Содержание
ПЗС-матрица
Описание
Другое название – CCD. Это аналоговая микросхема, которая состоит из кремниевых диодов и применяется технология ПЗС — приборов с зарядовой связью. Данные тип создан с целью внедрения в камеры сотовых телефонов, цифровые и профессиональные фотоаппараты, медицинское оборудование и т. д.
Достоинства
К достоинствам относятся такие параметры:
· Изображения получаются менее шумными;
· Естественные неискаженные цвета;
· Простые в изготовлении;
· При длительном пользовании не нагреваются.
Недостатки
Камеры с матрицей такого типа весьма энергоёмкие. Фотоаппараты имеют большой размер, что обуславливается немалым размером самой матрицы.
КМОП-матрица
Описание
По-другому – CMOS. Чувствительная матрица, в основе которой лежит КМОП-технология. Невзирая на то, что этот вид используется несколько десятков лет, он не считается устаревшим. Они отлично справляются с видеонаблюдением. Каждый год выпускают новые модели камер, которые изготовлены по технологии CMOS.
Достоинства
· Небольшое потребление энергии.
· Сниженная стоимость, миниатюрный размер из-за отсутствия дополнительных процессорных микросхем, потому что аналоговая, цифровая и обрабатывающая схемы соединены вместе.
· Можно увеличить чувствительность матрицы с помощью различных усилителей. Баланс белого улучшается посредством регулирования усиления цветов.
· Простое и дешёвое производство.
Недостатки
· Низкое разрешение, а также высокий уровень шума из-за размера диода ячейки.
· Во время того, как аппарат считывает информацию, происходит его нагрев вследствие большого количества электронных элементов.
Live-MOS
Описание
Изготовителем и пользователем является Panasonic. В основе лежит МОП-технология, но с меньшим затрачиванием напряжения. Особенность этой разновидности – картинка в режиме «live» без перегрева и повышения уровня шумов.
Достоинства
· В статичном положении затраты электроэнергии минимальны.
· Фотоаппараты минимизированы, так как используется один и тот же способ изготовления с остальными частями камеры. Поэтому можно расположить электронику пикселей в одной части.
· Пользователю под силу настраивать усиление всех цветовых ячеек, что заметно улучшает передачу цвета.
Недостатки
· Часть чувствительного к свету компонента находится в одинаковых пропорциях с чувствительностью.
· Появление шума на изображении. Причиной этому является отдельная электрическая цепь для каждого пикселя, и у каждого пикселя отдельная зависимость между экспозицией и выходным зарядом.
· Возникает перегрев и шум из-за электрических компонентов.
Super CCD-матрица
Описание
Матрицы под названием Super CCD используются в камерах Fujifilm. В них имеются большие и маленькие зелёные пиксели. Это увеличивает фотографическую широту матрицы. Пиксели в данном варианте не прямоугольные, а восьмиугольные.
Достоинства
· Сильной стороной является тот момент, когда изображение, которое находится в объективе содержит строго горизонтальные или вертикальные линии.
· Повышенная чувствительность.
· Расширенный динамический диапазон.
Недостатки
· в отличие от классической матрицы SuperCCD пропустит диагональные линии, из которых и состоят объекты в действительности.
QuantumFilm
Описание
Матрица, основным элементом которой выступают квантовые точки. Именно из-за того, что применяется уникальная технология на квантовых точках, происходит почти 100% захват света. Это позволяет обеспечить высокую чувствительность света при низкой освещённости. Это матрица будущего.
Достоинства
· Низкая цена, поскольку соединяются две технологии: традиционная с использованием кремния и новая с квантовыми точками.
· Размер сенсора значительно меньше за счёт квантовых точек.
· Эта модель, которая очень чувствительна к свету обладает в несколько раз большим действием, а её динамический диапазон в два раза превышает диапазон обычных матриц, изготовленных по технологии КМОП или CMOS, как её ещё называют. Это преимущество возникает благодаря появлению квантового эффекта.
· Материал квантовой точки, из которого она изготовлена, одновременно является своего рода линзой и усилителем. При этом свет фокусируется на кремниевом элементе, который произведён по технологии CMOS.
ПЗС-матрица
Описание
Другое название – CCD. Это аналоговая микросхема, которая состоит из кремниевых диодов и применяется технология ПЗС — приборов с зарядовой связью. Данные тип создан с целью внедрения в камеры сотовых телефонов, цифровые и профессиональные фотоаппараты, медицинское оборудование и т. д.
Достоинства
К достоинствам относятся такие параметры:
· Изображения получаются менее шумными;
· Естественные неискаженные цвета;
· Простые в изготовлении;
· При длительном пользовании не нагреваются.
Недостатки
Камеры с матрицей такого типа весьма энергоёмкие. Фотоаппараты имеют большой размер, что обуславливается немалым размером самой матрицы.
КМОП-матрица
Описание
По-другому – CMOS. Чувствительная матрица, в основе которой лежит КМОП-технология. Невзирая на то, что этот вид используется несколько десятков лет, он не считается устаревшим. Они отлично справляются с видеонаблюдением. Каждый год выпускают новые модели камер, которые изготовлены по технологии CMOS.
Достоинства
· Небольшое потребление энергии.
· Сниженная стоимость, миниатюрный размер из-за отсутствия дополнительных процессорных микросхем, потому что аналоговая, цифровая и обрабатывающая схемы соединены вместе.
· Можно увеличить чувствительность матрицы с помощью различных усилителей. Баланс белого улучшается посредством регулирования усиления цветов.
· Простое и дешёвое производство.
Недостатки
· Низкое разрешение, а также высокий уровень шума из-за размера диода ячейки.
· Во время того, как аппарат считывает информацию, происходит его нагрев вследствие большого количества электронных элементов.
Live-MOS
Описание
Изготовителем и пользователем является Panasonic. В основе лежит МОП-технология, но с меньшим затрачиванием напряжения. Особенность этой разновидности – картинка в режиме «live» без перегрева и повышения уровня шумов.
Достоинства
· В статичном положении затраты электроэнергии минимальны.
· Фотоаппараты минимизированы, так как используется один и тот же способ изготовления с остальными частями камеры. Поэтому можно расположить электронику пикселей в одной части.
· Пользователю под силу настраивать усиление всех цветовых ячеек, что заметно улучшает передачу цвета.
Недостатки
· Часть чувствительного к свету компонента находится в одинаковых пропорциях с чувствительностью.
· Появление шума на изображении. Причиной этому является отдельная электрическая цепь для каждого пикселя, и у каждого пикселя отдельная зависимость между экспозицией и выходным зарядом.
· Возникает перегрев и шум из-за электрических компонентов.
Super CCD-матрица
Описание
Матрицы под названием Super CCD используются в камерах Fujifilm. В них имеются большие и маленькие зелёные пиксели. Это увеличивает фотографическую широту матрицы. Пиксели в данном варианте не прямоугольные, а восьмиугольные.
Достоинства
· Сильной стороной является тот момент, когда изображение, которое находится в объективе содержит строго горизонтальные или вертикальные линии.
· Повышенная чувствительность.
· Расширенный динамический диапазон.
Недостатки
· в отличие от классической матрицы SuperCCD пропустит диагональные линии, из которых и состоят объекты в действительности.
QuantumFilm
Описание
Матрица, основным элементом которой выступают квантовые точки. Именно из-за того, что применяется уникальная технология на квантовых точках, происходит почти 100% захват света. Это позволяет обеспечить высокую чувствительность света при низкой освещённости. Это матрица будущего.
Достоинства
· Низкая цена, поскольку соединяются две технологии: традиционная с использованием кремния и новая с квантовыми точками.
· Размер сенсора значительно меньше за счёт квантовых точек.
· Эта модель, которая очень чувствительна к свету обладает в несколько раз большим действием, а её динамический диапазон в два раза превышает диапазон обычных матриц, изготовленных по технологии КМОП или CMOS, как её ещё называют. Это преимущество возникает благодаря появлению квантового эффекта.
· Материал квантовой точки, из которого она изготовлена, одновременно является своего рода линзой и усилителем. При этом свет фокусируется на кремниевом элементе, который произведён по технологии CMOS.
Одним из важных факторов, который имеет значение при выборе фотоаппарата, является тип матрицы, являющейся главным структурным элементом. Она представляет собой сенсорное устройство, главная черта которого – высокая чувствительность. Благодаря устройству и работе матрицы оптический сигнал переводится в иное качество – становится цифровым изображением. Тип матрицы и ее качество определяют уровень фотоснимков.
Данный элемент конструкции фотоаппарата внешне выглядит как прямоугольная пластина, которая изготовлена из полупроводникового материала. На поверхности пластины есть огромное количество пикселей (миллионы). Каждый пиксель расположен отдельно друг от друга. Назначение их – формирование одной точки изображения. Каждая матрица имеет определенные физические размеры, чем они больше, тем качество снимка лучше, даже если пикселей расположено одинаковое количество. К физическим параметрам относятся диагональ, площадь, ширина. Измеряются они в миллиметрах. Не всегда в технических характеристиках идет речь о физических параметрах, чаще указывается только количество пикселей. Размер матрицы влияет на вес фотоаппарата, а также на то, как он улавливает цифровой шум.
Таким образом, физические размеры матрицы определяют уровень качества фотоснимков, а уже максимальная величина снимка зависит от количества пикселей. Поэтому не стоит, покупая фотоаппарат, основным параметром делать именно объем мегапикселей.
Существуют разные типы матриц в зависимости от вида светофильтра – матрица RGB (она представляет собой самый распространенный вид), RGBW (дарят прекрасные снимки даже при плохой освещенности), и с фильтрами Баера RGBE (их особенность – максимальная приближенность цветов к естественным, это достигается благодаря большому количеству зеленых пикселей).
По применяемой технологии разделяют два вида матрицы, одного из самых важных элементов фотоаппаратов и видеокамер. Первая группа – это ПЗС матрицы (CCD), вторая – КМОП матрицы (CMOS). Первая группа устанавливается именно в фотоаппаратах, а вторая характерна и для конструкций телескопов и микроскопов.
Различаются две группы по способу считывания информации из ячеек. В матрице CCD фотоаппаратов эта информация считывается последовательно, а в матрицах телескопов – отдельно из каждой ячейки. Разницу можно проследить даже на самом простом примере. При типе ПЗС нельзя делать снимки очень быстро, необходимо время для сформирования предыдущих фото. А вот особенности КМОП матрицы отлично подходят для действия автофокуса, для проведения экспонометрии, а также и для обычной фотосъемки. Матрицы типа CMOS требуют меньшего объема энергии для своей работы, да и их производство гораздо экономнее, а цена доступнее.
Существуют еще и трехслойные матрицы, обычно каждый слой – это CCD тип. Их ячейки отличаются тем, что могут воспринимать сразу три цвета. Эти три цвета образуются при попадании света на дихроидные призмы. Потом каждый пучок попадает на матрицу (каждый на отдельную). В результате яркость трех цветов (синего, красного и зеленого) определяется на фотоэлементе сразу. Трехмерные матрицы используются при производстве видеокамер высокого уровня. И аппаратура с такой матрицей имеет специальное обозначение – 3CCD.
ПЗС матрицы изготавливаются из поликремневых фотодиодов, они имеют небольшие размеры и позволяют осуществлять достаточно качественные фотосъемки в условиях с нормальным освещением. А для производства КМОП матрицы применяются комплементарные металлооксидные полупроводниковые материалы. При высоких достоинствах снимков с помощью данного элемента, отмечается и недостаток матрицы – относительно большие размеры. Если в фотооборудовании установлены именно CMOS матрицы, оно будет отличаться большим весом и размером.
Изучив особенности различных видов матрицы, можно теперь, даже не будучи сильным знатоком фототехники, понимать, почему профессиональная техника, которая обеспечивает высокий уровень съемок, имеет большие габариты и вес. И выбор фотоаппарата следует производить не по привычному критерию, то есть по количеству пикселей, а по физическим размерам матрицы. О сайте fotomtv.
