Razumjeti razlike između CMOS i CCD senzora
Svi digitalni fotoaparati imaju senzor slike koji snima podatke kako bi stvorio fotografiju. Postoje dvije glavne vrste senzora slike - CMOS i CCD - i svaka ima svoje prednosti.
Kako radi senzor slike?
Najjednostavniji način za razumijevanje senzora slike je da to mislite kao ekvivalent komada filma. Kad je gumb okidača na digitalnom fotoaparatu pritisnut, svjetlo ulazi u fotoaparat. Slika je izložena na senzoru na isti način na koji će biti izložen na komadu filma u 35mm filmskoj kameri.
Senzori digitalnih fotoaparata sastoje se od piksela koji prikupljaju fotone (energetski paketi svjetlosti) koji se fotodioda pretvore u električni naboj. S druge strane, ove informacije pretvaraju se u digitalnu vrijednost pomoću analogno-digitalnog pretvarača (ADC) , čime fotoaparat obrađuje vrijednosti u konačnu sliku .
DSLR fotoaparati i fotoaparati s točkicama i snimkama koriste prvenstveno dvije vrste senzora slike: CMOS i CCD.
Što je CCD senzor slike?
Senzori CCD (Charge Coupled Device) pretvaraju sekvence piksela pomoću sklopova koji okružuju senzor. CCD-ovi koriste jedno pojačalo za sve piksele.
CCD proizvodi se u ljevaonicama specijalizirane opreme. To se odražava u njihovim često višim troškovima.
Postoje određene prednosti CCD senzoru preko CMOS senzora:
- Manje buke i obično kvalitetnije slike, posebno u uvjetima slabog osvjetljenja
- Bolja dubina boje jer je dinamički raspon senzora često dvostruko veći od CMOS senzora
- Veća razlučivost i osjetljivost na svjetlost
Što je CMOS senzor slike?
Senzori CMOS (komplementarni metaloksidni semiconductor) istodobno pretvaraju mjerenja piksela, koristeći sklopove na senzoru. CMOS senzori koriste odvojena pojačala za svaki piksel.
CMOS senzori se obično koriste u DSLR jer su brži i jeftiniji od CCD senzora. Nikon i Canon koriste CMOS senzore u svojim high-end DSLR fotoaparatima.
CMOS senzor također ima svoje prednosti:
- Brža brzina obrade jer su aktivni pikseli i ADC na istom čipu
- Niža potrošnja energije, čak 100 puta manja od CCD-a
- Integrirane funkcije fotoaparata poput automatske ekspozicije, kodiranja boja i kompresije slike izravno u čipu
- Sprječava "razmazivanje" kad je slika preeksponirana
- Manji skup procesa proizvodnje, baš kao i kod bilo kojeg mikroprocesora, čini ih jeftinijim
- Kvaliteta se značajno poboljšala od njihovog uvođenja
Senzori raspona filtera boja
Na gornji dio senzora postavljen je raspon filtera boje za snimanje crvene, zelene i plave komponente svjetla koja pada na senzor. Stoga, svaki piksel može mjeriti samo jednu boju. Ostale dvije boje procjenjuju se pomoću senzora temeljenog na okolnim pikselima.
Iako to može malo utjecati na kvalitetu slike, teško je primijetiti na današnjim fotoaparatima visoke rezolucije. Većina aktualnih DSLR-ova koristi ovu tehnologiju.
Foveon senzori
Ljudske su oči osjetljive na tri osnovne boje crvene, zelene i plave boje, a ostale boje izrađuju se kombinacijom primarnih boja. U filmskoj fotografiji, različite primarne boje otkrivaju odgovarajući kemijski sloj filma.
Slično tome, Foveonovi senzori imaju tri senzorska sloja, od kojih svaki mjeri jednu od primarnih boja. Slika se proizvodi kombiniranjem ovih tri sloja kako bi se stvorio mozaik kvadratičnih pločica. To je još uvijek prilično nova tehnologija koja se koristi u nekim Sigma fotoaparatima.