6 преимуществ использования камер с большими сенсорами

С постоянно растущим количеством мегапикселей в камерах смартфонов вам вообще нужна специальная камера? Или, может быть, вы могли бы просто получить действительно крошечную компактную камеру?

По крайней мере, на данный момент времени ответ, вероятно, нет. Или, по крайней мере, нет, если вы действительно хотите неизменно хорошего качества изображения. Причина в том, что эти устройства не имеют достаточно больших цифровых датчиков.

Цифровой датчик изображения — это часть камеры, которая фактически захватывает изображение из света, отражаемого на него объективом. Датчики имеют хороший размер в любой цифровой зеркальной или беззеркальной камере, которую вы, вероятно, купите, но в iPhone или компактной камере они крошечны. .

Вам может быть очевидно, что цифровой сенсор большего размера может привести к более высокому разрешению ваших изображений. Но есть и другие преимущества большего датчика, о которых вы, возможно, не знаете, и они выходят далеко за рамки разрешения. Поэтому в этой статье я хочу объяснить, почему цифровой сенсор так важен для вашей фотографии. Дело в том, что это может быть самым важным фактором, который следует учитывать при покупке новой камеры.

1. Датчики большего размера обычно обеспечивают более высокое разрешение

Датчики в зеркальных и беззеркальных камерах обычно бывают Micro Four Thirds, APS-C или Full Frame. Любой из них обычно работает нормально, и, как вы можете видеть, все они хорошего размера. С другой стороны, датчики смартфонов и компактных камер чрезвычайно малы по сравнению с ними.

Начнем с очевидного — разрешения. Наличие цифрового сенсора с большей площадью поверхности дает возможность включать больше пикселей. Предполагая, что пиксели имеют одинаковый размер, цифровой сенсор на 40% больше, значит, пикселей может быть на 40% больше. Это означает более высокое разрешение ваших изображений, что, в свою очередь, означает большую детализацию и возможность увеличивать их.

Сенсор большего размера также может привести к увеличению пикселей, что дает значительные преимущества для ваших изображений. Если вы видите полнокадровую камеру с тем же количеством мегапикселей, что и камера APS-C, это не значит, что они будут иметь такое же качество изображения. Скорее, это означает, что пиксели будут распределены по большей площади поверхности в полнокадровой модели, и, как вы увидите в оставшейся части этой статьи, более крупные пиксели, распределенные по более широкой площади поверхности, имеют целый ряд преимуществ. для вашей фотографии.

2. Датчики большего размера улучшают работу при слабом освещении

Предсказатель номер один того, будет ли камера иметь хорошие характеристики при слабом освещении, — это размер цифрового датчика изображения. Проведенное тестирование камеры показало прямую связь между большими датчиками изображения и улучшенными характеристиками при слабом освещении.

Компания под названием DxO Mark тестирует все цифровые камеры и присваивает им оценку производительности при слабом освещении, которую она называет своей «спортивной» оценкой (предположительно, потому, что использование высоких значений ISO важно для спортивных фотографов, которые часто сталкиваются с плохим освещением и нуждаются в быстром затворе). скорости). Эта оценка на самом деле является значением ISO. В частности, оценка представляет собой наивысшее значение ISO, при котором камера создает изображение, при этом шум не становится слишком большой проблемой (на самом деле они используют техническую формулу, включающую децибелы и отношение сигнал/шум, но это мое непрофессиональное определение их счет). Чем выше оценка, тем выше допустимое значение ISO для этой камеры. Например, если камера набирает 900 баллов, это означает, что максимальное используемое значение ISO для этой камеры составляет ISO 900. Камера с оценкой 1250 будет означать, что ее характеристики при слабом освещении были лучше и хорошо работали до ISO 1250. И так вкл.

Если сравнить оценки текущих моделей цифровых зеркальных и беззеркальных камер, которые продаются прямо сейчас, а затем разделить результаты по размеру сенсора, результат будет довольно поразительным:

Чтобы немного пояснить этот график, диапазон внизу — это «спортивные результаты» DxO Mark, которые упомянутые выше действительно значения ISO. Каждой камере был присвоен балл, и я отсортировал их по типу сенсора. Диапазон значений для камер Micro Four Thirds находится между ISO 757 и 896 (в среднем 825). Диапазон для камер с датчиками APS-C составляет ISO 915–1438 (в среднем 1161). Диапазон для полнокадровых камер составляет ISO 2293–3702 (в среднем 2811).

Обратите внимание, что даже самый низкий Камера с матрицей APS-C работает лучше, чем самая высокая камера с рейтингом Micro Four Thirds. Точно так же даже полнокадровая камера с самым низким рейтингом работает лучше, чем камера APS-C с самым высоким рейтингом. Когда дело доходит до производительности при слабом освещении, размер сенсора имеет решающее значение.

3. Динамический диапазон, вероятно, будет увеличен с увеличением матрицы

Более крупный цифровой датчик изображения также, по-видимому, приводит к увеличению динамического диапазона вашей камеры. Это диапазон тонов, которые ваша камера может зафиксировать, между чисто белым и чисто черным. Чем шире диапазон, тем лучше.

Не существует простого измерения динамического диапазона, поэтому сравнение камер затруднено. Поиск нижней части спектра (черный) во многом зависит от характеристик камеры при слабом освещении, потому что цифровой шум увеличивается при захвате очень темных тонов. В какой-то момент шум подавляет изображение, поэтому нижний край шкалы динамического диапазона на самом деле не «чисто черный», а скорее «пригодный для использования черный». Для нас это означает, что производительность при слабом освещении определяет часть динамического диапазона камеры, а, как мы видели в предыдущем разделе, производительность при слабом освещении в значительной степени зависит от размера сенсора. Поэтому может показаться, что датчик большего размера будет означать более широкий динамический диапазон.

Тестирование цифрового датчика изображения, проведенное DxO Mark, подтверждает это. Они называют это своей «ландшафтной» оценкой, и их результаты показывают корреляцию между размером сенсора и увеличением динамического диапазона. В среднем для камер Micro Four Thirds, которые я рассматривал, динамический диапазон составлял 12,5 ступени. Это немного увеличилось до 13,0 для камер с датчиками APS-C, а затем до 13,4 для полнокадровых камер. Следовательно, камера с большим цифровым датчиком изображения, скорее всего, будет иметь больший динамический диапазон.

Все эти оценки довольно сопоставимы, и моя цель не столько в том, чтобы сравнить эти датчики (все они выполняют свою работу), сколько в том, чтобы просто показать, что размер датчика имеет значение. Исходя из этого, мы видим, что камера с гораздо меньшим датчиком изображения (например, телефон или компактная камера) не будет так же хороша, когда речь идет о таких показателях качества изображения.

4. Сенсор большего размера позволяет создавать большее размытие фона

Если вы хотите заметное размытие фона на ваших изображениях, вам нужно будет использовать цифровой датчик изображения большего размера. Это не просто функция размера апертуры (хотя это, очевидно, очень большая ее часть). На самом деле практически невозможно добиться сильного размытия фона с помощью камеры с крошечным датчиком изображения.

Взаимосвязь между размером сенсора цифрового изображения и размытием фона действительно была протестирована людьми из DP Review. Вот ссылка на их тестирование и результаты. Имейте в виду, что они используют много математических и технических терминов. Вот диаграмма с некоторыми их результатами:

В результате камеры с очень маленькими цифровыми датчиками изображения, такие как смартфоны и компактные камеры, бесполезны, если вы стремитесь включить размытие фона в свои изображения. Далее они показывают, что чем больше цифровой датчик изображения, тем больше размытия вы можете включить в свои снимки. Таким образом, размер сенсора является важным фактором, если вы хотите добиться любого размытия фона на своих фотографиях.

5. Датчик большего размера может означать меньшую дифракцию

Еще одно влияние, которое размер цифрового датчика изображения оказывает на ваши фотографии, и об одном из которых вы можете не знать, — это степень дифракции на ваших фотографиях.

Это может стать неожиданностью для вас, если вы немного знакомы с дифракцией, потому что это в основном функция использования очень маленькой апертуры. Вот как дифракция влияет на ваши снимки:когда вы используете маленькую апертуру, свет, достигающий краев датчика изображения, может попасть туда только после того, как пройдет через маленькую апертуру, а затем рассеется. Это распространение света приводит к тому, что световые лучи попадают на соседние участки фотографии. По сути, это рассеивание приводит к тому, что свет иногда попадает не на тот участок фотографии, что приводит к размытию.

Какое это имеет отношение к цифровому датчику изображения? Помните, что дифракция вызвана рассеянием света на фотосайтах. Поэтому, если напихать много мегапикселей на цифровую матрицу, фотосайтов будет очень мало, и рассеяние света будет легче переходить на другие фотосайты. Это будет означать увеличение дифракции. Но в камере с более разбросанными мегапикселями такое же количество рассеяния будет иметь меньшее влияние на ваши снимки.

В результате датчики изображения большего размера с более разбросанными пикселями, как правило, приводят к меньшей дифракции изображения.

6. Сенсоры большего размера уменьшают кроп-фактор

Наконец, давайте не будем забывать о кроп-факторе, возникающем из-за использования меньшего цифрового датчика изображения. На этой диаграмме показано влияние факторов урожая. Обратите особое внимание на желтый квадрат в центре, который показывает диапазон обзора для компактных камер:

Конечно, производители камер адаптировались к этому, представив сверхширокоугольные объективы, предназначенные для камер с меньшими сенсорами. Тем не менее, как правило, гораздо проще получать широкоугольные изображения, используя большую матрицу.

Заключение

Я не собираюсь портить какую-то конкретную камеру или систему. Дело в том, что любая камера лучше, чем никакой, так что пользуйтесь тем, что есть. Что я хочу показать здесь, так это то, что таскание с собой цифровой зеркальной или беззеркальной камеры дает значительные преимущества. Это верно, будь то камера Micro Four Thirds, APS-C или полнокадровая. Преимущества выходят далеко за рамки разрешения и влияют на общее качество изображения.

Датчики большего размера помогают делать более качественные снимки при слабом освещении, охватывают более широкий динамический диапазон тонов, уменьшают дифракцию и позволяют добиться большего размытия фона. Так что продолжайте таскать с собой эти камеры, а не пытаться сделать это с помощью телефона или компактной модели.

У вас есть какие-либо дополнительные данные или вопросы, которые вы хотели бы добавить? Пожалуйста, поделитесь в комментариях ниже.