Как выбрать цифровую видеокамеру

11 лучших видеокамер

Место

Наименование

Характеристика в рейтинге

Лучшие недорогие (любительские) видеокамеры: бюджет до 20 000 руб.

1 Sony HDR-CX405 Самая популярная видеокамера
2 JVC Everio GZ-R495 Водонепроницаемый корпус для подводной съемки. Долгоиграющая батарея
3 Panasonic HC-V380 Максимальный оптический Zoom. Поддержка Wi-Fi и удаленного управления
4 Canon LEGRIA HF R806 Замедленная съемка. Широкий выбор режимов. Малый вес

Лучшие видеокамеры среднего сегмента: бюджет 25 000 — 50 000 руб.

1 Panasonic HC-V770 Лучшее число кадров в секунду при съемке видео 1920х1080. Цена — качество
2 Sony HDR-CX625 Лучший зум с надежной системой стабилизации
3 Panasonic HC-VX980 Лучшее разрешение. Запись видео в формате UHD 4K
4 Panasonic HC-V800 Новинка 2018 года. Съемка слабоосвещенных сцен

Лучшие видеокамеры для профессионалов: бюджет от 50 000 руб.

1 Sony FDR-AX53 Лучшая ночная съемка. Наличие вспышки
2 JVC Everio GZ-RY980 Емкий аккумулятор. Водостойкость. Наилучшее разрешение матрицы
3 Sony FDR-AX 100E Лучшее разрешение. Формат записи 4К

В стремлении запечатлеть важнейшие события и красивые виды в движении люди постоянно снимают все кругом. Неудивительно, что девайсы с возможностью съемки видео не ограничиваются видеокамерами и весьма многообразны: фотоаппараты, телефоны, смартфоны, планшеты, ноутбуки и многое другое. Однако важно понимать, что все эти устройства годятся лишь для любительской съемки на память для себя. Для профессиональных фильмов и качественного контента для YouTube или собственного блога хорошая цифровая видеокамера просто необходима.

Как показывают отзывы профессионалов и опыт пользователей, даже недорогие базовые видеокамеры, как правило, снимают на порядок лучше, чем фотокамеры и прочие устройства, совмещающие съемку видео с чем-то еще. При этом видеокамеры неодинаковы и различаются как по качеству видеозаписи, так и по сроку службы и дополнительным свойствам, призванным расширить возможности для творчества. Тем не менее не все и не всегда решает цена. Иногда и недорогие или средние по стоимости устройства способны приятно удивить. Чтобы выбор не стал лотерей, рекомендуется обращать внимание не только на стоимость и класс аппарата, но и на ряд важнейших технических характеристик:

  1. Количество пикселей матрицы. Чем выше разрешение матрицы цифровой камеры, тем выше четкость съемки.
  2. Максимальное разрешение видеоизображения. Большинство аппаратов снимают неплохие любительские Full HD 1080p видео, однако некоторые лучшие профессиональные модели Сони, Панасоник, Дживиси и Кэнон способны на высокое 4К разрешение.
  3. Кратность увеличения зума, в особенности оптического. Любая разновидность зума позволяет легко менять масштаб, никуда не перемещаясь. Однако цифровое приближение обрезает и растягивает видео, уменьшает разрешение и, следовательно, качество. Зато оптический зум изменяет лишь фокусное расстояние, что меньше влияет на результат.
  4. Время работы от аккумулятора. Какой бы хорошей ни была видеокамера, если ее батареи хватает лишь на час или два, пользоваться ей будет непросто. Поэтому некоторые фирмы снабжают разработки аккумулятором, рассчитанным на 4 — 5 часов работы.
  5. Многообразие режимов съемки. Возможность экспериментировать с эффектами и светом понравится профессионалам и очень поможет любителям.
  6. Число кадров в секунду. Чем выше показатель, тем более плавным и ровным будет видеоизображение.
  7. Водонепроницаемость. Базовая влагозащита позволит не беспокоиться за аппарат под дождем, а водонепроницаемый корпус подойдет даже любителям съемок под водой.
  8. Минимальная освещенность, необходимая для съемки. Чем меньше света требуется камере, тем лучше она снимает в темноте.
  9. Поддержка беспроводных интерфейсов.
  10. Дополнительные возможности.
  11. Вес — чем легче, тем лучше.

При распределении позиций в рейтинге мы учитывали следующие значимые показатели:

  • техническое описание;
  • рекомендации производителя;
  • рецензии специалистов;
  • отзывы покупателей.

4 Canon LEGRIA HF R806

Замедленная съемка. Широкий выбор режимов. Малый вес
Страна: Япония (производится в Китае)
Средняя цена: 16 260 руб.
Рейтинг (2018): 4.3

Рейтинг лучших видеокамер в категории бюджет открывает самый компактный, легкий и в то же время недорогой аппарат всемирно известного японского бренда, один из наиболее подходящих для любительской съемки. При весе чуть более 200 граммов эта цифровая камера с сенсорным экраном очень богата на режимы съемки, включая спортивную и даже модную замедленную съемку. Также бюджетник порадует возможностью делать фотографии, параллельно снимая видео. Достойная для бюджетника матрица с разрешением 3,28 мегапикселя обеспечит отличное любительское видео при условии хорошего освещения. Однако в темноте или при тусклом освещении качество может снижаться.

Если не считать требовательности к освещению, в отзывах не упоминаются иные серьезные недостатки. При этом пользователи часто хвалят видеокамеру за удобство, вполне достойный зум и быструю фокусировку. Также аппарату свойственна неплохая автономность — чуть более трех часов.

3 Panasonic HC-V380

Максимальный оптический Zoom. Поддержка Wi-Fi и удаленного управления
Страна: Япония (производится в Малайзии)
Средняя цена: 16 990 руб.
Рейтинг (2018): 4.4

Панасоник — один из основных и наиболее прогрессивных производителей фото- и видеотехники. Поэтому даже самое недорогое любительское устройство бренда стало одним из лучших представителей категории. Помимо неплохого расширения матрицы, которое обеспечивает достойный уровень съемки, камера получила также и оптический зум с кратностью 50, что в разы больше, чем у аналогов и даже дорогостоящих профессиональных приборов. Кроме того, Панасоник получил встроенный модуль беспроводной связи Wi-Fi, позволяющий не только легко передавать отснятые записи, но и удаленно управлять видеокамерой по Wi-Fi, что выгодно отличает модель от бюджетников Сони и многих других фирм.

Возможность отдавать аппарату команды со смартфона и любого другого устройства по беспроводной связи в отзывах нередко называются в числе лучших характеристик видеокамеры. Также многим нравятся хороший гибридный стабилизатор, четкий экран и удобное меню.

2 JVC Everio GZ-R495

Водонепроницаемый корпус для подводной съемки. Долгоиграющая батарея
Страна: Япония (производится в Китае)
Средняя цена: 19 987 руб.
Рейтинг (2018): 4.5

Дайверы и просто ценители морских красот нередко ломают голову, как поделиться шикарными подводными видами с близкими и подписчиками на YouTube. Благодаря новой видеокамере с влагоустойчивым корпусом съемка возможна не только под проливным дождем, но и в воде на глубине до пяти метров и продолжительностью не более часа. Аппарат отлично справляется и с другими неблагоприятными погодными условиями: снегом и морозом до минус десяти градусов. При этом JVC Everio может похвастаться уникальным защищенным от влаги аккумулятором, рассчитанным на пять часов работы без подзарядки.

Также к лучшим особенностям видеокамеры относят 4 Гб встроенной флэш-памяти, превосходное оптическое увеличение 40х, относительно небольшой вес и, конечно же, хорошее качество съемки. Простой понятный интерфейс и отсутствие ненужных излишеств позволят без проблем снимать качественные видео даже тем, кто только пробует себя в роли видео-любителя.

1 Sony HDR-CX405

Самая популярная видеокамера
Страна: Япония (производится в Китае)
Средняя цена: 16 900 руб.
Рейтинг (2018): 4.5

Модель HDR-CX405 – оптимальное решение для домашней съемки. Сбалансированная видеокамера без излишеств занимает первое место в рейтинге. Упрощенная конструкция с минимальным количеством кнопок на корпусе понравится любителям. В то же время Сони дает потенциал для развития и освоения основ видеосъемки: в настройках вы найдете управление экспозицией, балансом белого, фокусом.

Видеокамера обладает плавным 30-кратным оптическим зумом и надежным стабилизатором. Из других достоинств операторы отмечают хорошую частоту для плавной передачи движения, высокий битрейт, качество звукозаписи. Аккумулятора хватает на два часа записи: и это, учитывая миниатюрные размеры модели, лучший результат среди бюджетных моделей.

Объектив достаточно светлый (F1.8 — F4). В умелых руках при достаточном освещении видеокамера делает записи, сопоставимые по качеству с профессиональными. Сони неплохо снимает и в темноте, но зернистость и цветовые искажения заметны невооруженным взглядом.

4 Panasonic HC-V800

Новинка 2018 года. Съемка слабоосвещенных сцен
Страна: Япония (производится в Малайзии)
Средняя цена: 41 990 руб.
Рейтинг (2018): 4.5

ТОП среднего класса был бы неполон без лучшей разработки Панасоник 2018 года, лучшими чертами которой стали хорошая матрица с разрешением более 8 мегапикселей, яркий сенсорный экран, высокое качество не только видео, но и фотографий, поддержка связи Wi-Fi и, конечно, превосходная съемка затемненных сцен. Благодаря минимальным требованиям к освещению, измеряемым лишь одним люксом, видеокамера радует четкостью и отличной цветопередачей даже в темноте и при высоком контрасте темного и светлого. При этом практически профессиональный прибор поддерживает Wi-Fi и ряд интерфейсов и стандартов, имеет выход на наушники и поддерживает целый ряд стандартов карт памяти.

Панасонику, безусловно, есть чем удивить и порадовать покупателя. Широкоугольный объектив, 24-кратный зум, многообразие дополнений, в числе которых функция выравнивания горизонта и отличный выбор стильных световых эффектов, никого не оставят равнодушным.

1 Panasonic HC-V770

Лучшее число кадров в секунду при съемке видео 1920х1080. Цена — качество
Страна: Япония (производится в Малайзии)
Средняя цена: 26 168 руб.
Рейтинг (2018): 4.9

Категорию видеокамер «среднего класса» заслуженно возглавляет модель с самой плавной и естественной съемкой, богатым функционалом и отличными отзывами. Модель HC-V770 получила достаточно чувствительную матрицу с разрешением 12,76 мегапикселей, а также самое лучшее число кадров в секунду — 120, что является абсолютным рекордом не только для устройств среднего ценового сегмента, но и для всех видеокамер. Столь высокая частота кадров при съемке Full HD видео позволит создавать фильмы профессионального качества и при этом эту модель можно назвать относительно недорогой. Поэтому высокая популярность камеры неудивительна.

В отзывах видеокамеру многие называют идеальным соотношением цены и качества. Действительно, у аппарата превосходная оптика, мощный стабилизатор, немало инновационных фишек и интересных режимов. Также все высоко оценивают удобство камеры. Емкость батареи невелика, но возможно подключение внешнего аккумулятора.

3 Sony FDR-AX 100E

Лучшее разрешение. Формат записи 4К
Страна: Япония (производится в Китае)
Средняя цена: 109 900 руб.
Рейтинг (2018): 4.6

Главное достоинство видеокамеры от Сони – запись видео в формате 4К, который постепенно завоевывает рынок. В модели заложены широкие возможности для использования ручных настроек: управление параметрами съемки доступно, а не спрятано в меню. Кольцо объектива в зависимости от выбранного режима отвечает за увеличение или ручную фокусировку. Резкая картинка, достоверная цветопередача, встроенные фильтры.

FDR-AX 100E имеет претензии на профессиональное качество, но до лидеров рейтинга модель не дотягивает. Пользователи отмечают завышенную стоимость. Объектив для камеры такого класса темноват (F2.8 — F4.5), но это частично компенсируется качеством матрицы. Снимать в помещении или сумерках можно, но шум заметный. Конечно, по сравнению с бюджетными моделями зерно мелкое, приятное глазу. Для ручной видеокамеры Сони имеет ощутимый вес, продолжительную съемку с рук вести тяжело. К использованию штатива склоняет слабый стабилизатор, поэтому операторы советуют сразу выставлять усиленный режим.

2 JVC Everio GZ-RY980

Емкий аккумулятор. Водостойкость. Наилучшее разрешение матрицы
Страна: Япония (производится в Таиланде)
Средняя цена: 64 989 руб.
Рейтинг (2018): 4.8

Мощная и инновационная, эта новинка от небезызвестного Панасоник способна кардинально изменить жизнь профессионального видео-оператора. Хотя видеокамера отнюдь не входит в число самых дорогостоящих, она поражает воображение изобилием лучших характеристик. Емкая батарея, выдерживающая до 4,5 часов съемки с разрешением 4K и более 5 часов записи HD-видео, очень пригодится выездным операторам, которым некогда и негде подзаряжать аппаратуру в пути. Защищенный от попадания воды корпус делает модель пригодной и для погружений на глубину, а матрица почти на 19 мегапикселей обеспечит высочайшее качество записи.

Не чужды премиум-устройству и многие полезные технологии последних лет. Разрешение 4К, Wi-Fi и даже режим съемки Time-lapse, при котором кадры записываются через определенный промежуток времени, позволяющий создать эффект ускорения при воспроизведении, например, распускающийся за считанные секунды цветок.

1 Sony FDR-AX53

Лучшая ночная съемка. Наличие вспышки
Страна: Япония (производится в Китае)
Средняя цена: 61 900 руб.
Рейтинг (2018): 4.9

Лидирующую позицию, хоть и с небольшим отрывом, занимает лучшая видеокамера для ночной съемки — наиболее востребованная профессиональная модель Сони. В отличие от большинства конкурентов, даже еще более дорогостоящих, аппарат превосходно справляется с записью видео при минимальном освещении благодаря встроенной вспышке, яркий свет которой позволит легко добиться достаточной видимости даже в полной темноте. Кроме того, Сони оснащена NFC-модулем, Wi-Fi и цветным видоискателем. При этом видеокамера предусматривает съемку фотографий прямо во время записи видео, параллельно с ним.

Согласно отзывам, в число важнейших преимуществ видеокамеры входит также и блестящая стабилизация, гарантирующая замечательное качество видео даже при съемке с рук на ходу. Кроме того, многие покупатели по достоинству оценили ночной режим, реалистичное звучание, хорошую цветопередачу, надежность и плавность регулировки экспозиции.

Внимание! Представленная выше информация не является руководством к покупке. За любой консультацией следует обращаться к специалистам!

Процессоры и матрицы в камерах наблюдения.

(3911 просмотров)

Новички редко покупают камеры внимательно изучив характеристики, понравилась внешне камера и все, хочу ее. Реже просят консультанта показать изображение с этой камеры и им показывают хорошую картинку в офисе продаж, где хорошее освещение и небольшие расстояния. А еще есть интернет магазины, которые выкладывают демонстрационное видео при оптимальных условиях, т. е. если день, то солнце не светит в камеру, если ночь, то площадка так освещена, что получается идеальная картинка. Довольный покупатель покупает камеру, ставит дома и видит совсем другое изображение. В чем же причина и как выбрать то, что подходит именно Вам?

Матрицы.

Для качества изображения матрица это основная деталь, на которую надо обратить внимание, обычно все камеры с разрешением 1мп обладают матрицей размером ¼ дюйма и имеют очень низкую световую чувствительность, а это значит, что в вечернее время в цветном режиме и ночью без дополнительного освещения такие камеры будут давать много цифровых шумов, т. е. ничего полезного эта камера не покажет. Я вообще не рекомендую устанавливать 1мп камеры на улицах, даже если территория освещается. Удел одномегапиксельных камер это офисные помещения с хорошим освещением. Исключение составляет 1мп камера нашего производства с кодом 03 и матрицей H81, это матрица размером 1/3 дюйма с высокой ночной чувствительностью. Мы специально ввели камеры с этой матрицей в свою линейку для тех, кому достаточно разрешения 1280*720 и в то же время необходима хорошая ночная картинка. В наших камерах используются матрицы фирмы SOI (Silicon Optronics, Inc.) H62 1/4 дюйма и Н81 1/3 дюйма.

Следующим разрешением идут матрицы 1.3мп или 960р с разрешением 1280*960 пикселей. Все они имеют размер матрицы 1/3 дюйма и соотношение сторон 4:3, т. е. если камеры с разрешением 1мп или 2мп широкоформатные с соотношением 16:9, то изображение 960р камер более квадратное. Если Вам важно снимать больше по высоте, чем по ширине, то камеры на этих матрицах удачное решение. Так же большинство камер с разрешением 1.3мп имеют хорошую ночную чувствительность, что делает эти камеры удачным бюджетным решением для установки на улицу. Мы предлагаем в своих камерах матрицы с разрешением 1.3мп фирмы SmartSens SC1135 которая имеет средние характеристики, но процессор с расширенными возможностями и Aptina AR0130 с экономичным процессором, но отличными характеристиками для данного сегмента.

Для камер с разрешением 2мп присутствует большее разнообразие матриц. Существуют матрицы, которые мы не используем, они имеют низкую световую чувствительность, к ним относятся такие популярные матрицы, как OV2710, SC2135, SC2045, F02 и т. д. При совсем небольшой разнице в цене с более качественными матрицами мы предпочли включить в свою линейку только чувствительные к темноте матрицы SOI F22 и Sony IMX323. В 2018 году наша компания ввела в линейку оборудования камеры с матрицей STARVIS или «звездный свет» Sony IMX291. Это сверхчувствительная матрица позволяет снимать в цветном режиме при минимальном освещении, например от света звезд и луны при ясной погоде.

Матрицы F22 это вообще открытие 2017 года, качественная ночная матрица, но по очень бюджетной цене.

В конце 2017 года своими новинками нас порадовала компания SmartSens , выпустив новую матрицу SC2235, которая по своим характеристикам превосходит F22, как по контрастности изображения, так и по чувствительности в цветном режиме в условиях слабой освещенности.

В заключении обзора матриц хочется отметить еще одну деталь, это угол обзора камер с разными матрицами. Существует прямая зависимость размера матрицы от угла обзора камеры с одинаковым фокусным расстоянием объективов. Для правильного выбора внимательно ознакомьтесь с ниже приведенной таблицей, внутри ячейки указан горизонтальный и вертикальный угол обзора. Следует иметь в виду, что некоторые недобросовестные продавцы указывают угол обзора по диагонали.

фокус/матрица 1/ 4 720p 1/ 3 960p 1/ 3 720p 1/ 2.8 1080p
2,8 70/43 81/65 86/55 87/56
3,6 57/34 67/53 72/44 72/45
6 36/21 44/33 47/27 47/28
8 27/16 33/25 36/21 36/21
12 18/10 23/17 24/14 25/14

Исходя из данных нашей таблицы угол обзора для 1мп камеры с матрицей 1/4 дюйма и объектом 2.8 мм равна 70 градусов по горизонтали и 43 градуса по вертикали.

Процессоры.

В своих решениях мы не стали использовать модули на устаревших процессорах Hi3518E, Hi3518C, Hi3516C не говоря о других экзотических процессоров, не применяемых компанией Hangzhou Xiongmai Technology. Это связано с тем, что это устаревшие процессоры 3-5 летней давности разработки, они потребляют много ресурсов, сильно греются и имеют низкую эффективность. Мы сделали ставку на современные технологии и экономичные процессоры. Самый бюджетный процессор XM510, разработанный самой Xiongmai. Несмотря на низкую стоимость процессор легко справляется с возложенными на него функциями по качественной передачи видео потока с разрешениями 720р и 960р. Но в этих процессорах нет функционала по поддержки звука, нет тревожных входов и нет поддержки USB. Но эти функции требуются редко, поэтому рекомендуем для бюджетных решений применять модули на этих процессорах.

Следующий процессор Hi3518E v200, обновленный Hi3518E построенный по более тонкой технологии, в результате чего процессор слабее греется и поддерживает звук, USB и тревожный вход. По производительности процессор легко справляется с разрешениями 720р и 960р со скоростью 25 кадров в секунду. При разрешении 1080р процессор позволяет обрабатывать до 17 к/с при снижении скорости дополнительного потока 9 к/с, а 17 к/с это вполне приличная скорость очень близкая к реалтайму.

Следующим по своей мощности идет процессор Hi3516C v200, который используется в модуле с матрицей Sony IMX323, В отличии от старого процессора Hi3516C v100, новый процессор значительно слабее греется, что повышает надежность работы камер.

В конце 2017 года мы запустили в серийное производство камеры на одноплатных модулях с процессором Hi3516C v300, а в начале 2018 года на двухплатных модулях. Хочется отметить, что процессор Hi3516C v300 изначально сделан для поддержки с большим запасом и способен поддерживать матрицы 3мп с обработкой в реальном режиме времени (25к/с), а двухплатная конструкция позволяет полностью изолировать чувствительную матрицу от нагрева элементов платы процессора. Все модули на процессорах Hi3516C v300 поддерживают два протокола кодирования — H.264 и H.265, а так же добавлена поддержка опций H.264+ и H.265+, которые серьезно снижают битрейт видео на статичных сценах и при этом не снижают общего качества изображения. Так же в модули добавлены функции аналитики, такие как «пересечение линии», «оставление предмета», «пропажа предмета» и т.д.

В 2018 году появилась еще одна новинка, модули на процессоре Hi3516E v100. Это бюджетный процессор, который может кодировать видео в режиме 1080р со скоростью до 23 к/с, кодирует H.264 и H.265.

Иконограф делал картинки вовсе не за счет того, что пропускал свет на специальным образом обработанную бумагу. Все было гораздо проще — внутри у него сидел маленький демон, который хорошо чувствовал цвет и умел быстро работать кистью.

Терри Пратчетт. «Безумная звезда»

В этом номере я собираюсь начать «долгоиграющую» тему о том, как устроена и как работает цифровая камера, что значат всякие умные слова вроде «брэкетинг» и «экспокоррекция» и, главное, как всем этим целенаправленно пользоваться.

Вообще, цифровая камера — это аппарат, позволяющий получать изображения объектов в цифровой форме. По большому счету, разница между обычным и цифровым фотоаппаратом — только в приемнике изображения. В первом случае это фотоэмульсия, требующая затем химической обработки. Во втором — специальный электронный датчик, преобразующий падающий свет в электрический сигнал. Датчик этот называется сенсором или матрицей и действительно представляет из себя прямоугольную матрицу светочувствительных ячеек, помещенных на одном полупроводниковом кристалле.

При попадании света на элемент матрицы он вырабатывает электрический сигнал, пропорциональный количеству попавшего света. Затем сигналы (пока что это аналоговые сигналы) с элементов матрицы считываются и преобразуются в цифровую форму аналогово-цифровым (АЦП) преобразователем. Дальше цифровые данные обрабатываются процессором камеры (да, в ней тоже есть процессор) и сохраняются уже в виде, собственно, картинки.

Итак, сердцем любой цифровой камеры является сенсор. Сейчас существуют две основные технологии производства сенсоров — ПЗС (CCD, charge coupled device — устройство с зарядовой связью) и КМОП. В ПЗС-матрице во время экспозиции (то есть в момент, собственно, фотографирования) в светочувствительных элементах накапливается заряд, пропорциональный интенсивности падающего света. При считывании данных эти заряды сдвигаются из ячейки в ячейку, пока не будет считана вся матрица (фактически, чтение происходит построчно). Данный процесс в популярной литературе любят сравнивать с передачей ведер с водой по цепочке. Производятся ПЗС-матрицы по МОП-технологии и для получения качественного изображения требуют высокой однородности параметров по всей площади чипа. Соответственно, они достаточно дороги.

Альтернативой ПЗС являются CMOS (то бишь, по-русски, КМОП) матрицы. По сути своей, КМОП-сенсор достаточно похож на микросхему оперативной памяти — DRAM. Тоже прямоугольная матрица, тоже конденсаторы, тоже считывание с произвольным доступом. В качестве светочувствительных элементов в КМОП-матрицах используются фотодиоды. В общем, КМОП-матрицы намного лучше подходят для производства по хорошо разработанным нынче техпроцессам. К тому же, помимо всего прочего (большая плотность упаковки элементов, меньшее энергопотребление, более низкая цена), это позволяет интегрировать сопутствующую электронику на один кристалл с матрицей. Правда, до недавнего времени CMOS не выдерживал конкуренции с CCD в смысле качества, так что на основе CMOS-сенсоров делались, в основном, дешевые устройства вроде веб-камер. Однако в последнее время сразу несколько крупных компаний (в частности, такой монстр индустрии, как Kodak) разрабатывали технологии производства CMOS-матриц высокого разрешения и высокого качества. Первая «серьезная» (трехмегапиксельная цифровая зеркалка) камера на КМОП — Canon EOS-D30 — появилась почти два года назад. А объявленные на последней Photokina полноформатные камеры Canon EOS 1Ds и Kodak Pro DCS-14n окончательно продемонстрировали потенциал КМОП-сенсоров. Впрочем, большинство камер пока все-таки выпускаются на основе ПЗС-матриц.

Желающие более подробно познакомиться с обеими технологиями могут начать вот с этого адреса www.eecg.toronto.edu/~kphang/ece1352f/papers/ng_CCD.pdf, а мы пойдем дальше.

Следующий момент — элементы матрицы (любого из вышеописанных типов) воспринимают только интенсивность падающего света (то есть, дают черно-белое изображение). Откуда берется цвет? Для получения цветного изображения между объективом и матрицей располагается специальный светофильтр, состоящий из ячеек основных цветов (GRGB, либо CMYG), находящихся над соответствующими пикселами. Причем, для зеленого цвета используются два пиксела (в RGB, или один в CMY), поскольку глаз наиболее чувствителен именно к этому цвету. Окончательный цвет пиксела на картинке в такой системе высчитывается с учетом интенсивностей соседних элементов разных цветов, так что в результате каждому одноцветному пикселу матрицы соответствует цветной пиксел на картинке. Таким образом, окончательная картинка всегда в той или иной степени интерполирована (то есть рассчитана, а не получена непосредственным фотографированием объекта, что неминуемо сказывается на качестве мелких деталей снимка). Что касается конкретных фильтров, то в большинстве случаев используется прямоугольная матрица GRGB (фильтр Байера).

Существует еще такая штука, как SuperCCD, изобретенная Fuji Photo Film и использующаяся в камерах Fuji с 2000 года. Суть этой технологии в том, что пикселы (и элементы светофильтра — тоже GRGB) расположены в виде своеобразной диагональной матрицы.

Причем камера интерполирует не только цвета самих пикселов, но и цвета точек, расположенных между ними. Таким образом, на фотоаппаратах Fuji всегда указывается разрешение, в два раза превосходящее даже количество физических (одноцветных) пикселов, что не есть правда. Впрочем, технология Fuji все же получилась достаточно удачной — большинство людей, сравнивавших качество снимков с SuperCCD и обычных камер, сходится в том, что качество картинки с SuperCCD соответствует обычной матрице с разрешением, примерно в 1.5 раза большим, чем физическое разрешение SuperCCD. Но не в 2 раза, как это заявлено Fuji.

Заканчивая разговор о фильтрах, самое время упомянуть о третьей альтернативной технологии производства сенсоров, а именно — Foveon X3. Она разрабатывалась фирмой Foveon и была объявлена весной этого года. Суть технологии — физическое считывание всех трех цветов для каждого пиксела (по идее, разрешение такого сенсора будет эквивалентно разрешению обычного сенсора с в три раза большим количеством пикселов). При этом для деления падающего света на цветовые компоненты используется свойство кремния (из которого изготовлен сенсор) пропускать свет с разной длиной волны (то есть, цветом) на разную глубину. Фактически, каждый пиксел Foveon представляет собой трехслойную структуру, причем глубина залегания активных элементов соответствует максимуму пропускания кремнием света для основных цветов (RGB). По-моему, весьма перспективная идея. По крайней мере, в теории. Потому что на практике первая объявленная камера на основе Foveon X3 пока так и остается единственной. Да и ее поставки пока толком так и не начались. Более подробно об этой технологии мы писали в шестом номере газеты за этот год.

Однако вернемся к сенсорам. Основной характеристикой любой матрицы, с точки зрения конечного пользователя, является ее разрешение — то есть количество светочувствительных элементов. Большинство камер сейчас делается на основе матриц в 2-4 мегапиксела (миллион пикселов). Естественно, чем больше разрешение матрицы, тем более детализированный снимок можно на ней получить. Конечно, чем больше матрица, тем она дороже. Но за качество всегда приходится платить. Разрешение матрицы и размер получаемого снимка в пикселах связаны напрямую, например, на мегапиксельной камере мы получим картинку размером 1024х960 = 983040. Надо сказать, что увеличение разрешения матриц — одна из главных задач, с которой сейчас борются производители цифровых камер. Скажем, года три назад большинство камер среднего ценового диапазона снабжалось мегапиксельными матрицами. Два года назад это число увеличилось до двух мегапикселов. Год назад оно уже стало равно трем-четырем мегапикселам. Сейчас же большинство последних моделей камер комплектуется сенсорами с разрешением 4-5 мегапикселов. И уже существует несколько полупрофессиональных моделей, снабженных матрицами больше 10 мегапикселов. Видимо, где-то на этом уровне гонка и остановится, поскольку снимок с 10-мегапиксельной матрицы примерно соответствует по детализации снимку на стандартную 35-миллиметровую пленку.

Кстати, не надо путать разрешение матрицы в том виде, как мы определили его выше, и разрешающую способность. Последняя определяется как способность камеры разделить изображение двух объектов и обычно измеряется по снимку штриховой миры с известным расстоянием между штрихами. Разрешающая способность описывает свойства всей оптической системы камеры — то есть матрицы и объектива. В принципе, разрешение и разрешающая способность связаны между собой, но связь эта определяется не только параметрами матрицы, но и качеством использованной в камере оптики.

Следующая характеристика цифровой камеры, напрямую связанная с матрицей, — это чувствительность. Или, точнее, светочувствительность. Этот параметр, как и следует из названия, описывает чувствительность матрицы к падающему свету и, в принципе, полностью аналогичен светочувствительности обычных фотоматериалов. Например, вы можете купить в магазине пленку чувствительностью 100, 200 или 400 единиц. Точно так же можно выставить чувствительность матрицы, но полюс цифрового фотоаппарата в том, что чувствительность выставляется индивидуально для каждого кадра. Скажем, при ярком солнечном свете можно снимать с чувствительностью 100 или 50, а для ночной съемки можно переключиться на 400 (а в некоторых фотоаппаратах и на 1400). Большинство цифровых камер позволяет выставлять стандартные значения чувствительности — 50, 100, 200 и 400. Кроме того, система автоэкспозиции может менять чувствительность плавно. Поскольку физически регулировка чувствительности осуществляется изменением коэффициента усиления сигнала с матрицы, то в камере это реализовать достаточно просто.

Измеряется чувствительность в единицах ISO (по крайней мере, для цифровых камер они уже стали стандартом). Как они переводятся в единицы DIN и ГОСТ, вы можете посмотреть в таблице.

ГОСТ 8 11 32 65 90 180 250
ISO 9 12 35 70 100 200 300
DIN 10 11-20 16 19-20 21 24 25-26

Впрочем, у регулируемой чувствительности есть свои недостатки. Поскольку физически при этом свойства матрицы не меняются, а просто усиливается существующий сигнал, то на изображении начинают все больше и больше проявляться шумы, свойственные любому электронному устройству. Это очень сильно снижает рабочий динамический диапазон камеры, так что при высокой чувствительности вы хорошей картинки не получите. С аналогичной проблемой, кстати, можно столкнуться и при больших экспозициях — любая матрица шумит, а со временем шум накапливается. Сейчас во многих камерах реализуются специальные алгоритмы шумоподавления при больших экспозициях, однако они склонны сглаживать изображение и размывать мелкие детали. В общем, против законов физики не попрешь, но все-таки возможность регулировать чувствительность — большой плюс цифровых камер.

Константин АФАНАСЬЕВ

Оставьте комментарий