Уроки фотосъемки для начинающих. Урок 2. Виды камер и их устройство. Продолжение.

Матрица, иначе сенсор,можно считать аналогом фотопленки, где вместо светочувствительных элементов расположены фотодатчики-пиксели. Одно из отличий плёнки и матрицы заключается в том, что  изображение, сгенерированное под воздействием света, остаётся на пленке, но не сохраняется на матрице, а записывается на карту памяти.

Итак, матрица состоит из фотодатчиков  — пикселей.

Один пиксель — одна точка изображения, чем больше физический размер пикселя, тем больше информации он генерирует, а изображение имеет меньше шума (иначе фото помехи, зерно).

При увеличении их количества изображение получается более четкое, детализированное. В описании фотоаппаратов количество фотоэлементов матрицы указывается в пикселях в виде цифры, напр., 10Мп, 21Мп …

Но количество, как мы выяснили, не единственный критерий выбора, важен физический размер матрицы.

Размер пленочного кадра 24х36мм., принят за эталон, и ее кроп-фактор (см.ниже) приравнивается к 1, такая матрица называется полноразмерной («full frame»). До сих пор, полагаю, все понятно, а далее наступает  кажущаяся неразбериха.

Размер матрицы указывают в мм или дробью, причем иногда десятичной, а иногда простой с использованием дюйма.  К сведению: 1 дюйм = 1/12 фута = 0,0254 м.= 2,54 см.

Десятичная дробь — это кроп-фактор, простая — диагональ матрицы в дюймах. Кроп-фактор есть отношение размера данной матрицы к полноразмерной.  Например, матрица с кроп-фактором 1.3 имеет размеры  18.5х27.7 мм (24/1.3= 18.5мм и 36/1.3=27.7) т.е. в 1.3  меньше чем полноразмерная, отсюда упрощенно чем ближе к единице тем лучше качество изображения.

Простая дробь вида 1/2.33″ приближенно указывает диагональ матрицы, и  чем больше второе число в дроби, тем меньше и хуже матрица. Но это относится к диагоналям в которых первая цифра 1. Так например матрица с диагональю 1/1.7″ больше по размеру чем 1/2.3″

APS-H и APS-С — форматы матрицы, используемые различными производителями.

Итак, теперь при выборе фотоаппарата, вы обязательно обратите внимание на характеристику матрицы, если сложно запомнить воспользуйтесь таблицей, на которой, по принципу светофора, зеленым отмечен предпочтительный выбор. Из всего вышеизложенного следует, что

Кроп-фактор до 2.7 выдает вполне хорошее качество, а матрицы с кроп-фактором 5.62 (или даже больше) — это самые маленькие из используемых сегодня в цифровых фотоаппаратах.

Кроме данных о размере матрицы, кроп-фактор определяет фокусное расстояние объектива.

На рисунке заметно, что один и тот же объектив одетый на тушку фотоаппаратов, в зависимости от кроп-фактора, выхватывает различный сегмент кадра, чтобы кадр совпадал, следует «удлинить» фокусное расстояние на значение К*Х, где К — кроп фактор, а Х — фокусное расстояние, написанное на объективе. Предположим, фокусное расстояние равно 50мм, на фотосленге такой объектив называется штатник, т.е. нормальный, теперь  6х50=300мм, и наш штатник на фотокамере с маленькой матрицей и кроп-фактором 6 превращается в телеобъектив (телевик).  Иначе сказать, изменяется угол обзора объектива и картинка «приближается», изменяется масштаб.

Кроме размера матрицы отличаются по типам:

•  ПЗС-матрицы (CCD). ПЗС-матрицы выпускаются и активно используются компаниями Nikon, Canon, Sony, Fujitsu, Kodak, Matsushita, Philips. Отличная светочувствительность.
• КМОП-матрицы (CMOS), один из плюсов — малое электропотребление.
• Live -MOS матрица. Возможно визирование (просмотр «живой» картинки) по ЖК дисплею, в технических характеристиках обозначается как «Live View»

и получению цветной картинки (сам по себе датчик не воспринимает цвет, для восприятия используются цветофильтры, разбивающие цвет по спектру):

• матрицы Foveon X3
• матрицы с фильтром Байера
• 3CCD

Размер матрицы также влияет на такой художественный прием съемки, как размытие фона (боке). Не вдаваясь в подробности, напоминаем — чем меньше размер матрицы, тем больше глубина резкости — ГРИП (глубина резкости изображаемого пространства) и меньше шансов получить боке, т.е. чем меньше матрица, тем все в кадре будет резче. Казалось бы что плохого в резкости изображения? Но воспроизведение окружающей нас реальности строится на законах перспективы, при этом разные планы пространства отличаются по резкости и, используя возможности камер с малым кроп-фактором, мы рисуем объемное, а не плоское изображение.

У матриц есть и другие важные характеристики, по которым они сильно отличаются, к примеру, некоторые сильно «шумят» при низкой освещённости, но шум может появляться и в другой ситуации, например, при установке чувствительности (ISO) от 800 ед. и выше, или при длительной выдержке.

Применяя критерий светочувствительности ISO мы используем классическое определение заимствованное из пленочной фотографии. Светочувствительность фотопленки — это характеристика фотографического материала, его чувствительность к свету.

В цифровой фотографии  ISO — не столько чувствительность матрицы, сколько степень усиления ее электросигналов и их последующая обработка. В современное время этот показатель превышает 6400 единиц.

При повышении светочувствительности происходит ухудшение качества изображения за счет появления шумов, поэтому требуется опытным путем определять значение светочувствительности в условиях данной съемки.

Совет. Приходя на фотосъемку делаем пробный кадр с оптимальными значениями (ISO от 100 до 500)  , оцениваем гистограмму (в след статье), и если она нас устраивает, приступаем к работе. Никогда не ориентируйтесь на картинку дисплея, которая обработана и улучшена для комфортного просмотра, но не соответствует качеству кадра. При сложных условиях съемки, напр. съемка в храме (запрещено снимать со вспышкой) или фиксация театральной постановки, понемногу увеличиваем значение ISO, но не «задираем» его слишком сильно. Далее, просматриваем на дисплее увеличенное на 200-300% изображение на наличие шумов.  Выбрав оптимальное значение, начинаем фотографировать.

• Zoom — увеличение (от англ. zoom)  — несомненно полезная функция объектива, ведь не всегда мы можем приблизиться к объекту достаточно близко.

Необходимо обратить внимание, что существует оптический и цифровой зум.Последним пользоваться не рекомендуется, т.к. эффект увеличения происходит за счет интерполяции, процессор камеры увеличивает изображение, не увеличивая при этом количество информационных пикселей, а пустые пиксели «раскрашиваются» в усредненные цвета, т.е. «цифровой зум», имеет исключительно маркетинговое значение (сравните 50х и 5х, цифровой и оптический зум), поскольку он существенно снижает качество изображения.

Оптический зум (Lens/Optical zoom) увеличивает за счет изменения фокусного расстояния, при этом практически не влияя на качество.

• Динамический диапазон. Матрица большего размера охватывает более широкий диапазон светотени между абсолютно чёрным и абсолютно белым, т.е. сохраняются детали в тенях и минимизируется риск засветить белый.
• Качество объектива — это тема для отдельной статьи. Но можно сказать, что плохая оптика  -неинтересная картинка, ведь приблизительно 50% качества определяется, безусловно, объективом.
• Время задержки спуска затвора.  По-моему, все понятно, чем быстрее фотокамера ответит на твое нажатие, тем вероятнее поймать именно тот, задуманный, увиденный кадр. Зависит также от скорости записи карты памяти (не менее 10).
• Скорость записи. Данные, обработанные камерой должны быть записаны как можно быстрее, для чего используются высокоскоростные карты и буферная память фотоаппарата.
• Емкость батареи. Как долго я могу снимать? По собственному опыту знаю, что батареи canon-а более емкие, чем у nicon-а, но даже при одинаковой емкости выдают большее количество кадров, так как используют различные типы матриц (см. выше КМОП (CMOS) или ПЗС (CCD)).

•  Конструкция и эргономика. Эти факторы также важны и влияют на выбор фотоаппарата. Компактный фотоаппарат более мобильный, позволяет неприметно фотографировать, напр., людей, очень легок и не отяжеляет руку. Удачная конструкция определяется только при личном осмотре, потому прежде, чем приобрести фотокамеру, подержите ее в руках, посмотрите в видоискатель, проверьте дисплей (кстати на солнце дисплей не позволяет рассмотреть картинку и это большой недостаток) и только затем приобретайте. Удовольствие от использования фотокамеры — это важнейший фактор создания отличных снимков.

Сравнить фотоаппараты по другим параметрам вам поможет предыдущая статья — читайте, сравнивайте, эти статьи пишутся для вас мною, фотографом Людмилой Золотовой.