Сензор на камерата
Матрица на камерата е микросхема, състояща се от светлочувствителни елементи - фотодиоди (пиксели). Следващата фигура показва сензора на платката на цифров фотоапарат.
Матрицата е предназначена да преобразува прожектирания върху нея оптичен образ в аналогов електрически сигнал или в цифров поток от данни, който впоследствие се обработва от процесора на камерата и се съхранява като снимка на картата с памет на камерата. Тоест, матрицата е устройство за камера, където се получава изображение.
Можем да кажем, че това е аналог на филмова рамка. Светлинните лъчи, събрани от лещата, както и върху филма, създават изображение. Единствената разлика е, че тази картина се съхранява на филма, а на матричните сензори, както вече беше споменато, електрическите сигнали се обработват от процесора на камерата и изображението се записва като файл на картата с памет.
Матрично устройство
Матрицата се състои от множество светлочувствителни клетки – пиксели. Всеки пиксел, когато светлината го удари, генерира електрически сигнал, пропорционален на интензитета на светлинния поток. Тоест, колкото по-голям е светлинният поток, толкова повече електрически сигнал се генерира.
Тъй като се използва само информация за яркостта на светлината, картината е черно-бяла, за да бъде оцветена, пикселите се покриват с цветни филтри - червен, или син, или зелен филтър, в съответствие с добре познатата цветова схема RGB, което буквално се превежда като червено-зелено-синьо - основни цветове, а всички останали се получават чрез смесването им и намаляването или увеличаването на наситеността им. Заслужава да се отбележи, че всеки пиксел е покрит само с един цвят. Невъзможно е един пиксел да е червен и син едновременно.
Върху матрицата филтрите са подредени в групи по четири, така че две зелени представляват едно синьо и едно червено, това се прави, защото човешкото око е най-чувствително към зеленото.
От училищната физика всички знаем, че светлинните лъчи с различни спектри имат различни дължини на вълната, така че филтърът пропуска само лъчи от собствения си цвят във всяка клетка (във всеки пиксел).
Червен пиксел пропуска само червена светлина, зелен пиксел зелен, а син пиксел син. Подредбата на филтрите, показана на снимката върху клетките на матрицата, се нарича модел на Байер.
Основни видове матрици
Има два основни еднослойни типа матрици. Това са матрици тип CCD и матрици тип CMOS. Те се различават само по начина, по който се чете информацията от сензора. Малко по-късно ще се запознаем с многослойните матрици.
В матриците тип CCD (може да се преведе като CCD (charge-coupled device)) информацията се чете от клетките последователно, така че времето за обработка на файла може да отнеме доста дълго време.
В матриците от типа CMOS (буквално може да се преведе като CMOS (допълнителна логика на транзистори метал-оксид-полупроводник)) информацията се чете индивидуално от всяка клетка. В него всеки пиксел е обозначен с координати, което ви позволява да използвате матрицата за измерване и автофокус.
Предимствата на първия тип матрици включват тяхната евтиност и вероятно основното им предимство е, че нивото на шума в изображенията, получени с тяхна помощ, е по-малко.
Описаните видове матрици са еднослойни, но има и трислойни. При тях всяка клетка възприема едновременно три цвята, като разграничава различно оцветени цветни потоци по дължина на вълната.
Сега знаете какво ематрица на камерата, нейния принцип и от какво се състои. В следващата статия ще ви разкажем за размера на матрицата и как тя влияе върху формата на рамката.