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

10 základních kroků k tvorbě časosběrného videa

10 základních kroků k tvorbě časosběrného videa

Téměř každý moderní fotoaparát je vybaven režimem časosběrného snímání. Tato funkce však mnohdy zůstává nevyužita, přestože tvorba tzv. timelapse není nic složitého. Stačí pár základních znalostí a troška trpělivosti...

4 tipy pro natočení lepšího videa pomocí telefonu

4 tipy pro natočení lepšího videa pomocí telefonu

I když konkrétně nejnovější iPhony umí pořizovat videozáznam o kvalitě 4K při 60 snímcích za sekundu, neznamená to, že výsledky musí být nekompromisně kvalitní. Záleží totiž i na vašem přístupu k natáčení samotného videa.

Buďte lepším fotografem a zaměřte se na těchto šest věcí

Buďte lepším fotografem a zaměřte se na těchto šest věcí

Každý z nás má, ať už chce či nechce, při své práci vytvořeny dobré, ale i špatné návyky, které nám mohou bránit v rozvoji kreativity. Je dobré ty špatné identifikovat a zkusit se jich postupně zbavit, abychom uvolnili místo těm lepším.

10 tipů jak na lepší fotografie psů za méně než 2 minuty

10 tipů jak na lepší fotografie psů za méně než 2 minuty

Chcete-li se naučit fotografovat psy o něco lépe a kreativněji než doposud, těchto deset triků se vám jistě hodí. Navíc vám nezaberou déle jak dvě minuty a můžete je použít nejen při fotografování psů.

8 fotografických filtrů, které si můžete vyrobit sami doma

8 fotografických filtrů, které si můžete vyrobit sami doma

Nůžky, lepicí páska, fólie, sáčky, bavlnky, dekorace, vlastní dech. I pomocí těchto široce dostupných „surovin“ lze vytvořit zajímavé obrazové efekty. Jak na to, se dozvíte v tomto článku.

7 tipů pro fotografování v nepříznivých podmínkách

7 tipů pro fotografování v nepříznivých podmínkách

Fotografovat za špatných povětrnostních podmínek chce hlavně pevného ducha. S tím vám těchto 7 tipů příliš nepomůže. Pomohou a poradí vám ale v tom, jak si udržet svou techniku „v suchu“.

8 fotografických hrátek s lepenkou

8 fotografických hrátek s lepenkou

Profoto spustilo online výuku práce se světlem

Profoto spustilo online výuku práce se světlem