V mnoha případech platí, že větší je lepší.
Vyšší žebřík pomáhá dosáhnout vyšší větve. Větší motory pomáhají vyhrávat závody. Větší vrtulníky umožňují chladnější vstupy na honosné střešní párty. Víš, jak to chodí. Je ale ve světě fotoaparátů a jejich senzorů větší, lepší? Jedním slovem ano. Pojďme zjistit proč.
Co se chystá
Všichni jsme pravděpodobně měli alespoň jedno z našich očí naladěných na video vycvičené na připravované 4K kamery a televizory, protože mnoho produkčních společností a nadšenců považuje tento skok za nevyhnutelný. Nové kamery, software, pracovní postupy a náklady znamenají neustálé učení se činit informovaná rozhodnutí a využívat nové technologie.
Například uvedení 4000 $ Blackmagic Production Camera 4K zpřístupnilo skutečně vysoce výkonné 4K video menším studiím, nadšencům i profesionálům s omezeným rozpočtem. Dobře, není to úplně levné, ale ve srovnání s neuvěřitelným RED EPIC-M DRAGON oznámeným na stejné show, 29 000 $ za mozek, pravděpodobně severně od 50 000 $, když je plně vyzdoben. Kamera Blackmagic Design je pro mnohé z nás průlomovým zařízením. Ale počkej chvíli. Tato nová kamera GoPro HERO3:Black Edition, kterou jsme recenzovali, dokáže natáčet i ve 4K. Možná ne se stejnou snímkovou frekvencí jako Blackmagic Production Camera 4K nebo RED EPIC, ale velikost snímku je stejná. Pořád je to 4K. Co dává?
No, pár věcí, ale v podstatě v každém z těchto zařízení je obrazový snímač schopný zachytit obrázky v rozlišení 3840 × 2160 pixelů nebo lepší. Zatímco senzory provádějí stejnou funkci při stejném rozlišení pro tyto různé kamery, jejich senzory, stejně jako řada podpůrného hardwaru a softwaru, jsou značně odlišné.
Získejte představu o tom, jak věci fungují
Abychom získali lepší představu o tom, v čem je větší obrazový snímač lepší – nebo ne lepší, uděláme krok zpět a podíváme se, co je obrazový snímač a k čemu slouží.
Jednoduše řečeno, obrazový snímač je pro digitální fotoaparát tím, čím je film pro analogový fotoaparát. Principy focení, a tedy i natáčení videa, se nijak dramaticky nezměnily. Pouze technologie používaná k provedení práce.
V digitální fotografii čočka umožňuje průchod světla a vytváří obraz scény, ale místo toho, aby toto světlo dopadlo na kus filmu, aby byl později chemicky zpracován, obrazový snímač toto světlo zachytí a převede ho do digitálního formátu, který fotoaparát může se rvát do fotografie.
Jak tento proces funguje, se mírně liší podle typu snímače a výpočetních bitů fotoaparátu, ale jednoduše řečeno úkolem snímače je vzít světlo nebo fotony, které k němu dosáhnou, a převést tyto světelné informace do obrazového souboru obsahujícího data o barvě, tónu, stínu a světle. . Světelná data obsažená v tomto souboru vyprávějí příběh o jasu a barvě pro každý pixel v obrázku. Když jsou tyto pixely interpretovány signálovými procesory a dalšími efektními doohickeys ve fotoaparátu, jsou kombinovány za účelem vytvoření digitálního obrazu.
Obrazový snímač zachytí světlo a převede ho do digitálního formátu, který může fotoaparát přeměnit na fotografii.
To vše bude dávat smysl, čím více se podíváme na typy snímačů a na to, jak jejich velikost souvisí s kvalitou obrazu.
Na velikosti záleží
Senzory ve fotoaparátech, statických i video, se dodávají v různých velikostech. Některé oblíbené velikosti jsou Super 35 (Sony NEX-FS100), Full-Frame (Canon EOS 5D Mark III, Nikon D800), APS-C (Canon EOS Rebel T5i, Nikon D7100) a Micro Four Thirds. Obrazové snímače se zmenšují u kompaktů a špičkových fotoaparátů a zmenšují se u smartphonů a dalších malých fotoaparátů. V čem je tedy větší snímač lepší?
Zatímco 18megapixelový bod a snímek může mít stejný počet pixelů jako 18megapixelová DSLR, DSLR má mnohem větší snímač. Výsledkem je, že oněch 18 milionů pixelů je na čipu DSLR podstatně větší. Tomu se říká nižší hustota pixelů, protože stejný počet pixelů zabírá větší plochu na obrazovém snímači.
To pro nás znamená, že každý pixel je schopen zachytit více světelných informací, což znamená lepší barevnou hloubku pro přesnost zachycených barev, větší dynamický rozsah nebo intenzitu světla, což znamená lepší a přesnější rozlišení ve světlých a tmavých oblastech obrazu. a mnohem čistší obraz. Když mluvíme o výkonu při slabém osvětlení u fotoaparátů, je to snímač, který umožňuje dobrý výkon.
Toto extra světlo zachycené pixely na obrazovém snímači s větší plochou se promítá do lepšího výkonu při slabém osvětlení a méně digitálního šumu.
Smyslové přetížení
To přináší zajímavé téma:poměr signálu k šumu senzoru. Všichni jsme viděli digitální šum ve videu, zrnitý vzhled, když je na našem fotoaparátu nastaveno zesílení nebo ISO, aby bylo vidět více obrazu při slabém osvětlení.
Poměr signálu k šumu označuje schopnost snímače přijímat více světla a dodávat více skutečného obrazu nebo signálu než šum. Větší snímač může poskytnout větší poměr signálu k šumu. Jak se snímač zmenšuje, poměr signálu k šumu se snižuje.
Přinášet plodiny
U všech těchto senzorů různých velikostí je důležité při pohledu na fotoaparáty brát v úvahu ořezový faktor. Ořezový faktor se týká zorného pole obrázku při porovnání menších snímačů se snímačem full frame. Abychom to upřesnili, standardní snímač APS-C má velikost 24 x 16 mm a má menší zorné pole než větší snímač 36 x 24 mm u full-frame fotoaparátu.
Skutečný výpočet pro určení crop faktoru se vztahuje k ploše senzoru. Jednoduše porovnejte velikost úhlopříčky plnoformátového 35mm snímače s velikostí úhlopříčky jiného obrazového snímače. Například obrazový snímač APS-C nalezený v Canon EOS 60D má 22,3 × 14,9 mm, zatímco full-frame obrazový snímač v EOS 5D Mark III je 36 × 24 mm, neboli přibližně 1,6krát větší než povrchová plocha snímače 60D. Proto má snímač 60D crop faktor kolem 1,6.
V termínech, které dávají trochu větší smysl, 50mm primární čočka na 60D bude ekvivalentem ohniskové vzdálenosti objektivu s 1,6násobkem ohniskové vzdálenosti nebo 80mm objektivu na full-frame fotoaparátu. To znamená, že váš snímek bude vypadat, jako by byl přiblížen 1,6krát více, než kdybyste použili stejný objektiv na fotoaparátu s plnoformátovým snímačem.
Jak se dostat do hloubky
Nejpozoruhodnější je, že příchod kinematografie DSLR přinesl hloubku ostrosti do popředí myslí video nadšenců (viz, jak jsem to udělal). Hloubka ostrosti označuje, jak velká nebo malá část pozadí obrázku je zaostřena. Záběry, u kterých je zaostřeno popředí a pozadí, jsou považovány za snímky s větší hloubkou ostrosti, zatímco snímky s ostrým objektem a rozmazaným pozadím mají menší hloubku ostrosti.
Velká část tohoto efektu je způsobena delší ohniskovou vzdáleností záběru. I když se nemusí zdát, že to souvisí s velikostí obrazového snímače, protože menší snímač má větší ořezový faktor, ohnisková vzdálenost daného snímku musí být mnohem kratší, aby bylo dosaženo stejného vzhledu jako u většího snímače. Zatímco dva fotoaparáty s různými snímači a stejným objektivem dosáhnou stejné hloubky ostrosti ve stejné vzdálenosti od svého objektu, efektivní ohnisková vzdálenost pro menší snímač je větší a zobrazuje méně objektu. To nutí operátora posunout kameru dále od objektu, aby dosáhl stejného zorného pole. Posun dále od našeho objektu zvyšuje hloubku ostrosti, což znamená, že čím menší je snímač, tím obtížnější může být dosažení této malé hloubky ostrosti.
Tyto menší obrazové snímače navíc umožnily použití menších, lehčích a levnějších fotoaparátů, ale použitý crop faktor ztěžuje využití výhod skutečně širokoúhlých objektivů.
Typy senzorů
Každý, kdo si prohlédl oddělení fotoaparátů velkého obchodu s krabicemi, viděl spotřebitelská zařízení posetá technickými výrazy, které se honosily „Full HD“, „3CCD“ a „Progresivní 3MOS“. Víme, co znamená HD, ale co znamenají CCD a CMOS?
CCD je zkratka pro charge-coupled device, senzorovou technologii vyvinutou pro použití ve video telefonech společností Bell Labs již na konci 60. let, zatímco CMOS je zkratkou pro komplementární metal-oxid-semiconductor, což je technologie pocházející přibližně ze stejné doby jako CCD.
Zatímco jeden typ senzoru má relativní výhody oproti druhému, oba dělají totéž jiným způsobem, mění světlo na elektrony. CCD přenášejí světelnou informaci nebo náboj přes čip a převádějí je na digitální hodnotu a snímače CMOS používají pro přenos světelného náboje více tranzistorů pro každý pixel.
Od svého vzniku se oba typy senzorových technologií dostaly do široké řady fotoaparátů, ale zdá se, že CMOS senzory získávají na popularitě. Nový snímač DRAGON RED EPIC je ve skutečnosti 19,4 megapixelový CMOS snímač schopný snímat až 6k. Hollywoodský miláček, ARRI ALEXA, má vlastní 35mm snímač. Blackmagic Production Camera 4K používá snímač Super 35, který je o něco menší než full-frame pro zachycení 4k s minimálním crop faktorem. A konečně náš malý přítel GoPro HERO3:Black Edition používá 1/2,3palcový CMOS snímač s rozlišením 3840 × 2160 pixelů.
Závěr zdravého rozumu
Nákup kamer nemusí být založen na tom, jak velký obraz generuje, jaký bude další typ televize nebo který režisér preferuje jeden styl natáčení oproti jinému. Všichni vyvíjíme své vlastní preference, pracovní postupy a ideály, které nám dávají každému zcela individuální styl při vytváření našeho obsahu. Ale abychom se mohli rozhodovat o produktech, které podpoří naše podnikání, umění nebo hobby, měli bychom vědět, na co se díváme a jak to ovlivní náš tvůrčí proces.
Velikost snímače hraje velmi důležitou roli v tom, jak fotoaparát poskytuje snímky, a faktory, jako je samotná velikost, hustota pixelů, faktor oříznutí a poměr signálu k šumu, by měly být součástí úvah při pohledu na větší obrázek fotoaparátu (viz, udělal jsem to znovu).
Neporovnáváme Ford Mustang, aniž bychom se naučili, jak se 6válcový motor porovnává s velkým 8válcovým motorem. Šestka je lehčí, levnější a ekonomičtější, ale osmička je výkonnější a umožňuje lepší výkon celého vozu. Tento rozdíl je stejný typ poměru, na který se musíme dívat u kamer a jejich příslušných senzorů.
Cena, recenze, značka, záruka a funkce, to vše hraje roli při rozhodování o výběru fotoaparátu, ale velikost snímače nakonec určí mnoho z nejdůležitějších faktorů tohoto rozhodování:kvalitu obrazu.
Russ Fairley vlastní společnost pro produkci videa na klíč, která ročně prezentuje více než 200 videí, včetně webových videí, televizních reklam a živých přenosů z akcí.
Obrázek Image Sensor ze Shutterstock.