DIGIarena.e15.cz

Jak pracuje snímač v digitálu

Seznam kapitol
Jednou z nejdůležitějších součástí fotoaparátu je snímací čip. Jaký je rozdíl v technologiích CMOS a CCD a jak ovlivňuje velikost čipu kvalitu fotografie?

Světlo, které tvoří fotografii, nejdříve projde objektivem a pak dopadne na plochu snímače kde jeho cesta končí. Umístění snímače u zrcadlovek je přímo za objektivem, kde je u klasických fotoaparátů umístěn film. U kompaktu je pak snímač „nalepen“ přímo na objektiv (je jeho součástí). Při stisku spouště se na snímači generuje náboj po dobu nastaveného expozičního času. Díky tomu, že mezi snímačem a objektivem není žádný prostor (není zde mechanická závěrka) můžou být kompakty tenčí. Jde o polovodičovou součástku, která obsahuje milióny světlocitlivých buněk, kterým se říká pixely.

Každá buňka se nabije elektrickým nábojem, v závislosti na množství dopadajícího světla. Elektrický náboj se odečte a podle jeho velikosti vyhodnotí A/D převodník intenzitu světla. Zjištění barevného obrazu je však už o něco komplikovanější. Před snímačem je v umístěna matice s barevným filtrem. Ten propouští pouze červenou, zelenou nebo modrou barvu. Zastoupením poměru jednotlivých barev zjistí obrazový procesor výsledný barevný odstín. Nakonec se z jednotlivých bodů složí vyfotografovaný obraz

Rozlišení

Každý snímač je tvořen z jednotlivých bodů, jejichž počet je pevně stanoven. Efektivní rozlišení snímače je počet bodů, na které dopadá světlo a vytvářejí výsledný obraz. V současné době se tyto hodnoty pohybují kolem 10 milionů pixelů, u profesionálních fotoaparátů to jsou pak desítky (30) milionů pixelů. Pro úplnost – rozlišení snímače se uvádí ve jednotce MPx, která označuje magapixel (milion pixelů). U čipů se ještě udává hodnota celkového rozlišení, která je vždy vyšší. Je to způsobeno tím, že se krajní sloupce a řádky používají jako sběrnice pro odečet napětí. Pro uživatele je tedy podstatné efektivní, nikoliv celkové rozlišení, protože efektivní rozlišení určuje konečnou velikost fotografie.

Na fotoaparátu ovšem není hodnota rozlišení snímače tím nejdůležitějším. V posledních letech stále roste rozlišení, ačkoliv velikost snímače, která má významný vliv na kvalitu obrazu, je stále stejná. Pokud nechceme dělat zvětšeniny rozměrů větších jak A4 jsou 4 MPx zcela dostačující. Nesmíme však zapomenout, že čím větší je rozlišení snímače, tím větší je výsledná fotografie také v objemu dat (zabere více místa na paměťové kartě). Počet megapixelů ovlivňuje dva zásadní faktory, maximální velikost fotografie pro tisk a množství detailů na fotografii.

Citlivost

Další důležitá vlastnost čipu je citlivost na světlo, která se uvádí v hodnotách od ISO 50 do ISO 6 400. A co znamená citlivost ISO? Při změně citlivosti z ISO 100 na ISO 200, bude snímači stačit polovina světla pro získání stejně exponované fotografie. To znamená, že nám stačí poloviční čas expozice (např. 1/80 s místo 1/40 s). Vyšší citlivost však neznamená jen tuto výhodu, ale nese s sebou i některé nevýhody. S nárůstem citlivost ISO totiž narůstá šum. A čím je snímací čip menší, tím je nárůst šumu větší a ve výsledku více patrný.

U digitální zrcadlovek se s šumem nesetkáme v takové míře a můžeme bez problémů použít i hodnoty citlivosti ISO 800. Kompaktní přístroje však mají již při hodnotách kolem ISO 200 nepříjemně „zašuměný“ obraz. Proti vysoké hladině šumu bojují fotoaparáty pomocí softwarové redukce šumu. Celý proces je založen na rozostření pořízeného snímku, respektive rozostření jemných detailů. Eliminuje se tak šum, ale také detaily a kresba obrazu. Tento proces se dá nahradit i na počítači, kde si můžete míru rozostření zvolit sami. Podle sebe si pak určíte poměr mezi eliminací šumu a ztrátou detailů.

Velikost

Snímače vyrábí jen několik společností – např. Kodak, Fuji, Sony, Canon a Panasonic. Ti s předstihem rozhodnou jaké budou vyrábět čipy a nabídnou je ostatním výrobcům fotoaparátů. Nastaví výrobní linky a pak vyrábí již naplánované množství a druhy snímačů. Proto mají také všechny novinky daného roku vesměs stejné rozlišení snímače. Typické marketingové pravidlo v tomto případě zní – Čím více, tím lépe – ale není tomu tak.

Kvalita výsledné fotografie totiž nezávisí jen na snímači. Další neméně důležitým parametrem je kvalita objektivu a následné zpracování obrazových informací jak ve fotoaparátu, tak v počítači. Velikost snímače se uvádí buď jako velikost úhlopříčky snímače nebo jako rozměr v milimetrech. Nejmenší úhlopříčka snímače bývá 1/3,2" a maximum je plocha stejná jako u kinofilmu.

U kompaktů je velikost většinou od 1/3,2" do 2/3". Například Panasonic u ultrazoomů (FZ30, FZ50) používá snímač o velikosti 1/1,8". Naproti tomu Canon u kompaktů PowerShot (A410, A710IS) využívá snímače o velikosti 1/2,5".U digitálních zrcadlovek nižší třídy, jako je například Nikon D70, nebo Canon 300D a 20D se setkáme se snímači s rozměry 23,7 × 15,6 mm resp. 22,7 × 15,1 mm. Profesionální fotoaparáty jako je Canon 1Ds, 1D, 5D jsou vybaveny snímačem o velikosti kinofilmového políčka (36 × 24 mm).

Jinou cestu zvolil Olympus a to 4/3 standard. Základní myšlenkou je optimalizace velikosti, výkonu a rozšiřitelnosti pro fotoaparáty o další objektivy. Fotoaparáty tolik netrpí různými záblesky a duchy na fotkách, způsobených zpětným odrazem světla od čipu. I tento problém řeší 4/3 standard, který je větší než průměr bajonetu objektivu. Díky tomu světlo dopadá na senzor kolmo a to i na krajích snímku. Snímače s největší plochou najdeme u digitálních stěn. V případě digitálních stěn je rozlišení snímače několikanásobně větší, v řádek desítek Mpx (22–39). Digitální stěny se používají u středoformátových a také velkoformátových fotoaparátů, odtud plynou i jejich rozměry. Ty nezřídka dosahují velikosti políčka svitkového filmu 6 × 6 cm.

Další kapitola
Seznam kapitol


celkem 2 komentáře

Nejnovější komentáře

Zdroje Deph 12. 11. 2006, 12:51
Chvála Pepíno 11. 11. 2006, 16:51

Další podobné články

Jak vybrat objektiv: Optická kvalita a čtení grafů

Jak vybrat objektiv: Optická kvalita a čtení grafů

Vybrat správné tělo fotoaparátu je jen prvním krokem ke kvalitní fotografii, pomyslným štětcem, kterým vykreslíte obraz, je objektiv. Podobně jako v malířství i zde je poměrně široká nabídka nástrojů. Jak se v nich vyznat?

Smartphone Photography 101 vám pomůže zlepšit váš fotografický um

Smartphone Photography 101 vám pomůže zlepšit váš fotografický um

Nezáleží na tom, kolik lidí už fotografuje mobilními telefony a kolik snímků už tak vyfotili. Stále najdete větší množství těch horších, než těch lepších. I pro ně je připraveno několik rad, které by ji mohly pomoci zlepšit se.

5 tipů jak dosáhnout lepších nočních streetfotek

5 tipů jak dosáhnout lepších nočních streetfotek

Noční fotografie je poměrně komplexní disciplínou, v níž se musíte obvykle dopředu rozhodnout, jak má výsledná fotografie vypadat a tomu také přizpůsobit svoji techniku. Oproti tomu streetfotografie je velmi podobná reportáži, kde je třeba být pohotový.

Vánoční světýlka jako zdroj osvětlení pro portréty?

Vánoční světýlka jako zdroj osvětlení pro portréty?

Vánoční osvětlení je jednou z věcí, které využíváme v roce velmi krátce – obvykle pár týdnů na přelomu roku a případně jako výzdobu různých večírků a oslav. Proč ale nezkusit pomocí malých LED světýlek vytvořit zajímavé portréty?

3 nejhorší momenty, se kterými se jako fotograf setkáte

3 nejhorší momenty, se kterými se jako fotograf setkáte

V okamžiku, kdy držíte v ruce pokročilejší fotoaparát, rázem se z vás stává „pan fotograf“, na kterého se obvykle každý obrací pro radu. Pokud ale aparát v ruce nemáte, jste obyčejným člověkem, kterému je třeba vše vysvětlit – v obou rolích se ale dostanete do mnohdy bezvýchodných situací...

Nejčastější začátečnické chyby při úpravě fotografií a jak se jim vyhnout

Nejčastější začátečnické chyby při úpravě fotografií a jak se jim vyhnout

Téměř každý fotograf upravuje své snímky v počítači. Než najde efektivní workflow s kvalitním výsledkem, může to nějaký čas trvat. V našem článku se dozvíte, kterým z nejčastějších chyb je záhodno se vyhnout.

Proč je důležité rozptýlené světlo a jak ho použít?

Proč je důležité rozptýlené světlo a jak ho použít?

Co dělá fotografii skvělou fotografií?

Co dělá fotografii skvělou fotografií?