Poradnik kupującego ABC fotografii – kompozycja
Strona główna  >  Teoria  >  Pojęcia fotograficzne  >  Megapiksele, kolory i szumy - czyli wszystko o matrycach aparatów


Jeśli chcesz być na bieżąco z tym,
co dzieje się w świecie fotografii oraz otrzymywać informacje o nowych artykułach publikowanych w naszym serwisie, zapisz się do FOTOlettera.


Zapisz Wypisz

Porównywarka Porównywarka kompaktów Porównywarka kompaktów Porównywarka lustrzanek Porównywarka obiektywów
Czy wiesz, że ...
Pierwszą lustrzanką z samopowrotnym lustrem był wyprodukowany w roku 1947 na Węgrzech aparat Duflex?
Polecamy

Patagonia 2012

FotoGeA.com O fotografowaniu i podróşach

Akademia Fotoreportażu

FotoIndex

Chronoskron

Foto moon pl
 
Kurs Fotografii Warszawa
Megapiksele, kolory i szumy - czyli wszystko o matrycach aparatów
Autor: Marcin Pawlak, Jarosław Zachwieja



Foveon – odmienny sposób na kolor
Jeszcze inną drogą niż poprzednicy podążyła firma Foveon, mimo że zaproponowane przez nią rozwiązanie nieco przypomina budowę barwnego filmu światłoczułego. Otóż matryca X3 składa się z trzech warstw sensorów, z których każda odpowiedzialna jest za rejestrację innej składowej RGB. X3 nie zawiera przy tym barwnych filtrów w układzie bayerowskim – funkcję filtrów pełnią półprzezroczyste warstwy sensorów. Rozwiązanie takie powoduje, że dla każdego z punktów sensora odczytywana jest pełna informacja o kolorze, nie jest zatem potrzebna interpolacja informacji o barwie pomiędzy sąsiednimi punktami obrazu. Dzięki temu rejestrowany obraz jest bardzo szczegółowy również w kwestii kolorystyki. Trzeba pamiętać, że interpolacja zawsze powoduje pewną utratę detali. Z kolei minusem są dość wysokie szumy rejestrowane na zdjęciach przy wyższych czułościach matrycy, zwłaszcza w kanale czerwonym. Spowodowane jest to tym, że do najniższej warstwy sensorów, odpowiedzialnej za kolor czerwony dociera najmniej światła (część zabierają wyżej położone warstwy).

Choć rozwiązanie zastosowane przez Foveona gwarantuje bardzo wierne odwzorowanie kolorów, zupełnie nie sprawdza się przy rejestracji słabo oświetlonych scen. Kolejne warstwy sensorów pochłaniają na tyle dużo światła, że do ich grupy znajdującej się na spodzie dociera go już zbyt mało.


Chociaż pomysł Foveona na przetwornik X3 można nazwać bez mała rewolucyjnym, jak na razie jedynie Sigma zdecydowała się na dłuższy mariaż z matrycami tej firmy. Nie obyło się jednak bez problemów. Pierwsze lustrzanki SD9 i SD10 miały poważne problemy z zaszumieniem obrazu przy wyższych czułościach ISO. Problem przetwarzania obrazu pochodzącego z wielowarstwowej matrycy okazał się na tyle poważny, iż na kompaktowy model Sigma DP1 trzeba było czekać kilka lat, a prace nad procesorem obrazu w pewnym momencie rozpoczęto od nowa. Dziś doczekaliśmy się "już" drugiego kompaktu oznaczonego DP2, ale wobec bogactwa oferty konkurencji wciąż są to aparaty niemalże eksperymentalne. Nie zanosi się też, by inni producenci zdecydowali się na stosowanie nowatorskiego przetwornika.

Matryca światłoczuła to nie tylko fotolementy
Matryca to nie tylko szachownica detektorów i filtrów. Ponieważ elementy światłoczułe rejestrują nie tylko widzialną część widma, przed matrycą umieszczony jest filtr podczerwieni. Gdyby nie jego obecność, fotografie byłyby zafałszowane dodatkowym obrazem rejestrowanym w promieniowaniu niewidzialnym. Siła jego oddziaływania różni się w zależności od producenta, co powoduje, że różne aparaty w odmiennym stopniu nadają się do fotografowania w podczerwieni.
 
Zazwyczaj jest to integralna część matrycy, ale zdarzają się wyjątki. We wspomnianych już lustrzankach Sigmy jest to osobny element zamontowany przed (!) lustrem i szczelnie zamykający dostęp do wnętrza aparatu. Dzięki takiemu umiejscowieniu dodatkowo chroni on komorę lustra przed zanieczyszczeniami. Co ciekawe, w razie potrzeby ów filtr można łatwo zdemontować.

W lustrzankach Sigmy filtr IR jest osobnym elementem i w razie potrzeby – np. przy fotografowaniu w podczerwieni – łatwo można go zdemontować.

Kolejnym elementem umieszczonym tuż przed matrycą jest optyczny filtr dolnoprzepustowy. Jego zadaniem jest wyeliminowanie z obrazu wzorów o częstotliwości przekraczającej zdolności rozdzielcze matrycy, dzięki czemu eliminowane jest zjawisko mory, czyli barwnych wzorków interferencyjnych.

Przetwornik w okularach
Przetworniki obrazu wytwarzane są w technologiach, które wymagają pewnych odstępów pomiędzy poszczególnymi fotoelementami. Odstępy te wcale nie są znikome co powoduje, iż spora część powierzchni przetwornika stanowi obszar "martwy" i nie uczestniczy aktywnie w rejestracji obrazu. Z tego powodu obecnie powszechnie stosuje się powłokę miniaturowych soczewek nakładanych na powierzchnię matrycy fotoelementów. Zbierane przez nie światło kierowane jest na powierzchnię elementów światłoczułych przetwornika. Odstępy pomiędzy mikrosoczewkami są znacznie mniejsze niż pomiędzy fotoelementami, dlatego aktywna powierzchnia tak skonstruowanego przetwornika optymalnie wykorzystana.

Zastosowanie mikrosoczewek pozwala zwiększyć powierzchnię atywnie zbierającą światło padające na powierzchnię przetwornika aparatu.

Zastosowanie mikrosoczewek ma też inne zalety. Pojedyncze elementy światłoczułe mają postać miniaturowych "studni" z powierzchnią aktywną znajdująca się na dnie. Powoduje to, iż przy mniejszych kątach padania światła część powierzchni aktywnej fotoelementu znajduje się w "cieniu" rzucanym przez jego ścianę. Jest to przyczyną swoistego winietowania, które zdarza się przy połączeniu obiektywów z dużą tylną soczewką oraz matryc o niewielkiej przekątnej. Zastosowanie mikrosoczewek skupiających światło na "dnie" fotoelementu pozwala w dużej mierze uniknąć tego efektu.
Powrót do listy artykułów
Konkurs  Konkurs
Pełna życia martwa natura

Fotografując rzeczy można w atrakcyjny sposób ukazać kształt, barwę i fakturę. Wszystko zależy od wykorzystanego światła i oryginalnego punktu widzenia... Czekamy na Wasze zdjęcia przestawiające przedmioty lub martwą naturę.
Pełna życia martwa natura
 
Ostatnio dodane zdjęcie:
[19.02.2018]
Autor:
Helena Drożdża
 
Dodaj swoje zdjęcie
Przejdź do galerii
Poprzednie konkursy
Nagrody w konkursie

 


AKTUALNOŚCI | SPRZĘT | EDYCJA OBRAZU | TEORIA | PRAKTYKA | SZTUKA
Mapa serwisu mapa serwisu Reklama reklama Kontakt kontakt
Czas generacji: 0.05s.