Nie ma argumentu, że fotografia cyfrowa stała się standardem dla naszego nowoczesnego sposobu życia, z mniejszymi, bardziej kompaktowymi aparatami, które zapewniają niesamowitą jakość obrazu, wchodzącymi na rynek każdego dnia. Ale co sprawia, że jest to możliwe? Sekret tkwi w przetworniku obrazu. Ten odcinek programu Techquickie z Linusem Sebastianem dostarcza szybkiego, konkretnego wyjaśnienia na temat czujników obrazu:

Czym są czujniki obrazu?

Czujniki obrazu sztucznie naśladują proces transdukcji w biologicznym oku. OK, czekajcie, powiecie, co to jest transdukcja? Jest to działanie lub proces przekształcania energii w inną formę.

Więc, w fotografii, czujniki obrazu zapewniają nam możliwość przechwytywania wysokiej jakości obrazów i filmów bardziej bezpośrednio do formatu cyfrowego w celu łatwego użycia.

Oto skondensowane wyjaśnienie Sebastiana:

W ludzkim oku, receptory pręcikowe i stożkowe działają w połączeniu z komórkami zwojowymi, aby przekształcić fotony w sygnał elektrochemiczny, który płat potyliczny w mózgu może następnie przetworzyć.

W przypadku czujnika obrazu fotony są przechwytywane w postaci naładowanych elektronów i krzemu i przekształcane w wartość napięcia za pomocą kondensatorów i wzmacniaczy, a następnie przenoszone na kod cyfrowy, który może być przetwarzany przez komputer.

Mimo że można to zrobić na różne sposoby, większość czujników działa w podobny sposób. Dużą różnicą pomiędzy nimi jest sposób, w jaki przetwarzają bodźce. Istnieją dwie łatwiej dostępne i dojrzalsze formy czujników: CCD (Charge Coupled Device) i CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor).

Jak wyjaśnia Sebastian, czujniki CCD działają poprzez rejestrowanie promieni fotonów w krzemie, który zawiera siatkową tablicę pikseli. Po tym, jak ładunki elektronowe są przechwytywane w tej tablicy pikseli, są one następnie przetwarzane od dołu do góry siatki w szeregowym rejestrze przesuwającym i wypychane pojedynczy ładunek na raz, aby być przekształcone w napięcie analogowe, które jest następnie przekształcane w kodowanie za pomocą analogowego do cyfrowego konwertera.

Ponieważ te czujniki działają poprzez przetwarzanie ładunków indywidualnie w poprzek linii matrycy, system ten potrzebuje dość dużo mocy, aby działać. Ale oznacza to również, że będzie mniejszy szum z powodu zminimalizowanego użycia wzmacniaczy napięcia. Z tego powodu czujniki CCD są lepsze dla niektórych rodzajów fotografii, takich jak lotnicza lub kosmiczna.

Czujniki CMOS są tym, co zazwyczaj można znaleźć w produktach klasy konsumenckiej. Różnica między CMOS i CCD polega na tym, że zamiast przesuwać ładunki elektronów wzdłuż tablicy, które następnie są modyfikowane, czujniki CMOS dodają dodatkowe obwody do każdego piksela, pozwalając mu na wykonywanie wszystkich czynności przetwarzania indywidualnie z sygnałem, a następnie wysyłając go bezpośrednio w dół linii do procesora.

Porównanie przetworników obrazu CCD i CMOS

CCD:

• Droższe
• Zużywają więcej energii
• Mniej szumów cyfrowych
• Lepsze w słabym oświetleniu

COS:

• Mniej kosztowny
• Zużywa mniej energii
• Większy szum cyfrowy
• Problemy z migawką

To było miłe, zwarte wyjaśnienie i porównanie czujników obrazu CCD i CMOS. Mamy nadzieję, że wyjaśniło Ci to kilka spraw i pomogło zrozumieć, jak działa Twój aparat, tylko trochę bardziej.

.