Отправлено: 30.12.12 00:09. Заголовок: Что такое матрица?

О матрицах простым языком.

 Отправлено: 30.12.12 00:16. Заголовок: О матрицах простым я..

О матрицах простым языком, Или опять про мегапиксели:



Для начала, дадим определение матрице. Матрица - это светочувствительный сенсор преобразующий спроецированное на него через объектив оптическое изображение в электрический сигнал (цифровой аналог фотопленки), который затем с помощью других микросхем фотокамеры преобразуется в поток цифровых данных, который можно записать в файл поместить на носитель информации (карту памяти), а затем посмотреть на мониторе либо распечатать на фотобумаге.

Наверное не одну сотню раз вы слышали, что чем больше в матрице мегапикселей, тем качественней и детализированней будут снимки. Это самое большое заблуждение. Не количество мегапикселей в матрице влияет на картинку, а ее физический размер.

И раз уж обещал обо все рассказывать простым языком и, что у нас на сайте не будет рутинной теории, то расскажу пожалуй на “пальцах”.

Взгляните на эту картинку, здесь схематично представлены матрицы, вернее их физические размеры, каждому цвету соответствует определенный размер матрицы. А ниже будут приведены модели фотокамер с сопоставлением физического размера ИХ матрицы и количеством мегапикселей “затолканным” в нее. Итак, приступим.

На этой картинке видно, как разительно отличаются матрицы по своему размеру. (между прочим прошу обратить ваше внимание на то, что масштаб здесь увеличен).



1) Начнем как полагается с цифры 1. Красным цветом выделена матрица "стандартной" цифровой компактной камеры, ее диагональ измеряется в дюймах и равна 1/2,3". Такой матрицей снабжено огромное кол-во компакт камер. Для примера я взял популярные на данный момент цифрокомпакты от Canon, а теперь посмотрите на физический размер их матриц и на кол-во "впиханных" в них мегапикселей.... Есть над чем поразмыслить?
СANON Digital IXUS 100 IS

Размер матрицы - 1/2,3"

Число Мпикселей - 12,1
СANON Digital IXUS 990 IS

Размер матрицы - 1/2,3"
Число Мпикселей - 12,1
СANON Digital IXUS 85 IS

Размер матрицы - 1/2,3"
Число Мпикселей - 10
СANON PowerShot SX1 IS

Размер матрицы - 1/2,3"
Число Мпикселей - 12,1
СANON PowerShot A480

Размер матрицы - 1/2,3"
Число Мпикселей - 10
СANON PowerShot SX200 IS

Размер матрицы - 1/2,3"
Число Мпикселей - 12
Olympus -SP-565 UZ

Размер матрицы - 4/3"
Число Мпикселей - 12

 Отправлено: 01.01.13 23:31. Заголовок: 2) Под цифрой 2 пока..

2) Под цифрой 2 показана матрица размером 4/3 дюйма. В основном матрицы такого размера ставит на свои камеры компания Olympus.

Ниже представлены яркие представители семейства Olympus обладающими такими матрицами
Olympus - E-410

Размер матрицы - 4/3"
Число Мпикселей - 10
Olympus -E-P1

Размер матрицы - 4/3"
Число Мпикселей - 13.1

 Отправлено: 01.01.13 23:36. Заголовок: 3) Под цифрой 3 пока..

3) Под цифрой 3 показана матрица формата APS-C, матрицы этого размера можно встретить на всех популярных моделях цифровых зеркальных фотокамерах начального уровня (т.е. любительских) от Canon и Nikon. Давайте немного углубимся в терминологию. Наверняка вы не раз встречали аббривеатуру DSLR (в интернет или бумажных обзорах по зеркальным фотокамерам). DSLR - (Digital single-lens reflex camera), что означает - Цифровая однообъективная зеркальная камера (однообективная - вовсе не означает, что камера может использует всего один объектив, а означает это что камера не может использовать более одного объектива одновременно; т.е за раз более одного объектива не нацепить)

Canon - EOS 1000D

Формат матрицы - APS-C

Размер матрицы - 22,2 x 14,8 мм
Число Мегапикселей - 10,1
Canon - EOS 500D

Формат матрицы - APS-C

Размер матрицы - 22,3 x 14,9 мм
Число Мегапикселей - 15

Canon - EOS 50D

Формат матрицы - APS-C

Размер матрицы - 22,3 x 14,9 мм
Число Мегапикселей - 15,1
Nikon - D60

Формат матрицы - APS-C

Размер матрицы - 23,6x15,8 мм
Число Мегапикселей - 10,1
Nikon - D5000

Формат матрицы - APS-C

Размер матрицы - 23,6x15,8 мм
Число Мегапикселей - 12,9
Sony - A700P

Формат матрицы - APS-C

Размер матрицы - 23,5x15,6 мм
Число Мегапикселей - 12,2
Sony - A350K

Формат матрицы - APS-C

Размер матрицы - 23,5 x 15,7 мм
Число Мегапикселей - 14,2
Pentax K-x

Формат матрицы - APS-C

Размер матрицы - 23,6 х 15,8 мм
Число Мегапикселей - 12,4
Pentax K7

Формат матрицы - APS-C

Размер матрицы - 23,4 х 15,6 мм
Число Мегапикселей - 14,6

Если вы внимательно рассмотрели таблицу, то у вас наверняка появились вопросы: почему формат один (APS-C), а размеры в миллиметрах разные, да и что это вообще за формат? Отвечаю: размеры данного формата могут варьироваться от 20.7?13.8 мм до 25,1?16,7 мм. APS-C - Advanced Photo System type-C, что означает Усовершенственная фотосистема классического типа.

 Отправлено: 01.01.13 23:39. Заголовок: 4) И наконец перейде..

4) И наконец перейдем к цифре 4. Эта матрица имеет размер 36х24 мм, и равняется по размеру с кадром 35 мм пленки, да, да той пленки на которую вы когда то снимали своими мыльницами от Kodak или Minolta. Матрицу такого размера имеют профессиональные DSLR камеры (это я вас потихоньку приучаю вас привыкать к аббревиатурам), их еще называют полнокадровые или фул фрейм (от full frame) матрицы. Давайте посмотрим на некоторых "монстров", которые имеют их.

Canon - EOS 5D

Размер матрицы - 36 x 24 мм
Число Мегапикселей - 12,8
Canon - EOS 5D Mark II

Размер матрицы - 36 x 24 мм
Число Мегапикселей - 21,1
Canon - EOS-1Ds Mark III

Размер матрицы - 36 x 24 мм
Число Мегапикселей - 21,1
Nikon - D700

Размер матрицы - 36 x 24 мм
Число Мегапикселей - 12,1
Nikon - D3X

Размер матрицы - 36 x 24 мм
Число Мегапикселей - 24,5
Sony - A900

Размер матрицы - 36 x 24 мм
Число Мегапикселей - 24,6

Выводы: Увеличение количества пикселей на матрицах маленького размера происходит за счет уменьшения размера этого самого пикселя. А это черевато возникновением таких проблем как "шумы". Если сравнить матрицы фотокамер СANON Digital IXUS 990 IS и скажем Nikon - D700, то вы уведите, что число мегапикселей у них равно, но вот если сравнить размеры их матриц в миллиметрах...., то сразу видно, кто кому даст фору, так что уважаемые читатели не ведитесь на количество пикселей при покупке фотоаппарата, приглядитесь к размеру матрицы и качеству объектива.

 Отправлено: 01.01.13 23:41. Заголовок: О матрицах простым я..

О матрицах простым языком, Кроп-фактор





Кроп-фактор матрицы. Это число, которое показывает во сколько раз данная матрица меньше матрицы полнокадровой (36х24мм). (от англ. Crop factor, crop — обрезать, factor — множитель). Данный фактор в большей степени применяют к зеркальным камерам.

Если не понятно, то читаем первую главу здесь. Взгляните на рисунок ниже, представьте, что серый круг это объетив через который мы снимаем, зеленый прямоугольник это полноразмерная матрица, синий "урезанная" или как говорят "кропнутая" матрица.

Когда на зеркальных камерах с так называемой "кропнутой" или "урезанной" матрицей используется объектив, рассчитанный на 35 мм кадр (полнокадровую матрицу), то на матрицу проецируется только центральная часть изображения, а оставшаяся часть обрезается. Следовательно из-за кроп-фактора угол изображения объективов уменьшается. Из рисунка видно, что "кропнутая" увеличивает изображение в X раз, по сравнению с полноразмерной, где X это как раз и есть то число - кроп фактор.


Приведу пример: Вы снимаете широкоугольным объетивом рассчитанным на 35 мм кадр с фокусным расстоянием 24 мм, на кропнутой камере, например Сanon 500d, где кропфактор равен 1,6. То эквивалентное фокусное расстояние получится 24 мм х1,6=38,4 мм, что говорит о том, что широкого угла вы уже не получите. Но еще раз повторю, что с корпнутыми матрицами можно получать суперкачественные снимки и не надо быть для этого профессиональным фотографом. На этом и закончим, чтобы у вас не было каши в голове, сперва переварите этот материал, а дальше мы займемся разбором видов объективов, для полнокадровых и "кропнутых" матриц. После чего все вопросы связанные с кроп-фактором, фокусными расстояниями и пр. у вас отпадут сами собой.

P.S. Заметили, что я все больше приучаю вас к фото сленгу?

P.P.S. В детстве меня мучал вопрос, почему объетивы круглые, а фотографии прямоугольные? Думаю если кого то такой вопрос тоже мучил, то глядя на рисунок выше он отпал. Матрица или пленка берет на себя изображение равное своей площади, а остальное отсекается.

 Отправлено: 01.01.13 23:45. Заголовок: О матрицах простым я..

О матрицах простым языком, ISO и Шумы



Шумы матрицы. Прежде чем перейти к шумам, давайте поговорим про чувствительность матрицы. Наверное вы помните как покупали фотопленку для вашего старого фотоаппарата, смотрели на значение светочувствительности на коробочке, так называемое ISO (тогда общедоступная пленка имела значение ISO от 100 до 400).

Высокая светочувствительность помогала нам снимать в более темных местах, в замен этого плюса мы получали некоторую зернистость на фото. Это и есть шум. Точно так же и обстоят дела с матрицами цифровых фотоаппаратов, которые имеют свою светочувствительность. Светочувствительность - это параметр показывающий, насколько чувствительна матрица к количеству попадающего на нее света. Да, скажете вы, видели мы там этот параметр ISO, который можно изменять. Отвечу вам, да изменять то можно, но светочувствительность у матрицы одна, а увеличение ISO это функция усиления сигнала получаемого от света, который упал на матрицу при съемке. И такое усиление ведет к шумам, и чем меньше матрица по своему физическому размеру тем больше будут заметны эти шумы. Каждый фотоэлемент ("пиксел") матрицы при усилении сигнала начинает производить электрические помехи, которые могут влиять на соседние "пикселы". В матрице большего размера фотоэлементы находятся дальше друг от друга и их сигналы в меньшей степени мешают друг другу, отсюда и меньше шумов. И если сравнить шумы, которые всплывут на фото сделанные цифрокомпктом ("цифромыльницей") с маленькой матрицей в которой много мегапикселей с шумами на таком же фото снятом на зеркалку с большой матрицей......... ух, даже писать об этом не хочется, смотрим сами.

Слева фотографии сделанные компактной фотокамерой Olympus серии M (формат матрицы 1/2.3 ''), справа фотографии сделанные бюджетной любительской зеркальной камерой Canon 450D (формат матрицы APS-C). Думаю вы сразу все поняли на этом примере.






При низкой чувствительности (до 400 едениц) фотографии с компакт камер имеющих маленькую матрицу практически "не шумят", но вот если ISO выставить больше 400, то шумы уже отчетливо видны. В отличие от фотокамер с большой матрицей, где шумы терпимы и на ISO 1600. На полноформатных матрицах шумы незаметны и на более высоких ISO.

Так же шумы начинают вылазить при больших выдержках (длительное облучение матрицы светом (экспонирование) при съемке ночных сцен).

Следовательно, образно выражаясь, от матриц бОльшего размера будет меньше шума, чем от матриц меньшего размера, и кол-во мегапикселей здесь особой роли не играет.

Можно дать пару советов как уменьшить появление шумов, это:
Без необходимости не снимать на высоких ISO
Не снимать с большими выдержками

Но эти советы из ряда "Купив машину - не катайтесь на ней". Ведь если есть хороший кадр, но для его реализации надо пренебречь этими советами, то смело принебрегайте и снимайте. Если кадр стоящий, а фотография "шумит", то можно попробовать их побороть, т.к. нынешние программные средства по борьбе с шумами ушли давольно далеко вверх.