Читайте полную версию материала: http://mobiset.ru/articles/text/?id=597

Камерофон как цифровой фотоаппарат - азы устройства. Часть 5: Подальше положишь, поближе возьмёшь

Поговорим о светочувствительности сенсора... В большинстве камерофонов и цифровых фотоаппаратов с элементарным набором сервисных функций светочувствительность устанавливается как автоматически, так и вручную.

Обычно селектор установки светочувствительности позволяет выбрать значение 100, 200 и 400 единиц ISO. В режиме auto компьютер камерофона сам выбирает значение светочувствительности сенсора в зависимости от уровня освещенности снимаемого объекта и установленного программного режима работы камеры. Например, в режиме ночной съёмки светочувствительность будет выбрана максимальной, а в обычном режиме - минимально возможной (если позволяет освещение).

Чем выше значение светочувствительности матрицы, тем она больше «шумит». Следовательно, лучше совсем отказаться от применения автоматического режима и выставить селектор выбора значения светочувствительности сенсора на минимальное значение - в данном случае на 100 единиц, поскольку минимальное значение соответствует реальной светочувствительности сенсора. В этом режиме не задействованы электронные схемы усиления сигнала, которые вносят дополнительные искажения и приводят к появлению артефактов в тенях. Если же условия освещения таковы, что автоматика камеры устанавливает слишком длительную выдержку (впрочем, в камерофоне мы, скорее всего, о значении выдержки и не узнаем), с которой невозможно снимать без штатива, то значение светочувствительности можно увеличить, но при этом надо быть готовым к тому, что уровень шумов существенно повысится.

И еще одна рекомендация, заключающаяся в том, что не следует предъявлять к цифровому фотоаппарату завышенных требований. То, что по силам высококачественной профессиональной (а в большинстве случаев и любительской) фотопленке, цифровому фотоаппарату и уж тем более камерофону не по силам в принципе. Цифровой фотоаппарат не способен снимать в условиях слишком низкой освещенности без применения источников искусственного света - импульсных фотовспышек или ламп накаливания. А профессиональная пленка светочувствительностью в 3200 единиц ISO «вытянет» снимок даже при свете одной свечи (причем, в буквальном смысле)...

Две качественные характеристики, напрямую влияющие на качество снимков - динамический диапазон сенсора и разрядность цвета. Первая из этих характеристик отражает способность светочувствительной матрицы передавать световые оттенки, вторая относится не только собственно к сенсору, но и к аналого-цифровому преобразователю, переводящему электрические сигналы с выводов матрицы в цифровой код.

Динамический диапазон - это количество оттенков серого (то есть уровней яркости), которые способен различить светочувствительный материал (фотопленка или сенсор цифровой камеры) между абсолютно черным и абсолютно белым цветом. Чем выше динамический диапазон, тем выше достоверность изображения на экспонированном носителе. Самым высоким динамическим диапазоном обладает негативная фотопленка. Поэтому до сих пор, несмотря на достижения цифровых технологий, для демонстрации фильмов в кинотеатрах используются обычные пленочные, а не цифровые проекторы.

Динамический диапазон фотобумаги, даже очень высококачественной, на порядок (то есть примерно в десять раз) ниже, чем у фотопленки. Чтобы получить цветную фотографию максимального качества следует применять обращаемую пленку, а еще лучше печатать слайды контактным способом с негатива на негативную же пленку. Бумажный отпечаток никогда не сравнится по качеству изображения (точности цветопередачи, количеству деталей) со слайдом.

Среди цифровых устройств наибольшим динамическим диапазоном обладают барабанные сканеры, которые применяются в полиграфии и стоят десятки тысяч долларов. Динамический диапазон планшетных сканеров CCD гораздо меньше, но еще меньше динамический диапазон сенсоров цифровых фотоаппаратов. У самых дорогих профессиональных фотоаппаратов этот показатель лишь приближается к уровню фотобумаги на основе галогенидов серебра.

Качество цветопередачи цифрового фотоаппарата выражается разрядностью цвета. Разрядность цвета - это сумма значений разрядности оцифровки каждого цветового канала. К примеру, каждый цветовой канал большинства матриц цифровых фотоаппаратов любительского класса (которые, повторяю в очередной раз, гораздо совершенней сенсоров самых дорогих камерофонов) способен зафиксировать 256 оттенков (или градаций) серого, что составляет 8 бит. В этом случае разрядность сенсора будет 8+8+8=24 бита, по 8 бит на каждый цветовой канал (красный, зеленый, голубой). В принципе, 24-битного представления цвета вполне достаточно для получения качественного фотоснимка, поскольку в этом случае АЦП камеры выдаст снимок, содержащий 16,7 млн. цветовых оттенков. Но в продаже можно встретить камеры как с более высокой разрядностью кодирования цвета - по 10 или 12 бит на канал, так и с низкой - по 4 или 6 бит на канал. Избыточная разрядность - до 36 бит (то есть по 12 бит на канал) используется в профессиональных камерах, предназначенных для получения снимков с максимально достоверной цветопередачей. Хотя сегодня сенсорами с повышенной разрядностью цветового кодирования оснащают и камеры любительского класса. А матрицы с пониженной разрядностью в 12 или 16 битов устанавливают в камерофоны с сенсорами CMOS и в веб-камеры...

Матрица светочувствительных элементов не только самая сложная и самая дорогая деталь цифрового фотоаппарата, но и самая уязвимая. Она подвержена старению (электрохимическому износу) и, как следствие, изменениям светочувствительности, а также, по всей видимости, выходу из строя отдельных ячеек. Если на естественное старение матрицы владелец фотоаппарата и камерофона не может повлиять никак, то возможность уберечь сенсор от нежелательных воздействий окружающей среды и, тем самым продлить срок службы аппаратуры в целом, у него есть.

Как любое сложное электронное устройство, состоящее из множества микроскопических элементов, сенсор камерофона боится резких температурных перепадов, при которых в материале подложки и пленочных слоях оптических фильтров возникают внутренние деформации, а на поверхности сенсора образуется конденсат. Если пленочная камера, особенно механическая, способна работать при очень низких температурах (Nikon FM-3, к примеру, работает при температуре до минус 40 градусов по Цельсию, что проверено на практике), то цифровой фотоаппарат и камерофон при отрицательных температурах работать не будут. Во-первых, даже на легком морозе сенсор может изменить светочувствительность в сторону уменьшения. Во-вторых, изображение на дисплее камерофона станет слишком светлым и малоконтрастным, чтобы пользоваться им в качестве видоискателя. В-третьих, пострадают элементы питания (литиевые аккумуляторы при температуре минус 10 градусов могут попросту взорваться).

Если возникает необходимость снимать камерофона при низких температурах, следует позаботиться о его надежной защите от переохлаждения. Камерофон и цифровой фотоаппарат следует держать в тепле, под верхней одеждой, вынимая их для съемки и тут пряча его под шубу или пальто. Работа со штативом (в случае с фотоаппаратом) или неторопливое кадрирование исключаются. В крайнем случае следует воспользоваться утепленным чехлом или хотя бы меховой рукавицей. Но при этом надо помнить, что остывшая камера при перемещении в тепло (даже под шубу) тут же покроется капельками влаги.

Из замерзшего камерофона или фотоаппарата надо немедленно удалить аккумулятор, спрятать аппарат в чехол и дождаться того момента, пока температура не выровняется. В противном случае на поверхности сенсора и линзах объектива могут образоваться капли влаги, которые приведут к короткому замыканию электрических цепей камеры и иным неисправностям. Мне приходилось видеть разобранный цифровой фотоаппарат, внутренние детали которого были покрыты слоем ржавчины. Печальная и совершенно безнадежная картина...

Камерофон как цифровой фотоаппарат - азы устройства. Часть 1: Сенсоры CMOS и CCD >>>

Камерофон как цифровой фотоаппарат - азы устройства. Часть 2: Лукавые мегапиксели >>>

Камерофон как цифровой фотоаппарат - азы устройства. Часть 3: От сенсора к принтеру и обратно >>>

Камерофон как цифровой фотоаппарат - азы устройства. Часть 4: Чем больше, тем лучше >>>

© Николай Надеждин, специально для Mobiset.ru
Дата публикации статьи - 30 августа 2006 г.

Есть что сказать? Пишите автору... (info@mobiset.ru)

Наша группа ВКонтакте - присоединяйся!

Оперативная и эксклюзивная информация - в 140 знаках! Подписывайтесь на наш канал:
Читать @Mobiset

comments powered by Disqus

Читайте полную версию материала: http://mobiset.ru/articles/text/?id=597