<<< Înapoi

Construcția senzorului de imagine

În fața senzorului real sunt instalate filtre, care îmbunătățesc conversia imaginii. În primul rând, lumina lovește un filtru de blocare în infraroșu, care slăbește lumina, are lungimi de undă mai mari decât roșul vizibil, evitând neclaritatea și distorsiunile de culoare.

Între primul filtru și senzor există un filtru AA (antialiasing) 8, pe care trebuie să-l imaginezi ca pe un panou foarte ușor de sticlă mată. Difuzează lumina minim pentru a reduce efectele moiré și interferențele de culoare. Imaginile sunt mai clare fără filtrul AA, dar modelele moiré extreme apar la subiecții cu structuri fine de o mărime similară cu rezoluția senzorului. Mulți producători de camere aduc acum pe piață modele fără filtru AA și se bazează pe software pentru a evita interferențele: Hasselblad nici măcar nu instalează un filtru AA în camerele de format mediu și elimină modelul moiré din convertorul brut.

senzor imagina camera foto
Structura unei unități senzoriale. Filtrele din fața senzorului pot fi mutate pentru a elimina praful. Ramele negre sunt pentru montare în cameră. (Imagine: Nikon)

În viitor, este posibil să porniți pur și simplu filtrul AA sau chiar să îi ajustați puterea. În acest fel, filtrarea ar putea fi optimizată pentru scopul respectiv. Ricoh a făcut un pas în această direcție încă din 2013: Pentax K-3 de la Ricoh nu avea filtru AA. Ar trebui să porniți această funcție doar dacă aveți nevoie de ea și, în caz contrar, să înregistrați claritatea completă. Noua Pentax KP folosește și această tehnică.

Tipuri de senzor

Majoritatea camerelor de astăzi sunt echipate cu senzori CMOS, dar există și tehnologii alternative de senzori.

CCD
La dispozitivele CCD (Charge-Coupled Devices), lumina este transformată în încărcare, care este apoi stocată. Aceste sarcine sunt citite linie cu linie și convertite serial - acest lucru face ca CCD-urile să fie puțin mai lente decât senzorii CMOS, unde pixelii pot fi convertiți simultan. Cu CCD-urile, conversia în date digitale are loc în afara senzorului. CCD-urile au o gamă dinamică mare. Aceasta descrie câte f-stop-uri există între alb și negru. Cu cât intervalul dinamic este mai mare cu cât mai târziu luminile se erodează și umbrele se închid. CCD-urile au, de asemenea, zgomot redus. Cu toate acestea, semnalele de la lumini strălucitoare se pot „revărsa“ în celulele senzorilor vecine, așa-numita Blooming. CCD-urile consumă o cantitate relativ mare de electricitate și sunt unele sunt răcite. În primele zile ale fotografiei digitale, practic toți senzorii erau CCD. Astăzi sunt foarte puțin folosite, ceea ce se datorează în principal faptului că producția lor este mai scumpă decât cea a senzorilor CMOS. În plus, senzorii CMOS sunt acum superiori.

CMOS
Cel mai comun design al senzorului este CMOS (Complementary Semiconductor de oxid de metal). Vă puteți gândi la un senzor CMOS ca la un microprocesor cu fotodiode. În timpul expunerii, fotodiodele încarcă condensatori, care sunt citiți pentru fiecare pixel și convertiți într-un semnal digital. Dezavantajul este că există o cantitate destul de mare de electronica de procesare nefotosensibile în jurul fiecărei fotodiode, limitând sensibilitatea generală. Cu toate acestea, progresele în tehnologia senzorilor au făcut aceste zone din ce în ce mai mici, iar microlentile concentrează și lumina incidentă asupra fotodiodelor, astfel încât astăzi există deja camere bazate pe CMOS care pot fi setate la valori ISO de milioane. Între timp, toate camerele noi sunt bazate pe CMOS, CCD încă mai poate fi găsit în unele scanere și în aplicații științifice.

Foveon
Senzorul Foveon X3 este o formă specială de tehnologie CMOS care profită de faptul că lumina de diferite lungimi de undă pătrunde în siliciul din care este realizat senzorul la diferite adâncimi. În acest fel, un singur pixel poate înregistra culorile primare roșu, verde și albastru în același timp, oferindu-vă informații complete de culoare RGB pentru fiecare pixel fără interpolare. Din păcate, ca urmare, separarea culorilor are de suferit în anumite zone, iar zgomotul pentru verde crește cu expunerile lungi. Cu toate acestea, mai puține artefacte, cum ar fi de ex. Moirés sunt generate decât atunci când se folosesc senzori Bayer, iar imaginile pot fi clarificate mai bine. Această tehnologie aparține Sigma, dar alți producători de camere au publicat deja brevete care folosesc pixeli de culoare unul sub altul.

QuantumFilm
QuantumFilm este o tehnică a companiei InVisage. Un strat subțire de nanocristale este utilizat pentru pixelii de siliciu, care promit o putere de lumină mai mare, o gamă dinamică mai mare și un obturator global. În 2016, a existat un senzor de telefon mobil de 13 MP care a fost implementat folosind această tehnologie. În 2017, compania a fost cumpărată de Apple – de atunci nu s-a mai auzit prea multe. Cu toate acestea, subiectul senzorilor cu puncte cuantice este încă prezent în cercetare și este posibil ca la un moment dat în viitor să nu mai lucrăm cu senzori CMOS.