Динамический диапазон матрицы фотоаппарата сравнение
Сенсор – это цифровая пластина, которая является аналогом плёнки и состоит из миллионов маленьких светочувствительных элементов, которые принимают на себя свет и регистрируют его.
Количество чувствительных элементов образует число мегапикселей. Например, если в вашей камере 24 мегапикселя, то это означает, что сенсор состоит из 24 миллионов отдельных светочувствительных элементов.
Если у вас беззеркальная камера, то сенсор работает также в качестве блока автофокусировки и электронного видоискателя. Этим объясняется сокращённый срок работы беззеркальной камеры от батарей.
Если снять объектив камеры, то за ним будет виден сенсор. На свету он переливается всеми цветами радуги. В зеркальных камерах сенсор вы не увидите, пока не поднимите зеркало (оно поднимается в настройках меню камеры) Если снять объектив камеры, то за ним будет виден сенсор. На свету он переливается всеми цветами радуги. В зеркальных камерах сенсор вы не увидите, пока не поднимите зеркало (оно поднимается в настройках меню камеры)Как добраться до сенсора зеркального фотоаппарата я показываю в отдельном видео. Посмотрите его.
⭕ Сенсоры бывают разных размеров:
- Сенсор 7,01 x 5,79 мм. В IPhone X применяется датчик именно такого размера. Он крошечный по сравнению с матрицами фотоаппаратов со сменной оптикой, тем не менее для камеры смартфона его вполне достаточно.
- 1-дюймовый сенсор. Такой сенсор устанавливается в компактные камеры («мыльницы»), например, в линейку Nikon J1 или Sony RX100.
- Micro 4/3rds. Его метрические размеры имеют значение 17,30 x 13,00 мм.
- Сенсор APS-C. Его размер 23,60 x 15,70 мм, но не всегда. В некоторых моделях применяются сенсоры с тем же названием, но иным размером.
- Полнокадровый сенсор. Обычно его размер составляет 35 x 24 мм, но также применяются и иные размеры.
Некоторые новички и любители по незнанию думают, что полнокадровый сенсор самый большой и больше него ничего нет. На самом деле это не так. Существует линейка среднеформатных камер, у которых размер сенсора составляет 44 x 33 мм. В частности, широкий ассортимент таких камер предлагает фирма Fujifilm.
В этой статье мы рассмотрим только разницу между полнокадровыми сенсорами и кроп-сенсорами APS-C и Micro 4/3rds. Именно такие сенсоры устанавливаются в большинстве случаев на камеры со сменной оптикой.
✅ Что означают термины «полнокадровый» и «кропнутый»?
Такие термины появились благодаря истории. В кинематографе стандартом была 35-миллиметровая плёнка и поэтому именно такой формат стал точкой отсчёта. Удивительно, но даже не все профессионалы помнят, что на самом деле 35мм плёнка сама по себе была «кропнутой» в те давние времена, потому что массово использовались среднеформатные и крупноформатные камеры.
Когда пришла эпоха цифровых фотоаппаратов, то 35-миллиметровый формат стал стандартом де-факто и его стали называть «полным кадром», чтобы иметь возможность отличать от более маленьких сенсоров. Сенсоры типа APS-C и меньшие стали называть «кропами», то есть в буквально смысле «обрезками».
35-миллиметровый формат был принят за стандарт в цифровой фотографии не случайно. Он помог фотографам снимающим на такого же размера плёнку (а их в старые времена было немало) понимать, что угол зрения аналогичного цифрового фотоаппарата не будет отличаться.
Тут нашел интересную информацию, может быть кому-нить будет интересно.
Справка: Динамический диапазон — одна из основных характеристик фотографических материалов (плёнка, фотобумага) и матриц цифровых фотоаппаратов, показывающая максимальный диапазон яркостей объекта съёмки, которые могут быть переданы матрицей или фотоматериалом
1 — Nikon D3X (13.7 ev*)
2 — FujiFilm Finepix S3 Pro (13.5 ev)
3 — Fujifilm FinePix S5 Pro (13.5 ev)
4 — Phase One P45 Plus (12.9 ev)
5 — Nikon D90 (12.5 ev)
6 — Hasselblad H3DII 39 (12.5 ev)
7 — Leaf Aptus75S (12.5 ev)
8 — Sony Alpha 900 (12.3 ev)
8 — Nikon D3 (12.2 ev)
9 — Nikon D700 (12.2 ev)
10 — Nikon D300 (12.0 ev)
11 — Canon EOS 1Ds Mark III (12.0 ev)
12 — Canon EOS 5D Mark II (11.9 ev)
13 — Canon EOS 1D Mark III (11.7 ev)
14 — Mamiya ZD Back (11.7 ev)
15 — Pentax K10D (11.6 ev)
16 — Sony Alpha 350 (11.5 ev)
17 — Nikon D200 (11.5 ev)
18 — Nikon D40X (11.5 ev)
19 — Canon EOS 50D (11.4 ev)
20 — Konica Minolta DYNAX 5D (11.4 ev)
21 — Nikon D60 (11.4 ev)
22 — Pentax K200D (11.4 ev)
23 — Canon EOS 1Ds Mark II (11.3 ev)
24 — Leica M8 (11.3 ev)
25 — Canon EOS 1D mk2 (11.1 ev)
.
Canon EOS 1000D (10.9 ev)
Canon EOS 450D (10.8 ev)
Canon Powershot G9 (10.1 ev)
В целом получается, что Nikon обходит Canon по динамическому диапазону матрицы, даже несмотря на то, что многие камеры были выпущены раньше кэноновских.
_________________
Фотография оставляет открытыми мгновения, которые сразу же перекрываются напором времени. Морис Мерло-Понти
_________________
Подпись себе ещё не придумал.
_________________
Фотография оставляет открытыми мгновения, которые сразу же перекрываются напором времени. Морис Мерло-Понти
_________________
Подпись себе ещё не придумал.
на скорость съемки непосредственно влияет размер матрицы в пикселях, так как объем данных на обработку процессором растет геометрически. Одно дело 12МПкс*3канала, другое дело 25Мпкс*3канала*14бит. А это грубо около 1гбит пиковых данных которых надо переварить. Или около 4 гбит в секунду(3.9 кадров в сек), которые позволяет делать камера.
У д700 порядка 500Мбит на кадр или 2,5Гбит на рекордные 5 fps по этим же расчетам. )))
Тот же Д700 выпущенный на 3 года позже первого 5Д рвет все ))))
Хотя эргономика Никона и общее качество мне нравится. Но я пока пользуюсь и буду пользоваться кэноном. Меня кэноновское качество всем устраивает. К эргономике привык. Качество и цена родных топовых стекол оч нравится.
И очень согласен с фразой: лучше учитесь снимать на том что есть в наличии.
_________________
ХОЧЕШЬ ФОТОСТУДИЮ.
Помогу найти рэзкага и чоткага учителя, который объяснит дибилам, как это сделать правильно. ДОРАГА.
Последний раз редактировалось 2olg 31 янв, 11 17:35, всего редактировалось 1 раз.
Просто о фото
ДД фотокамеры - это предел, в котором она ещё может снимать без искажений.
Ограничен он снизу (в тенях) шумом самой матрицы фотоаппарата, когда шум выше сигнала получаемого извне на матрицу, тогда просто фотоаппарат показывает этот шум, то есть тёмное изображение по всему объёму, а не то, что фотографируем.
А сверху (в светах), ограничен перенасыщением сигнала, получаемого извне на матрицу, то есть когда света поступает так много, что он просто становится одинаковым на всех частях матрицы. В этом случае, так же фотаппарат показывает не то что фотографируем, а белую засвеченную массу.
Динамический диапазон принято выражать в (EV), то есть в единицах освещённости.
- В два раза светлее: 2 (EV)
- В три раза светлее: 3 (EV)
- в четыре раза светлее: 4 (EV)
В разделе HDR диапозон мы рассматривали, что такое ДД (динамический диапазон), например, у человека он равен 14(EV).
Посмотрим чему он равен у фотоаппаратов.
Есть расхожее мнение, что он зависит, от того в какой битности файлами мы будем снимать, в 12бит, 14бит или 16бит. Некоторые считают, что ДД равен именно этим цифрам, то есть снимаем 12бит RAW, значит ДД будет 12 стопов (12EV). Это не так. И ДД вообще не зависит от того в каких мы снимаем форматах. ДД фотоаппарата - это предел самой техники.
Чем же определяется этот предел? Он определяется тремя параметрами:
- Размером пикселя, чем больше Пиксель матрицы, тем больше на него попадает СВЕТА, а значит тем больше можно извлечь из этого информации.
- Размером матрицы, чем больше сама Матрица фотоаппарата, тем больше на неё попадает света, а значит тем больше можно извлечь из этого информации.
- Процессором фотоаппарата, чем лучше конструкторы поставили на аппарат процессор, тем он круче обработает то, что дали ему каждый Пиксель матрицы и сама Матрица.
Из практики так же мы знаем, что ДД фотоаппаратов на данный момент не ниже, чем 6 и не выше чем 15. То есть, самая плохая мыльница снимает с ДД равным 6 стопов (6EV), а самые крутые Среднеформатные камеры с ДД равным 15 стопов (15EV).
Nikon D1H | 12.2 микрона |
Canon 1D | 11.1 микрона |
Canon D30 | 10.3 микрона |
. | . |
Smart Honor View 20 | 0.8 микрона |
Smart Huawei P20 pro | 0.7 микрона |
Мы привели лучшие и худшие камеры по параматру размер пикселя. Он равен у лучших 9.7 микрона, а худшие камеры из нашей базы имеют размер пикселя 1.2 микрон. Посмотреть, как мы находили размер пикселя камеры можно на страничке Предел дифракции.
1. Размер пикселя
Итак, попробуем определить ДД камеры лишь по Размеру Пикселя. Возьмём обычную зеркалку 20 Мп и будем снимать в 14-ти битном RAW.
Тогда, выведем формулу для нахождения ДД такой фотокамеры, это будет нелинейная формула, в которой самые плохие фотоаппараты не могут иметь ДД ниже, чем 6EV, а самые крутые не выше 12EV. Для этих камер это предельная величина.
Это функция - арктангенс, кому интересно может сам её посмотреть, мы же приводим саму функцию. $F - это переменная размер пикселя камеры. $DD - это полученный из формулы Динамический диапазон матрицы фотоаппарата.
$x1 | = 1.2 | худший размер пикселя |
$y1 | = 6 | худший Динамический Диапазон |
$x2 | = 9.7 | лучший размер пикселя |
$y2 | = 12 | лучший Динамический Диапазон |
$pi | = 3.14 | Пи |
$Ky | = ($y2-$y1)/$pi | Коэфф увеличения по Y |
$Noll_x | = ($x2+$x1)/2 | Ноль отсчет по X |
$F | = $F-$Noll_x | Скорректированный $F |
$DD | = арктангенс($F) | Подставляем его в формулу |
$DD | = $y1+ ($Ky*($DD+($pi/2))) | находим ДД камеры |
Ниже из таблицы видны возможные значения ДД фотокамеры. Видно, что самые худшие не могут стать хуже, чем 6 стопов, а лучшие 12 стопов, худшая камера в нашей базе имела размер пикселя 1.2 микрон, а лучшая 9.7 микрон.
Пиксель, мкм | 1.2 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 |
ДД, EV | 6.3 | 6.4 | 6.7 | 7.9 | 10.8 | 11.4 |
Получилась нелинейная функция для фотоаппаратов с размером матрицы 20Мп и 14бит RAW, в котрой ДД зависит от размера Пикселя.
Что можно сказать, поглядев на график? При размере пикселя до 5 мкм ничего не меняется и ДД камеры остаётся минимальным (6EV).
С шести до восьми микрон ДД камеры вырастает резко, почти до 11EV, а с рамера пикселя 11 микрон и далее ДД камеры остаётся на уровне 12EV.
Выкладки сделаны для камер с размером матрицы 20Мп и 14бит RAW. Если снимки будем делать в 12бит RAW они непеременно приведут к потере Динамического Диапазона.
Тогда в функцию, приведённую выше внесём поправку на битность:
- для 16бит RAW арктангенс($F-0)
- для 14бит RAW арктангенс($F-1)
- для 12бит RAW арктангенс($F-3)
- для 10бит RAW арктангенс($F-4)
- для 8 бит JPEG арктангенс($F-6)
2. Размер матрицы
Есть матрицы 100Мп. На такую попадает света в 5 раз больше, чем на 20Мп обычную матрицу. Конечно, Динамический Диапазон таких камер выше.
Производители таких камер пишут в спецификации чему равен ДД фотоаппарата, потому как, это почти основной параметр, по котрому такие камеры покупают.
Мы сразу знаем ДД такой камеры. 100 Мп - 15EV.
Тогда, в нашу формулу добавим одну строку
Поправка = 3 + ( (Матрица - 20) / 18 )
Взято импирическим путём. При таких формулах у камер 100 МП, динамический диапазон получается 15EV, у остальных увеливается на 3EV, учитывая RAW, что из него как минмум три ступени можно вытянуть.
3. Процессор фотоаппарата
Невозможно учесть работу процессора, посчитать то, что придумали вчера и придумают изобретатели завтра, а потому можно просто сказать, что чем новее фотоаппарат, тем при других равных условиях у него будет Динамический Диапазон выше.
4. Выводы
ТО есть, мы никак не можем учесть последний параметр в своих формулах. И, зачастую, результат ниших формул будет отличаться сильно от реальности. Однако, по болшинству камер их ДД РЕАЛЬНЫЙ, данные мы взяли на нескольких сайтах, которые утверждают, что провели испытания по определению ДД этих камер.
Формулы, приведённые выше, УЧИТЫВАЮТ реальные данные и можно спокойно сранвивать фотокамеры по параметру ДД на этом сайте.
Итак, осталось лишь определить ДД вашего фотоаппарата. Посмотреть какой у вашего аппарата ДД можно в общем списке, столбец ДД камеры.
Просто о фото
ДД фотокамеры - это предел, в котором она ещё может снимать без искажений.
Ограничен он снизу (в тенях) шумом самой матрицы фотоаппарата, когда шум выше сигнала получаемого извне на матрицу, тогда просто фотоаппарат показывает этот шум, то есть тёмное изображение по всему объёму, а не то, что фотографируем.
А сверху (в светах), ограничен перенасыщением сигнала, получаемого извне на матрицу, то есть когда света поступает так много, что он просто становится одинаковым на всех частях матрицы. В этом случае, так же фотаппарат показывает не то что фотографируем, а белую засвеченную массу.
Динамический диапазон принято выражать в (EV), то есть в единицах освещённости.
- В два раза светлее: 2 (EV)
- В три раза светлее: 3 (EV)
- в четыре раза светлее: 4 (EV)
В разделе HDR диапозон мы рассматривали, что такое ДД (динамический диапазон), например, у человека он равен 14(EV).
Посмотрим чему он равен у фотоаппаратов.
Есть расхожее мнение, что он зависит, от того в какой битности файлами мы будем снимать, в 12бит, 14бит или 16бит. Некоторые считают, что ДД равен именно этим цифрам, то есть снимаем 12бит RAW, значит ДД будет 12 стопов (12EV). Это не так. И ДД вообще не зависит от того в каких мы снимаем форматах. ДД фотоаппарата - это предел самой техники.
Чем же определяется этот предел? Он определяется тремя параметрами:
- Размером пикселя, чем больше Пиксель матрицы, тем больше на него попадает СВЕТА, а значит тем больше можно извлечь из этого информации.
- Размером матрицы, чем больше сама Матрица фотоаппарата, тем больше на неё попадает света, а значит тем больше можно извлечь из этого информации.
- Процессором фотоаппарата, чем лучше конструкторы поставили на аппарат процессор, тем он круче обработает то, что дали ему каждый Пиксель матрицы и сама Матрица.
Из практики так же мы знаем, что ДД фотоаппаратов на данный момент не ниже, чем 6 и не выше чем 15. То есть, самая плохая мыльница снимает с ДД равным 6 стопов (6EV), а самые крутые Среднеформатные камеры с ДД равным 15 стопов (15EV).
Nikon D1H | 12.2 микрона |
Canon 1D | 11.1 микрона |
Canon D30 | 10.3 микрона |
. | . |
Smart Honor View 20 | 0.8 микрона |
Smart Huawei P20 pro | 0.7 микрона |
Мы привели лучшие и худшие камеры по параматру размер пикселя. Он равен у лучших 9.7 микрона, а худшие камеры из нашей базы имеют размер пикселя 1.2 микрон. Посмотреть, как мы находили размер пикселя камеры можно на страничке Предел дифракции.
1. Размер пикселя
Итак, попробуем определить ДД камеры лишь по Размеру Пикселя. Возьмём обычную зеркалку 20 Мп и будем снимать в 14-ти битном RAW.
Тогда, выведем формулу для нахождения ДД такой фотокамеры, это будет нелинейная формула, в которой самые плохие фотоаппараты не могут иметь ДД ниже, чем 6EV, а самые крутые не выше 12EV. Для этих камер это предельная величина.
Это функция - арктангенс, кому интересно может сам её посмотреть, мы же приводим саму функцию. $F - это переменная размер пикселя камеры. $DD - это полученный из формулы Динамический диапазон матрицы фотоаппарата.
$x1 | = 1.2 | худший размер пикселя |
$y1 | = 6 | худший Динамический Диапазон |
$x2 | = 9.7 | лучший размер пикселя |
$y2 | = 12 | лучший Динамический Диапазон |
$pi | = 3.14 | Пи |
$Ky | = ($y2-$y1)/$pi | Коэфф увеличения по Y |
$Noll_x | = ($x2+$x1)/2 | Ноль отсчет по X |
$F | = $F-$Noll_x | Скорректированный $F |
$DD | = арктангенс($F) | Подставляем его в формулу |
$DD | = $y1+ ($Ky*($DD+($pi/2))) | находим ДД камеры |
Ниже из таблицы видны возможные значения ДД фотокамеры. Видно, что самые худшие не могут стать хуже, чем 6 стопов, а лучшие 12 стопов, худшая камера в нашей базе имела размер пикселя 1.2 микрон, а лучшая 9.7 микрон.
Пиксель, мкм | 1.2 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 |
ДД, EV | 6.3 | 6.4 | 6.7 | 7.9 | 10.8 | 11.4 |
Получилась нелинейная функция для фотоаппаратов с размером матрицы 20Мп и 14бит RAW, в котрой ДД зависит от размера Пикселя.
Что можно сказать, поглядев на график? При размере пикселя до 5 мкм ничего не меняется и ДД камеры остаётся минимальным (6EV).
С шести до восьми микрон ДД камеры вырастает резко, почти до 11EV, а с рамера пикселя 11 микрон и далее ДД камеры остаётся на уровне 12EV.
Выкладки сделаны для камер с размером матрицы 20Мп и 14бит RAW. Если снимки будем делать в 12бит RAW они непеременно приведут к потере Динамического Диапазона.
Тогда в функцию, приведённую выше внесём поправку на битность:
- для 16бит RAW арктангенс($F-0)
- для 14бит RAW арктангенс($F-1)
- для 12бит RAW арктангенс($F-3)
- для 10бит RAW арктангенс($F-4)
- для 8 бит JPEG арктангенс($F-6)
2. Размер матрицы
Есть матрицы 100Мп. На такую попадает света в 5 раз больше, чем на 20Мп обычную матрицу. Конечно, Динамический Диапазон таких камер выше.
Производители таких камер пишут в спецификации чему равен ДД фотоаппарата, потому как, это почти основной параметр, по котрому такие камеры покупают.
Мы сразу знаем ДД такой камеры. 100 Мп - 15EV.
Тогда, в нашу формулу добавим одну строку
Поправка = 3 + ( (Матрица - 20) / 18 )
Взято импирическим путём. При таких формулах у камер 100 МП, динамический диапазон получается 15EV, у остальных увеливается на 3EV, учитывая RAW, что из него как минмум три ступени можно вытянуть.
3. Процессор фотоаппарата
Невозможно учесть работу процессора, посчитать то, что придумали вчера и придумают изобретатели завтра, а потому можно просто сказать, что чем новее фотоаппарат, тем при других равных условиях у него будет Динамический Диапазон выше.
4. Выводы
ТО есть, мы никак не можем учесть последний параметр в своих формулах. И, зачастую, результат ниших формул будет отличаться сильно от реальности. Однако, по болшинству камер их ДД РЕАЛЬНЫЙ, данные мы взяли на нескольких сайтах, которые утверждают, что провели испытания по определению ДД этих камер.
Формулы, приведённые выше, УЧИТЫВАЮТ реальные данные и можно спокойно сранвивать фотокамеры по параметру ДД на этом сайте.
Итак, осталось лишь определить ДД вашего фотоаппарата. Посмотреть какой у вашего аппарата ДД можно в общем списке, столбец ДД камеры.
Читайте также: