PROPHOTOCOM >  PHOTOGRAPHY > Sensor size
 


بحثی در مورد اندازه حسگر و نقش آن در کیفیت عکس :

مسابقه مگاپيكسل هاي بالاتر همچنان ادامه دارد. در حاليكه سال گذشته اكثر كمپانيهاي سازنده دوربين ، سنسورهاي خود را از 8 به 10 مگاپيكسل ارتقاء دادند ، چند کمپانی نیز خبر از عرضه سنسور 12 مگاپيكسلي براي سال 2007 داده و بعيد نيست درآینده ای نزدیک، دوربين هايي با سنسور 25 مگاپيكسل به بازار عرضه شود. اما آيا بالا بردن تعداد مگاپيكسل براي دوربين هاي جیبی (compact) واقعًا يك مزيت محسوب مي شود ،يا آنكه يك ترفند تجاري براي تسخير بيشتر بازار فروش است ؟ براي پاسخ به اين مطلب ابتدا نظري به اندازه سنسورها (sensor size) در دوربين هاي مختلف مي اندازيم .

شكل شماره 1، يك فريم از فيلم 35 ميلي متري را كه در دوربين هاي آنالوگ معمولي استفاده شده نشان مي دهد. اندازه سنسور بعضي از دوربين هاي حرفه اي ديجيتال ( مثل CANON EOS سري  1Ds  و  EOS 5D ،  نیکون D3, D3X , D700  , سونی  A900 )به اندازه يك فريم از فيلم 35 ميلي متري، یعنی 24 * 36 میلیمتر است. به اين دوربين ها دوربين هاي فول فريم مي گويند.

 

 

اكثر دوربين هاي SLR ديگر، مجهز به سنسورهايي كوچتر معروف به سنسورهایAPS-C Size هستند اين سنسورها ابعادی حدود15*23 میلیمتردارند (البته  در مدلهاي مختلف اين ابعاد كمي متفاوت است) و سطحي حدود 43% سطح سنورهاي فول فريم را پوشش مي دهند. در دوربين هاي SLR مارك Panasonic , Olympus از سنسورهاي كوچكتري با سایز "3/4 استفاده شده است. سنسور اين دوربين ها دقيقاً سحطي معادل 28% سطح سنسورهاي فول فريم را دارد و نسبت عرض به طور آن 3 به 4 است و  به دوربين هاي 3/4 معروفند( برخلاف دوربين هاي فول فريم و APS-C Size كه نسبت عرض به طول سنسور آنها 2 به 3 است).
(در دوربينهای
CANON EOS 1D از سنسورهايی با قطع کمی بزرگتر از (. استفاده میشود APS-H Size بنام سنسورهای  APS-C Size

دسته آخردوربینهای جیبی یا کمپاکت هستند که سطح سنسور آنها کمتر از5% سنسورهای فول فريم مي باشد . برای مثال سنسور "1.8/1 که یکی از بزرگترین سنسورهای بکار رفته در دوربینهای کمپاکت میباشد، قطری معادل 9 میلیمتر و سطحی تنها معادل 4% یک سنسور فول فریم دارد.

 اندازه سنسور بطور قراردادی با یک کسر، و برحسب اینچ نشان داده میشود ( مثلا " 1.8/1 ،  "2.8/1 ، "1.6/1  و ... ) عدد حاصل از تقسیم صورت بر مخرج بیانگر قطر محفظه دربر گیرنده سنسور میباشد و قطر سنسور نیز حدود دو سوم این عدد است. بنابراین هرچه مخرج کسر بزرگتر باشد، قطر و بالطبع ابعاد سنسور کوچکتر خواهد بود بطوریکه سنسور "3.6/1 قطری معادل فقط 5 میلیمتر و ابعادی به اندازه 3*4 میلیمتر دارد.

  هرچه سايز سنسور بکار رفته دردوربین كوچكتر باشد نياز به لنز كوچكتري براي پوشش سطح سنسور دارد و در نتيجه بدنه دوربین هم میتواند كوچكتر باشد. به همين علت Canon Eos 1Ds جزء بزرگترين دوربين هاي SLR و دوربين هاي 3/4 مثل  OLYMPUS E400کوچکترین دوربینهای SLR و کمپاکتها نیز کوچکترین دوربین های دیجیتال هستند.

اما اين كوچك شدن سايز سنسور، بجز كوچك كردن سايز لنز و دوربين كه نقطه مثبتي محسوب مي شود، چندين نقطه ضعف را به همراه خود دارد:
    نوري كه به سنسور مي رسد در برخورد با فوتوسل ها ها يك جريان الكتريكي ايجاد مي كند كه مجموع اين جريانات الكتريكي در پردازشگر دوربين آناليز شده و تبديل به دیتاهای دیجیتال و يك عكس ديجيتال مي شود .

فرض كنيد يك دوربين كمپاكت  و يك دوربين فول فريم هر دو سنسوري 8 مگاپيكسلي داشته باشند مثلاً (  Panasonic LX1 و CANON Eos1 Ds ).  براي اينكه يك سنسور خيلي كوچك، تعداد پيكسل معادل يك سنسور فول فريم داشته باشد بايستي ابعاد هر پيكسل به طور قابل ملاحظه اي كاهش يابد. كاهش ابعاد پيكسل ها باعث مي شود هر پيكسل (چون سطح كوچكتري دارد) نور كمتري را دريافت  كند و بنابراين جريان الكتريكي ضعيف تري ايجاد  كند. براي اينكه عكس گرفته شده روشنايي مناسبي داشته باشد بايستي جريان الكتريكي ايجاد شده ، توسط  پردازشگر دوربين تقويت شود. تقويت اين جريانهاي الكتريكي همزمان، باعث افزايش میزان Noise يا پارازيت ميشود. دوربين از مگانيسمهايي كه مجموعاً به كاهنده پارازیت يا NOISE REDUCTION معروفند استفاده مي كند تا از اثر مخرب Noise برعكس بكاهد ولي اين فرآيند باعث افزايش آرتفکتهای ديجيتال و نيز از بين رفتن جزئيات عكس شده و به وضوح از كيفيت عكس مي كاهد. براي مثال ، پاناسونيك FZ50 (با سنسور 10 مگاپيكسلي) نه تنها كيفيت بهتري از پيشينه خود FZ30 (كه سنسوري 8 مگاپيكسلي داشت) ندارد بلكه كيفيت عكس آن بمراتب بدتر است.

  noise >>>

مشکل دیگری که از کوچکی سنسور و متعاقب آن کوچکی پیکسلها ناشی میشود، کم شدن دامنه دینامیک (Dynamic range) عکس است. دامنه دینامیک گستره بین پرنورترین و کم نورترین نقطه در منظره است که سنسور دوربین قادر به ثبت آنست. علت آنست که بخاطر کوچکی پیکسلها، پیش از آنکه نور درنقاط تاریک کادر بتواند پیکسل را تحریک به تولید جریان الکتریکی کند، پیکسلهای قسمت پرنور کادر از انرژی لبریز شده و جزئیات قسمت پرنور از دست میرود. به این پدیده Highlight clipping گفته میشود

عارضه دیگری که از زیاد کردن رزولوشن در یک سنسور کوچک ناشی میشود آن استکه با افزایش تعداد فوتوسل ها و بالطبع کوچک شدن آنها ، رزولوشن سنسور از رزولوشن لنز پیشی میگیرد، یعنی چون فوتوسلهای سنسور بسیار کوچک میشوند و لنز نمیتواند به همین میزان شعاعهای نوری را از هم تفکیک کند، ممکن است بعضی از فوتوسل ها هیچ شعاع نوری را دریافت نکنند . این مسئله باعث soft شدن تصویر میشود . سازندگان دوربین سعی میکنند از طریق نرم افزاری و با اِعمال sharpening این مشکل را جبران کند که این عمل، خود باعث ایجاد بیشتر ارتفکت ها و غیرطبیعی شدن ظاهر عکس ها می شود.

علت اينكه اكثر حرفه ايها يا كساني كه به عكاسي جدي تر نگاه مي كنند دوربين هاي SLR را به دوربينهاي كمپاكت ترجيح مي دهند، (علاوه بر انعطاف پذيري بيشتر دوربين هاي SLR در زمينه تعويض لنز ، فلاش بيروني و ...) كيفيت بهتر عكس ها به خاطر بزرگتر بودن سايز سنسور و نتيجتاً سايز پيكسل ها است والا هيچ عكاسي تمايل به حمل چندين كيليوگرم دوربين و لنزهاي گران قيمت را ندارد.

بنابراين گول مگاپيكسل هاي بالا را نخوريد. مگاپيكسل شايد يكي از كم اهميت ترين فاكتورها در كيفيت عكس باشد. شما با يك دوربين 3 مگاپيكسل مي توانيد عكس هاي خوبي تا سايز 18*13 يا حتي 30*20 سانتیمتری چاپ کنید.

با تكنولوژي امروز در دوربين هاي كمپاكت، سنسورهاي بالاي 6 يا 7 مگاپيكسل نه تنها بر كيفيت عكس نمي افزايند بلكه همانطور كه گفته شد از آن مي كاهند. متأسفانه همه كمپانيهاي سازنده دوربين از حربه مگاپيكسل بالاتر به عنوان يك ترفند فروش استفاده مي كنند و اكثر مشتريان نيز در موقع خريد ، بيش از همه به اين فاكتور توجه مي كنند.

( این مقاله در دیماه 85 نگارش شده و بعدآ تا حدی ویرایش شده است. ناگفته پیداست که با پیشرفت تکنولوژی و بهبود ساخت حسگر و پردازشگرها، اعداد 6-7 مگاپیکسل اعتبار نخواهند داشت. هدف این مقاله آنست که نگاه خوانندگان را به عدد مگاپیکسل بعنوان مهمترین فاکتور در انتخاب دوربین ها تغییر دهد )

بهین ناظم رعایا - دیماه 85 ( ویرایش در مرداد 88 )

 

لینک ها
 

لینک ها

در باره ما

تماس با ما

نظرات شما ( فیدبک )

 

 

توجه : کلیه محتویات این وب سایت شامل نام(PROPHOTOCOM)، لوگو، طراحی صفحات، مطالب و عکسها متعلق به شرکت آران عکس اسپادانا بوده و هر گونه نسخه برداری یا استفاده از عکسها و مطالب در هر وب سایت یا مجله نوشتاری وغیره، بدون اجازه کتبی غیر مجاز و قابل پیگرد میباشد.