpx ca si vechiul senzor si au imbunatatit ISO. Cool!!! Rivalul Canon 1D mark IV a ales evolutia logica prin cresterea rezolutiei de la 10 la 16 mpx, aspect ce duce la obtinerea de detalii mai fine. Castigatorii sunt utilizatorii pentru ca au de unde alege in functie de necesitati. Eu as alege Nikon D3s.
In articolul despre expunere am scos in evidenta importanta parametrului ISO, astfel ca veti putea cantari corect importanta rezolutiei si ISO.
O caracteristica importanta a senzorilor este Dynamic Range. DR se traduce prin numarul de stopuri de lumina (ce este stopul de lumina) capabil a fi redat intr-o imagine, de la cele mai inchise tonuri pana la cele mai deschise. Un senzor mai bun va capta detalii si din zonele aflate in umbre sau tonuri inchise cat si detalii din suprafetele tot mai albe. Este foarte important sa ne incadram in acesti prametri atunci cand realizam fotorgafii. Daca scena fotografiata va avea un DR mai mare decat posibilitatile tehnice ale senzorului atunci se va face un sacrificiu, important fiind sa fie cat mai discret. In aceste situatii tonurile albe po fi pierdute (imagini arse) ori tonurile negre pot fi prea inchise (imagini subexpuse – intunecate).
De regula cu cat ISO este mai mare cu atat intervalul DR scade catre valori nu foarte tolerante cu ambientul. Compromisul il veti face in functie de importanta fotorgafiilor si ceea ce doriti sa surprindeti.
Cand lumina este captata de senzor aceasta este transpusa in imagine intr-un format brut (RAW) caruia ulterior ii sunt aplicate setarile diferitilor parametri din aparat si in urma carora rezulta fisierele jpeg cu care suntem familiarizati. Deducem astfel ca fisierele jpeg sunt rezultatul deja al unei procesari in-camera. Fiecare producator are o anumita tendinta de prelucrare in camera atfel ca cei mai pretentiosi vor prefera sa salveze si RAW si sa prelucreze direct acest format nelasand aparatul sa-si fac de cap. Din formatul RAW se pot extrage mai multe informatii DR (tonuri albe si negre), se poate seta balansul de alb chiar daca acesta a fost gresit ales, pot fi facut procesari de culoare pana la cele mai fine modificari. Fisierele RAW in general au dimensiuni foarte mari, sunt mai greu de manevrat intr-un workflow rapid, dar ofera maxim din ceea ce poate senzorul.
Am lasat pentru final arhitectura dupa care este proiectat un senzor. Nu exista o singura reteta de capturare a luminii asadar diferiti producatori au venit cu diferite solutii mai bune in anumite conditii. Nu voi intra in detalii pt ca nu au o relevanta in articolul de fata insa este bine sa stiti ca exista urmatoarele structuri si arhitecturi de senzori: CMOS, CCD, Super CCD EXR, Bayer, FOVEON. Cu o cautare pe google va puteti edifica asupra diferitelor notiuni.
In marea lor majoritate senzorii actuali sunt CMOS cu filtru Bayer.
In final vedem ca senzorul este o componenta microelectronica foarte importanta si decisiva in calitatea imaginilor ce le vom obtine.
Lumina buna va doresc.
fotograf bucuresti fotograf nunta bucuresti fotograf nunti bucuresti poze alb negru foto lux albume digitale piele poze nunti nunta galerie picasa youtube flickr tg-jiu targu jiu rm. valcea craiova
