Razumeti razlike med CMOS in CCD senzorji
Vsi digitalni fotoaparati imajo slikovni senzor, ki zbira podatke za ustvarjanje fotografije. Obstajata dve primarni vrsti slikovnih senzorjev - CMOS in CCD - in vsak ima svoje prednosti.
Kako deluje slikovni senzor?
Najlažji način za razumevanje slikovnega senzorja je razmišljati o njej kot ekvivalentu filma. Ko je sprožilec na digitalnem fotoaparatu pritisnjen, svetloba vnese kamero. Slika je izpostavljena na senzorju na enak način, kot bi bil izpostavljen na kosu filma v 35-milimetrski filmski kameri.
Senzorji digitalnih kamer so sestavljeni iz pikslov, ki zbirajo fotone (energijske pakete svetlobe), ki jih fotodioda pretvori v električno energijo. Po drugi strani pa ta informacija pretvori v digitalno vrednost analogno-digitalni pretvornik (ADC) , ki omogoča, da fotoaparat obdeluje vrednosti v končno sliko .
DSLR kamere in točke-in-shoot kamere predvsem uporabljajo dve vrsti senzorjev slike: CMOS in CCD.
Kaj je CCD senzor slike?
Senzorji CCD (Charge Coupled Device) pretvorijo meritve pikslov zaporedoma s pomočjo vezij, ki obdajajo senzor. CCD-ji uporabljajo en sam ojačevalnik za vse slikovne pike.
CCD se proizvajajo v livarnah s specializirano opremo. To se odraža v njihovih pogosto višjih stroških.
Za senzor CCD preko senzorja CMOS so nekatere prednosti:
- Manj hrupa in ponavadi kakovostnejše slike, zlasti pri slabih svetlobnih pogojih
- Boljša globina barve, ker je dinamično območje senzorja pogosto dvakrat večje od CMOS senzorjev
- Večja ločljivost in občutljivost na svetlobo
Kaj je CMOS senzor slike?
Senzorji CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) simultano pretvorijo meritve pikslov s pomočjo vezij na samem tipalu. Senzorji CMOS uporabljajo ločene ojačevalnike za vsak piksel.
CMOS senzorji se pogosto uporabljajo v DSLR-jih, ker so hitrejši in cenejši kot senzorji CCD. Nikon in Canon uporabljata CMOS senzorje v svojih vrhunskih fotoaparatih DSLR.
Senzor CMOS ima tudi prednosti:
- Hitrejša hitrost obdelave, ker sta aktivni piksli in ADC na istem čipu
- Manjša poraba energije, kar je 100-krat manj kot CCD
- Vgrajene funkcije fotoaparata, kot so avto-ekspozicija, barvno kodiranje in stiskanje slik neposredno v čipu
- Preprečuje "brisanje", ko je slika preveč izpostavljena
- Za cenejši proizvodni proces, podobno kot pri vsakem mikroprocesorju, so cenejši
- Kakovost se je od uveljavitve bistveno izboljšala
Senzorji matričnih barvnih filtrov
Barvni filtrirni niz je pritrjen na vrh senzorja, da zajema rdeče, zelene in modre komponente svetlobe, ki padejo na senzor. Zato lahko vsaka pika merimo samo eno barvo. Druge dve barvi so ocenjeni s senzorjem, ki temelji na okoliških pikslov.
Čeprav to lahko rahlo vpliva na kakovost slike, je na današnjih fotoaparatih visoke ločljivosti komaj opazno. Večina trenutnih DSLR-jev uporablja to tehnologijo.
Foveon senzorji
Človeške oči so občutljive na tri osnovne barve rdeče, zelene in modre barve, druge barve pa iz kombinacije primarnih barv. Pri filmski fotografiji različne osnovne barve izpostavljajo ustrezen kemični sloj filma.
Podobno imajo senzorji Foveon tri senzorske plasti, ki merijo eno od primarnih barv. Slika se proizvaja z združevanjem teh treh plasti za izdelavo mozaika kvadratnih ploščic. To je še vedno precej nova tehnologija, ki se uporablja pri nekaterih fotoaparatih Sigma.