Формат датчика изображения

Сравнительные размеры датчиков размеров

В цифровой фотографии формат датчика изображения - это форма и размер датчика изображения.

Формат датчика изображения цифровой камеры определяет угол обзора конкретного объектива при использовании с конкретным датчиком. Поскольку датчики изображения во многих цифровых камерах меньше, чем область изображения 24 мм × 36 мм у полнокадровых 35-мм камер, объектив с заданным фокусным расстоянием дает более узкое поле зрения в таких камерах.

Размер сенсора часто выражается в оптическом формате в дюймах. Также используются другие меры; см. таблицу форматов и размеров датчиков ниже.

Объективы, изготовленные для 35-миллиметровых пленочных фотоаппаратов, могут быть хорошо установлены на цифровых корпусах, но больший круг изображения 35-миллиметрового системного объектива пропускает нежелательный свет внутрь корпуса камеры, а меньший размер датчика изображения по сравнению с 35-миллиметровым форматом пленки приводит к обрезка изображения. Последний эффект известен как обрезка поля зрения. Соотношение размеров формата (относительно формата пленки 35 мм) называется кроп-фактором поля зрения, кроп-фактором, линзой, коэффициентом преобразования фокусного расстояния, множителем фокусного расстояния или множителем объектива.

Размер сенсора и глубина резкости [ править ]

Обсуждаются три возможных сравнения глубины резкости между форматами с применением формул, выведенных в статье о глубине резкости . Глубина резкости трех камер может быть одинаковой или разной в любом порядке, в зависимости от того, что остается постоянным при сравнении.

Рассмотрение изображения с одинаковым расстоянием до объекта и углом обзора для двух разных форматов:

{\ displaystyle {\ frac {\ mathrm {DOF} _ {2}} {\ mathrm {DOF} _ {1}}} \ приблизительно {\ frac {d_ {1}} {d_ {2}}}}

таким образом, степень свободы обратно пропорциональна абсолютным диаметрам апертуры и . ${\ displaystyle d_ {1}}$ ${\ displaystyle d_ {2}}$

Использование одного и того же абсолютного диаметра апертуры для обоих форматов с критерием «одинакового изображения» (равный угол обзора, увеличенный до одинакового конечного размера) дает одинаковую глубину резкости. Это эквивалентно регулировке числа f обратно пропорционально кроп-фактору - меньшее число f для меньших датчиков (это также означает, что при фиксированной выдержке затвора экспозиция изменяется путем регулировки требуемого числа f. для выравнивания глубины резкости. Но площадь диафрагмы остается постоянной, поэтому датчики всех размеров получают одинаковое общее количество световой энергии от объекта. В этом случае меньший датчик работает с более низким значением ISO, на квадрат кроп-фактора). Это условие равного поля зрения, равной глубины резкости, равного диаметра апертуры и равного времени экспозиции известно как «эквивалентность». ^[1]

И мы могли бы сравнить глубину резкости датчиков, получающих одинаковую фотометрическую экспозицию - число f фиксируется вместо диаметра апертуры - в этом случае датчики работают с одинаковыми настройками ISO, но меньший датчик получает меньше всего. свет, по соотношению площадей. Соотношение глубин резкости тогда

{\ displaystyle {\ frac {\ mathrm {DOF} _ {2}} {\ mathrm {DOF} _ {1}}} \ приблизительно {\ frac {l_ {1}} {l_ {2}}}}

где и - характерные размеры формата и, следовательно, относительный кроп-фактор между датчиками. Именно этот результат приводит к распространенному мнению, что маленькие сенсоры дают большую глубину резкости, чем большие. ${\ displaystyle l_ {1}}$ ${\ displaystyle l_ {2}}$ ${\ displaystyle l_ {1} / l_ {2}}$

Альтернативой является рассмотрение глубины резкости, создаваемой одним и тем же объективом в сочетании с датчиками разных размеров (изменение угла зрения). Изменение глубины резкости вызвано требованием разной степени увеличения для достижения того же конечного размера изображения. В этом случае соотношение глубин резкости становится

{\ displaystyle {\ frac {\ mathrm {DOF} _ {2}} {\ mathrm {DOF} _ {1}}} \ приблизительно {\ frac {l_ {2}} {l_ {1}}}}

.

На практике, если использовать объектив с фиксированным фокусным расстоянием и фиксированной диафрагмой и сделать его для круга изображения, чтобы удовлетворить требованиям, предъявляемым к большому датчику, его необходимо адаптировать без изменения его физических свойств к датчикам меньшего размера, а также к глубине резкости. и сбор света не изменится. ${\ Displaystyle \ mathrm {lx = \, {\ frac {lm} {м ^ {2}}}}}$

Размер сенсора, шум и динамический диапазон [ править ]

Если не учитывать неоднородность отклика пикселей (PRNU) и вариацию темнового шума, которые по сути не зависят от размера сенсора, то шумы в сенсоре изображения представляют собой дробовой шум , шум считывания и темновой шум . Общее отношение сигнал / шум датчика (SNR), выраженное в виде сигнальных электронов по отношению к среднеквадратичному шуму в электронах, наблюдаемое в масштабе одного пикселя с учетом дробового шума от распределения Пуассона сигнальных электронов и темных электронов, равно

{\ displaystyle \ mathrm {SNR} = {\ frac {PQ_ {e} t} {\ sqrt {\ left ({\ sqrt {PQ_ {e} t}} \ right) ^ {2} + \ left ({\ sqrt {Dt}} \ right) ^ {2} + N_ {r} ^ {2}}}} = {\ frac {PQ_ {e} t} {\ sqrt {PQ_ {e} t + Dt + N_ {r } ^ {2}}}}}

где - падающий поток фотонов (фотонов в секунду на площади пикселя), - квантовая эффективность , - время экспозиции, - темновой ток пикселя в электронах в секунду и - среднеквадратичный шум чтения пикселя. ^[2] ${\ displaystyle P}$ ${\ displaystyle Q_ {e}}$ ${\ displaystyle t}$ ${\ displaystyle D}$ ${\ displaystyle N_ {r}}$

Каждый из этих шумов по-разному зависит от размера датчика.

Экспозиция и поток фотонов [ править ]

Шум датчика изображения можно сравнивать в разных форматах для заданного фиксированного потока фотонов на пиксельную область ( P в формулах); этот анализ полезен для фиксированного числа пикселей с площадью пикселей, пропорциональной площади сенсора, и фиксированным абсолютным диаметром апертуры для фиксированной ситуации визуализации с точки зрения глубины резкости, дифракционного предела на объекте и т. д. Или его можно сравнить с фиксированная освещенность фокальной плоскости, соответствующая фиксированному числу f , и в этом случае P пропорционально площади пикселя, независимо от площади датчика. Формулы выше и ниже могут быть оценены для любого случая.

Дробовой шум [ править ]

В приведенном выше уравнении отношение сигнал / шум дробового шума определяется как

{\frac {PQ_{e}t}{\sqrt {PQ_{e}t}}}={\sqrt {PQ_{e}t}}

.

Помимо квантовой эффективности, он зависит от падающего потока фотонов и времени экспозиции, что эквивалентно экспозиции и площади датчика; поскольку экспозиция - это время интегрирования, умноженное на освещенность плоскости изображения , а освещенность - это световой поток на единицу площади. Таким образом, для равных экспозиций отношение сигнал / шум двух датчиков разного размера с одинаковой квантовой эффективностью и количеством пикселей будет (для данного конечного размера изображения) пропорционально квадратному корню из площади датчика (или коэффициенту линейного масштабирования датчик). Если экспозиция ограничена необходимостью достижения некоторой необходимой глубины резкости(с той же скоростью затвора), то экспозиции будут обратно пропорциональны площади сенсора, что даст интересный результат: если глубина резкости является ограничением, шум выстрела изображения не зависит от площади сенсора. Для линз с одинаковым f-числом отношение сигнал / шум увеличивается как квадратный корень из площади пикселя или линейно с шагом пикселя. Поскольку типичные значения диафрагмы для объективов для мобильных телефонов и цифровых зеркальных фотоаппаратов находятся в одном диапазоне f / 1,5-f / 2, интересно сравнить характеристики камер с маленькими и большими сенсорами. Хорошая камера сотового телефона с типичным размером пикселя 1,1 мкм (Samsung A8) будет иметь примерно в 3 раза худшее соотношение сигнал / шум из-за дробового шума, чем камера со сменным объективом 3,7 мкм (Panasonic G85) и в 5 раз хуже, чем полнокадровая камера 6 мкм ( Sony A7 III). Принятие во внимание динамического диапазона делает разницу еще более заметной.Таким образом, тенденция увеличения количества «мегапикселей» в камерах сотовых телефонов в течение последних 10 лет была вызвана скорее маркетинговой стратегией по продаже «большего количества мегапикселей», чем попытками улучшить качество изображения.

Читать шум [ править ]

Шум чтения - это сумма всех электронных шумов в цепочке преобразования для пикселей в матрице датчиков. Чтобы сравнить его с фотонным шумом, он должен быть отнесен к его эквиваленту в фотоэлектронах, что требует деления шума, измеренного в вольтах, на коэффициент преобразования пикселя. Это дается, для активного датчика пикселя , напряжение на входе (затвор) считывающий транзистор , деленном на заряде , который генерирует это напряжение, . Это величина, обратная емкости затвора считывающего транзистора (и присоединенной плавающей диффузии), начиная с емкости . ^[3] Таким образом . $CG=V_{rt}/Q_{rt}$ $C=Q/V$ $CG=1/C_{rt}$

Как правило, для плоской структуры, такой как пиксель, емкость пропорциональна площади, поэтому шум считывания уменьшается с площадью сенсора, если площадь пикселя масштабируется с площадью сенсора, и это масштабирование выполняется путем равномерного масштабирования пикселя.

Принимая во внимание отношение сигнал / шум из-за шума чтения при данной экспозиции, сигнал будет масштабироваться по мере увеличения площади датчика вместе с шумом чтения, и, следовательно, SNR шума чтения не будет зависеть от площади датчика. В ситуации с ограничением глубины резкости экспонирование более крупного датчика будет уменьшено пропорционально площади датчика, и, следовательно, SNR шума чтения также уменьшится.

Темный шум [ править ]

Темновой ток вносит два вида шума: смещение темноты, которое лишь частично коррелирует между пикселями, и дробовой шум, связанный с смещением темноты, который не коррелирован между пикселями. В приведенную выше формулу включается только компонент дробового шума Dt , поскольку некоррелированную часть смещения темноты трудно предсказать, а коррелированную или среднюю часть относительно легко вычесть. Средний темновой ток содержит вклады, пропорциональные как площади, так и линейному размеру фотодиода, причем относительные пропорции и масштабные коэффициенты зависят от конструкции фотодиода. ^[4]Таким образом, в целом можно ожидать, что темновой шум датчика будет расти по мере увеличения размера датчика. Однако в большинстве датчиков средний темновой ток пикселя при нормальных температурах невелик, ниже 50 э / с ^[5], поэтому для типичных времен фотографической экспозиции темновой ток и связанные с ним шумы можно не учитывать. Однако при очень длительной выдержке это может быть ограничивающим фактором. И даже при короткой или средней выдержке некоторые выбросы в распределении темнового тока могут отображаться как «горячие пиксели». Обычно для астрофотографии датчики охлаждаются для уменьшения темнового тока в ситуациях, когда экспозиция может быть измерена за несколько сотен секунд.

Динамический диапазон [ править ]

Динамический диапазон - это отношение наибольшего и наименьшего записываемого сигнала, наименьший обычно определяется «минимальным уровнем шума». В литературе по датчикам изображения минимальный уровень шума принимается за шум считывания, поэтому ^[6] (обратите внимание, что шум считывания - это та же величина, что упоминается при вычислении отношения сигнал / шум ^[2] ). $DR=Q_{\text{max}}/\sigma _{\text{readout}}$ $\sigma _{readout}$ $N_{r}$

Размер сенсора и дифракция [ править ]

Разрешение всех оптических систем ограничено дифракцией . Один из способов учесть влияние дифракции на камеры, использующие датчики разных размеров, - это рассмотреть функцию передачи модуляции (MTF). Дифракция - один из факторов, влияющих на общую ФПМ системы. Другими факторами обычно являются MTF объектива, сглаживающего фильтра и окна выборки датчика. ^[7] Пространственная частота отсечки из-за дифракции через апертуру линзы равна

\xi _{\mathrm {cutoff} }={\frac {1}{\lambda N}}

где λ - длина волны света, проходящего через систему, а N - f-число линзы. Если эта апертура круглая, как и (приблизительно) большинство фотографических апертур, то MTF определяется как

\mathrm {MTF} \left({\frac {\xi }{\xi _{\mathrm {cutoff} }}}\right)={\frac {2}{\pi }}\left\{\cos ^{-1}\left({\frac {\xi }{\xi _{\mathrm {cutoff} }}}\right)-\left({\frac {\xi }{\xi _{\mathrm {cutoff} }}}\right)\left[1-\left({\frac {\xi }{\xi _{\mathrm {cutoff} }}}\right)^{2}\right]^{\frac {1}{2}}\right\}

для и для ^[8]. Таким образом, основанный на дифракции коэффициент системной MTF будет масштабироваться согласно и, в свою очередь, согласно (для той же длины волны света). $\xi <\xi _{\mathrm {cutoff} }$ $0$ $\xi \geq \xi _{\mathrm {cutoff} }$ $\xi _{\mathrm {cutoff} }$ $1/N$

При рассмотрении влияния размера сенсора и его влияния на окончательное изображение необходимо учитывать различное увеличение, необходимое для получения изображения того же размера для просмотра, что приводит к дополнительному коэффициенту масштабирования, где - относительный коэффициент кропа, что в целом масштабный коэффициент . Учитывая три приведенных выше случая: $1/{C}$ ${C}$ $1/(NC)$

Для одинаковых условий изображения, одинакового угла обзора, расстояния до объекта и глубины резкости, тогда F-числа находятся в соотношении , поэтому масштабный коэффициент для дифракционной MTF равен 1, что приводит к выводу, что дифракционная MTF при заданная глубина резкости не зависит от размера сенсора. $1/C$

Как в условиях «одинаковой фотометрической экспозиции», так и в условиях «одинаковой линзы», F-число не изменяется, и, таким образом, пространственное отсечение и результирующая MTF на датчике не изменяются, в результате чего MTF в просматриваемом изображении масштабируется как увеличение , или обратно пропорционально кроп-фактору.

Формат сенсора и размер объектива [ править ]

Можно было ожидать, что линзы, подходящие для ряда размеров сенсоров, можно будет изготовить простым масштабированием тех же конструкций пропорционально кроп-фактору. ^[9] Такое упражнение теоретически позволит получить линзу с тем же F-числом и углом обзора, с размером, пропорциональным кроп-фактору сенсора. На практике простое масштабирование конструкции линз не всегда достижимо из-за таких факторов, как немасштабируемость производственных допусков , структурная целостность стеклянных линз разных размеров, а также доступные технологии производства и стоимость. Более того, чтобы сохранить тот же абсолютный объем информации в изображении (который можно измерить как произведение ширины полосы пропускания пространства ^[10]) объектив для сенсора меньшего размера требует большей разрешающей способности. Разработка объектива « Тессар » обсуждается Нассе ^[11] и демонстрирует его преобразование от объектива с диафрагмой f / 6,3 для плоских камер, использующего исходную трехгрупповую конфигурацию, к четырехэлементной оптике с диафрагмой f / 2,8 5,2 мм с восемью чрезвычайно асферические поверхности, экономичные из-за своего небольшого размера. Его характеристики «лучше, чем у лучших 35-мм объективов, но только для очень маленького изображения».

Таким образом, по мере уменьшения размера сенсора конструкции сопутствующих линз будут меняться, часто довольно радикально, чтобы воспользоваться преимуществами производственных технологий, которые стали доступными благодаря уменьшенному размеру. Функциональные возможности таких объективов также могут использовать их преимущества, что позволяет получить экстремальные диапазоны масштабирования. Эти линзы часто бывают очень большими по сравнению с размером сенсора, но с маленьким сенсором их можно уместить в компактный корпус.

Маленький корпус означает маленький объектив и означает маленький сенсор, поэтому, чтобы смартфоны оставались тонкими и легкими, производители смартфонов используют крошечный сенсор, обычно меньше 1 / 2,3 дюйма, используемый в большинстве камер Bridge . Одно время только Nokia 808 PureView использовал 1 / Сенсор 1,2 дюйма, что почти в три раза превышает размер сенсора 1 / 2,3 дюйма. Большие сенсоры имеют преимущество в виде лучшего качества изображения, но с улучшением сенсорной технологии меньшие сенсоры могут превзойти более ранние более крупные сенсоры. Эти улучшения в сенсорной технологии позволяют производителям смартфонов использовать датчики изображения размером всего 1/4 дюйма, не жертвуя слишком большим качеством изображения по сравнению с бюджетными камерами «наведи и снимай». ^[12]

Активная область датчика [ править ]

Для расчета угла обзора камеры следует использовать размер активной области сенсора. Под активной областью сенсора подразумевается участок сенсора, на котором формируется изображение в заданном режиме работы камеры. Активная область может быть меньше датчика изображения, а активная область может отличаться в разных режимах работы одной и той же камеры. Размер активной области зависит от соотношения сторон сенсора и соотношения сторон выходного изображения камеры. Размер активной области может зависеть от количества пикселей в данном режиме камеры. Размер активной области и фокусное расстояние объектива определяют углы обзора. ^[13]

Размер сенсора и эффекты затенения [ править ]

Полупроводниковые датчики изображения могут страдать от эффектов затенения на больших апертурах и на периферии поля изображения из-за геометрии светового конуса, проецируемого из выходного зрачка линзы в точку или пиксель на поверхности датчика. Эффекты подробно обсуждаются Катрисс и Ванделл. ^[14] В контексте этого обсуждения наиболее важным результатом из вышеизложенного является то, что для обеспечения полной передачи световой энергии между двумя связанными оптическими системами, такими как выходной зрачок линзы, к фоторецептору пикселя, геометрическая протяженность(также известная как etendue или светопропускная способность) системы линза / пиксель объектива должна быть меньше или равна геометрической протяженности системы микролинза / фоторецептор. Геометрическая протяженность системы линза объектива / пиксель определяется выражением

G_{\mathrm {objective} }\simeq {\frac {w_{\mathrm {pixel} }}{2{(f/\#)}_{\mathrm {objective} }}}

,

где $w pixel$ - это ширина пикселя, а $(f / #) объектива$ - f-число линзы объектива. Геометрическая протяженность системы микролинза / фоторецептор определяется выражением

G_{\mathrm {pixel} }\simeq {\frac {w_{\mathrm {photoreceptor} }}{2{(f/\#)}_{\mathrm {microlens} }}}

,

где $w фоторецептор$ - это ширина фоторецептора, а $(f / #) микролинза$ - это f-число микролинзы.

Чтобы избежать затенения,

G_{\mathrm {pixel} }\geq G_{\mathrm {objective} }

, следовательно

{\frac {w_{\mathrm {photoreceptor} }}{{(f/\#)}_{\mathrm {microlens} }}}\geq {\frac {w_{\mathrm {pixel} }}{{(f/\#)}_{\mathrm {objective} }}}

Если $w фоторецептор / w пиксель = ff$ , коэффициент линейного заполнения линзы, то условие становится

{(f/\#)}_{\mathrm {microlens} }\leq {(f/\#)}_{\mathrm {objective} }\times {\mathit {ff}}

Таким образом, чтобы избежать затенения, f-число микролинзы должно быть меньше f-числа принимающей линзы, по крайней мере, на коэффициент, равный коэффициенту линейного заполнения пикселя. F-число микролинзы в конечном итоге определяется шириной пикселя и его высотой над кремнием, которая определяет его фокусное расстояние. В свою очередь, это определяется высотой слоев металлизации, также известной как «высота стопки». Для заданной высоты стопки f-число микролинз будет увеличиваться по мере уменьшения размера пикселя, и, следовательно, f-число линзы объектива, при котором происходит затенение, будет иметь тенденцию к увеличению. Этот эффект наблюдался на практике, как описано в статье DxOmark «Блюз F-stop» ^[15].

Чтобы поддерживать количество пикселей, меньшие датчики будут иметь меньшие пиксели, в то же время меньшие f-числа объектива требуются для максимального количества света, проецируемого на датчик. Для борьбы с эффектом, описанным выше, пиксели меньшего формата включают конструктивные особенности, позволяющие уменьшить f-число их микролинз. Они могут включать в себя упрощенные конструкции пикселей, которые требуют меньшей металлизации, «световоды», построенные внутри пикселя, чтобы приблизить его видимую поверхность к микролинзе, и « освещение задней стороны », в котором пластина утончается, чтобы обнажить заднюю часть фотодетекторов и микролинзы. слой размещается непосредственно на этой поверхности, а не на лицевой стороне со слоями разводки. Относительная эффективность этих стратагем обсуждаетсяАптина поподробнее. ^[16]

Распространенные форматы датчиков изображения [ править ]

Размеры сенсоров, используемых в большинстве современных цифровых камер, относительно стандартной 35-миллиметровой рамки.

Для камер со сменными объективами [ править ]

Некоторые профессиональные зеркалок, ТА и MILCs / Зол использовать полный кадр датчиков, что эквивалентно размеру кадра 35 мм пленки.

Большинство цифровых зеркальных фотоаппаратов, SLT и MILC потребительского уровня используют относительно большие датчики, размер которых несколько меньше размера кадра пленки APS -C, с кроп-фактором 1,5–1,6; или на 30% меньше этого значения при кроп-факторе 2,0 (это система четырех третей , принятая Olympus и Panasonic ).

По состоянию на ноябрь 2013 года ^[update]существует только одна модель MILC, оснащенная очень маленьким сенсором, более типичным для компактных камер: Pentax Q7 с сенсором 1 / 1,7 дюйма (кроп-фактор 4,55). См. Датчики, устанавливаемые на компактные цифровые камеры и телефоны с камерой. раздел ниже.

В маркетинге для описания форматов датчиков DSLR / SLT / MILC используется множество различных терминов, включая следующие:

Площадь 860 мм². Формат полнокадровой цифровой SLR- камеры с размерами сенсора, почти равными 35-мм пленке (36 × 24 мм) от Pentax , Panasonic , Leica , Nikon , Canon , Sony и объявленной в 2018 году компанией Sigma .
Формат APS-H площадью 548 мм² для высококачественной беззеркальной SD Quattro H от Sigma (кроп-фактор 1,35)
Стандартный формат APS-C площадью 370 мм² от Nikon , Pentax , Sony , Fujifilm , Sigma (кроп-фактор 1,5) (однако фактическая пленка APS-C больше).
APS-C, площадь 330 мм², меньший формат от Canon (кроп-фактор 1,6)
Площадь 225 мм², формат системы Micro Four Thirds от Panasonic, Olympus, Black Magic и Polaroid (кроп-фактор 2,0)
Площадь 43 мм² 1 / 1,7 дюйма Pentax Q7 (кроп-фактор 4,55)

Устаревшие и снятые с производства датчики включают:

548 мм ² площадь Leica «ы M8 и M8.2 датчик (кроп - фактор 1,33). Современные датчики серии M являются полнокадровыми (кроп-фактор 1,0).
548 мм ² площадь Canon «с APS-H формат для высокоскоростных зеркалок профессионального уровня (фактор урожая 1.3). Современные датчики серий 1D / 5D являются полнокадровыми (кроп-фактор 1,0).
Площадь 370 мм², формат APS-C с кроп-фактором 1,5 от Epson , Samsung NX, Konica Minolta .
Площадь 286 мм² Формат Foveon X3 , используемый в зеркальных фотокамерах Sigma серии SD и беззеркальных камерах DP (кроп-фактор 1,7). В более поздних моделях, таких как SD1 , DP2 Merrill и большая часть серии Quattro, используется датчик Foveon с кроп-фактором 1,5; даже более поздний беззеркальный Quattro H использует датчик APS-H Foveon с кроп-фактором 1,35.
Площадь 225 мм², формат системы Four Thirds от Olympus (кроп-фактор 2,0)
Площадь 116 мм². Формат 1 " Nikon CX, используемый в Nikon 1 серии ^[17] и Samsung mini-NX (кроп-фактор 2,7)
Площадь 30 мм² Оригинальный Pentax Q размером 1 / 2,3 дюйма (кроп-фактор 5,6). Современные камеры серии Q имеют кроп-фактор 4,55.

Когда были впервые представлены полнокадровые датчики, производственные затраты могли в двадцать раз превышать стоимость датчика APS-C. Только двадцать полнокадровых датчиков могут быть изготовлены на силиконовой пластине 8 дюймов (20 см) , на которую поместятся 100 или более датчиков APS-C, и есть значительное снижение выхода из-за большой площади для загрязнений на каждый компонент. Кроме того, изготовление полнокадрового сенсора изначально требовало трех отдельных экспозиций на этапе фотолитографии , что требует отдельных масок и этапов контроля качества. Canon выбрала промежуточный размер APS-H , так как в то время он был самым большим, на который можно было нанести рисунок с помощью одной маски, что помогло контролировать производственные затраты и управлять урожайностью.^[18] Новое оборудование для фотолитографии теперь позволяет производить однопроходную экспозицию для полнокадровых датчиков, хотя другие производственные ограничения, связанные с размером, остаются практически такими же.

Из-за постоянно меняющихся ограничений производства и обработки полупроводников , а также из-за того, что производители камер часто используют датчики сторонних производителей , размеры датчиков обычно незначительно отличаются в пределах одного номинального формата. Например, номинально полнокадровые сенсоры фотокамер Nikon D3 и D700 на самом деле имеют размер 36 × 23,9 мм, что немного меньше, чем размер кадра 36 × 24 мм на 35-мм пленке. В качестве другого примера, сенсор Pentax K200D (производства Sony ) имеет размеры 23,5 × 15,7 мм, в то время как датчик современного K20D (производства Samsung ) имеет размеры 23,4 × 15,6 мм.

Большинство из этих форматов датчиков изображения имеют соотношение сторон 35-мм пленки примерно 3: 2 . Опять же, система Four Thirds является заметным исключением с соотношением сторон 4: 3, которое наблюдается в большинстве компактных цифровых камер (см. Ниже).

Меньшие датчики [ править ]

Большинство сенсоров предназначены для камерофонов, компактных цифровых камер и мостовых камер. Большинство датчиков изображения, которыми оснащены компактные камеры, имеют соотношение сторон 4: 3. Это соответствует соотношению сторон популярных разрешений дисплеев SVGA , XGA и SXGA во времена первых цифровых камер, что позволяет отображать изображения на обычных мониторах без обрезки.

По состоянию на декабрь 2010 года в ^[update]большинстве компактных цифровых фотоаппаратов использовались небольшие сенсоры размером 1 / 2,3 дюйма. К таким камерам относятся Canon Powershot SX230 IS, Fuji Finepix Z90 и Nikon Coolpix S9100. В некоторых старых цифровых камерах (в основном из 2005–2010 годов) использовались даже меньшие 1 / 2,5 дюйма. датчики: к ним относятся Panasonic Lumix DMC-FS62, Canon Powershot SX120 IS, Sony Cyber-shot DSC-S700 и Casio Exilim EX-Z80.

По состоянию на 2018 год высококлассные компактные камеры с однодюймовыми сенсорами, площадь которых почти в четыре раза больше, чем у обычных компактных камер, включают Canon PowerShot серии G (от G3 X до G9 X), серию Sony DSC RX100, Panasonic Lumix TZ100 и Panasonic DMC- LX15. Canon имеет датчик APS-C на своей топовой модели PowerShot G1 X Mark III.

В течение многих лет до сентября 2011 г. существовал разрыв между размерами сенсора компактных цифровых и цифровых зеркальных камер. Ось x представляет собой дискретный набор размеров формата сенсора, используемого в цифровых камерах, а не линейную ось измерения.

Наконец, в линейке Sony есть камеры DSC-RX1 и DSC-RX1R с полнокадровым сенсором, который обычно используется только в профессиональных зеркальных фотокамерах, SLT и MILC.

Из-за ограничений по размеру мощных зум-объективов большинство современных мостовых камер имеют сенсоры размером 1 / 2,3 дюйма, такие же маленькие, как и те, которые используются в обычных более компактных камерах. Поскольку размеры линз пропорциональны размеру сенсора изображения, меньшие сенсоры обеспечивают большие значения трансфокации с объективы среднего размера. В 2011 году Fujifilm X-S1 высшего класса был оснащен гораздо более крупным 2/3-дюймовым сенсором. В 2013–2014 годах и Sony ( Cyber-shot DSC-RX10 ), и Panasonic ( Lumix DMC-FZ1000 ) производили мостовые камеры с 1 -дюймовым сенсором .

Датчики камерофонов обычно намного меньше, чем у типичных компактных камер, что позволяет добиться большей миниатюризации электрических и оптических компонентов. Размер сенсора около 1/6 дюйма является обычным для телефонов с камерой, веб-камер и цифровых видеокамер . Сенсор 1/1,83 дюйма Nokia N8 был самым большим в телефоне в конце 2011 года. Nokia 808 превосходит компактные камеры с его 41 миллионом пикселей. , Датчик 1 / 1,2 дюйма ^[19]

Среднеформатные цифровые датчики [ править ]

Самые большие цифровые датчики в имеющихся в продаже камерах описываются как среднеформатные со ссылкой на форматы пленок аналогичных размеров. Хотя традиционная пленка 120 среднего формата обычно имела одну сторону длиной 6 см (другая - от 4,5 до 24 см), наиболее распространенные размеры цифровых сенсоров, описанные ниже, составляют приблизительно 48 мм × 36 мм (1,9 дюйма × 1,4 дюйма), что примерно в два раза больше формата сенсора полнокадровой цифровой SLR .

Доступные CCD-сенсоры включают цифровую заднюю панель Phase One P65 + с сенсором Dalsa размером 53,9 × 40,4 мм (2,12 дюйма × 1,59 дюйма), содержащим 60,5 мегапикселей ^[20], и зеркальную камеру Leica «S-System» с размером 45 × 30 мм. матрица с разрешением 37 мегапикселей (1,8 × 1,2 дюйма). ^[21] В 2010 году Pentax выпустила среднеформатную цифровую зеркальную камеру 40MP 645D с ПЗС-сенсором 44 мм × 33 мм (1,7 дюйма × 1,3 дюйма); ^[22] более поздние модели серии 645 сохранили тот же размер сенсора, но заменили CCD сенсором CMOS. В 2016 году Hasselblad анонсировала X1D, 50- мегапиксельную беззеркальную камеру среднего формата с CMOS-сенсором 44 мм × 33 мм (1,7 дюйма × 1,3 дюйма ). ^[23]В конце 2016 года Fujifilm также объявила о выходе на рынок нового беззеркального среднеформатного Fujifilm GFX 50S с CMOS-сенсором 43,8 мм × 32,9 мм (1,72 дюйма × 1,30 дюйма) и разрешением 51,4 МП.^[24]^[25]

Таблица форматов и размеров сенсоров [ править ]

Размеры сенсоров выражаются в дюймах, потому что во время популяризации цифровых сенсоров изображения они использовались для замены трубок видеокамер . Обычные 1-дюймовые круглые трубки для видеокамер имеют прямоугольную фоточувствительную область с диагональю около 16 мм, поэтому цифровой датчик с диагональю 16 мм является эквивалентом 1-дюймовой видеокамеры. Название 1-дюймового цифрового датчика следует более точно читать как "датчик, эквивалентный однодюймовой трубке видеокамеры". Текущие дескрипторы размеров датчика цифрового изображения - это эквивалентный размер трубки видеокамеры, а не фактический размер датчика. Например, 1-дюймовый сенсор имеет диагональ 16 мм. ^[26]^[27]

Размеры часто выражаются в долях дюйма, с единицей в числителе и десятичным числом в знаменателе. Например, 1 / 2,5 преобразуется в 2/5 как простую дробь или 0,4 как десятичное число. Эта «дюймовая» система дает результат, примерно в 1,5 раза превышающий длину диагонали сенсора. Эта мера « оптического формата » восходит к способу выражения размеров изображения видеокамер, использовавшихся до конца 1980-х годов, и относится к внешнему диаметру стеклянной оболочки трубки видеокамеры . Дэвид Пог из New York Timesзаявляет, что «фактический размер сенсора намного меньше, чем тот, который публикуют производители камер, - примерно на треть меньше». Например, камера, рекламирующая сенсор 1 / 2,7 дюйма, не имеет сенсора с диагональю 0,37 дюйма; вместо этого диагональ ближе к 0,26 дюйма ^[28]^[29]^[30] Вместо «форматов» эти размеры сенсора часто называют типами , как в «ПЗС-матрице 1/2 дюйма».

Из-за того, что дюймовые форматы датчиков не стандартизированы, их точные размеры могут отличаться, но перечисленные являются типичными. ^[29] Перечисленные области сенсора охватывают более 1000 раз и пропорциональны максимально возможному сбору света и разрешению изображения ( такая же светосила объектива , то есть минимальное число F ), но на практике не прямо пропорциональны шуму изображения. или разрешение из-за других ограничений. Смотрите сравнения. ^[31]^[32] Размеры формата пленки включены для сравнения. Следующее сравнение относится к соотношению сторон 4: 3. Примеры использования телефона или камеры могут не отображать точные размеры сенсора.

Тип	Диагональ (мм)	Ширина (мм)	Высота (мм)	Соотношение сторон	Площадь (мм²)	Остановки (площадь) ^[33]	Фактор урожая ^[34]
1/10 "	1,60	1,28	0,96	4: 3	1,23	-9,46	27.04
1/8 "	2,00	1,60	1,20	4: 3	1,92	-8,81	21,65
1/6 дюйма (Panasonic SDR-H20, SDR-H200)	3,00	2,40	1,80	4: 3	4,32	-7,64	14,14
1/4 " ^[35]	4,50	3,60	2,70	4: 3	9,72	-6,47	10,81
1 / 3,6 дюйма ( Nokia Lumia 720 ) ^[36]	5.00	4.00	3,00	4: 3	12.0	-6,17	8,65
1 / 3,2 дюйма ( iPhone 5 ) ^[37]	5,68	4,54	3,42	4: 3	15,50	-5,80	7,61
1 / 3,09 "Sony EXMOR IMX351 ^[38]	5,82	4,66	3.5	4: 3	16,3	-5,73	7,43
Стандартная рамка для пленки 8 мм	5,94	4.8	3.5	11: 8	16,8	-5,68	7,28
1/3 дюйма ( iPhone 5S , iPhone 6 , LG G3 ^[39] )	6.00	4,80	3,60	4: 3	17.30	-5,64	7.21
1 / 2,9 "Sony EXMOR IMX322 ^[40]	6,23	4,98	3,74	4: 3	18,63	-5,54	6,92
1 / 2.7 "	6,72	5,37	4.04	4: 3	21,70	-5,32	6,44
Рамка для пленки Super 8 мм	7,04	5,79	4.01	13: 9	23,22	-5,22	6,15
1 / 2,5 дюйма ( Nokia Lumia 1520 , Sony Cyber-shot DSC-T5 , iPhone XS ^[41] )	7,18	5,76	4,29	4: 3	24,70	-5,13	6.02
1 / 2,3 дюйма ( Pentax Q , Sony Cyber-shot DSC-W330, GoPro HERO3, Panasonic HX-A500, Google Pixel / Pixel +, DJI Phantom 3 ^[42] / Mavic 2 Zoom ^[43] ), Nikon P1000 / P900	7,66	6,17	4,55	4: 3	28,50	-4,94	5,64
1 / 2,3-дюймовый Sony Exmor IMX220 ^[44]	7,87	6.30	4,72	4: 3	29,73	-4,86	5,49
1/2 дюйма ( Fujifilm HS30EXR , Xiaomi Redmi Note 7 Pro , Honor View 20, Xiaomi Mi 9, Espros EPC 660, DJI Mavic Air 2)	8.00	6,40	4,80	4: 3	30,70	-4,81	5,41
1 / 1,8 дюйма ( Nokia N8 ) (Olympus C-5050, C-5060, C-7070)	8,93	7,18	5,32	4: 3	38,20	-4,50	4.84
1 / 1,7 дюйма ( Pentax Q7 , Canon G10, G15, Huawei P20 Pro , Huawei P30 Pro , Huawei Mate 20 Pro )	9,50	7,60	5,70	4: 3	43,30	-4,32	4,55
1 / 1,6 дюйма (Fujifilm f200exr [2] )	10.07	8,08	6.01	4: 3	48,56	-4,15	4,30
2/3 дюйма ( Nokia Lumia 1020 , Fujifilm X-S1 , X20, XF1)	11.00	8,80	6,60	4: 3	58,10	-3,89	3,93
1 / 1,33 дюйма ( Samsung Galaxy S20 Ultra ) ^[45]	12	9,6	7.2	4: 3	69,12	-3,64	3,58
Стандартная пленочная рамка 16 мм	12,70	10,26	7,49	11: 8	76,85	-3,49	3,41
1 / 1,2 дюйма ( Nokia 808 PureView )	13,33	10,67	8.00	4: 3	85,33	-3,34	3,24
Карманная кинокамера Blackmagic и студийная камера Blackmagic	14,32	12,48	7.02	16: 9	87,6	-3,30	3,02
Рамка для пленки Super 16 мм	14,54	12,52	7,41	5: 3	92,80	-3,22	2,97
1 " Nikon CX , Sony RX100 и RX10 , Samsung NX Mini	15,86	13.20	8,80	3: 2	116	-2,89	2,72
1 " Digital Bolex d16	16.00	12,80	9,60	4: 3	123	-2,81	2,70
1,1 "Sony IMX253 ^[46]	17,46	14.10	10.30	11: 8	145	-2,57	2,47
Blackmagic Cinema Camera EF	18,13	15,81	8,88	16: 9	140	-2,62	2.38
Карманная кинокамера Blackmagic 4K	21,44	18,96	10	19:10	190	-2,19	2,01
Четыре трети , микро четыре трети ("4/3", "m4 / 3")	21,60	17.30	13	4: 3	225	-1,94	2,00
Камера Blackmagic Production / URSA / URSA Mini 4K	24,23	21.12	11,88	16: 9	251	-1,78	1,79
1,5- дюймовый Canon PowerShot G1 X Mark II	23,36	18,70	14	4: 3	262	-1,72	1,85
"35мм" 2 Perf Techniscope	23,85	21,95	9,35	7: 3	205,23	-2,07	1,81
оригинальный Sigma Foveon X3	24,90	20,70	13,80	3: 2	286	-1,60	1,74
КРАСНЫЙ ДРАКОН 4.5K (ВОРОН)	25,50	23.00	10,80	19: 9	248,4	-1,80	1,66
"Супер 35мм" 2 перф.	26,58	24,89	9,35	8: 3	232,7	-1,89	1,62
Canon EF-S , APS-C	26,82	22.30	14,90	3: 2	332	-1,38	1,61
Стандартный 35-мм пленочный кадр (фильм)	27.20	22,0	16.0	11: 8	352	-1,30	1,59
Blackmagic URSA Mini / Pro 4.6K	29	25,34	14,25	16: 9	361	-1,26	1,49
APS-C ( Sony α , Sony E , Nikon DX , Pentax K , Samsung NX , Fuji X )	28,2–28,4	23,6–23,7	15,60	3: 2	368–370	От -1,23 до -1,22	1,52–1,54
Пленка Super 35 мм 3 перф.	28,48	24,89	13,86	9: 5	344,97	-1,32	1,51
КРАСНЫЙ ДРАКОН 5K S35	28,9	25,6	13,5	17: 9	345,6	-1,32	1,49
Пленка Super 35 мм 4 перф.	31.11	24,89	18,66	4: 3	464	-0,90	1,39
Canon APS-H	33,50	27,90	18,60	3: 2	519	-0,74	1,29
ARRI ALEV III ( ALEXA SXT , ALEXA MINI , AMIRA), RED HELIUM 8K S35	33,80	29,90	15,77	17: 9	471,52	-0,87	1,28
КРАСНЫЙ ДРАКОН 6K S35	34,50	30,7	15,8	35:18	485,06	-0,83	1,25
Полнокадровая пленка 35 мм ( Canon EF , Nikon FX , Pentax K-1 , Sony α , Sony FE , Leica M )	43,1–43,3	35,8–36	23,9–24	3: 2	856–864	0	1.0
ARRI ALEXA LF	44,71	36,70	25,54	13: 9	937,32	+0,12	0,96
КРАСНЫЙ МОНСТРО 8K	46,31	40,96	21,60	17: 9	884,74	+0,03	0,93
Leica S	54	45	30	3: 2	1350	+0,64	0,80
Pentax 645D , Hasselblad X1D-50c, CFV-50c, Fuji GFX 50S	55	44	33	4: 3	1452	+0,75	0,78
Стандартная пленочная рамка 65 мм	57,30	52,48	23.01	7: 3	1208	+0,48	0,76
ARRI ALEXA 65	59,86	54,12	25,58	19: 9	1384,39	+0,68	0,72
Kodak KAF 39000 CCD ^[47]	61,30	49	36,80	4: 3	1803 г.	+1.06	0,71
Лист AFi 10	66,57	56	36	14: 9	2016 г.	+1,22	0,65
Среднеформатный ( Hasselblad H5D-60) ^[48]	67,08	53,7	40,2	4: 3	2159	+1.32	0,65
Первая фаза P 65+ , IQ160, IQ180	67,40	53,90	40,40	4: 3	2178	+1,33	0,64
Средний формат 6 × 4,5 см (также называемый форматом 645 )	70	42	56	3: 4	2352	+1,44	0,614
Среднеформатный 6 × 6 см	79	56	56	1: 1	3136	+1,86	0,538
Кадр фильма IMAX	87,91	70,41	52,63	4: 3	3706	+2,10	0,49
Среднеформатный 6 × 7 см	89,6	70	56	5: 4	3920	+2,18	0,469
Среднеформатный 6 × 8 см	94,4	76	56	3: 4	4256	+2,30	0,458
Среднеформатный 6 × 9 см	101	84	56	3: 2	4704	+2,44	0,43
Пленка широкоформатная 4х5 дюймов	150	121	97	5: 4	11737	+3,76	0,29
Пленка широкоформатная 5х7 дюймов	210	178	127	7: 5	22606	+4,71	0,238
Пленка широкоформатная 8х10 дюймов	300	254	203	5: 4	51562	+5,90	0,143

См. Также [ править ]

Полнокадровая цифровая SLR
Размер сенсора и угол обзора
Эквивалентное фокусное расстояние 35 мм
Формат фильма
Цифровая фотография против пленочной
Список видеокамер со сменным объективом с большим сенсором
Список датчиков, используемых в цифровых камерах
Угол обзора
Фактор урожая
Поле зрения

Примечания и ссылки [ править ]

^ "Что такое эквивалентность и почему меня это должно волновать?" . Обзор DP . 2014-07-07 . Проверено 3 мая 2017 .
^ a b Fellers, Thomas J .; Дэвидсон, Майкл В. "Источники шума ПЗС и отношение сигнал-шум" . Корпорация Хамамацу . Проверено 20 ноября 2013 года .
^ Aptina Imaging Corporation. «Использование технологии пикселей с динамическим откликом для оптимизации динамического диапазона между сценами» (PDF) . Aptina Imaging Corporation . Проверено 17 декабря 2011 года .
^ Лукьянова, Наталья В .; Фолкертс, Хайн Отто; Маас, Йорис П.В.; Verbugt, Joris PV; Daniël WE Mierop, Adri J .; Хукстра, Виллем; Рокс, Эдвин и Теувиссен, Альберт Дж. П. (январь 2003 г.). "Моделирование тока утечки тестовых структур для определения характеристик темнового тока в датчиках изображения CMOS" (PDF) . Транзакции IEEE на электронных устройствах . 50 (1): 77–83. Bibcode : 2003ITED ... 50 ... 77L . DOI : 10.1109 / TED.2002.807249 . Проверено 17 декабря 2011 года . CS1 maint: multiple names: authors list (link)
^ "Темный граф" . Системы визуализации Apogee . Проверено 17 декабря 2011 года .
^ Кавуси, Сэм; Эль Гамаль, Аббас (2004). Blouke, Morley M; Сампат, Нитин; Мотта, Рикардо Дж. (Ред.). «Количественное исследование архитектуры датчиков изображения с высоким динамическим диапазоном» (PDF) . Proc. Электронной визуализации SPIE-IS&T . Датчики и системы камер для научных, промышленных и цифровых фотографических приложений V. 5301 : 264–275. Bibcode : 2004SPIE.5301..264K . DOI : 10.1117 / 12.544517 . S2CID 14550103 . Проверено 17 декабря 2011 года .
^ Осуна, Рубен; Гарсия, Эфраин. "Датчики" превосходят "линзы"? . Светящийся пейзаж. Архивировано из оригинального 2 -го января 2010 года . Проверено 21 декабря 2011 года .
^ Boreman, Glenn D. (2001). Передаточная функция модуляции в оптических и электрооптических системах . SPIE Press. п. 120. ISBN 978-0-8194-4143-0.
^ Ozaktas, Haldun M; Юри, Хакан; Ломанн, Адольф В. (1994). «Масштабирование дифракционных и преломляющих линз для оптических вычислений и взаимосвязей». Прикладная оптика . 33 (17): 3782–3789. Bibcode : 1994ApOpt..33.3782O . DOI : 10,1364 / AO.33.003782 . ЛВП : 11693/13640 . PMID 20885771 .
Перейти ↑ Goodman, Joseph W (2005). Введение в фурье-оптику, 3-е издание . Гринвуд-Виллидж, Колорадо: Робертс и компания. п. 26. ISBN 978-0-9747077-2-3.
^ Нассе, HH "Из серии статей о названиях линз: Тессар" (PDF) . Carl Zeiss AG. Архивировано из оригинального (PDF) 13 мая 2012 года . Проверено 19 декабря 2011 года .
^ Саймон Крисп. «Размер сенсора камеры: почему это важно и насколько они велики?» . Проверено 29 января 2014 года .
↑ Станислав Уточкин. «Указание размера активной области датчика изображения» . Проверено 21 мая 2015 года .
^ Catrysse, Питер Б .; Ванделл, Брайан А. (2005). «Дорожная карта для датчиков изображения CMOS: Мур встречается с Планком и Зоммерфельдом» (PDF) . Труды Международного общества оптической инженерии . Цифровая фотография. 5678 (1): 1. Bibcode : 2005SPIE.5678 .... 1C . CiteSeerX 10.1.1.80.1320 . DOI : 10.1117 / 12.592483 . S2CID 7068027 . Архивировано из оригинального (PDF) 13 января 2015 года . Проверено 29 января 2012 года .
^ DxOmark. «Ф-стоп-блюз» . DxOMark Insights . Проверено 29 января 2012 года .
^ Aptina Imaging Corporation. «Объективный взгляд на FSI и BSI» (PDF) . Официальный документ по технологии Aptina . Проверено 29 января 2012 года .
^ "Nikon представляет беззеркальную камеру с малым сенсором J1 как часть системы Nikon 1" , Digital Photography Review.
^ «Полнокадровые CMOS-сенсоры Canon» (PDF) (пресс-релиз). 2006. Архивировано из оригинального (PDF) 28.10.2012 . Проверено 2 мая 2013 .
^ http://europe.nokia.com/PRODUCT_METADATA_0/Products/Phones/8000-series/808/Nokia808PureView_Whitepaper.pdf Технический документ по технологии обработки изображений Nokia PureView
^ "Ассортимент продукции Phase One P +" . ФАЗА ПЕРВАЯ. Архивировано из оригинала на 2010-08-12 . Проверено 7 июня 2010 .
^ «Leica S2 с сенсором на 56% больше, чем полный кадр» (пресс-релиз). Leica. 2008-09-23 . Проверено 7 июня 2010 .
^ "Pentax представляет 40-мегапиксельную цифровую зеркальную камеру 645D среднего формата" (пресс-релиз). Пентакс. 2010-03-10 . Проверено 21 декабря 2010 .
^ Джонсон, Эллисон (2016-06-22). «Среднеформатные беззеркальные камеры: Hasselblad представляет X1D» . Обзор цифровой фотографии . Проверено 26 июня 2016 .
^ "Fujifilm объявляет о разработке новой системы беззеркальных камер среднего формата" GFX " (пресс-релиз). Fujifilm . 2016-09-19.
^ "Fujifilm Medium Format GFX 50S будет отправлен в феврале по цене 6500 долларов" . 2017-01-19.
^ Персонал (7 октября 2002 г.). «Осмысление (некоторого) смысла в размерах сенсоров» . Обзор цифровой фотографии . Обзор цифровой фотографии . Проверено 29 июня 2012 года .
^ Персонал. «Формат датчика изображения» . Термины и определения глоссария изображений . РЕШЕНИЯ ДЛЯ ТОЧЕЧНОЙ СЪЕМКИ. Архивировано из оригинала 26 марта 2015 года . Дата обращения 3 июня 2015 .
^ Пог, Дэвид (2010-12-22). «Маленькие камеры с большими датчиками и как их сравнивать» . Нью-Йорк Таймс .
^ а б Бокарт, Винсент. «Размеры сенсора: Система камеры: Глоссарий: Узнать» . Обзор цифровой фотографии . Архивировано из оригинала на 2013-01-25 . Проверено 9 апреля 2012 .
^ [1]
^ Рейтинги датчиков камеры DxOMark
^ Imaging-ресурс: Образцы изображений Comparometer Imaging-ресурс
^ Определяется здесь как эквивалентное количество остановок, потерянных (или полученных, если положительное) из-за площади датчика относительно полного кадра 35 (36 × 24 мм). Вычислено как $Stops=\log _{2}\left({\frac {Area_{sensor}}{Area_{35mm}}}\right)$
^ Определяется здесь как отношение диагонали полных 35 кадров к диагонали сенсора, то есть. $CF={\frac {diag_{35mm}}{diag_{sensor}}}$
^ "Распутывание размеров сенсора - фотообзор" . www.photoreview.com.au . Проверено 22 сентября 2016 .
^ Nokia Lumia 720 - Полные технические характеристики телефона , GSMArena.com, 25 февраля 2013 , извлекаться 2013-09-21
^ Размер сенсора камеры: почему это важно и какого размера они? , Gizmag, 21 марта 2013 , извлекаться 2013-06-19
^ «Диагональ 5,822 мм (тип 1 / 3,09) 16-мегапиксельный CMOS-датчик изображения с квадратным пикселем для цветных камер» (PDF) . Sony . Дата обращения 16 октября 2019 .
^ Сравнение характеристик iPhone , PhoneArena
^ «КМОП-датчик изображения с диагональю 6,23 мм (тип 1 / 2,9) с квадратным пикселем для цветных камер» (PDF) . Sony. 2015 . Дата обращения 3 апреля 2019 .
^ «Разборка iPhone XS Max показывает новый сенсор с большим количеством пикселей фокусировки» . Обзор цифровой фотографии. 27 сентября 2018 . Дата обращения 1 марта 2019 .
^ «Phantom 3 Professional - позвольте вашему творчеству летать с камерой 4K в небе. - DJI» . Официальный DJI . Проверено 1 декабря 2019 .
^ "DJI - Мировой лидер в области дронов / квадрокоптеров для аэрофотосъемки" . Официальный DJI . Проверено 1 декабря 2019 .
^ «Диагональ 7,87 мм (тип 1 / 2,3) 20,7 МП CMOS-датчик изображения с квадратным пикселем для цветных камер» (PDF) . Sony. Сентябрь 2014 . Дата обращения 3 апреля 2019 .
^ "Samsung официально представляет сенсор для мобильной камеры 108MP ISOCELL Bright HMX" . Обзор цифровой фотографии. 12 августа 2019 . Дата обращения 16 февраля 2021 .
^ «Диагональ 17,6 мм (тип 1.1) Прибл. 12,37 млн эффективных пикселей, монохромный и цветной датчик изображения CMOS» (PDF) . Sony. Март 2016 года . Дата обращения 3 апреля 2019 .
^ ДАТЧИК ИЗОБРАЖЕНИЯ KODAK KAF-39000, ХАРАКТЕРИСТИКИ УСТРОЙСТВА (PDF) , KODAK, 30 апреля 2010 г. , получено 9 февраля 2014 г.
^ Хасселблад H5D-60 среднего формата камеры DSLR , B & H ФОТО ВИДЕО , извлекаться 2013-06-19

Внешние ссылки [ править ]

Эрик Фоссум: от фотонов к битам и дальше: наука и цифровые технологии , 13 октября 2011 г. (видео лекции на YouTube)
Джозеф Джеймс: эквивалентность в фотографии Джозефа Джеймса
Саймон Тиндеманс: Альтернативные фотографические параметры: независимый от формата подход в 21stcenturyshoebox
Компактная камера Режимы с высокими ISO: факты и шумиха на dpreview.com, май 2007 г.
Лучшим компромиссом для компактной камеры является сенсор с 6 миллионами пикселей или лучше сенсор с размером пикселя> 3 мкм на 6mpixel.org.

[1] "Что такое эквивалентность и почему меня это должно волновать?" . Обзор DP . 2014-07-07 . Проверено 3 мая 2017 .

[noise-2] Fellers, Thomas J .; Дэвидсон, Майкл В. "Источники шума ПЗС и отношение сигнал-шум" . Корпорация Хамамацу . Проверено 20 ноября 2013 года .

[3] Aptina Imaging Corporation. «Использование технологии пикселей с динамическим откликом для оптимизации динамического диапазона между сценами» (PDF) . Aptina Imaging Corporation . Проверено 17 декабря 2011 года .

[4] Лукьянова, Наталья В .; Фолкертс, Хайн Отто; Маас, Йорис П.В.; Verbugt, Joris PV; Daniël WE Mierop, Adri J .; Хукстра, Виллем; Рокс, Эдвин и Теувиссен, Альберт Дж. П. (январь 2003 г.). "Моделирование тока утечки тестовых структур для определения характеристик темнового тока в датчиках изображения CMOS" (PDF) . Транзакции IEEE на электронных устройствах . 50 (1): 77–83. Bibcode : 2003ITED ... 50 ... 77L . DOI : 10.1109 / TED.2002.807249 . Проверено 17 декабря 2011 года . CS1 maint: multiple names: authors list (link)

[5] "Темный граф" . Системы визуализации Apogee . Проверено 17 декабря 2011 года .

[6] Кавуси, Сэм; Эль Гамаль, Аббас (2004). Blouke, Morley M; Сампат, Нитин; Мотта, Рикардо Дж. (Ред.). «Количественное исследование архитектуры датчиков изображения с высоким динамическим диапазоном» (PDF) . Proc. Электронной визуализации SPIE-IS&T . Датчики и системы камер для научных, промышленных и цифровых фотографических приложений V. 5301 : 264–275. Bibcode : 2004SPIE.5301..264K . DOI : 10.1117 / 12.544517 . S2CID 14550103 . Проверено 17 декабря 2011 года .

[LLResolution-7] Осуна, Рубен; Гарсия, Эфраин. "Датчики" превосходят "линзы"? . Светящийся пейзаж. Архивировано из оригинального 2 -го января 2010 года . Проверено 21 декабря 2011 года .

[DiffractionMTF-8] Boreman, Glenn D. (2001). Передаточная функция модуляции в оптических и электрооптических системах . SPIE Press. п. 120. ISBN 978-0-8194-4143-0.

[9] Ozaktas, Haldun M; Юри, Хакан; Ломанн, Адольф В. (1994). «Масштабирование дифракционных и преломляющих линз для оптических вычислений и взаимосвязей». Прикладная оптика . 33 (17): 3782–3789. Bibcode : 1994ApOpt..33.3782O . DOI : 10,1364 / AO.33.003782 . ЛВП : 11693/13640 . PMID 20885771 .

[10] Перейти ↑ Goodman, Joseph W (2005). Введение в фурье-оптику, 3-е издание . Гринвуд-Виллидж, Колорадо: Робертс и компания. п. 26. ISBN 978-0-9747077-2-3.

[11] Нассе, HH "Из серии статей о названиях линз: Тессар" (PDF) . Carl Zeiss AG. Архивировано из оригинального (PDF) 13 мая 2012 года . Проверено 19 декабря 2011 года .

[12] Саймон Крисп. «Размер сенсора камеры: почему это важно и насколько они велики?» . Проверено 29 января 2014 года .

[13] Станислав Уточкин. «Указание размера активной области датчика изображения» . Проверено 21 мая 2015 года .

[Catrysse-14] Catrysse, Питер Б .; Ванделл, Брайан А. (2005). «Дорожная карта для датчиков изображения CMOS: Мур встречается с Планком и Зоммерфельдом» (PDF) . Труды Международного общества оптической инженерии . Цифровая фотография. 5678 (1): 1. Bibcode : 2005SPIE.5678 .... 1C . CiteSeerX 10.1.1.80.1320 . DOI : 10.1117 / 12.592483 . S2CID 7068027 . Архивировано из оригинального (PDF) 13 января 2015 года . Проверено 29 января 2012 года .

[15] DxOmark. «Ф-стоп-блюз» . DxOMark Insights . Проверено 29 января 2012 года .

[16] Aptina Imaging Corporation. «Объективный взгляд на FSI и BSI» (PDF) . Официальный документ по технологии Aptina . Проверено 29 января 2012 года .

[17] "Nikon представляет беззеркальную камеру с малым сенсором J1 как часть системы Nikon 1" , Digital Photography Review.

[canon-wp-18] «Полнокадровые CMOS-сенсоры Canon» (PDF) (пресс-релиз). 2006. Архивировано из оригинального (PDF) 28.10.2012 . Проверено 2 мая 2013 .

[19] ttp://europe.nokia.com/PRODUCT_METADATA_0/Products/Phones/8000-series/808/Nokia808PureView_Whitepaper.pdf Технический документ по технологии обработки изображений Nokia PureView

[20] "Ассортимент продукции Phase One P +" . ФАЗА ПЕРВАЯ. Архивировано из оригинала на 2010-08-12 . Проверено 7 июня 2010 .

[21] «Leica S2 с сенсором на 56% больше, чем полный кадр» (пресс-релиз). Leica. 2008-09-23 . Проверено 7 июня 2010 .

[22] "Pentax представляет 40-мегапиксельную цифровую зеркальную камеру 645D среднего формата" (пресс-релиз). Пентакс. 2010-03-10 . Проверено 21 декабря 2010 .

[23] Джонсон, Эллисон (2016-06-22). «Среднеформатные беззеркальные камеры: Hasselblad представляет X1D» . Обзор цифровой фотографии . Проверено 26 июня 2016 .

[24] "Fujifilm объявляет о разработке новой системы беззеркальных камер среднего формата" GFX " (пресс-релиз). Fujifilm . 2016-09-19.

[25] "Fujifilm Medium Format GFX 50S будет отправлен в феврале по цене 6500 долларов" . 2017-01-19.

[26] Персонал (7 октября 2002 г.). «Осмысление (некоторого) смысла в размерах сенсоров» . Обзор цифровой фотографии . Обзор цифровой фотографии . Проверено 29 июня 2012 года .

[27] Персонал. «Формат датчика изображения» . Термины и определения глоссария изображений . РЕШЕНИЯ ДЛЯ ТОЧЕЧНОЙ СЪЕМКИ. Архивировано из оригинала 26 марта 2015 года . Дата обращения 3 июня 2015 .

[28] Пог, Дэвид (2010-12-22). «Маленькие камеры с большими датчиками и как их сравнивать» . Нью-Йорк Таймс .

[dpreview-sensor-sizes-29] а б Бокарт, Винсент. «Размеры сенсора: Система камеры: Глоссарий: Узнать» . Обзор цифровой фотографии . Архивировано из оригинала на 2013-01-25 . Проверено 9 апреля 2012 .

[30] [1]

[dxoa-31] Рейтинги датчиков камеры DxOMark

[imac-32] Imaging-ресурс: Образцы изображений Comparometer Imaging-ресурс

[33] Определяется здесь как эквивалентное количество остановок, потерянных (или полученных, если положительное) из-за площади датчика относительно полного кадра 35 (36 × 24 мм). Вычислено как $Stops=\log _{2}\left({\frac {Area_{sensor}}{Area_{35mm}}}\right)$

[34] Определяется здесь как отношение диагонали полных 35 кадров к диагонали сенсора, то есть. $CF={\frac {diag_{35mm}}{diag_{sensor}}}$

[35] "Распутывание размеров сенсора - фотообзор" . www.photoreview.com.au . Проверено 22 сентября 2016 .

[36] Nokia Lumia 720 - Полные технические характеристики телефона , GSMArena.com, 25 февраля 2013 , извлекаться 2013-09-21

[37] Размер сенсора камеры: почему это важно и какого размера они? , Gizmag, 21 марта 2013 , извлекаться 2013-06-19

[Sony-IMX351-38] «Диагональ 5,822 мм (тип 1 / 3,09) 16-мегапиксельный CMOS-датчик изображения с квадратным пикселем для цветных камер» (PDF) . Sony . Дата обращения 16 октября 2019 .

[39] Сравнение характеристик iPhone , PhoneArena

[Sony-IMX322-40] «КМОП-датчик изображения с диагональю 6,23 мм (тип 1 / 2,9) с квадратным пикселем для цветных камер» (PDF) . Sony. 2015 . Дата обращения 3 апреля 2019 .

[iPhoneXSMax-41] «Разборка iPhone XS Max показывает новый сенсор с большим количеством пикселей фокусировки» . Обзор цифровой фотографии. 27 сентября 2018 . Дата обращения 1 марта 2019 .

[42] «Phantom 3 Professional - позвольте вашему творчеству летать с камерой 4K в небе. - DJI» . Официальный DJI . Проверено 1 декабря 2019 .

[43] "DJI - Мировой лидер в области дронов / квадрокоптеров для аэрофотосъемки" . Официальный DJI . Проверено 1 декабря 2019 .

[Sony-IMX220-44] «Диагональ 7,87 мм (тип 1 / 2,3) 20,7 МП CMOS-датчик изображения с квадратным пикселем для цветных камер» (PDF) . Sony. Сентябрь 2014 . Дата обращения 3 апреля 2019 .

[45] "Samsung официально представляет сенсор для мобильной камеры 108MP ISOCELL Bright HMX" . Обзор цифровой фотографии. 12 августа 2019 . Дата обращения 16 февраля 2021 .

[Sony-IMX253-46] «Диагональ 17,6 мм (тип 1.1) Прибл. 12,37 млн эффективных пикселей, монохромный и цветной датчик изображения CMOS» (PDF) . Sony. Март 2016 года . Дата обращения 3 апреля 2019 .

[47] ДАТЧИК ИЗОБРАЖЕНИЯ KODAK KAF-39000, ХАРАКТЕРИСТИКИ УСТРОЙСТВА (PDF) , KODAK, 30 апреля 2010 г. , получено 9 февраля 2014 г.

[48] Хасселблад H5D-60 среднего формата камеры DSLR , B & H ФОТО ВИДЕО , извлекаться 2013-06-19

[1]