Rozumět rozdílům mezi čidly CMOS a CCD
Všechny digitální fotoaparáty mají obrazový snímač, který zachycuje informace pro vytvoření fotografie. Existují dva primární typy snímačů obrazu - CMOS a CCD - a každý má své výhody.
Jak funguje obrazový snímač?
Nejjednodušší způsob, jak pochopit obrazový snímač, je přemýšlet o tom jako o ekvivalentu filmu. Když je stisknuto tlačítko spouště v digitálním fotoaparátu, do fotoaparátu vstoupí světlo. Obraz je vystaven na snímači stejným způsobem, jako by byl vystaven na kus filmu v 35mm filmu.
Snímače digitálních fotoaparátů se skládají z obrazových bodů, které shromažďují fotony (energetické pakety světla), které fotodioda převedou na elektrický náboj. Tato informace je konvertována na digitální hodnotu pomocí převodníku analogově-digitálního (ADC) , což umožňuje fotoaparátu zpracovávat hodnoty do konečného snímku .
Kamery DSLR a kamery typu point-and-shoot primárně používají dva typy obrazových snímačů: CMOS a CCD.
Co je snímač CCD?
CCD (Charge Coupled Device) senzory konvertují pixelová měření sekvenčně pomocí obvodů obklopujících senzor. CCD používají pro všechny pixely jediný zesilovač.
CCD jsou vyráběny ve slévárnách se speciálními zařízeními. To se odráží v jejich často vyšších nákladech.
Existují některé zřetelné výhody snímače CCD přes senzor CMOS:
- Méně šumu a obvykle kvalitnější obrázky, zvláště v podmínkách slabého osvětlení
- Lepší hloubka barvy, protože dynamický rozsah snímače je často dvojnásobný než u senzorů CMOS
- Vyšší rozlišení a citlivost na světlo
Co je obrazový snímač CMOS?
Signály CMOS (Doplňkové kovové oxidové polovodiče) konvertují měření pixelů současně pomocí obvodů na samotném čidle. Snímače CMOS používají samostatné zesilovače pro každý pixel.
Snímače CMOS se běžně používají v DSLR, protože jsou rychlejší a levnější než snímače CCD. Obě kamery Nikon a Canon používají snímače CMOS ve svých špičkových kamerách DSLR.
Snímač CMOS má také své výhody:
- Rychlejší zpracování, protože aktivní pixely a ADC jsou na stejném čipu
- Nižší spotřeba energie, až 100 krát méně než CCD
- Integrované funkce fotoaparátu, jako je automatická expozice, kódování barev a komprese obrazu přímo v čipu
- Zabraňuje "rozmazání", když je snímek přeexponován
- Méně drahý výrobní proces, podobný jakémukoli mikroprocesoru, činí je levnější
- Od zavedení se kvalita výrazně zlepšila
Senzory pole s barevným filtrem
Na horní část snímače je umístěno barevné pole filtru, které zachycuje červené, zelené a modré součásti světla, které dopadá na snímač. Proto je každý pixel schopen měřit pouze jednu barvu. Ostatní dvě barvy jsou odhadnuty snímačem založeným na okolních pixelech.
Zatímco to může mírně ovlivnit kvalitu obrazu, na dnešních kamerách s vysokým rozlišením je sotva patrné. Většina současných zařízení DSLR používá tuto technologii.
Foveon Sensors
Lidské oči jsou citlivé na tři primární barvy červené, zelené a modré a jiné barvy jsou zpracovány kombinací primárních barev. Ve filmové fotografii rozlišují různé primární barvy odpovídající chemickou vrstvu filmu.
Podobně snímače Foveon mají tři vrstvy senzorů, které každý měří jednu z primárních barev. Obraz je produkován spojením těchto tří vrstev, aby se vytvořila mozaika čtvercových dlaždic. To je stále poměrně nová technologie, která se používá u některých kamer Sigma.