Videotube

Постовая охрана, пультовая охрана, личная охрана, сопровождение и инкассация, юридическая безопасноть

Тип матрицы ccd или cmos что лучше: CCD или CMOS? Критерии выбора

Содержание

CCD или CMOS? Критерии выбора

Матрица – это основа любого фото- или видеоустройства. Она определяет качество и размер получаемого изображения. На сегодняшний день в изготовлении матриц используются два разных технологичных принципа — CCD и CMOS. Очень часто можно услышать вопрос: «Какую матрицу выбрать: CCD или CMOS?» Среди любителей фото- и видеотехники по этому поводу идут жаркие споры. В этой статье мы проведем обзор этих двух типов и попробуем разобраться, какая матрица лучше — CCD или CMOS.

Общая информация

Матрицы предназначены для оцифровки параметров световых лучей на их поверхности. Говорить о явном преимуществе одной из технологий не представляется возможным. Можно проводить сравнение по конкретным параметрам и выявлять лидера в том или ином аспекте. Что касается предпочтений пользователей, то зачастую для них главным критерием является стоимость изделия, даже если оно будет уступать по качеству или техническим характеристикам своему конкуренту.

Итак, давайте разберемся, что представляют собой оба типа устройств. CCD-матрица – это микросхема, которая состоит из светочувствительных фотодиодов; она создана на кремниевой основе. Особенность ее работы заключается в принципе действия устройства с зарядовой связью. CMOS-матрица – это прибор, созданный на основе полупроводниковых полевых транзисторов, имеющих изолированный затвор с каналами различной проводимости.

Принцип работы

Перейдем к выявлению отличий, которые помогут определиться в выборе: что же лучше — матрица CMOS или CCD? Главным различием этих двух технологий является принцип их работы. CCD-устройства заряд от пикселей преобразуют в электрический потенциал, который усиливается за пределами светочувствительных сенсоров. В результате получается изображение в аналоговом виде. После этого проводится оцифровка всей картинки в АЦП. То есть прибор состоит из двух частей — непосредственно матрицы и преобразователя. CMOS-технология характеризуются тем, что производит оцифровывание каждого пикселя в отдельности. На выходе получается уже готовая цифровая картинка. То есть электрический заряд в пикселе матрицы накапливается в конденсаторе, с которого снимается электрический потенциал. Он передается на аналоговый усилитель (встроенный непосредственно в пикселе), после чего оцифровывается в преобразователе.

Что же выбрать: CCD или CMOS?

Одним из немаловажных параметров, которые определяют выбор между этими технологиями, является количество усилителей матрицы. CMOS-устройства имеют большее количество этих приборов (в каждой точке), поэтому при прохождении сигнала несколько снижается качество картинки. Поэтому CCD-матрицы используют для создания изображений с высокой степенью детализации, например, в медицинских, исследовательских, промышленных целях. А вот CMOS-технологии применяют в основном в бытовой технике: веб-камерах, смартфонах, планшетах, ноутбуках и т. п.

Следующим параметром, который определяет, какой тип лучше — CCD или CMOS, — является плотность фотодиодов. Чем она выше, тем меньше фотонов «пропадет вхолостую», соответственно, изображение будет лучше. В этом параметре CCD-матрицы обходят своих конкурентов, так как предлагают макет, не имеющий таких зазоров, в то время как у CMOS они присутствуют (в них расположены транзисторы).

Тем не менее, когда перед пользователем встает выбор: какой тип матрицы — CMOS или CCD — приобрести, всплывает главный параметр – цена устройства. CCD-технология значительно дороже своего конкурента и энергозатратнее. Поэтому устанавливать их там, где достаточно изображения среднего качества, нецелесообразно.

CCD VS CMOS матрицы — что лучше? Мысли от Радоживы

Добавить комментарий:

Комментарии: 162, на тему: ccd vs cmos

  • Александр

    Я вижу, что народ не понимает разницу между CCD и СMOS сенсорами, и почему CMOS сенсор не сразу нашёл своё место в профессиональных камерах с большими сенсорами?

    CCD хоть и обзывают аналоговым, но конструктивная разница между CCD и СMOS сенсорами небольшая. В CMOS используются те же самые фотодиоды, что и в CCD, разница лишь во встроенном усилителе сигнала, который в CMOS сенсоре имеется на каждом пикселе. Такая необходимость возникла больше из-за того, чтобы на цифровых зеркалках можно было снимать видео высокого разрешения. Также многократный съём информации с каждого пикселя во время экспозиции даёт больше данных для последующей обработки процессором цветовой гаммы. В CCD сенсоре информация снимается медленно, потому что все пиксели матрицы используются для сдвига накопленых зарядов, которые пропускаются через один усилитель сигнала. То есть заряды с нижнего ряда CCD матрицы перемещаются в буфер, и потом по очереди проходят через один усилитель сигнала, как пулемётная лента через один пулемёт. Заряды следующего ряда перемещаются на освобождённое место нижнего ряда, и так пока «отстреляется» вся матрица.

    В CMOS сенсоре нет сдвига зарядов от ряда к ряду, но усилитель сигнала стоит на каждом пикселе. Усиленный сигнал снимается сразу с нескольких рядов одновременно в несколько буферов, и потом эта информация проходит через несколько анализаторов, оцифровывается. И так многократно во время экспозиции. Поэтому после длительной выдержки буферная память переполнена, и процессору требуется больше времени на обработку информации.

    Как человек, который работает в микроэлектронных технологиях, могу вас заверить, что из-за ограниченной возможности машин и неоднородности самой кремневой подложки от её центра к краю, значения комплементарных транзисторов (CMOS) неоднородные . Поэтому чем больше сенсор, тем больше неоднородности в его элементах. Теперь представьте себе, что в матрице коэффициент усиления неодинаковый в каждом пикселе. Что получается? — шум на снимке. В то время как на CCD сенсоре все заряды усилились через один и тот же усилительный канал. В результате CCD сенсор даёт меньше шумов, чем CMOS.

  • Ярослав

    Что-то не так

  • Мурзик

    Пару слов о CCD ))
    Есть такая утилита с множеством пересетов,” Калор Эфекс ПРО 4″ называеццо )) Я вам там сделаю и визуализацию “будто ССD” , и зерно Fuji Superia и Kodak Elite Chrome 200 ))))

    • Денис

      это будет сметанный продукт вместо сметаны

    • Алексей Щ

      Когда же народ перестанет путать характерный плёночный рисунок и примитивный цифровой шум…
      А этому Кал_Ору Эффекс типа “ПРО” до настоящей имитации рисунка (не шума) – как до Луны пешком. Но народ реальную плёнку уже не застал и заморачиваться с ней никогда не будет, поэтому схавает любую жалкую имитацию.

  • Igor

    А на этом всё, в этот раз статейка вышла совсем короткая. Но растягивать её просто для объёма я не хочу, а всё, что я хотел, я в статье показал.

    • КалексейГ

      ))))) что-то сломалось!

  • FED2

    Аркадий,а эта статья скоро появится?

  • Аноним

    Вот какой то ” траурный” цвет дает CMOS , мне лично CCD фото нравятся , хотя конечно там быстродействие и все такое. Я специально ушел от технических подробностей и попробовал оценить впечатление.

  • Павел

    Это у Кенон он траурный с похоронными унылыми оттенками.. А у Сони он яркий и цветастый, словно разрисованный китайскими дешевыми фломастерами. Такие фотки любят впаривать мамашкам фотографы из городского парка. Не хватает только цветочков и лошадок, добавленных в фотошопе по краям. ЧМОС он многогранный…

    • 1D$_mk3

      Это У Кэнона он такой?!
      А у Никона тогда какой же? Еклмн…

  • Павел

    Никакой. Если честно, здесь у каждого свои тараканы в голове. Кому важна эта разница в цветопередаче между сенсорами, кому нет, а кто ее вобще не видит. Но те, кто раньше плотно сидел на пленочном слайде, видят однозначно. По поводу Найкона: знал я одного фаната этой конторы, через все линейки прошел. Вроде все ему нравилось, на полный кадр собирал. Потом куда-то пропал неожиданно. Но потом объявился. Недавно видел его с 717-й древней сонькой, ну вы знаете, такая серебристая, 2/3 ссд матрица на пять мегапикселей…счастливый,улыбается. Говорит, наконец нашел , что ему нужно. Такие дела….

    • валерий А.

      -А что, отец, невесты в городе есть? – Кому и кобыла невеста.

  • @f_e_d_2

    Нет ни какой разницы!, если снимаем в днем, не на высоких исо. А про какие-то, более интересные цвета – это все сказки!Все одинаково, просто все забыли, чтобы снять информацию с РАВ-файла,необходимы некие настройки профиля камеры, проги, которые часто отличаются, и, почему-то, при переходе на CMOS, картинку на выходе сделали “холоднее”. Кому как нравится? мне, например нравится тепле. Но при одной лишь корректировке баланса белого (работаю в Лайтруме), ВСЕ ЛЕГКО ПРИВОДИТСЯ К АБСОЛЮТНО ОДИНАКОВОЙ КАРТИНКЕ!, более того, к “одинаковым” деталям как в светах, так и в теня. Для примера брал кадры с Д5200 и Д200 (великая разница во времени и технологиях), и даже детализацию, не смотря на свою разницу в мегапикселях, оказалась практически одинаковой, на объективе 24-120.

    Теперь о разнице: Чем выше ИСО, тем шумнее матрица CCD, так же, при высоких ИСО, и длинной выдержке – больше горячих пикселей на матрице CCD. Но Это все при том, что технологии CCD перестали развивать, ввиду своей дороговизны, высоким энергопотреблением и т.д (кстати, D200 Держится Значительно дольше, чем D5200, не смотря на возраст, своего родного аккумулятора)
    Главный вывод, который я сделал: Все современные, цифровые камеры, начиная с Fuji S2Pro – Являются

    • @f_e_d_2

      Отличным инструментом, для получения качественных фотографий! Важно только , в каких руках этот инструмент 🙂

      • Аноним

        “ВСЕ ЛЕГКО ПРИВОДИТСЯ К АБСОЛЮТНО ОДИНАКОВОЙ КАРТИНКЕ!”
        Оно и понятно, лайтрум способен испоганить фото – хорошее сравнять с плохим.

    • Вв

      У D200 ёмкость аккума почти в два раза больше, а ещё там используются цилиндрические ячейки (против плоских EN-EL14), у цилиндра более высокая токоотдача.
      Примерно то же самое могу сказать про D5100-D7100: двух аккумов EN-EL14 хватает примерно на то же количество кадров, что и одного EN-EL15.
      Много кушает дисплей, а LiveView -так вообще дохрена – примерно в десять раз меньше кадров выходит.

      • Аноним

        “Много кушает дисплей, а LiveView -так вообще дохрена — примерно в десять раз меньше кадров выходит.”

        ==========================
        ну прям бином ньютона, какие откровения только не узнаешь! оказывается включенный дисплей потребляет много … не знал, не знал.. кто бы мог подумать! )))

    • Аноним

      вы слабо понимаете о чем говорите или у вас проблемы с монитором и/или зрением.
      или все сразу.
      никакой РАВ не добавит вам полутонов если их матрица не отобразила! совсем не добавит! ))))
      никакой проявщик и постобработка не добавит вам цвет если охват сенсора меньше в этой области чем цветовое пространство.
      никакой проявщик и постобработка не исправит кривой цвет если матрица имеет колор шифт в этой области )))
      это азбука цифрового фото.
      Хотя много народа смотрит это все на некалиброванных мониторах или смартах, поэтому можно снимать на что угодно, лишь бы вам нравилось. )))

      • Аноним

        Дайте определение полутона?

      • Онотоле

        Вы слабо понимаете о чём говорите или у вас проблемы с освоением графических редакторов, или всё сразу.
        И недостаток полутонов и цветовой охват и колор шифт и ещё кучу прочей экзотики, с которой не каждый фотолюбитель столкнется хотя бы раз в жизни, прекрасно правится в любом вменяемом фоторедакторе.
        По большому счёту, исправить нельзя только неснятую крышку с объектива.
        Это азбука цифрового фото.
        Хотя много народа смотрит это все на мониторах которые у них считаются за калиброванные, и уверяют, что только в CCD заключена особая магия, короче – можно снимать на что угодно, лишь бы вам нравилось. )))

        • Аноним

          @И недостаток полутонов и цветовой охват и колор шифт и ещё кучу прочей экзотики, с которой не каждый фотолюбитель столкнется хотя бы раз в жизни, прекрасно правится в любом вменяемом фоторедакторе.
          По большому счёту, исправить нельзя только неснятую крышку с объектива.
          Это азбука цифрового фото[email protected]””
          =====================
          бред. от слова совсем.
          как бы вам объяснить ну совсем просто… если вы не хотите понимать что такое цветовой охват, точность цвета и прочую “экзотику”, то это совсем не значит что у вас на снимках отсутствуют эти проблемы )))
          ЛЮБАЯ КАМЕРА работает в цветовом пространстве, ну совсем любая! ))) и вы можете это совсем не знать! ))) а она будет работать! о, как бывает )))
          вы не знаете и не понимаете а она работает )))
          и любая камера имеет свой охват и свою точность цвета, ну абсолютно любая )).
          и вы с этим сталкиваетесь ну с КАЖДЫМ СНИМКОМ.
          и опять таки, если вы настойчиво исправляете в “в любом вменяемом фоторедакторе” отсутствующие полутона, шифт колор и прочие прелести кривой матрицы и кривого цветопрофиля, то это просто означает что вы плохо различаете цвет и не понимаете что вы делаете ))))

          • Онотоле

            То что вы не умеете и не хотите уметь работать с фоторедакторами, совсем не значит, что никто не умеет. Приведите мне пример снимка с тем что вы называете “отсутствующими полутонами”, а потом – что-то наподобие – только с “присутствующими”.
            А потом – поговорим.

            • Аноним

              Онотоле, да делайте что вам хочется )))
              мне не платят что бы я тратил на вас свое время и учил вас основам даже не цвета а как вообще работает цифровая камера.
              ваш эпический бред что “цветовой охват” это “экзотика”, с “которой не каждый фотолюбитель столкнется хотя бы раз в жизни” я тут народу репостил, вечер удался! ))) а как вы ЦВЕТ который не сняла матрица будете править в ББ – это песня! )))
              вопрос не в том что вы ничего не понимаете как работает цифра и что такое цвет в цифре, вопрос в том что вы не пытаетесь просто разобраться а настаиваете на своем невежестве.
              Жду воплей “приведите пример и докажите что земля не на трех китах стоит и вообще не факт что она круглая” ))))

              • Онотоле

                04.05.2019 в 23:00

                Слив засчитан.
                Я попросил пример, а не доказательство.

                И, разумеется, под «цветовой охват» я имел ввиду “явная недостаточность/несоответсвие цветового охвата камеры стандарту sRGB”. Виноват, мне следовало точнее выражать свои мысли, а то ведь у кого-то может внезапно удастся вечер.

        • sgkost

          Ей богу, не позорьтесь, почитайте литературу. А то на основе ваших высказываний можно анекдоты сочинять.

          • sgkost

            Это я к Онотоле и Фед2.

      • Роман

        Ахахаха. Вот беру я картинку, открываю ее в Lab, переворачиваю каналы и становится у меня красный зеленым или наоборот. Или провожу прочие манипуляции, увеличивая-снижая насыщенность/яркость/тон отдельных оттенков, применяю 3DLut преобразования и меняю картинку как хочу.

        Что такое точность передачи? У вас каждый монитор даже калиброванный будет отображать одну и ту же картинку по разному — достаточно изменить условия просмотра. Точнее, вы будете воспринимать ее по разному. Влияет все — температура и положение источника света в комнате, размер диагонали, даже ваше состояние и настроение. Единственный критерий визуального изображения — вам нравится или не нравится. Все.

        • Покемон

          “Что такое точность передачи?”
          Для меня это точность передачи оттенков жёлтого, красного и синего, и белого, а также скинтон таким как я его запомнил при фотографировании при определённом освещении. У меня неплохая зрительная память, поэтому при обработке raw всегда обращаю вниманию как камера поняла то, чего я от нее хочу.

          • Роман

            Человек не запоминает картинку, запоминание картинок сожрет всю наличную память. Человек запоминает зрительные ощущения. Для воссоздания ощущения заката вас надо или поместить в те же условия, в которых вы наблюдали закат или навернуть цвета, потому что одно дело, когда закат перед вами в панораме на 180 градусов, а другое – он же на экране монитора или тем более телефона.

            Ну и самое идиотское занятие, конечно же, сравнивать камеры по тому, как они проводят внутренню цветокоррекцию отснятого материала. Там сплошная вкусовщина и усреднение.

            Любители скинтона требуют отдельного котла в аду, потому что восприятие человеческого лица вживую и человеческого лица на изображении разнится – мозг вообще очень трепетно относится ко всему, что интерпретирует как лицо. Это не считая того, что цвет лица человека меняется в зависимости как от состояния человека (бледный, красный, жарко, плохо, загорел, заболел, обгорел), так и от условий освещения. А вольности цветокоррекции вообще убивают теорию скинтона напрочь. Посмотрите на Дейенерис в игре престолов, хотя бы даже в последнем сезоне, когда ее снимают с одной коррекцией снаружи Винтерфелла в зимнюю погоду, где она бледная, внутри Виентерфелла при свечах и на Драконьем камне, где тил-оранж и она почти красная. И она ВЕЗДЕ Дейенерис и у нее все офигенно со скинтоном на каждой локации. Потому что важно не мерянье эфемерной точностью цветопередачи, а уместность, достоверность и художественность. Вы портреты людей снимаете или кусок человеческой шкуры?

            • Покемон

              Я прекрасно помню как выглядел оттенок цвета на кузове машины.
              Например Bayside Blue у Скайлайна R34. Как он выглядел при съёмке и КАК должен выглядеть на фото. Также как и при съёмке.
              Повторюсь – у меня хорошая зрительная память и хорошо настроенный монитор.
              То что монитор может быть слегка ошибочно быть настроен – я допускаю(хотя он у меня не апервый год и не первый год перепроверяю корректность цветопередачи), однако проверяю материал не только на мониторе, но и на других устройствах.
              Мне важно, что бы цвета были таким какими я его запомнил при съёмке. Или возможно слегка сакцентированными по насыщенности в теплые оттенки. Главное, чтобы зелень не вылезала. Я бы вообще добавил пресет в камеры отдельных производителей – приглушить насыщенность зелёного.
              Сериалы не смотрю, извините нет времени.

              • Покемон

                07.07.2019 в 19:06

                Со скинтоном согласен сложно – есть дефекты кожи, банальный недосып -всё это видно. Тут уже нужно думать.

  • Аноним

    мутный холивар какой-то.
    о чем спорите ребята? о зверятах или о железе?
    колористика штука точная, легко измеряемая.
    есть цветовые пространства, есть точность цвета, насыщенность и т.д.
    есть инструменты для замера и получения результата. есть мониторы с калибровкой и т.д. и т.п.
    на сегодня самые лучшие матрицы по цветовому охвату и точности отображение цвета это CMOS – нравится это фанбоям CCD или нет )))
    Что еще обсуждать? стоны что раньше трава была зеленее, колбаса по 2.20 из бумаги и т.д.? Или что кому конкретно нравится? Так это бессмысленно, у всех свое зрение и по статистике 70% населения имеет проблемы с различением цвета и полутонов в частности.))))
    Почему то это тема CMOS VS CCD возбуждает прежде всего никонистов. Ребята, поймите, это не проблема CMOS у камер никона, это проблема Никона который никак не может настроить CMOS в своих камерах на вменяемый цвет! )))
    Поэтому логика – старые CCD никона хорошие по цвету – новые никон на CMOS плохие – значит плохой CMOS – увы, не работает ))))
    Попробуйте камеры с нормальным профилированием цвета и будет вам счастье с CMOS )))

    • Покемон

      Я читал на одном из англоязычных ресурсов интервью одного из инженеров Никон.
      И там было о цвете следующее: дорогие топовые камеры Про сегмента Никон стремится подогнать к реальным или менее насыщенным, чем реальные цвета. Камеры любительского сегмента наоборот к более насыщенным. Речь сейчас о камерном jpg и о цветах в RAW с пресетом “ББ АВТО”.
      И это действительно можно увидеть на том же imaging resource внимательно посмотрев на графики цветов. На ПРО камерах цвета настроены точнее, чем на любительских.
      Мне теперь интересно как настраивает Canon свой цветовой профиль из каких побуждений…
      Например на первом или втором пятаке или единицах. Ну ладно, не будем…
      Не являюсь фанатом ни одного из брендов, но просто занятная получается история – снимаем в RAW 14битный, а потом это дело превращаем в 8-ми битный jpg и выкладываем куда-то эти фотки. Где люди смотрят их в пожатом виде с компрессией портящей цвета (как во вконтакте или инстаграмме). Особенно смешно когда потом узнаешь на какую технику было снято это фото. Так вот я о чём – снимаем для себя и для людей. И если это хобби, а не заработок, то главное, не на что снято, а как снято и чтобы и себе и людям эти фотки нравились.
      И тут возникает ещё одна дилемма – себе нравится может одно, а народу главное цвета поярче, поцветастее и все все равно смотрят на эти фотки с телефонов или ноутов на TN матрицах.

      • Вв

        Я с вами согласен, но тут постоянно всплывает ‘смотрят на TN-мониторах и смартфонах…’
        Так вот, большинство современных смартфонов (4-5 летней давности и новее), стоимостью от $100-150 имеют как раз IPS-матрицы со вполне вменяемыми цветами, и ощутимо превосходят матрицы недорогих ноутбуков (почему-то все, или почти все ноуты до $1000 оснащены TN-матрицами, хотя IPS ненамного дороже…) и дешевых мониторов. TN-матрицы, конечно, в плане цвета и полутонов весьма печальны (и нет оправдания тем ‘фотографам’, которые рассуждают о цвете, не имея хотя бы недорого IPS-монитора)

      • Аноним

        не совсем так. в плане цвета все профили на кмосах у никона были ну очень печальны, на никон ру и прочих форумах постоянно шли холивары какой проявщик выбрать чтобы вытащить хоть какой то цвет.
        прорывом стал д850 который был допилен по цвету под профили кенон, и сейчас эта камера считается по праву лучшей среди никонов.
        под кенон допилили Сони а7мк3, новую девятку панаса и почти все олимпусы.
        Один из самых популярных запросов на западных форумах соневодов – где взять профиль для сони чтобы получить цвет Кенона.
        Почему в итоге все сходится к цветопрофилю Кенона? Он наиболее точен и коммерчески успешен, приятен для глаз.
        Нравится это фанбоям прочих брендов или нет, увы, это просто факт.
        Что касается битности, все очень просто – вот видео 4К, делает даунсайз до 1080р и сравним с тем что было изначально 1080р – разница очень заметна. Так надеюсь понятно?
        Ну и само собой никаким ББ или лайтрумом в принципе не вернуть цвет которого нет или исправить экспозицию по каналам (вспоминаем что такое матрица и сколько там цветов на фильтрах…).

  • @f_e_d_2

    А где статья?

  • Ivan Nikolaevich

    пора про матрицу MOS написать

Добавить комментарий

CCD или CMOS? Что лучше?

В рубрику «Видеонаблюдение (CCTV)» | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций

Сенсор изображения является важнейшим элементом любой видеокамеры. Сегодня практически во всех камерах используются датчики изображения CCD или CMOS. Оба типа датчика выполняют задачу преобразования изображения, построенного на сенсоре объективом, в электрический сигнал. Однако вопрос, какой датчик лучше, до сих пор остается открытым

Н.И. Чура
Технический консультант
ООО «Микровидео Группа»

CCD является аналоговым датчиком, несмотря на дискретность светочувствительной структуры. Когда свет попадает на матрицу, в каждом пикселе накапливается заряд или пакет электронов, преобразуемый при считывании на нагрузке в напряжение видеосигнала, пропорциональное освещенности пикселей. Минимальное количество промежуточных переходов этого заряда и отсутствие активных устройств обеспечивают высокую идентичность чувствительных элементов CCD.

CMOS-матрица является цифровым устройством с активными чувствительными элементами (Active Pixel Sensor). С каждым пикселем работает свой усилитель, преобразующий заряд чувствительного элемента в напряжение. Это дает возможность практически индивидуально управлять каждым пикселем.

Эволюция CCD

С момента изобретения CCD лабораторией Белла (Bell Laboratories, или Bell Labs) в 1969 г. размеры сенсора изображения непрерывно уменьшались. Одновременно увеличивалось число чувствительных элементов. Это естественно вело к уменьшению размеров единичного чувствительного элемента (пикселя), а соответственно и его чувствительности. Например, с 1987 г. эти размеры сократились в 100 раз. Но благодаря новым технологиям чувствительность одного элемента (а следовательно, и всей матрицы) даже увеличилась.

Что позволило доминировать
С самого начала CCD стали доминирующими сенсорами, поскольку обеспечивали лучшее качество изображения, меньший шум, более высокую чувствительность и большую равномерность параметров пикселей. Основные усилия по совершенствованию технологии были направлены на улучшение характеристик CCD.

Как растет чувствительность
По сравнению с популярной матрицей Sony HAD стандартного разрешения (500х582) конца 1990-х гг. (ICX055) чувствительность моделей более совершенной технологии Super HAD выросла почти в 3 раза (ICX405) и Ex-view HAD – в 4 раза (ICX255). Причем для черно-белого и цветного варианта.

Для матриц высокого разрешения (752х582) успехи несколько менее впечатляющие, но если сопоставлять модели цветного изображения Super HAD с самыми современными технологиями Ex-view HAD II и Super HAD II, то рост чувствительности составит в 2,5 и 2,4 раза соответственно. И это несмотря на уменьшение размеров пикселя почти на 30%, поскольку речь идет о матрицах самого современного формата 960H с увеличенным количеством пикселей до 976х582 для стандарта PAL. Для обработки такого сигнала Sony предлагает ряд сигнальных процессоров Effio.

Добавилась ИК-составляющая
Одним из эффективных методов роста интегральной чувствительности является расширение спектральных характеристик чувствительности в область инфракрасного диапазона. Это особенно характерно для матрицы Ex-view. Добавление ИК-составляющей несколько искажает передачу относительной яркости цветов, но для черно-белого варианта это не критично. Единственная проблема возникает с цветопередачей в камерах «день/ночь» с постоянной ИК-чувствительностью, то есть без механического ИК-фильтра.


Развитие этой технологии в моделях Ex-view HAD II (ICX658AKA) в сравнении с предыдущим вариантом (ICX258AK) обеспечивает рост интегральной чувствительности всего на 0,8 дБ (с 1100 до 1200 мВ) с одновременным увеличением чувствительности на длине волны 950 нм на 4,5 дБ. На рис. 1 приведены характеристики спектральной чувствительности этих матриц, а на рис. 2 – отношение их интегральной чувствительности.


Оптические инновации
Другим методом роста чувствительности CCD являются увеличение эффективности пиксельных микролинз, светочувствительной области и оптимизация цветовых фильтров. На рис. 3 представлено устройство матриц Super HAD и Super HAD II, показывающее увеличение площади линзы и светочувствительной области последней модификации.

Дополнительно в матрицах Super HAD II значительно увеличено пропускание светофильтров и их устойчивость к выцветанию. Кроме того, расширено пропускание в коротковолновой области спектра (голубой), что улучшило цветопередачу и баланс белого.

На рис. 4 представлены спектральные характеристики чувствительности матриц Sony 1/3″ Super HAD (ICX229AK) и Super HAD II (ICX649AKA).

CCD: уникальная чувствительность

В совокупности перечисленных мер удалось добиться значительных результатов по улучшению характеристик CCD.

Сравнить характеристики современных моделей с более ранними вариантами не представляется возможным, поскольку тогда не производились цветные матрицы широкого применения даже типового высокого разрешения. В свою очередь, сейчас не производятся черно-белые матрицы стандартного разрешения по новейшим технологиям Ex-view HAD II и Super HAD II.

В любом случае по чувствительности CCD до сих пор являются пока недостижимым ориентиром для CMOS, поэтому они все еще широко используются за исключением мегапиксельных вариантов, которые очень дорого стоят и применяются в основном для специальных задач.

CMOS: достоинства и недостатки

Сенсоры CMOS были изобретены в конце 1970-х гг., но их производство удалось начать только в 1990-е по причине технологических проблем. И сразу наметились их основные достоинства и недостатки, которые и сейчас остаются актуальными.

К достоинствам можно отнести большую интеграцию и экономичность сенсора, более широкий динамический диапазон, простоту производства и меньшую стоимость, особенно мегапиксельных вариантов.

С другой стороны, CMOS-сенсоры обладают меньшей чувствительностью, обусловленной, при прочих равных условиях, большими потерями в фильтрах структуры RGB, меньшей полезной площадью светочувствительного элемента. В результате множества переходных элементов, включая усилители в тракте каждого пикселя, обеспечить равномерность параметров всех чувствительных элементов значительно сложнее в сравнении с CCD. Но совершенствование технологий позволило приблизить чувствительность CMOS к лучшим образцам CCD, особенно в мегапиксельных вариантах.

Ранние сторонники CMOS утверждали, что эти структуры будут гораздо дешевле, потому что могут быть произведены на том же оборудовании и по тем же технологиям, что и микросхемы памяти и логики. Во многом данное предположение подтвердилось, но не полностью, поскольку совершенствование технологии привело к практически идентичному по сложности производственному процессу, как и для CCD.

С расширением круга потребителей за рамки стандартного телевидения разрешение матриц стало непрерывно расти. Это бытовые видеокамеры, электронные фотоаппараты и камеры, встроенные в средства коммуникации. Кстати, для мобильных устройств вопрос экономичности довольно важный, и здесь у CMOS-сенсора нет конкурентов. Например, с середины 1990-х гг. разрешение матриц ежегодно вырастало на 1–2 млн элементов и теперь достигает 10–12 Мпкс. Причем спрос на CMOS-сенсоры стал доминирующим и сегодня превышает 100 млн единиц.

CMOS: улучшение чувствительности

Первые образцы камер наблюдения конца 1990-х – начала 2000-х с CMOS-матрицами имели разрешение 352х288 пкс и чувствительность даже для черно-белого варианта около 1 лк. Цветные варианты уже стандартного разрешения отличались чувствительностью около 7–10 лк.

Что предлагают поставщики
В настоящее время чувствительность CMOS-матриц, безусловно, выросла, но не превышает для типовых вариантов цветного изображения величины порядка нескольких люксов при разумных величинах F числа объектива (1,2– 1,4). Это подтверждают данные технических характеристик брендов IP-видеонаблюдения, в которых применяются CMOS-матрицы с прогрессивной разверткой. Те производители, которые заявляют чувствительность около десятых долей люкса, обычно уточняют, что это данные для меньшей частоты кадров, режима накопления или по крайней мере включенной и достаточно глубокой АРУ (AGC). Причем у некоторых производителей IP-камер максимальная АРУ достигает умопомрачительной величины –120 дБ (1 млн раз). Можно надеяться, что чувствительность для этого случая в представлении производителей предполагает пристойное отношение «сигнал/шум», позволяющее наблюдать не один только «снег» на экране.

Инновации улучшают качество видео
В стремлении улучшить характеристики CMOS-матриц компания Sony предложила ряд новых технологий, обеспечивающих практическое сравнение CMOS-матриц с CCD по чувствительности, отношению «сигнал/шум» в мегапиксельных вариантах.

Новая технология производства матриц Exmor основана на изменении направления падения светового потока на матрицу. В типовой архитектуре свет падает на фронтальную поверхность кремниевой пластины через и мимо проводников схемы матрицы. Свет рассеивается и перекрывается этими элементами. В новой модификации свет поступает на тыльную сторону кремниевой пластины. Это привело к существенному росту чувствительности и снижению шума CMOS-матрицы. На рис. 5 поясняется различие структур типовой матрицы и матрицы Exmor, показанных в разрезе.


На фото 1 приведены изображения тестового объекта, полученные при освещенности 100 лк (F4.0 и 1/30 с) камерой с CCD (фронтальное освещение) и CMOS Exmor, имеющих одинаковый формат и разрешение 10 Мпкс. Очевидно, что изображение камеры с CMOS по крайней мере не хуже изображения с CCD.


Другим способом улучшения чувствительности CMOS-сенсоров является отказ от прямоугольного расположения пикселей с построчным сдвигом красного и синего элементов. При этом в построении одного элемента разрешения используются по два зеленых пикселя – синий и красный из разных строк. Взамен предлагается диагональное расположение элементов с использованием шести соседних зеленых элементов для построения одного элемента разрешения. Такая технология получила название ClearVid CMOS. Для обработки предполагается более мощный сигнальный процессор изображений. Различие структур расположения цветных элементов иллюстрируются рис. 6.


Считывание информации осуществляется быстродействующим параллельным аналого-цифровым преобразователем. При этом частота кадров прогрессивной развертки может достигать 180 и даже 240 кадр/с. При параллельном съеме информации устраняется диагональный сдвиг кадра, привычный для CMOS-камер с последовательным экспонированием и считыванием сигнала, так называемый эффект Rolling Shutter – когда полностью отсутствует характерный смаз быстро движущихся объектов. 


На фото 2 приведены изображения вращающегося вентилятора, полученные CMOS-камерой с частотой кадров 45 и 180 кадр/с.

Полноценная конкуренция

В качестве примеров мы приводили технологии Sony. Естественно, CMOS-матрицы, как и CCD, производят и другие компании, хотя не в таких масштабах и не столь известные. В любом случае все так или иначе идут примерно одним путем и используют похожие технические решения.

В частности, известная технология матриц Panasonic Live-MOS также существенно улучшает характеристики CMOS-матриц и, естественно, похожими методами. В матрицах Panasonic уменьшено расстояние от фотодиода до микролинзы. Упрощена передача сигналов с поверхности фотодиода. Уменьшено количество управляющих сигналов с 3 (стандартные CMOS) до 2 (как в CCD), что увеличило фоточувствительную область пикселя. Применен малошумящий усилитель фотодиода. Используется более тонкая структура слоя датчиков. Сниженное напряжение питания уменьшает шум и нагрев матрицы.

Можно констатировать, что мегапиксельные матрицы CMOS уже могут успешно конкурировать с CCD не только по цене, но и по таким проблемным для этой технологии характеристикам, как чувствительность и уровень шума. Однако в традиционном CCTV телевизионных форматов CCD-матрицы остаются пока вне конкуренции.

Опубликовано: Журнал «Системы безопасности» #5, 2011
Посещений: 83834

  Автор


Чура Н.И.Технический консультант ООО «Система СБ» и ООО «Микровидео /Группа».

Всего статей:  57

В рубрику «Видеонаблюдение (CCTV)» | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций

Чем отличается матрица CCD от CMOS

Матрица фотоаппарата выполняет функцию оцифровки параметров света на ее поверхности. На сегодняшний день рынок фототехники разделился на два лагеря: устройства, использующие матрицу CMOS и устройства, использующие матрицу CCD. Говорить о приоритете одной технологии над другой не представляется возможным, хотя доля CMOS в отчетах о продажах несколько выше, однако это объясняется объективными требованиями пользователя, а не свойствами непосредственно матриц. Зачастую в процессе выбора решающую роль играет стоимость.

Определение

Матрица CCD — микросхема, состоящая из светочувствительных фотодиодов и созданная на кремниевой основе. В основе работы лежит принцип действия прибора с зарядовой связью.

Матрица CMOS — микросхема, созданная на основе полевых транзисторов с изолированным затвором с каналами разной проводимости.

к содержанию ↑

Сравнение

Ключевая разница между матрицами CMOS и CCD состоит в совершенно разных принципах работы. CCD оцифровывает полученную аналоговую картинку, CMOS — сразу каждый пиксель изображения. Чуть подробнее: электрический заряд в пикселях (светодиодах) CCD-матрицы преобразуется в электрический потенциал, усиливается в аналоговом усилителе за пределами светочувствительного сенсора и только потом оцифровывается посредством аналогово-цифрового преобразователя. Электрический заряд в пикселях CMOS-матрицы накапливается в конденсаторах, с которых снимается электрический потенциал, передается в аналоговый усилитель и оцифровывается посредством такого же преобразователя. Некоторые новые CMOS-матрицы снабжены усилителями аналогового сигнала, встроенными непосредственно в пиксель.

Еще один важный момент: количество усилителей для матриц CCD и CMOS разное. В последних усилителей больше, потому качество изображения при прохождении сигнала несколько снижается. Поэтому именно CCD применяется в создании фототехники, предназначенной для создания изображений высокой степени детализации, к примеру, в исследовательских, медицинских, промышленных целях. С CMOS мы сталкиваемся ежедневно: большинство камер в мобильной электронике выполнены на основе именно таких матриц.

Качество полученного изображения зависит еще от одного обстоятельства — плотности фотодиодов. Чем они расположены ближе, тем меньше участков матрицы, где фотоны пропадают вхолостую. CCD как раз предлагает макет без зазоров между фотодиодами, тогда как в CMOS они существуют — там расположены транзисторы.

Матрицы CCD намного дороже CMOS и энергозатратнее, поэтому установка их там, где достаточно качества изображения, приближенного к среднему, нецелесообразна. CCD-матрицы обладают высокой чувствительностью, процент заполнения пикселей у них выше и достигает практически 100%, уровень шумов демонстрируют низкий. Матрицы CMOS обеспечивают высокий уровень быстродействия, однако уступают CCD по показателям чувствительности и шума. CCD-технология, в отличие от CMOS, не позволяет выполнять серийную съемку или запись видео. Поэтому их применение в мобильной электронике, например, не оправдывается назначением самих устройств. Скажем так, CCD — матрица для профессиональной фототехники.

к содержанию ↑

Выводы TheDifference.ru

  1. CCD — матрица на кремниевой основе, действующая как прибор с зарядовой связью, CMOS — матрица на основе полевых транзисторов.
  2. Аналоговый сигнал в матрице CCD преобразуется за пределами светочувствительного сенсора, в матрице CMOS — непосредственно в пикселе.
  3. Качество изображения, получаемого от CCD, выше, чем от CMOS.
  4. CCD энергозатратнее.
  5. CMOS позволяет снимать видео и делать серийные фото.
  6. CMOS получила распространение в мобильной электронике.

CCD VS CMOS матрицы — что лучше? Мысли от Радоживы

Добавить комментарий:

Комментарии: 162, на тему: ccd vs cmos

  • большое спасибо за статью, а то меня друг уже достал, у меня sony a33(CMOS), а у него minolta maxxum 7D(CCD). Он утверждает что цвета совсем другие у него, реалистичнее. Мы как-то тестировали, действительно разные, но подтянув насищеность и притемнив чуть синие и зеленые с моего CMOS в фотошопе оказалость что цвета такие ж, но детализация у моего Сони А33 значительно выше 14мп(и на 5 моложе) против 6мп минольты…

  • Виталий

    Я считаю что CMOS лучше ))) лично моё мнение

  • Федор

    Прочитав много форумов и статей я выследил закономерность из большинства утверждений о превосходстве ПЗС матриц по качеству изображения, что в общем-то подтверждается теорией – изначально динамический диапазон у них выше, и никакие дальнейшие аппаратные, и тем более программные алгоритмы не способны повысить его у КМОП; рекламируемая обратная засветка у Nikon только увеличивает чувствительность. Выходит что ПЗС или превозносят, или, как-бы оправдывая КМОП, не находят разницы в изображениях (иногда переходя на
    “не важность” этого вопроса), однако обратных утверждений о превосходстве КМОПа практически нет – единицы, выражающие свое личное мнение, скорее всего, из патриотизма к своим камерам.
    Сравнительные тесты сходных камер с разными соответственными матрицами показывают больший объем изображения с ПЗС, возможно за счет большей контрастности, кот-я так-же присуща ПЗС. По качеству в этих тестах мнения расходятся пополам.
    Многие утверждают что с ПЗС изображение вытягивается в редакторе лучше, что опять соответствует неопровержимой теории о большем динамическом диапазоне. На счет-же шумов – опять теория утверждает превосходство ПЗС, но почему-же тогда большинством считается неоспоримая бесшумность КМОП? На это есть много теоретических и даже обзорных статей, где упоминается сильный алгоритм подавления шумов КМОП. Сама технология КМОП позволяет использовать больше различных алгоритмов преобразования изображения т к они могут размещаться на той-же матрице.
    В итоге, по большинству мнений, получается что ПЗС и КМОП или считают равными, или у ПЗС лучше изображение; ну а что у КМОП не отнять: более быстрая, менее энергозатратная, более дешевая, имеет более развитые алгоритмы подавления шумов – но детализацию это не добавляет 🙁
    Тоже считаю, как и Аркадий, что Nikon перешла на КМОПы ради маркетинговых “фишек” – LifePreview, FullHD видео, сумашедшей серийной съемкой и прочей ерунды.

  • Аня

    А можно теперь то же самое, только для динамических изображений? Я выбираю авторегистратор и не могу определиться с матрицей. Многие фотоаппараты тоже поддерживают запись видео. Фотоаппарат с какой матрицей записывает видео в лучшем качестве?

    • Аркадий Шаповал

      По вопросам видео я не могу помочь.

  • Денис

    Я конечно понимаю, что все достали вопросами такого типа, но все же: Какую камеру взять???
    Камера мне необходима для повседневного использования, так чтобы и жена смогла разобраться, гоняюсь за супер-зумом при малых габаритах, но при этом хочется и хороших фото. Так вот, присмотрел я Canon PowerShot SX210IS и Canon PowerShot SX220 HS, они отличаются типами матриц. Какая лучше я так и не понял!!! Посоветуйте пожалуйста какую выбрать или подскажите что-то другое более достойное в ихней ценовой категории.

    • Аркадий Шаповал

      С данными камерами не имел опыта работы, подсказать не могу.

  • Денис

    Аркадий, прошу прощения за настырность!!!
    Возможно у Вас есть что сказать про Canon PowerShot SX150, Canon PowerShot SX130, Nikon Coolpix S8100, Panasonic DMC-TZ7???
    Хочется компактности, хорошего зума, не сильно замысловатый, но при этом максимального качества фотографий. Это мой первый фотик, не знаю что выбрать. Может знаете что-то лучше, потому что теряюсь в выборе, а особенно меня пугают параметры: тип матрицы, ее размер и у более сложных фотиков невозможность получения нормальных фото в авторежиме (с некоторыми параметрами я уже разобрался). Может подскажите параметры которых необходимо придерживаться при поиске???
    Заранее огромное СПАСИБО!!!

  • Аркадий Шаповал

    Стоит придерживаться при выборе мыльницы вот таких параметров (основные)
    1. Кратность зума
    2. Компактность
    3. Величина сенсора
    4. Возможность съемки видео и его качество
    5. Тип аккумулятора

    Я бы взял какой-то вариант из Canon Power Shot

  • Денис

    Огромное спасибо!!!

  • hlorat

    Аркадий, так у вас, судя по экзифам все три снимка Nikon’ом D40 сняты!!!!?

    • Аркадий Шаповал

      Странно, в статье одна картинка, потому, и EXIF один, и он с D40, а потом к этому снимку в Фотошопе пришито еще два, потому, исходный и единственный EXIF из Д40.

  • Mark-III

    Для Helsyна На пост Декабрь 26th, 2011 at 1:17

    Рекомендую Fujifilm FinePix S200EXR. Сам такой камерой теперь владею.
    Выбирал камеру долго и тщательно сравнивая с другими и очень много снимков…. Просмотрел массу отзывов (в частности в интернет-клубе владельцев этих камер)
    Когда я понял, что это за камера – начал “ходить кругами” … Т.к.- оказалось, что её сняли с производства и уже летом 11 магазины допродовали в Москве складские остатки. Правда уже потом, как купил с рук, практически новую в упаковке в полном комплекте… Потом пару раз встретил предложения по S200EXR от инет-магазинов. Но по высокой цене… Камера выдает какой-то свой особенный… очень художественный рисунок… глаз при просмотре фотографийкак-то расслабляется…. Это прямо реально ощущается… и полагаю, что это результат удачного совпадения многих причин.. И оптика Fujinon и CCD-матрица (этому вопросу уделил очень много времени Много материала подобрал и сделал вывод – что играет большую роль… очень большую)… В общем все совпало и дало синергетический эффект…

  • Mark-III

    Для Helsyна На пост Декабрь 26th, 2011 at 1:17

    Извините… Нажал на кнопку и пошел несанкционированный пуск… незаконченного поста :-))) Продолжу..

    Я вам скажу, что Fujifilm FinePix S200EXR (пусть побъют меня зеркальщики камнями (хотя у меня тоже есть и зеркалка, но истина дороже) … легко оставляет сзади стандартные зеркалки… )
    А уж если затронуть вопрс детализации… И думаю, что это легко объяснить.. В случае Fuji вы получаете готовый, отъюстированный в производственных условиях продукт… , имеющий приличное наполнение… В случае с зеркалкой это все проблемно… В принципе, думаю я, каждый объектив к зеркалке требует определенной подгонки… юстировки под тушку… если хототе отдачу получить сполна… Многие ли владельцы зеркалок это делали? И если отдавали в мастерскую, то думаю не всякая мастерская оборудована должным образом так, как оборудован производитель техники и смогут ли спецы в мастерской сделать юстировку так же качественно? И обладают ли они соответствующей квалификацией … методикой для конкретного типа техники….. и т.д. ? Вот в чем вопрос…
    Но и это еще не будет полностью определять рисунок! Здесь еще много чего …И способность камеры передать тончайшие цветовые оттенки,…и количесво этих градаций, которое она может перенести на картинку… ( у Фуджи за счет технологии EXR, диапазон – 400%) Далее… Бюджетная(да и не только) оптика зеркалок, скажу – не дотягивает до установленной на Fuji S200EXR … У этой камеры потрясающая детализацпия… потрясающая …
    Я а тщательно анализировал массу снимков и заявляю это ответственно… Как правило, у снимков зеркалок при просмотре с даже небольшим увеличением, уже видна каша… мыло… Не очень хорошие проработки в тенях…а как правило – проработка глубоких теней вообще отсутствует… видишь только силуэт закрашенный черным… много таких снимков посмотрел… очень…
    Да еще что …Характерен очень мелкий шум… Он какой то структуры, что если и обозначается , то не бъёт в глаза… не бросается… не мешает… (конечно до определенной меры) естественно….
    Относительно Panasonic Lumix DMC-FZ100 у этой камеры матрица КМОП(CMOS)Её кроп-6 (У S200EXR CCD (кроп -4)
    У CANON Powershot SX30-уже лучше… Матрица ПЗС (CCD) 1/2,3″, т.е. кроп тоже равен 6 и при 14,1Mp млн. пикс., полагаю будет более заметен шум из-за меньшей площади единичного пикселя.
    Но, как сказал Козьма Прутков:… “И на солнце есть пятна”… Какие же значительные минусы обнаружены у Фуджи.
    Плохое описание. В силу этого сложно освоить очень многочисленные режимы съемки. На автомате художественные фото снимать не рекомендую. Лучше получится при ручных установках. Ручной фокус – это что-то… Настройка его ведется вращением кольца на объективе по длине полоски в окуляре… Очень неудобно… её длина из-за смещения камеры при вращении меняется ..т.е она все время дергается пока крутишь кольцо и понять достиг ли максимума – сложно.
    Правда автофокус работает отлично.
    Еще минус- у камеры не очень сильный стабилизатор…
    У Panasonic он должен быть намного лучше. По моему жизненному опыту – эта фирма выше всех, в том, что касается электромеханики… Выясните относительно стабилизатора.. … У меня есть камера Панасоник FZ-2… ну там стабилизатор выше всех похвал…Смаз вообще сделать ооооочень проблемно… В сравнении с ним можно сказать. что на Фуджи стабилизатора вообще нет!
    Что еще…? В оббщем – эта Fuji – камера не для репортажей…Она более для неспешной, художественной съемки… для души…
    Вот еще минус. Матрица видоискателя несколько грубовато передает картинку.. В яркий день хочется иметь на камере наглазник… Ну вот , кажется все…
    А вот… В заключении замечу следующее … Просто так , как понимаете …Нобелевскую премию не дают…
    Это Нобель , а не хухры-мухры…
    Можно много приводить примеров, аргументируя свою позицию. Но скажу, что преимущества ПЗС (CCD) замечены у профессионалов занимающихся художественным ( не репортажным) фото. Возможно это и определило то, что там, где крайне важно качество снимка – в студийных камерах Мамия, Хассельблад, Лейка и т.д.., стоят ПЗС (CCD) И в задниках, вы не найдете матриц КМОП (CMOS). Только CCD! Это как бы некий стандарт. Это вам о чем-то говорит? А говорит ли вам то, что не так уж и давно, всего в 2009 г., за изобретение 40 лет назад CCD-матриц, ученым Bell Laboratories, Бойлу и Смиту присуждена НОБЕЛЕВСКАЯ ПРЕМИЯ !!!
    http://www.seteved.ru/content/view/459/2/
    http://vsesmi.ru/news/3334115/5523752/
    http://news.argumenti.ru/news/2009/10/06/24704

    Т.е. думаю ССD—матрицы проявили себя достойно и за эти 40 лет сформировано определенное мнение, позволившее поставить их в шорт-листе соискателей на НОБЕЛЯ – первыми и наградить этих ученых самой высокой в мире научной наградой.
    Вам это говорит о чем –либо ??? Это же факт признания и еще какого ранга! По самой верхней планке…!!!

  • Олег

    Я новичок, помогите с выбором недорогого суперзама-Fujifilm FinePix S4200,BenQ GH600, или Olympus SP-620UZ

  • Аноним

    Здраствуйте,я новичек в этом деле, хочу купить себе фотокамеру для дома и периодически для снимков на живой природе, тут стал перед проблемой выбором двух камер Nikon Coolpix L810 или Nikon Coolpix S6300. L810 стоит дороже но и немного лудше вроде па параметрам, но стоит ли она переплачивание тех денег по сравнению S6300?

  • Алексей

    Здраствуйте,я новичек в этом деле, хочу купить себе фотокамеру для дома и периодически для снимков на живой природе, тут стал перед проблемой выбором двух камер Nikon Coolpix L810 или Nikon Coolpix S6300. L810 стоит дороже но и немного лудше вроде па параметрам, но стоит ли она переплачивание тех денег по сравнению S6300?

  • Юрий Белов.

    Аркадий Шаповал – Огромное Вам спасибо за Ваши обзоры и статьи, очень полезны и познавательны, я много в них взял для себя на заметку. Я совсем недавно увлекся фото всего(6-8 мес.). Но Вы мне очень помогли своими статьями и обзорами. Конечно фото делает человек – а не фотик….)).

  • Михаил

    Здравствуйте! Пытаюсь разобраться с вопросом покупки следующего ф\а, многим будет интересно то же.Сейчас использую Panasonic TZ-не помню номер, один из первых TZ с оптическим зумом 10 и 2Мп матрицей. Хочу услышать мнение профи исходя из критериев съемки на природе, в походных условиях. Зеркалка по габаритам не проходит.
    Вопрос1 Влияет ли на величину опт.искажений фокусное расстояние? (в целом, по параментрам, оно не всегда коррелируется с опт.зумом, и указывается не везде).
    Вопрос2 Какой тип матрицы лучше 1)при недостаточном освещении, 2)контровом свете, 3)меньше шумит.
    Посоветуйте адреса нэта, где ещё просветиться.

  • Виктор

    http://priluki.info/foto/49058
    Фото сделано дешевой мыльницей кенон а540. В фотоаппарате главной умение установить “дружбу” со своим “хозяином” , чтобы была гармония , чтобы у пользователя не было претензий к технике. Потолок запросов у каждого разный , мой -Canon Power Shot. Что то по круче меня напрягает и мной не будет понято, и освоено на 100 процентов. Горжусь тем ,что не тянет понтовать фототехникой. Спасибо.

    • Аркадий Шаповал

      Спасибо, что поделились опытом.

  • Nikita

    Аркадий, прошу не большой помощи. Я понимаю, статья не об этом, но все же… у меня D5100 18-105, объектив поднадоел, сам не смог понять чего хочется, да и разобраться в “ответках” и прочем не смог. Прошу предоставить мне информацию о соответствии с моей “тушкой” объективов. Не могу понять все ли объективы Nikon подходят. И не могу найти объективы с нормальными ценами, если не тяжело помогите с этими вопросами. За ранее спасибо.

  • Евгений

    В студии и сейчас снимаешь на на Nikon D80 с CCD???

    Работал с Fujifilm FinePix S5 Pro??

  • Kaffka

    Спасибо,не новичек-фотограф,но очень хорошая ветка. Стало немного яснее в практическом смысле

  • Владимир

    Уважаемые дамы и господа! Окажите содействие в выборе цифровой камеры для ребёнка 16 лет, дочка. Давно хочет фотаппарат с большим объективом, есть склонность к макроснимкам (пользуется семейной мыльницей Canon IXUS какой-то). Понять природу увлечения пока не могу, поэтому зеркалку не рассматривал. Прошу подсказать, что стоит выбрать из 6 рассмотренных мной моделей (что есть под рукой в DNS):FujiFilm FinePix HS25, FujiFilm FinePix HS30, Nikon L810, Nikon P510, Canon PowerShot SX500 IS, SONY HX200B. Sony напугала отзывами 50/50 +-, так что её скорей рассматривать не буду. Конечно, хотелось бы не переплачивать за ненужное, поэтому допустим стоит ли приобретать FujiFilm FinePix HS30, если FujiFilm FinePix HS25 практически идентичен. и насколько необходим в любительской съёмке режим RAW?. Заранее признателен за высказанные мнения.
    Владимир. [email protected]

  • Юлия

    Хочу купить новой фотоаппарат, но только Nikon или Ganon, что бы был аккуратный на внешний вид, но по качеству-хороший. Подскажите какой лучше?

  • Мария

    здравствуйте Аркадий!!я новичок в этом деле…хотелось бы приобрести первую,не дорогую зеркалку!!выбор встал между Nikon D5100;D3200 и canon 600D!буду очень благодарна!!

  • Мария

    точная маркировка….
    Nikon D5100 kit AF-S 18-55

    Nikon D3200 Kit 18-55 VR

Добавить комментарий

CCD VS CMOS матрицы — что лучше? Мысли от Радоживы

Добавить комментарий:

Комментарии: 162, на тему: ccd vs cmos

  • Николай

    Забыли третий тип матриц – трехслойный Foveon. На низких ИСО остальные отдыхают…

    • Аркадий Шаповал

      Почему, не забыл, просто здесь обсуждается самая заядлая война CCD VS CMOS. Вообще, я написал статью, чтобы показать – что лучше фотографировать нежели заморачиваться типами. Вот для Вас как для астрофизика изучение разных типов сенсоров, думаю, будет и интересно и понятно, а для обычных людей просто лишние тонны мусора на форумах.

      • Андрей

        А где статья?

        • Б. Р. П.

          Вероятно, там же, где и CCD-матрицы.

  • Николай

    Почему – “астрофизик”? ))) А разница между фовеоном и всеми остальными ИМХО куда заметнее, чем между CMOS и CCD. Почему для себя и выбрал фовеон, при всех неоспоримых недостатках и самой матрицы, и камеры. Цветопередача и полутона – нет, можно, конечно, ценой долгих мучений в редакторе, получить от байеровской матрицы нечто, похожее на правду… На ту правду, которую фовеон просто берет и фиксирует.

    • Аркадий Шаповал

      Прошу прощения, я Вас спутал с Валентином, который в это же время комментировал Калейнар-5н. К чему собственно относится данная статья – к тому, что конечный потребитель не отличит типы матриц, вообще не отличит где кожа нормального цвета, а где с страшным синим оттенком и ему нету дела дела до интерполяции с Байеровской схемы, даже профи не почувствуют разницу. Конечно, фотограф обязан знать, на что способна его система, но это уже для специфических или задач повышенной сложности. Если не сложно, напишите какой именно камерой под фовеон пользуйтесь и впечатление от нее и какого рода занимаетесь фотографией, где столь важна корректная передача цвета.

      • Игорь

        Замечательная позиция! Фотографы идиоты. Ничего не понимают, ничего не видят. Вы лучше вовсе оставьте свои примитивные рассуждения при себе. И не распространяйте подобные глупости. Те кто не видит и не понимает, здесь не бывает. Удивительный снобизм и высокомерие.

        • Аркадий Шаповал

          Замечу, что все эпитеты исходят только от Вашего сообщения.

  • Николай

    Ну, если фотограф “не отличит, где кожа нормального цвета”, а где фиолет или омерзительно-розовый поросячий пластик, то такой “фотограф”, как правило, жаждет иметь кнопку “шЫдевр” и интересуется лишь количеством многопукселей на матрице с ноготь величиной… ))

    Снимаю все понемногу. Архитектура, портрет, пейзаж. Очень люблю ловить игру света в кадре.
    http://vkontakte.ru/photo-27853704_263601079 Sigma SD15, кинообъектив РО2-2М
    http://vkontakte.ru/photo-27853704_263602091 Sigma SD15, кинообъектив РО2-2М
    http://vkontakte.ru/photo-27853704_263602096 Sigma SD15, кинообъектив РО2-2М
    http://vkontakte.ru/photo-27853704_263601084 Sigma SD15, зум 17-50 ЕХ
    http://nicholaes.livejournal.com/1315.html Sigma SD15, MC Tair-3S
    http://club.foto.ru/camera/model.php?mod_id=1837 Sigma SD15, зум 17-50 ЕХ

    О камере и ее датчике: живые ИСО 50, 100, с некоторыми оговорками – 200. 400 можно использовать, но крайне осторожно. Остальные – забыть. Долго пишет на карточку; при этом быстрая карточка (SanDisk Extreme Pro) не спасает, разницы с обычной Transcend класс 10 не чувствуется. Достаточно легко (в отличии от никонов) скрещивается с оптикой М42, при этом работает с приоритетом диафрагмы. Подтверждение фокуса на ручной оптике может врать. Аккумулятор совместим с Pentax K10/K20. Без вспышки – хватает снимков на 800, даже при включенном стабилизаторе. Камерный джпег – забыть раз и навсегда. Кроме родной утилиты, равы проявлять можно в Sylkypix’e (особенно если снимал на исо400) и в фотошопе (не рекомендую). Байонет – механически – слегка измененный пентакс К; можно попробовать кое-что из старой пентаксовской оптики приспособить.

    Сейчас пытаюсь удушить жабу на Summicron-R 90 и скрестить его с сигмой. Вот эта связка обещает быть очень интересной – сдается мне, на снимках будет и воздух виден. ))

    • Аркадий Шаповал

      Спасибо за хорошо собранную и полезную информацию, читателям будет интересно.

    • Киев-Вышгород

      Фотографии с Вашей Сигмы СД-15 – полное гаФФФно … ! В прямом (по цветопередаче, ДД)и в плане композиции … ! Что Вы пытались доказать, что у Вас есть крЫтой фотик … ? Статье хоть и более 5 лет, но тема осталась актуальной …

      • Покекмон

        Просто человек сделал сразу несколько ошибок:
        1) Не нужно было скидывать ссылки на вконтакте. Эта соцсеть уродует и сильно пережимает фотки.
        2) Человек не очень умеет работать с этой камерой.
        3) Фотографии и правда странные.
        P.S.> С матриц Фовеон можно вытянуть многое, при определенном умении.
        Беда в том, что SD14/SD15 сильно устарели.
        Более-менее на текущий момент – SD1, SDQuattro, SD Quattro H (APS-H кроп как у единичек Кэнона).

      • Покекмон

        Это с SD1M.

        • Киев-Вышгород

          Совсем ДРУГОЕ “дело” !
          Просто – ШИКАРНО !!!!!
          Видать у человека амбиций больше, чем опыта и знаний ….
          Даже “мыльницей” можно сделать шедевр – CCD матрицы позволяют это сделать.
          Вся “хитрость” в том, что “программы для чайников” в “мыльницах” ОЧЕНЬ сильно изменяют цветопередачу и другие параметры снимка – с каждой конкретной моделью НАДО проводить серию экспериментальных съёмок, чтобы “понять” свой фотоаппарат ! И, когда будешь знать ВСЕ возможности – можно творить чудеса …
          Уверен, что любым старым аппаратом можно сделать отличные кадры, надо просто ЗНАТЬ и УМЕТЬ …

        • zengarden

          Неизвестно, сколько здесь обработки; но фото шикарное, да.

          • Покекмон

            Благодарю!
            На всех трёх фото не было никакой обработки.
            Просто снимал в RAW и обрабатывал в Sigma Photo Pro.
            Никакого тонирования или фильтров.
            Это камерные цвета.
            Камера-SD1 Merrill, стекло 35mm/1.4Art под байонет SA.

            • Киев-Вышгород

              Интересно, СКОЛЬКО такой аппарат стоит сегодня и есть ли смысл за ТАКИЕ деньги его брать ?! Неужели нет альтернативы ЛУЧШЕ ???!!!!

      • Покекмон

        пример2 на СД1М

      • Покекмон

        пример3 на СД1М

  • Николай

    Добавлю:
    электрически объективы близко-родственны Canon EF; отдельные энтузиасты переделывают крепление под байонет EF и работают с кэноновской оптикой. По их отзывам, при этом не работают только стабилизаторы в объективах.

    Два слова о дисплее – не пытайтесь по нему оценить, попали ли Вы в резкость. Все равно не оцените – все будет казаться немного нерезким при масштабировании. Цвета на дисплее так же к жизни отношения не имеют. В общем, как на пленке – пока не проявил, результат достоверно оценить не можешь.

    Буфер на 21 кадр изрядно нивелирует проблемы со скоростью записи на карту, если не снимать большими сериями.

    Набор полу-профи “вкусностей”, вроде предподъема зеркала и нескольких вариантов экспобрекетинга.
    Если бы не низкая чувствительность, камеру вполне можно было бы использовать как репортажку.

    Ламерских прибамбасов, вроде HD видео и LiveView, нет. Как, к сожалению, нет и сменного фокусировочного экрана (пожалуй, его мне больше всего не хватает). Видоискатель достаточно удобный и светлый, но экран матовый, без клиньев и призм – приходится вспоминать опыт работы с Зенит-В. Не совсем удобно сделана светодиодная индикация в видоискателе.

    Подлую шутку может сыграть диоптрический корректор – если попробуете его выставить по минимальной толщине линий фокусировочных рамок или светодиодных индикаторов, уведете в минус и долго будете думать, почему же Вы на ручном фокусе промахиваетесь; притом что в видоискателе вроде бы вполне резкая картинка. Его лучше выставлять итерационно, со штатива, по хорошо освещенной газете, поочередно корректируя фокусировку и коррекцию.

    Еще об аккумуляторах: Sigma BP-21 (for SD14, SD15) = Pentax D-LI50 (for K10D, K20D) = Minolta NP-400 (for Dimage A1 & A2, Dynax 5D, 7D).

    • Аркадий Шаповал

      Буфер, конечно, радует. LiveView с возможностью приближения любого выбранного участка при работе со штативом и мануальной оптикой – отличная вещь, это не прибамбас, а полезная вещь. Еще раз спасибо за разъяснения о Сигме.

  • Николай

    Категорически не согласен в отношении LiveView. LiveView, ИМХО – это способ нивелировать последние преимущества зеркалки перед беззеркальными камерами APS-C. Визирование с помощью матрицы – нагрев – лишние шумы. Я тут, грешным делом, думаю попробовать в какую-нибудь (для начала – в какую не жалко)камеру элемент Пельтье всобачить, для охлаждения матрицы – а Вы про LiveView… Для фокусировки нужен правильный фокусировочный экран – кстати, для камер более массовых, чем сигма, кацай великолепные экраны делает. Один раз повозиться, поменять – и наслаждаться жизнью без всяких LiveView. Я вот думаю, со временем, прикупить наиболее близкий кацай и “допилить” его под сигму. Только надо понять, какой окажется наиболее близким. Кстати, если есть информация о размерах сигмовского и разных других фокусировочных экранов, буду очень признателен.

    • Аркадий Шаповал

      Было бы интересно, если кто-то протестировал этот самый нагрев и влияние его на результат картинки при обычных условиях – например солнечная погода и т.д. Если бы LiveView действительно так сильно грел матрицу, чтобы результат заметно ухудшался при ISO 100, то было бы очень много споров. Никто не говорит, что с помощью LiveView нужно снимать – я сам против этого, но как дополнительный функционал приятная вещь, плюсом является виденье готового результата, на который не повлияет плохо юстированная оптика или камера. Также Вы забываете про другие типы съемок, например – репортаж или та же свадьба, в которых иногда нужно снимать подняв камеру вверх, или изголятся куда сильней и для компоновки кадра LiveView служит отлично, учитывая, что за день съемок таких кадров наберется до 20. О нагреве не может идти и речи, а вот спасенные моменты навечно отпечатаются в памяти фотографа и заказчика.
      Из личного опыта, при использовании LiveView для 2-3 снимков в день, чтобы обеспечить максимально правильную и быструю наводку и последующей съемкой без LiveView на низких ИСО разница меньше чем ожидают многие, потому не стоит забивать голову нагревами и отказываться от прекрасных технологий и добиваться нужного результата быстрее, качественней и без дополнительных принадлежностей.
      Мне в этом плане нравится Nikon D700, Nikon D300, у которых возможность видео выпилили, а вот LiveView оставили – это правильный ход в сторону профи.
      По поводу екранов – спрашивают многие, пока ничем не могу помочь, просто еще не вникался в эту тему.

  • Николай

    Ну, при съемке над головой, как правило, и наводиться на резкость крайне неудобно. Да и если я вдруг поеду снимать свадьбу, мануальную оптику оставлю дома. А при автофокусе поймать кадр руками, не глядя в видоискатель – нехитрая наука, которую надлежит обновлять и оттачивать под каждую свою новую камеру/объектив.

    И потом, если не гнаться за отсутствием этого “лишнего” шума, зачем вообще ориентироваться на зеркалку? Ради чувства собственного величия? Вряд ли Вы этим страдаете, как и я. Чем зеркалка в режиме LiveView отличается от беззеркалки с матрицей APS-C и сменной оптикой? Ничем. Абсолютно. Кроме того, разумеется, что можно выключить этот режим и вернуться к нормальной работе.

    Хм, что там у нас недорогое из пентаксов с LiveView? Pentax K20D? Давно подумывал его взять б/у в качестве второй системы – и не так дорого, если убью в ходе экспериментов с Пельтье. Быстро результатов не ждите – вряд ли доберусь в ближайшие два-три месяца. Но когда доберусь – будет Вам инфа о влиянии температуры и LiveView. ИМХО, за возможность ночной съемки на цифру как на пленку, не опасаясь шума от нагрева матрицы при очень длительных выдержках, вполне себе можно заплатить необходимостью таскать с собой пару-тройку запасных аккумуляторов.

    • Аркадий Шаповал

      Буду рад информации. Но все же прошу заметить, что для двух-трех снимков нагрев не сыграет никакой роли, при чем что для компоновки или наводки на резкость требуется не так уж много времени. Режим liveView в зеркалках удобен тем, что там есть возможность приближать выбранный участок грубо говоря 1 к 1, не думаю, что Вы знаете много мыльниц с такой возможностью, а также не много мыльниц позволят фокусироваться вручную. Здесь нужно обратить внимание на связку камера-объектив. Это очень удобно – выбрали область, например, по глазам, увеличили глаза до размеров дисплея, покрутили фокусер, спустили затвор с 100% уверенностью правильного фокуса. На ISO 100 и думать нечего о выискивании разницы для такого рода съемки. А беззеркалки APS-C не имеют возможность работы через зеркало. Потому зеркалка с лайввью включает в себя и обычную зеркалку и функционал от без зеркальной АПС-Ц.
      По поводу ночной съемки, или съемки в трудных условиях, я оговорился сразу – что для нормальных условий разницы никакой, а охлаждение матрицы для длинных выдержек к Live View никак не относится.
      П.С. на неспешной свадьбе мануалом можно отлично поиграться, но это уже не по теме 🙂 Еще раз спасибо за дельные комментарии.

  • Натали

    посоветуйте,пожалуйста, фотоапарат до 3000 тыс. грн. Всю голову поломала, APS-C, 4/3, ISO, CMOS или CCD.. очень плохо понимаю.
    Fujifilm FinePix S1800
    Samsung NX100 Kit
    Nikon COOLPIX L120
    Возможно,ваше предложение)
    Очень прошу, пожалуйста, помогите! Скоро ожидаю рождение ребёнка, очень нужно побыстрее приобрести.

    • Аркадий Шаповал

      Лучший вариант, это APS-C, далее 4\3.
      CMOS или CCD большого значения не имеет.
      Из выбранных я бы взял Nikon COOLPIX L120 или Fujifilm FinePix S1800, у них приятный большой зум.
      Samsung NX100 Kit стоит дороже 4000.

  • Ксюша

    Ребят,посоветуйте хорошую и недорогую зеркалку.
    И как вы думаете какой фотоаппарат лучше:
    Canon EOS 1000D Kit
    Canon EOS 1100D kit 18-55
    Nikon D3000 Kit
    Nikon D3100 Kit
    Canon EOS 450D kit (18-55 мм)

    • Аркадий Шаповал

      Это наборы: фотоаппарат + объектив. В зависимости от комплекта и будет “хорошая или плохая” в понимании обычного человека.
      Я бы рекомендовал Nikon D3100, потом Canon EOS 1100D

  • Аркадий! Вы совершенно правы. Типы носителей – те или иные матрицы (или пленки!) – дело десятое. Главное – художник. А снимать можно, как сказал один из классиков, и консервной банкой!

    • Игорь

      А у Вас получается консервной банкой? Вот и показывайте свои фото тем кто вообще не снимает , а консервами закусывает. Он был известным в те времена, когда все зарождалось. Сегодня тысячи и тысячи фотографов снимают много лучше.. Другое дело они стояли у истоков и внесли свой вклад. Но уровень растет. Как и наука и спорт вся жизнь. Посмотрите видео после военных лет фигурное катание, гимнастику Олимпийские чемпионы сегодня в группу начинающих определят. То же и в фотографии.

  • Виктор

    Ребят, сегодня купил фотоаппарат Canon IXUS 220HS. Не знаю, я не очень разборчив в характеристиках фотоаппаратов, но всё же купил по совету самих же продавцов. Вообще-то когда шёл в магазин, была цель купить Canon IXUS 130 (друзья посоветовали), он и дешевле на 60$. Но, почему-то, продавцы больше расхваливали Canon IXUS 220HS. Так вот я и купил его. Что скажете, не ошибся в выборе? А то мне что-то уже кажется, что я переплатил не за что.

    • Аркадий Шаповал

      не ошиблись, если это Вам поможет делать более хорошие фотографии.

  • Виктор

    Аркадий, спасибо. Но, что-то я не понял Ваш ответ, что значит “если”. Поясните пожалуйста

    • Аркадий Шаповал

      Вопрос был “не ошиблись ли Вы в выборе”. Данный вопрос является довольно не конкретным и однозначного ответа не имеет. Под “если” я подразумевал моральную удовлетворенность от выбора камеры. Если довольны – то выбор правильный, если не довольны – выбор не правильный. Прошу обратить внимание, что этот вопрос довольно общий и ожидать на него вразумительного ответа не стоит. Можете перекопать форумы, в итоге найдутся свои плюсы и минусы и все в конечном итоге сведется к личным моральным предпочтениям той или иной модели.

  • Виктор

    Ок, спасибо. Конечно, я хотел услышать большего о той модели, которую я выбрал, всё таки, я думал здесь люди профессионалы, я наверное ошибся. Попробую узнать о кого-нибудь, кто всё-таки мне ответит, правильный ли выбор я сделал. И как я могу быть доволен или нет, если я не знаю выбор правильный или нет. Короче…я не на том сайте. Извините пожалуйста, что не по адресу обратился за советом. Спасибо.

    • Аркадий Шаповал

      Пожалуйста, обратите внимание, что статья посвящается CCD VS CMOS и впредь не ошибайтесь. Профессионалы делают фотографии, фотодрочеры маются своей техникой.

  • Виктор

    Ну так бы сразу и сказали, что в фотоаппаратах ничего не понимаете, зачем надо было много красноречивых слов писать. До свидания.

    • Аркадий Шаповал

      Я в фотоаппаратах ничего не понимаю, прошу пощения. Надеюсь, мое извинения принесет Вам моральное удовлетворение. Остальное читайте на специализированных форумах.

  • Андрей

    Прошу вашего совета! Стою перед выбором Сони А390L или Сони А290. Продавец заявляет что A290 c CCD матрицей,а А390L(с функцией Live View) с APS-C матрицей. А из вашей переписки я понял что зеркальных камер с APS-C нет. Значит ли это что продавец обманывает? И какой модели склонились бы вы? Заранее спасибо!

    • Аркадий Шаповал

      Обе камеры Sony A390L и А290 имеют APS-C сенсор, а тип матрицы у каждой CCD. Огромное количество цифро зеркальных камер являются камерами с APS-C матрицами. Я бы взял А390L в силу наявности режима ЛайВью. Если ответить более просто о – то матрицы у них одинаковые.

  • Helsy

    Уважаемые мужчины! Нужен ваш совет. Не могу определиться с выбором фотоаппарата для своей чрезмерно активной жизни. До этого с 2007 года у меня был Canon IXUS 70, но сейчас хочется чего-то большего. Пробовала подружиться с зеркалкой (Canon EOS 1100D Kit), поняла, что пока не готова ко всем этим сменам объективов и прочее. Остановилась на этих моделях:
    Fujifilm FinePix HS20EXR
    Panasonic Lumix DMC-FZ100
    Canon PowerShot SX30 IS
    Подскажите, пожалуйста, какая из них “лучше”?

    • Николай

      Размер имеет значение, если это – размер матрицы фотоаппарата. Все предложенное – с датчиком размером 1/2,3 дюйма. Я бы посмотрел на модели если уж не с APS-C, то с 1/1,7, как минимум. Если не гнаться за суперзумом (“мыльница” со штативом – забавное сочетание; а как без штатива с ЭФР 800 мм?!), то есть, например, Canon S90 – S95 – S100. Карманная камера с более-менее “внятным” рисунком и светосильным, на широком конце, объективом. S90-м с руки на широком угле снимал с выдержкой до секунды – очень достойно стабилизатор работает. Есть Canon G11 – меньше светосила, но в целом объектив лучше. Сейчас на подходе Canon G1 – это уже не совсем карманная игрушка, могущая потягаться с “нижними” зеркальными “китами”. Еще была – и, наверное, это ближе всего к Вашей “нише” – Sony DSC-R1, 10-мегапиксельная APS-C камера с несменным светлым пятикратным зумом. Увы, ее можно только б/у найти; но в Вашем случае – зело рекомендую. Есть Sigma DP-1 – карманная “пейзажная” камера, несменный фикс-объектив и потрясающая цветопередача Foveon’a размером APS-C.

  • Катерина

    Здравствуйте, помогите пожалуйста определиться с выбором. Разрываюсь между:
    Nikon D90 kit AF-S DX 18-105 VR f/3.5-5.6t
    Nikon D3100 kit AF-S DX 18-55 VR
    Nikon D5100 kit 18-105mm VR
    Разница в цене для меня не очень существенная, но и переплачивать не сильно хочется))
    Подскажите, действительно ли существует большая разница между AF-S DX 18-105 VR и AF-S DX 18-55 VR. Я не профессионал, но хочу научиться, и отдавать немалые деньги за лишь бы что, не хочется. На данный момент пользуюсь Nikon D50 Kit AF-S DX 18-55G, в силу его возраста иногда начинает тормозить, хочется чего-то нового…
    И есть ли существенная альтернатива Canon? У кого ни спрашиваю, все за Nikon…
    Спасибо большое за ответ…

    • Аркадий Шаповал

      Я вижу, у Вас уже есть опыт ипользовать зеркалку, потому рекомендую взять Nikon D90 kit AF-S DX 18-105 VR f/3.5-5.6, если не нравится, то дальше Nikon D5100 kit 18-105mm VR. Разница в 18-55 и 18-105 существенная. Чтобы дать более детальный ответ, нужно чтобы описали задачи для которых покупаете фотоаппарат (видео, тип фото, наявность объективов и т.д.). У Canon тоже есть альтернативы.

  • Катерина

    Очень-очень красиво, у меня так наверное не получится…

    • Аркадий Шаповал

      Получится, не переживайте.

  • Александр

    Стоит выбор между камерами Nikon P300 (CMOS) и Canon S95 (CCD, разница по деньгам 70 баксов.
    А какая разница по фотографиям?
    Стоит ли переплачивать?
    Или может глянуть что поинтереснее (но в этой ценовой политике)

    • Аркадий Шаповал

      Обе камеры хороши, разницу по фотографиям даже с такого рода камер, будет почувствовать на практике довольно сложно. Лично, мое мнение, что переплачивать не стоит. А если переплачивать, то уже брать что-то по серьезней.

  • Николай

    Пользуюсь, в числе прочего, Canon S90, от которого 95-й отличается минимально. Неплохая камера для повседневного ношения; но уже поглядываю на Fuji X10. Оно, конечно, дороже, но уж больно интересная камера получилась. Пока что со своей жабой не договорился. Вот подарю такую подруге, посмотрю на результат и буду думать. ))

    • Аркадий Шаповал

      Скорее всего єто связано с возможностью быстрого считывания сигнала, что позволяет снимать видео, работать в режиме Live View, увеличивает скорострельность и уменьшает єнергопотребления – это все никак не связано с картинкой на низких ИСО, потому, скорее всего, просто дань рынку.

  • Алексей

    Вы возмите пофотографируйте canon 100Hs с Cmos матрицей а потом любой ССD например у меня canon s95 и увидите разницу по полной cmos это чмос 100% гавно

    • Аркадий Шаповал

      Да, довольно странно, что новый Canon EOS-1D X снова вышел с CMOS сенсором. На мыльницах огромную долю за качество картинки “кушает” программная накрутка готового изображения.

  • Жека

    Xt за тест, сделайте тест на портретах, там все будет видно, у никоновского кмопа скинтона полное говно

    • Аркадий Шаповал

      никто и не сомневается, что скинтон у никона полной отстой, зачем еще тест делать?

  • Татьяна

    Добрый день. Появились 2 новинки Nikon Coolpix L810 и P510. Подскажите пож. какую взять лучше… Спасибо.

  • Юрий

    Добрый день. Помогите пожалуйста определиться с фотоаппаратом.Я не профи. Нужен фотик для таскания на каждый день. Желательна компактность и универсальность, и в тоже время если надо мог сделать достойный снимок в плохих условиях освещённости. Цена отступает на 2-й план. С советского времени привык настраивать всё руками.Присматривался к моделям:
    Olympus XZ-1
    Canon PowerShot G1 X (к сожалению пока нет в продаже)
    Месяц ганял Sony NEX-5 считаю для себя габаритной из-за объектива.
    Благадарю за компитентный ответ.

    • Аркадий Шаповал

      Canon PowerShot G1 X будет в самый раз.

Добавить комментарий

Какая парковочная камера самая лучшая?

Все парковочные камеры делаются в идентичном корпусе, но на качество изображения влияет начинка. И в первую очередь тип матрицы: CCD или CMOS.

Как показывает практика, CCD матрица обеспечивает лучшие показатели при съемке динамичных и мелких объектов, поэтому ее часто используют для построения систем, требующих высокого качества изображения: цифровых фото- и видеокамер, медицинского оборудования и т. д. CMOS же отводится ниша устройств, для которых критична конечная стоимость — недорогие фотоаппараты, бытовая, офисная техника и игрушки.

К преимуществам CCD матриц относятся:

1. Низкий уровень шумов.

2. Высокий коэффициент заполнения пикселов (около 100%).

3. Высокая эффективность (отношение числа зарегистрированных фотонов к их общему числу, попавшему на светочувствительную область матрицы, для CCD — 95%).

4. Высокая чувствительность (от 0,5 до 0,01 Люкс*).

* 1 Люкс — сопоставим со светом от одной свечки

К недостаткам CCD матриц относятся:

1. Сложный принцип считывания сигнала, а следовательно и технология.

2. Высокий уровень энергопотребления (до 2-5Вт).

3. Дороже в производстве.


Преимущества CMOS матриц:

1. Высокое быстродействие (до 500 кадров/с). 

2. Низкое энергопотребление(почти в 100 раз по сравнению с CCD). 

3. Дешевле и проще в производстве.

4. Перспективность технологии ( на том же кристалле в принципе ничего не стоит реализовать все необходимые дополнительные схемы: аналого-цифровые преобразователи, процессор, память, получив, таким образом, законченную цифровую камеру на одном кристалле. Созданием такого устройства, кстати, с 2002 года занимаются совместно Samsung Electronics и Mitsubishi Electric).

К недостаткам CMOS матриц относятся

1. Низкий коэффициент заполнения пикселов, что снижает чувствительность(эффективная поверхность пиксела ~75%,остальное занимают транзисторы).

2. Высокий уровень шума (он обусловлен так называемыми темповыми токами — даже в отсутствие освещения через фотодиод течет довольно значительный ток), борьба с которым усложняет и удорожает технологию.

3. Невысокая чувствительность (до 0,5 Люкс).

Для наглядности мы поставили небольшой эксперимент.

Для теста использовали Камеру заднего хода для Nissan QASHQAI / X-Trail SPD-19. Одна из камер оснащена CMOS-матрицей, а другая CCD. Внешне камеры не отличимы друг от друга.


Сравнение камеры заднего вида CCD и CMOS при разных уровнях освещенности:

Как видно из теста:

— при нормальной освещенности камера заднего вида с CCD, и CMOS матрицей справляются на отлично.
— ситуация меняется, когда освещенность становится ближе к сумеркам. Здесь мы видим, что CMOS-матрице явно не хватает чувствительности, пропадает резкость

— в полной темноте — на камере с CMOS-матрицей предметы начинают сливаться, а на камере с CCD-матрицей мы наблюдаем усиление «белого шума», но предметы остаются различимыми.

Вывод:

Если Вы планируете использовать камеру с использованием освещения, то можно не переплачивать и приобретать камеру с CMOS-матрицей. Например, парковочная камера заднего вида как правило работает в паре с фонарями заднего хода. Света от этих фонарей вполне достаточно, чтобы обеспечить картинку, соответсвующую тесту Сумерки.

Если предполагается, что освещенность будет ограниченной, то лучше использовать камеру с CCD-матрицей.

Для ознакомления с камерами, которые можно установить в ваш автомобиль пройдите в раздел Парковочные системы

Если эта статья оказалась для вас полезной и Вы хотели бы получать наши новые публикации — Вы можете подписаться на нашу рассылку 

CCD против CMOS: что лучше?

от Дуга Джорджа.

Устройство с зарядовой связью (известное как ПЗС) доминирует в астрономии и бытовой электронике на протяжении почти пяти десятилетий. Это меняется.

ПЗС-матрица, получившая Нобелевскую премию, была изобретена в 1969 году и стала зрелой технологией примерно через 20 лет. ПЗС-камеры получили широкое распространение для фотосъемки, видео и фотометрических измерений, заменив предыдущие поколения громоздкого оборудования с электронными лампами. Космический телескоп Хаббла, запущенный в 1990 году, широко использует технологию ПЗС для получения потрясающих видов и научных данных.На внутреннем рынке потребители покупали портативные видеокамеры на основе ПЗС, позволяющие записывать семейную жизнь, а предприятия использовали их для камер видеонаблюдения и оборудования для досмотра.

В середине 1980-х годов были изобретены датчики Active Pixel как недорогая альтернатива доминирующей технологии CCD. В начале 2000-х эти датчики были модернизированы, чтобы использовать теперь уже стандартную технологию транзисторов CMOS. Хотя ранние датчики CMOS Active Pixel использовались только в приложениях с низкой производительностью, появление смартфонов подтолкнуло производителей к быстрому повышению их производительности.К 2007 году CMOS достигла рыночного паритета с датчиками CCD, а к 2019 году появились первые датчики, способные превзойти CCD по производительности. Сегодня CMOS достигла точки, когда она заменяет CCD во всех, кроме самых специализированных приложений.

Давайте сначала сравним, как работают два типа датчиков.

Датчики камеры используют элементы изображения, известные как «пиксели», для обнаружения света. Распространенная аналогия, когда говорят о пикселях, — это представить набор ведер, собирающих дождевую воду. Вы можете определить форму и плотность облака над головой по тому, сколько воды попадает в каждое ведро.

Аналогия с ведром

CMOS и CCD используют массивы кремниевых пикселей («ведер») для обнаружения света. Когда фотон света попадает в атом кремния, он переводит электрон в более высокое энергетическое состояние. Это освобождает электрон для движения сквозь материал. Сейчас его называют фотоэлектроном («капля дождя»).

Большая разница возникает, когда вы считываете показания датчика. В устройстве с зарядовой связью (CCD) специальные электроды притягивают и отталкивают электроны, перетасовывая их один за другим в угол чипа.В нашей аналогии вода переливается из одного ведра в другое, как старомодная пожарная команда, пока не достигнет угла решетки, где она измеряется. В реальном датчике пара встроенных транзисторов выполняет это измерение, преобразуя количество электронов в пикселе в напряжение. Затем он поступает к некоторой электронике за пределами датчика, которая включает аналого-цифровой преобразователь. Результатом является число для каждого пикселя, описывающее, сколько света было обнаружено. Поскольку все пиксели измеряются одной и той же электроникой, камеры CCD могут быть очень последовательными и точными.

Датчики

CCD построены с использованием технологии NMOS или PMOS, которая была популярна в 70-х годах, но редко используется сегодня. Большая часть современной электроники построена с использованием технологии комплементарного металлооксидного полупроводника (CMOS), которая представляет собой комбинацию NMOS и PMOS. Используя CMOS, намного проще встроить сложную электронику прямо в сам датчик. Это может привести к значительной экономии средств и места, особенно для миниатюрной камеры мобильного телефона.

В детекторе CMOS транзисторы есть в каждом пикселе.Они преобразуют сигнал в напряжение, которое через внутренние провода подключается к сложной бортовой электронике. Типичные КМОП-датчики имеют один или два аналого-цифровых преобразователя по на каждый столбец в датчике. Вместо пары транзисторов на плате могут быть миллионы.

ПЗС-сенсоры
имеют одно считывание в углу, КМОП-сенсоры
имеют считывание на каждом пикселе

За счет включения всей этой электроники в сенсор, сам чип значительно усложняется, но значительно упрощается камера.ПЗС-сенсоры имеют только одно, два или иногда четыре показания — потенциально по одному в каждом углу. CMOS-сенсоров уже тысячи. Это означает, что камеры CMOS могут считывать невероятно быстро, даже в 100 раз быстрее, чем сопоставимые CCD. Для приложений с большой выдержкой это не так важно, но особенно важно для видеокамер.

Эти тысячи показаний КМОП-сенсора имеют огромное преимущество в скорости, но это высокая цена, которую придется заплатить с точки зрения свечения усилителя и структурного шума.Пользователи ПЗС заметили небольшое свечение в углах сенсора; Первые пользователи CMOS-сенсоров были поражены проблемами свечения и длительной выдержки этих новых сенсоров.

В последние несколько лет лучшие КМОП-сенсоры наконец приближаются или даже превышают уровни производительности ПЗС, но не во всех аспектах. Давайте сравним ПЗС-матрицу с самыми производительными КМОП-датчиками, доступными сегодня:

Параметр ПЗС КМОП для научных исследований Победитель
Наличие Некоторые основные линейки датчиков CCD устарели.Очень дорогие специализированные датчики от таких компаний, как Teledyne e2v, никуда не денутся. Компании делают крупные инвестиции, и технологии быстро улучшаются. Все время появляются новые датчики. CMOS — это будущее для большинства приложений. CCD будет продолжать обслуживать такие специализированные ниши, как научные приборы.
Стоимость — и сенсор, и сама камера. Большие ПЗС-сенсоры дороги, а электроника внешних аналоговых и цифровых камер сложна. Большие CMOS-датчики также дороги. Аналоговая электроника исключена, но цифровая электроника более сложна. Для простых камер CMOS намного дешевле. Для охлаждаемых камер с низким освещением разница практически отсутствует.
Чувствительность 60% — 95%, хотя датчики с высоким QE очень дороги 75% — 95% Bang for buck, CMOS
Скорость — считывание в мегапикселях в секунду (MPS) от 1 до 40 MPS от 100 до 400 MPS CMOS
Шум чтения — сколько шума в электронах создается на каждом пикселе при считывании датчика 5-10 электронов для стандартных ПЗС, 1 электрон для более сложных устройств электронного умножения (EMCCD) 1–3 электрона — обычное для современных КМОП сенсоров CMOS или EMCCD
Охлаждение Относительно легко достигается высокое охлаждение Датчики выделяют большое количество тепла и не могут работать при экстремально низких температурах CCD
Электронный затвор Только датчики межстрочного и рамочного переноса Роликовый затвор менее сложен, но пиксели экспонируются в разное время; глобальный затвор дороже Нет большого преимущества
Механический затвор Требуется для полнокадровых датчиков; очень полезно для калибровки изображения Очень полезно для калибровки изображения Нет большого преимущества
Размер пикселя от 3 до 25 мкм от 2 до 9 мкм Пиксели большего размера лучше подходят для телескопов с большим фокусным расстоянием.Большинство сенсоров CMOS имеют маленькие пиксели, но появляются и более крупные модели пикселей.
Глубина лунки — сколько электронов может содержать каждый пиксель — очень важно для фотометрии 40 000–200 000 от 30 000 до 75 000. Может быть уменьшено путем наложения в стек при низком уровне шума чтения. CCD, но наложение может дать CMOS преимущество.
Биты аналого-цифрового преобразователя 16 бит Обычно 12; некоторые чипы теперь используют двойное усиление для создания 16-битных изображений, но с некоторыми недостатками CCD
Группирование — объединение пикселей для согласования чувствительности или разрешения Легко достигается на аналоговом уровне с нулевым добавленным шумом Большинство архитектур выполняют цифровое бинирование, что приводит к более высокому шуму чтения CCD
Amp Glow — бортовая электроника создает свет с помощью светодиода Легко устраняется отключением транзисторов считывания Это более серьезная проблема с CMOS, поскольку на плате могут быть миллионы транзисторов. CCD, хотя CMOS значительно улучшилась
Инфракрасное изображение Датчики глубокого истощения могут достичь высокого QE на длине волны от 650 до 1000 нм. В настоящее время невозможно с CMOS CCD
Шум с фиксированным рисунком Случайные горячие колонны, легко устраняются Фиксированный шаблонный шум может быть серьезной проблемой, но технологии быстро улучшаются Нет большого преимущества с новыми датчиками
Калибровка — насколько «чистое» изображение можно создать Методы для ПЗС-матриц хорошо отработаны и эффективны Может быть более сложным, например.г. Режимы HDR, отсутствие переразвертки данных; техника все еще совершенствуется CCD

Как видите, ПЗС-матрицы по-прежнему обладают некоторыми значительными преимуществами для получения высокопроизводительных изображений при слабом освещении, хотя эти преимущества постепенно исчезают благодаря новой технологии КМОП.

Почему же тогда крупные компании переходят на CMOS сейчас? Реальность такова, что для большинства (ненаучных) приложений обработки изображений требуется видео или короткие выдержки; в таких ситуациях CMOS превосходит как по стоимости, так и по производительности.Это подорвало экономические возможности массового производства ПЗС-датчиков.

В результате ON Semiconductor в 2019 году прекратила выпуск прежних устройств Kodak / Truesense. Но это не конец технологии CCD. Некоторые ПЗС-датчики SONY будут доступны до 2026 года. Для рынков высокотехнологичной астрономии и спектроскопии такие компании, как Teledyne e2v, будут продолжать производить очень дорогие ПЗС-датчики с экстремальными характеристиками в течение многих лет.

Серьезные астрономические приложения, такие как фотометрия и спектроскоп, или биолюминесценция и флуоресценция в биолюминесценции или биолюминесценции, в ближайшем будущем будут нуждаться в технологии ПЗС.Менее требовательные к изображению или те, кому требуется более высокая скорость, все переключатся на CMOS-датчики. Мы прогнозируем, что в течение 5 лет современные технологии CMOS вытеснят еще больше приложений. Чтобы удовлетворить ваши потребности сегодня и завтра, линейка камер SBIG от Diffraction Limited теперь включает в себя как высокопроизводительные ПЗС-матрицы, так и современные КМОП-сенсоры.

Приложение: Технология и рынок обработки изображений в целом быстро меняются. Я буду периодически обновлять эту статью с учетом последних тенденций.

.

Что такое датчики изображения CCD или CMOS в цифровой камере?

Цифровые фотоаппараты стали чрезвычайно распространенными, поскольку цены снизились. Одним из драйверов падения цен стало внедрение КМОП-датчиков изображения. КМОП-датчики намного дешевле в производстве, чем ПЗС-датчики.

Датчики изображения CCD (устройство с зарядовой связью) и CMOS (комплементарный металлооксидный полупроводник) начинаются с одной и той же точки — они должны преобразовывать свет в электронов.Если вы читали статью Как работают солнечные элементы, вы понимаете одну технологию, которая используется для преобразования. Один из упрощенных способов представить датчик, используемый в цифровой камере (или видеокамере), — это представить себе, что он имеет двумерный массив из тысяч или миллионов крошечных солнечных элементов, каждый из которых преобразует свет от одной небольшой части изображение в электроны. И устройства CCD, и CMOS выполняют эту задачу с использованием различных технологий.

Объявление

Следующим шагом является считывание значения (накопленный заряд) каждой ячейки изображения.В устройстве CCD заряд фактически переносится через чип и считывается в одном углу матрицы. Аналого-цифровой преобразователь превращает значение каждого пикселя в цифровое значение. В большинстве устройств CMOS на каждом пикселе есть несколько транзисторов, которые усиливают и перемещают заряд с помощью более традиционных проводов. Подход CMOS более гибкий, потому что каждый пиксель может быть прочитан индивидуально.

В ПЗС

используется особый производственный процесс, позволяющий передавать заряд по кристаллу без искажений.В результате этого процесса получаются датчики очень высокого качества с точки зрения точности и светочувствительности. CMOS-чипы, с другой стороны, используют традиционные производственные процессы для создания чипа — те же процессы, которые используются для создания большинства микропроцессоров. Из-за производственных различий между датчиками ПЗС и КМОП были заметные различия.

  • ПЗС-сенсоры, как упоминалось выше, создают высококачественные изображения с низким уровнем шума. КМОП-сенсоры традиционно более восприимчивы к шумам.
  • Поскольку каждый пиксель на датчике CMOS имеет несколько транзисторов, расположенных рядом с ним, светочувствительность микросхемы CMOS имеет тенденцию быть ниже. Многие фотоны, попадающие в чип, попадают в транзисторы, а не в фотодиод.
  • CMOS традиционно потребляет мало энергии. Внедрение датчика в CMOS дает датчик с низким энергопотреблением.
  • ПЗС-матрицы используют процесс, потребляющий много энергии. ПЗС-матрицы потребляют в 100 раз больше энергии, чем эквивалентные КМОП-матрицы.
  • КМОП-чипы могут быть изготовлены практически на любой стандартной производственной линии кремния, поэтому они, как правило, чрезвычайно недороги по сравнению с датчиками ПЗС.
  • ПЗС-сенсоры производятся серийно в течение более длительного периода времени, поэтому они более зрелые. У них, как правило, более высокое качество и больше пикселей.

Исходя из этих различий, вы можете видеть, что ПЗС-матрицы, как правило, используются в камерах, которые фокусируются на высококачественных изображениях с большим количеством пикселей и отличной светочувствительностью. КМОП-сенсоры традиционно имеют более низкое качество, меньшее разрешение и меньшую чувствительность. КМОП-датчики только сейчас улучшаются до точки, в которой они достигают почти паритета с устройствами ПЗС в некоторых приложениях.КМОП-камеры обычно дешевле и имеют длительное время автономной работы.

Дополнительную информацию см. По ссылкам на следующей странице.

.

Размер сенсора и пикселя

Прогрессирующее технологическое развитие датчиков CCD и CMOS позволяет изготавливать все более тонкие полупроводниковые структуры. Как правило, размеры сенсоров и пикселей уменьшаются, чтобы вырезать все больше и больше сенсоров из одной пластины. Это возможно, потому что чувствительность пикселей также все больше увеличивается, поскольку шумовые характеристики электроники оптимизируются.

Поскольку в этом отношении также достигнуты технические ограничения, стоит сравнить камеры с разными сенсорами и размерами пикселей с одинаковым разрешением, особенно если…

  • мало света
  • Требуется
  • изображений с низким уровнем шума и высоким динамическим откликом
  • Предполагается провести
  • прецизионных измерений

Более крупный сенсор с большими пикселями почти во всех случаях технически лучший выбор, однако цена всегда выше.

Размеры сенсоров стандартных камер

Камеры машинного зрения

Classic имеют датчики разного размера в зависимости от используемой камеры и разрешения. Большинство камер с меньшими сенсорами используются с так называемой оптикой C-mount или, возможно, CS-mount. Резьба C-mount имеет фактический диаметр 1 дюйм, то есть 25,4 мм, и шаг резьбы 1/32 дюйма.

Датчики, используемые в стандартных камерах, явно меньше по размеру и имеют диагональ изображения от 4 до 16 мм. Размеры этих сенсоров тоже указаны в дюймах.1-дюймовый сенсор имеет диагональ 16 мм.

Типичные размеры сенсоров промышленных камер

дюймовые данные ПЗС- и КМОП-датчиков имеют только историческое объяснение: приемные трубки телекамер использовались до середины 1980-х годов и долгое время превосходили ПЗС- или КМОП-датчики, изобретенные в конце 1960-х годов.

Фактический преобразователь изображения трубчатых камер был расположен в стеклянной вакуумной трубке, а различные приемные трубки, среди прочего, были классифицированы в соответствии с их внешним диаметром стеклянной колбы.Диагональ светочувствительной поверхности внутри трубки была, конечно, меньше и составляла примерно две трети внешнего диаметра. Эквивалентные ПЗС-сенсоры, которые должны были заменить электронно-лучевые трубки, должны были покрывать именно эту поверхность. ПЗС-матрица, светочувствительная поверхность которой соответствует 1/2-дюймовой трубке, поэтому называлась 1/2-дюймовым сенсором, даже если это не соответствует реальному размеру ПЗС-сенсора.

В промышленных камерах обычно используются сенсоры 1/3 дюйма при разрешении 640 x 480 пикселей, в камерах с разрешением 1280 x 1024 пикселей — в основном 1/2 дюйма.В довольно популярной камере с разрешением 1600 x 1200 пикселей часто используется сенсор несколько большего размера с размером 1 / 1,8 дюйма с тем же размером пикселя.

В целом на рынке массовых камер наблюдается тенденция к уменьшению размеров сенсоров. Если стандартный датчик VGA в некоторых случаях имел размер 2/3 дюйма в конце 1980-х годов, то сегодня он составляет всего 1/3 дюйма. Миниатюризация является следствием усовершенствованных производственных процессов, которые позволяют изготавливать светочувствительные поверхности меньшего размера с (надеюсь) аналогичными характеристиками.Это позволяет производителям изготавливать большее количество датчиков по более низкой цене из одной пластины. Датчик 1/3 дюйма, например, имеет только примерно 40% поверхности датчика 1/2 дюйма и поэтому дешевле.

Важно: Если у вас есть выбор между большим или меньшим сенсором для той же версии камеры, выберите больший вариант, если вы…

  • проводить точные измерения, например, или тончайшие проверки поверхности с минимальным шумом камеры, искажающим результат.
  • спланирует светочувствительные быстрые приложения с коротким временем воздействия.
  • использует цветные камеры, которые, возможно, должны заменить монохромные камеры, и, если доступно мало света, они требуют в 3–4 раза больше света, чем сопоставимый монохромный датчик.

Размеры широкоформатных датчиков камер с линейным сканированием или камер с линейным сканированием

В случае камер с высокой разрешающей способностью или камер с линейной разверткой, используются датчики значительно большего размера, размером в несколько сантиметров.Размеры этих датчиков обычно не стандартизированы и являются результатом разрешения и размеров пикселей датчиков. Все разрешено и ограничено только бюджетом.

Линейная камера с 2048 пикселями и размером пикселя 10 мкм имеет длину строки 10,48 мм, в случае размера пикселя 14 мкм длина сенсора составляет уже 28,6 мм. Начиная с диагонали сенсора 20 мм, соединение объектива с байонетом C больше не может использоваться.

Эти камеры обычно используют байонет Nikon (байонет F) или M42 — M72 в качестве соединения объектива.Только в этом случае можно использовать датчики высокого разрешения с большими пикселями для создания камер с линейной разверткой с разрешением до 12 тыс. Пикселей или камер со сканированием по площади с разрешением до 28 миллионов пикселей.

Размеры пикселей ПЗС- или КМОП-сенсоров

Вследствие миниатюризации сенсоров размеры пикселей становятся все меньше и меньше. Датчики бытовых фотоаппаратов (от 8 до 12 мегапикселей за 200 евро) сегодня имеют размер пикселей в основном 1,7 мкм, поэтому светоактивная поверхность на пиксель составляет всего примерно 3 мкм2.Это приводит к очень сильному шуму сенсора в случае неоптимальных условий освещения. Для контроля качества с помощью фотоаппаратов это абсолютно недопустимо.

Камеры машинного зрения (с байонетом C) с разрешением от VGA до 2 мегапикселей обычно имеют пиксели от 4,6 до 6,5 мкм с 10-15-кратным увеличением светоактивных поверхностей и, следовательно, явно лучшими результатами сигнала. Если вам нужны изображения с максимально низким уровнем шума и точные результаты измерения, ищите желательно большие пиксели сенсора, даже если эти камеры более дорогие!

Типичные размеры пикселей промышленных камер

Пиксели с длиной края 14 или 10 мкм предпочтительно используются в камерах с линейной разверткой.Например, из-за высокой линейной частоты 18 Гц максимальное время экспозиции составляет 1000/18000 = 55 мкс для одной строки захваченного изображения. Светоактивная поверхность пикселя в этом случае никогда не может быть достаточно большой.

Полная емкость пикселя

Эта спецификация описывает, сколько электронов может удерживать элемент пикселя, прежде чем он полностью насыщается. Пиксель размером структуры 5,5 мкм может накапливать приблизительно 20 000 электронов, пиксель 7,4 мкм — 40 000 электронов.

Чем больше полная емкость скважины, тем лучше максимальное отношение сигнал / шум.Обычным камерам с размером пикселя 1,7 мкм требуется всего около 1000 фотонов для насыщения пикселей. В случае оцифровки с 8, 10 или даже 12 битами другие шумовые эффекты (фотонный шум, шум оцифровки, темновой шум) уже могут принимать значительные масштабы, мешать сигналу и, таким образом, оказывать крайне негативное влияние на изображение.

Чем больше полная емкость скважины, тем лучше максимальное отношение сигнал / шум. Обычным камерам с размером пикселя 1,7 мкм требуется всего около 1000 фотонов для насыщения пикселей.В случае оцифровки с 8, 10 или даже 12 битами другие шумовые эффекты (фотонный шум, шум оцифровки, темновой шум) уже могут принимать значительные масштабы, мешать сигналу и, таким образом, оказывать крайне негативное влияние на изображение.

Важное значение для машинного зрения

  • Чем меньше пиксели, тем больше света требуется для захвата изображения. В случае короткого времени проверки недостаток света может легко стать проблемой.
  • В случае слабого освещения маленькие пиксели дают изображение с явно более шумным, чем большие пиксели, динамический отклик изображения уменьшается.Шум мешает работе приложения. Используйте яркое освещение или контроллеры светодиодных вспышек, чтобы было больше света!
  • Большое количество мегапикселей не всегда помогает. Маленькие пиксельные структуры требуют высококачественного оптического изображения, то есть линз с высоким разрешением. В противном случае создаются размытые изображения с большим количеством пикселей, но без реальных деталей структуры.
  • Маленькие пиксели камеры, кроме того, требуют чрезвычайно точного механического выравнивания сенсора, так как глубина резкости значительно уменьшается.Наклон сенсора 5 мкм в корпусе должен быть только вдвое меньше (+ / 1 15 мкм при апертуре = 2,8), чем в случае пикселей с размером структуры 10 мкм. Поэтому ищите поставщиков, производящих качественные, иначе лучший сенсор в камере будет напрасным.
.

CCD CMOS или sCMOS — Все продукты

Простое руководство по обзору датчиков CCD, CMOS и sCMOS¶

Портфолио XIMEA предлагает широкий спектр камер, основанных на различных типах датчиков, таких как CCD, CMOS и новейшая sCMOS (Scientific CMOS), включая версии с задней подсветкой.
В общем, датчики бывают разных разрешений, размеров сенсоров и пикселей, уровней шума, частоты кадров и многих других характеристик.
Разнообразные приложения требуют или подчеркивают определенные параметры, которые могут исключать друг друга, например, низкий уровень шума очень трудно достичь в сочетании с высокой скоростью.
Если вы не уверены, какую производительность можно ожидать от датчика какого типа, возможно, следующий обзор может пролить свет.


Рис. ПЗС-датчик семейства КАИ

Датчики изображения¶

Наиболее широко используемые датчики изображения основаны на этих трех технологиях: более старая CCD, за которой следуют CMOS и sCMOS как новейшие.

Датчики CCD — Камеры, использующие технологию CCD¶

Устройство с зарядовой связью или ПЗС — это интегральная схема, вытравленная на кремниевой поверхности, образующая светочувствительные элементы, называемые пикселями.Фотоны, падающие на эту поверхность, генерируют заряд, который может быть прочитан электроникой и преобразован в цифровой сигнал.
Размер ПЗС-матрицы может варьироваться в зависимости от типа приложения, обычно для научных областей.
Как и другие датчики, ПЗС-матрица может быть визуализирована как массив ведер (пикселей), собирающих дождевую воду (фотоны), при этом каждое ведро подвергается воздействию дождя в течение того же времени.
Экспозиция заполняет пиксели различным количеством фотонов, после чего считывается по одному пикселю за раз.
Этот процесс начинается с передачи фотонов в соседний пустой столбец. Пиксели в этом столбце передают свои фотоны в последний пиксель, где электроника камеры считывает этот пиксель и преобразует его в число, которое может быть понято и сохранено компьютером.

В любом случае, популярность датчиков типа CCD снижается, и после того, как Sony объявила о прекращении производства своей линейки к 2025 году, их использование сокращается.
Несмотря на то, что они довольно медленные, их основными преимуществами по-прежнему являются длительное максимальное время экспозиции и 16-битный АЦП и более.
XIMEA продолжает продавать камеры CCD, особенно в сочетании с термоэлектрическим охлаждением с Пельтье.
Эти датчики также доступны в версиях с заклеенным покровным стеклом и без микролинз.


Рис. Различные сенсоры CMOS с глобальным затвором

Датчики CMOS

— Камеры, использующие технологию CMOS¶

В то время как ПЗС имеет низкий уровень шума чтения и темнового тока, высокую чувствительность и широкий динамический диапазон, комплементарный металлооксидный полупроводник или КМОП быстро догоняют во всех этих направлениях.
В прошлом главным отличием был рольставни, которые поражали CMOS так называемым эффектом смазывания при отслеживании быстрого движения — это уже не относится к новейшим моделям, которые в основном оснащены глобальным затвором.
Plus, CMOS добавляют свои основные преимущества, такие как высокая скорость и более низкая стоимость.
Таким образом, КМОП в настоящее время является наиболее широко используемой технологией и предлагает самый широкий выбор возможных датчиков.

Технические характеристики камеры CMOS¶

Однако, поскольку CMOS использует элементы поверхности, у этой технологии есть недостатки.
С фотонами можно использовать микролинзы, чтобы направлять их на участки, не покрытые металлическими частями, и восстанавливать часть потерь, но это, конечно, невозможно с электронами.
Более того, даже если КМОП-устройства могут генерировать низкий темновой ток при заданной температуре, это обычно не имеет значения из-за повышенного шума чтения от каждого пикселя КМОП.
Как следствие, CMOS обычно не охлаждается до такой степени, как CCD wi

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Back to top