Виды современных матриц фотоаппаратов. Что такое матрица фотоаппарата

Любой выбор - это сравнение, нам всем периодически приходится сравнивать. Дело неблагодарное, а главное - требующее отправных точек: что с чем можно сравнивать, пусть и с натяжкой, а что - и ставить рядом некорректно.

В качестве первого (а зачастую и основного) фактора для цифровых фотоаппаратов можно использовать физический размер светочувствительного датчика (ака "матрицы"). Чтобы сгруппировать все многообразие существующих размеров, предлагаю использовать весовые категории профессионального бокса (английские соответствия от Всемирной Боксерской Организации (World Boxing Association (WBA).

Поначалу хотел ограничиться размерами матриц цифровых фотоаппаратов, но потом решил себя ни в чем не ограничивать и добавил немножко про пленку: нет ничего нового и стандарты не берутся с потолка. Большинство привычных размеров (не учитывая матрицы компактных фотоаппаратов) пришли из пленочных времен, а в отдельных случаях ("Большой формат") там пока и остаются: я надеюсь, что лет через 5 (если землетрясения, наводнения и цунами не помешают) мы увидим матрицы цифровых фотоаппаратов, по размерам относящиеся к "тяжеловесам" - большому формату. Пока же он - тяжелый и большой - остается уделом очень немногочисленных пленочников. Остальные "привычные" продвинутым фотолюбителям форматы и размеры - так или иначе - соотносятся с размерами пленки. Новые и непривычные (от Nikon 1/CX и меньше) в пленочные времена отсутствовали и стандартизация еще впереди. Разброд и шатание сойдут на нет: придет время, когда себестоимость матрицы опустится до уровня, когда легче будет соответствовать стандарту, чем пытаться добавить долю миллиметра и выйти в более высокий класс.

Интересна разнонаправленность развития: на заре фотографии (с ростом качества светочувствительного материала) размеры уменьшались, в наш цифровой век наоборот - развитие технологии позволяет увеличивать размер матриц.

Получается следующее (на сегодня, завтра все может измениться):

Тяжёлый вес Heavyweight (большой формат)
Первый тяжёлый вес Cruiserweight (средний формат)
Полутяжёлый вес Light heavyweight (35 мм)
Второй средний вес Super middleweight (APS -H )
Средний вес Middleweight (APS-C) + Foveon
Первый средний вес Super welterweight (4/3 и micro 4/3)
Полусредний вес Welterweight (Nikon 1 / CX)
1й полусредний вес Super lightweight (2/3 дюйма)
Лёгкий вес Lightweight (1/1,6)
2й полулёгкий вес Super featherweight (1/1,7 дюйма)
Полулёгкий вес Featherweight (1/1,8 дюйма)
2й легчайший вес Super bantamweight (1/2 дюйма)
Легчайший вес Bantamweight (1/2,3 и 1/2,33 дюйма)
2й наилегчайший вес Super flyweight (1/2,5 дюйма)
Наилегчайший вес Flyweight (1/2,7 дюйма)
1й наилегчайший вес Light flyweight (1/3 и 1/3,2 дюйма)

Минимальный вес Minimumweight (все, что меньше 1/1,32 (1/1,36, 1/4, 1/6, 1/8, 1/10)

Ничто не совершенно и пришлось волюнтаристски объединить некоторые отличающиеся по размерам матриц фотоаппараты: APS -C от Canon , Nikon и фовеоновский APS -C от Sigma .

Ebony SV2024

Тяжелый вес.

Царь, просто царь - форматные камеры или большой формат.

Большим форматом называют фотоаппараты, работающие с пленками (или пластинами) размером 9*12 см и более. Исторически вся фотография началась с камер большого формата, а средний формат и плёнка появились позже. Стандартные размеры: 9*12 см, 13*18 см, 18*24 см. В павильонных, репродукционных и других специальных форматных камерах может использоваться плоская листовая фотопленка или стеклянные фотопластинки 10*15 см, 24*30 см, 30*40 сантиметров и более.

Hasselblad H4D-40

Первый тяжелый вес.

Чуть ближе к народу - средний формат.

Среднеформатные фотоаппараты используют фотопленку типов 120 и 220. Размер кадра может варьироваться: 45*60, 60*60, 60*70, 60*80, 60*90 мм и 60*120 мм, важно, что одна из сторон кадра равна 6 см - по ширине пленки. (Фактический размер кадра несколько меньше обозначаемого: например для формата 45*60 размеры поля изображения: 40-42*55,5–57,5 мм; для 60*90 - 55,5–57,5*86–88 мм). Плёнка типа 120 была внедрена фирмой Kodak в 1901. В 1965 году появилась плёнка 220го типа - плёнка типа 120 удвоенной длины.

Сейчас средний формат представлен фотоаппаратами, использующими пленочные или цифровые задники и полностью цифровыми фотоаппаратами с матрицами схожего со средним форматом размера. Наиболее "пленочные" размеры матриц встречаются у Mamiya/Phase One 645 - от 44*33 мм до полноценных 53,9*40,4 мм. Есть матрицы от Kodak размером 48*36 мм. "Народный средний формат" - Pentax 645D - оборудован матрицей 44*33 мм, "антинародный" Leica S2 - 45*30 мм.

Полутяжелый вес.

Традиционный и всем известный "35 мм".

Размер кадра составляет 24*36 мм и соответствует традиционному размеру кадра 135 пленки, появившейся в 1934 году. В цифровой фотографии фотоаппараты с матрицей такого размера принято называть полнокадровыми (Nikon D3 и D700, Canon EOS 5D, 1Ds или Sony A900), а в пленочные времена они именовались "малоформатными" или "узкоплёночными".

Диагональ кадра - 43,2 мм. Площадь - 864 кв. мм.

В модельном ряду Leica присутствует Leica M9 - единственный на сегодня дальномерный цифровой фотоаппарат с полнокадровой матрицей.

Canon 1D mark IV

Второй средний вес.

APS-H (Advanced Photo System-H)

Назван по аналогии с пленочным APS -H кадром (30.2*16.7 мм). "Аналогия", правда, слабенькая - пленочный кадр имел соотношение сторон 16:9. APS -H - крайне немногочисленный отряд матриц по причине использования только Canon (кроп-фактор 1,3) со слабой поддержкой от дальномерной Leica M 8 с матрицей 18*27 мм (кроп-фактор 1,33).

Pentax K-5

Средний вес.

APS-C (Advanced Photo System-C)

Пленочный APS -C (пленка Kodak типа 240 увидела свет в 1996 году) был призван победить и "убить" 35 мм формат. Размер кадра составлял 16.7*25.1 мм. Площадь 419 кв. мм. Диагональ кадра 30.1 мм, кроп-фактор - 1.4. Победить не удалось, да и вскоре в массы активно двинулась "цифра". На сегодняшний день - вероятно - самый распространенный размер матриц для цифровых зеркальных фотоаппаратов. Существует два с половиной варианта:

с кроп-фактором 1,5 (Nikon , Sony , Pentax ) Размеры Nikon DX 23.6*15,8 мм. Площадь 373 кв. мм. Диагональ 28,4 мм.

с кроп-фактором 1,6 (Canon EF -S ) Размер 22.3*14,9 мм. Площадь 329 кв. мм. Диагональ 26,7 мм.

и половинка: Foveon Sigma SD : 20,7*13,8 с площадью 286 кв. мм. Кроп-фактор 1,7.

Кроп-фактор вычисляется очень просто: нужно разделить 43,2 мм (диагональ полнокадрового 35 мм) на диагональ матрицы рассматриваемого фотоаппарата.

Кстати, есть еще Leica X 1, оборудованная CMOS матрицей размера APS -C - 23.6*15.8 мм - наверное, самый дорогой компактный цифровой фотоаппарат, и изумительный Fujifilm X 100.

Первый средний вес

4/3 и Micro 4/3.

От Olympus и Panasonic. Размер 17,3*13,0 мм. Площадь 225 кв. мм. Диагональ 21.6 мм. Соотношение сторон: 4:3. Кроп-фактор почти ровно равен 2. Матрица почти в 4 раза меньше полнокадровой матрицы по площади, что позволяет делать компактные по размеру и дружелюбные по весу фотоаппараты.

"Стандарт" был заложен "полукадровыми" фотоаппаратами, использующими обычную 135 пленку, но экспонирующими только половину кадра размером 18*24 мм, ставшие прорывом в продолжающейся в пленочные времена борьбе за компактность и миниатюрность. На стандартную кассету 35 мм пленки влезало в 2 раза больше кадров (72 на 36-кадровой пленке, 48 - на 24). Кадры имели вертикальную (портретную) ориентацию, в отличие от стандартной для 35 мм пейзажной (горизонтальной).

Полусредний вес.

Nikon 1/CX

Совсем недавно появился Nikon 1/CX c матрицей размером 13,2*8,8 мм и площадью 116 кв. мм. Кроп- фактор 2, 7. В принятой для компактных цифровых фотоаппаратов системе названий он стал бы "дюймовым" или 1/1 дюйма.

Первый полусредний вес.

2/3 дюйма.

Размер 8,8*6,6 мм с диагональю 11 мм и площадью 58 кв. мм. Кроп-фактор 3,9. До появления системы Nikon CX считался "топовым" вариантом для компактных цифровых фотоаппаратов. Среди примеров: FujiFilm X10, X-S1, Sony Cyber-shot DSC-F717 и F828, Minolta DiMAGE 7Hi и A1, Nikon Coolpix 5000 .

Легкий вес

1/1,6 дюйма

Размеры 8,08*6 мм или 8,07*5,56 для 1/1,63 дюйма. Диагональ 10,4 мм, площадь 52 кв. мм. Кроп-фактор - 4,2.

Примеры: FujiFilm FinePix F 50FD , Olympus XZ -1, Leica D -lux 4, Panasonic Lumix DMC Lx -3

Второй полулегкий вес

1/1,7 дюйма

О том, что не в мегапикселях счастье, уже знают многие пользователи цифровой фототехники. Данная характеристика говорит лишь о том, какие размеры будет иметь фото при просмотре на дисплее, но не более того. На качество получаемого кадра влияют значение апертуры (светосилы), фокусное расстояние, тип матрицы, наличие/отсутствие оптического зума и стабилизации, вид автофокуса, размеры матрицы. О последнем параметре и пойдет речь в нашем материале.

Матрица камеры смартфона – это заменитель пленки в аналоговых фотоаппаратах. Она представляет собой поверхность, покрытую микроскопическими светочувствительными транзисторами. Каждый из них улавливает часть отраженного от предметов света, пропущенного через объектив, и в зависимости от длины оптической волны регистрирует значение. Каждому оттенку соответствует своя частота и длина излучения, за счет этого достигается «запоминание» цвета. Таким образом матрица камеры передает информацию процессору, которая записывается в файл изображения.

Матрица, наряду с объективом, является главной деталью камеры смартфона. Мегапиксели – это количество транзисторов, размещенных на ее поверхности. То есть, цифра в 13 МП означает, что на матрице находится около 13 миллионов эффективных светочувствительных транзисторов.

Производителям камер для смартфонов (самые известные из них – Sony, LG, Samsung, Philips, OmniVision) приходится искать компромиссы между габаритами и качеством матрицы. Дело в том, что при уменьшении размера пикселя, он начинает улавливать меньше света, становится менее чувствительным. А если оставить размеры пикселя прежними, наращивая их количество, то увеличится сам модуль камеры. В зеркалках это не страшно, а вот в смартфонах, толщиной 5-10 мм, каждый микрометр имеет значение.

В итоге в смартфонах, при увеличении мегапикселей, за счет миниатюризации транзисторов, каждый из них улавливает меньше света. Детализация картинки растет, но четкость изображения не меняется. В таких условиях камера на 8 МП не уступит камере на 16 МП, с таким же размером матрицы, а кое-где и обойдет ее.

Ультрапиксели

Ультрапиксели – это маркетинговый термин, введенный компанией HTC при презентации флагмана One M7. Под ним подразумевается матрица, разрешение которой специально уменьшено, с целью увеличения размеров пикселя до уровня полноценных фотоаппаратов. К примеру, упомянутый смартфон имел пиксели с размерами 2 мкм, что почти вдвое больше размеров транзисторов у традиционных матриц (1,1 мкм).

Еще в середине прошлого десятилетия, когда большинство смартфонов имели камеру на 0,3, 1,3 или 2 МП, увеличенные пиксели были обыденным делом. Таковыми обладали флагманы 2006 года Nokia N73 и N95, с пикселями на 5 мкм. Но массовая популяризация камер на 8-13 МП побудила HTC внедрить новый термин, дабы убедить клиентов, что их камера на 4 МП не хуже конкурентов на 8-13 МП.

Потом об ультрапикселях забыли, пока Samsung не выпустили на свет Galaxy S7, с технологией, которую объявили как UltraPixel , где размер пикселя был равен 1.4 мкм. Это позволило матрице захватывать больше света в темноте и делать более четкие снимки за счет увеличения матрицы, в сравнении с Galaxy S6.

Экскурс в историю

Раньше, в пленочную эпоху, широчайшее распространение имела пленка формата 35 мм - обычная фотопленка, знакомая каждому человеку. Она использовалась повсеместно, начиная от простейших компактных фотоаппаратов (пожалуй, у каждого была пленочная “мыльница”), заканчивая серьезной профессиональной техникой. Поскольку все аппараты имели одинаковую площадь светочувствительного элемента (пленочного кадра), на всех аппаратах объективы с одинаковым фокусным расстоянием давали одинаковый угол обзора. К примеру, на любом фотоаппарате, работающем с 35-мм пленкой, объектив с фокусным расстоянием 50 мм имел угол обзора 45°. Напомним, что и в современных полнокадровых цифровых камерах используется сенсор, по размеру равный кадру фотопленки - 24х36 мм.

Угол обзора объектива и размер матрицы

Сегодня же ситуация изменилась. Матрицы в цифровых фотоаппаратах бывают разного размера.

Поэтому при одинаковых фокусных расстояниях объектива на разных камерах угол обзора будет зависеть еще и от того, каков размер матрицы фотоаппарата. Взглянем на схему:

Чем меньше матрица фотоаппарата, тем уже угол обзора объектива при том же фокусном расстоянии

Получается, что если на полнокадровой матрице (или на пленочном кадре) объектив с фокусным расстоянием 50 мм обеспечит угол обзора 45°, то на матрице формата APS-C - уже 35°. На фотокамере системы Nikon 1 с еще более компактной матрицей формата 1” тот же объектив даст угол обзора всего лишь 15°. Чем меньше в фотоаппарате матрица, тем сильнее объектив с тем же фокусным расстоянием будет “приближать”. Один и тот же объектив, будучи установленным на разные фотоаппараты, будет давать совершенно разную картинку. Это нужно учитывать при выборе оптики.

Кроп-фактор и эквивалентное фокусное расстояние

Поскольку сегодня в различных камерах установлены матрицы совершенно разного размера, легко запутаться с тем, какой угол обзора даст объектив с тем или иным фокусным расстоянием на той или иной фотокамере.

Фотографам старой закалки, привыкшим к работе с пленочной фототехникой и к классическим значениям фокусных расстояний, четко ассоциируют их с конкретными углами обзора. Чтобы разобраться с тем, какому фокусному расстоянию соответствует тот или иной угол обзора объектива на современных аппаратах, было введено два понятия: кроп-фактор и эквивалентное фокусное расстояние.

Эквивалентное фокусное расстояние (ЭФР)

Данная характеристика не нужна новичкам, тем кто купил свою первую фотокамеру - ему цифры эквивалентного фокусного расстояния ни о чем не скажут. А вот опытным фотографам, привыкшим к пленочной фототехнике, эта характеристика окажется полезной. Также она будет полезна тем, кто задумался о покупке новой фотокамеры с матрицей другого размера и хочет выбрать подходящую для нее оптику, узнать, как на новой камере будут работать его старые объективы.

Эквивалентное фокусное расстояние позволяет узнать, какое фокусное расстояние будет иметь объектив с таким же углом обзора на полнокадровой (или пленочной) фотокамере. Эта характеристика позволяет сравнивать объективы, всех типов камер, в том числе и компактных. В характеристиках объектива, рассчитанного не под полнокадровую камеру, зачастую можно найти пункт “эквивалентное фокусное расстояние” или “фокусное расстояние в 35-мм эквиваленте”. Этот пункт нужен для того, чтобы фотограф, смог разобраться с тем, какой угол обзора даст данный объектив. К примеру, для объектива с фокусным расстоянием 50 мм, установленного на камеру с матрицей APS-C эквивалентными фокусным расстоянием будет 75 мм. Крохотное фокусное расстояние 4,3 мм, используемое в объективе компактной камеры, соответствует по углу обзора 24-мм объективу на полном кадре.

Как рассчитать самому эквивалентное фокусное расстояние? Для этого нужно знать кроп-фактор . Это условный множитель, отражающий изменение угла обзора объектива при его использовании с матрицами меньшего размера. Этот множитель выводится при сопоставлении диагоналей матриц цифровых аппаратов с пленочным кадром 24х36 мм. Слово “кроп-фактор” происходит от английских слов crop - “обрезать” и factor - “множитель”.

Например, диагональ матрицы формата APS-C меньше полнокадровой примерно в 1,5 раза. Так что кроп-фактор для матрицы APS-C будет равен 1,5. А вот диагональ матрицы формата Nikon CX меньше полнокадровой в 2,7 раз. Поэтому ее кроп-фактор будет равняться 2,7. Теперь, зная кроп-фактор, мы сможем рассчитать и эквивалентное фокусное расстояние для объектива. Для этого нужно фактическое фокусное расстояние объектива умножить на кроп-фактор. Допустим, нам необходимо узнать эквивалентное фокусное расстояние для объектива 35 мм, если он будет установлен на камеру с матрицей APS-C. 35х1,5=50мм. Итак, эквивалентное фокусное расстояние такого объектива будет равно 50 мм. То есть на любительской зеркалке 35-мм объектив будет вести себя так же, как классический “полтинник” на полном кадре.

В дальнейших уроках мы будем изучать, какими объективами пользуются при съемке различных сюжетов, укажем их фокусные расстояния как для фотокамер с матрицей APS-C, так и для полнокадровых аппаратов.

Размеры матриц и кроп-фактор фототехники Nikon

В современных системных зеркальных и беззеркальных фотокамерах Nikon применяется всего три стандарта матриц различного размера. В них легко разобраться.

Полнокадровые матрицы (Nikon FX). Имеют физический размер 36х24 мм, то есть равны по размерам кадру с 35-мм пленки. На такие фотоаппараты рассчитано большинство современных объективов. И на них они могут раскрыть весь свой потенциал. Среди современных аппаратов Nikon, полнокадровыми матрицами оснащаются: Nikon D610 , Nikon D750 , Nikon D800 /D800E, Nikon D810 , Nikon D4 /D4s, Nikon Df. Поскольку матрица таких фотоаппаратов равна по размерам пленочному кадру, то и понятие кроп-фактора и ЭФР для таких аппаратов не нужно.

Матрицы формата APS-C (Nikon DX). Имеют физический размер 25,1х16,7 мм и кроп-фактор 1,5. Такая матрица незначительно меньше полнокадровой, но зато значительно дешевле. Подобные матрицы иногда называют “кропнутыми” (обрезанными). Такой размер матриц используют почти все производители цифровых зеркальных фотоаппаратов. Среди современных аппаратов Nikon матрицы APS-C имеют камеры Nikon D3300 , Nikon D5300 , Nikon D5500, Nikon D7100 . С ними по-прежнему можно использовать полнокадровую оптику, однако, все объективы будут значительно сильнее “приближать”, что не всегда удобно, ведь некоторые объективы рассчитаны на сугубо определенный вид съемки и потеря ими нужного угла обзора не позволяет их использовать по назначению. Прежде всего это касается широкоугольной, портретной и репортажной оптики. Полнокадровая широкоугольная оптика теряет свое главное достоинство - большой угол обзора; портретные полнокадровые объективы на “кропе” начинают слишком сильно приближать, и на них становится сложно снимать, приходится очень далеко отходить. Например, установив классический портретный объектив с фокусным расстоянием 85 мм на кропнутую камеру, придется отойти от фотографируемого человека на 5-7 метров, чтобы снять хотя бы портрет по пояс. Полнокадровая репортажная оптика (прежде всего зум-объективы с фокусным расстоянием 24-70 мм) получает на кропе неудобные углы обзора, не очень подходящие на практике для быстрой, динамичной репортажной съемки.

Чтобы создать подходящие для этих задач объективы, для “кропа” выпускают специально разработанные объективы. В системе Nikon такие объективы маркируются буквами “DX” в названии. Поскольку такие объективы рассчитываются для использования на меньшей по размеру матрице, они и сами становятся компактнее и дешевле своих полнокадровых собратьев.

По этой же причине они не смогут корректно работать на полнокадровых матирцах. Что будет, если установить “кропнутый” объектив на полнокадровую камеру? В отличие от фотоаппаратов Canon, у Nikon есть такая возможность. В таком случае будет получаться очень сильное затемнение по краям кадра. Кстати, современные полнокадровые аппараты Nikon могут распознавать “кропнутую” оптику в случае ее установки, они автоматически обрезают кадр до размеров матрицы APS-C. Такую настройку можно включить или выключить в меню камеры.

Фотографии сделаны одним и тем же объективом с одинаковой дистанции. Как видите, вариант, сделанный на “кропнутую” камеру имеет более узкий угол обзора, в кадр вошло меньше деталей.

Nikon CX - формат матриц для беззеркалок семейства Nikon 1. Физический размер - 13,2х8,8 мм. Имеют кроп-фактор 2,7. Столь небольшая матрица обеспечивает всей системе компактность. Для нее разрабатывается своя оптика: она компактна и практична. Через специальный переходник (Nikon FT-1) на камерах Nikon 1 можно использовать и объективы для полнокадровых и APS-C аппаратов.

У других производителей встречаются матрицы и других размеров, а значит и с другим кроп-фактором. Например, широко известен стандарт матриц micro 4/3, используемый сразу несколькими производителями. Этот стандарт имеет кроп-фактор 2. Это не очень крупные матрицы, со всеми вытекающими плюсами и минусами. Камеры, оборудованные такими матрицами компактны, как и разработанная для них оптика. Однако, аппаратам с таким сенсором очень сложно тягаться в качестве изображения с полнокадровыми аппаратами - площадь матрицы различается в четыре раза.

Итоги

Если вы собираетесь покупать новую фотокамеру или выбираете новую оптику к старой и хотите выполнить примерный расчет угла обзора объектива, узнайте кроп-фактор установленной в ней матрицы. Исходя из этого выбирайте и технику. Если ваш фотоаппарат имеет кроп-фактор 1,5, знайте, что вам потребуется более короткофокусная оптика, чем для полнокадровых фотоаппаратов. В следующем уроке мы поговорим о том, объективы с каким фокусным расстоянием подойдут для тех или иных видов съемки, какой подойдет объектив для съемки портретов , а какой - для съемки пейзажей .

Занимаюсь профессиональной фотографией более 8 лет. Сфера деятельности - свадебная, портретная, пейзажная фотография. По образованию журналист. Разработал несколько курсов для сервиса онлайн-обучения фотографии Fotoshkola.net . Преподаватель, ведущий мастер-классов.

Для чего фотографу может потребоваться размер пикселя? Таких ситуаций хватает. Знание размера пикселя бывает полезно для определения безопасной выдержки при съёмке с рук , ведь чем мельче пиксель, тем заметнее на снимках проявляется дрожание камеры, и тем более короткая выдержка может потребоваться для устранения шевелёнки. Не имея представления о размере пикселя матрицы вашего фотоаппарата, нельзя всерьёз рассуждать о глубине резкости , поскольку именно от размера пикселя напрямую зависит допустимый диаметр кружка рассеяния . Значение дифракционно-ограниченной диафрагмы для конкретной фотокамеры также зависит от размера пикселя. Наконец, не исключено, что при сравнении нескольких камер вы захотите узнать, какая из них обладает большей плотностью пикселей, а, значит, обеспечивает лучшую детализацию и больше подходит для съёмки удалённых объектов.

В инструкциях к цифровым фотоаппаратам очень редко указывается размер пикселя матрицы, но, к счастью, этот параметр довольно легко рассчитать самостоятельно.

В большинстве инструкций можно найти сведения о физическом размере фотоматрицы, а также о её линейном разрешении, т.е. о количестве пикселей, умещающихся на матрице в одном ряду по горизонтали или по вертикали. Например, матрица цифрового фотоаппарата Canon EOS 70D имеет размеры 22,5 × 15 мм или 5472 × 3648 пикселей. Чтобы найти размер одного пикселя, достаточно взять цифры для любой из сторон, разделить миллиметры на пиксели и умножить полученное частное на 1000, чтобы перевести результат в микрометры (микроны). Получаем формулу:

n – размер пикселя в микрометрах;

x – линейный размер матрицы в миллиметрах по одной из сторон;

a – количество пикселей по соответствующей стороне.

Для упомянутого выше 70D расчёт будет следующим:

22,5 ÷ 5472 · 1000 ≈ 4,1 мкм

Результат округлён до 0,1 мкм. Этого более чем достаточно для любых практических целей. Я использовал длинную сторону матрицы, но вы можете взять короткую и убедиться в том, что результат будет идентичным. У всех массовых современных фотоаппаратов пиксели условно квадратные, и потому расчёты можно проводить по любой из сторон матрицы. Впрочем, при использовании длинной стороны погрешность вычисления оказывается несколько меньше.

Возможно, вам не хочется лезть в инструкцию? Что ж, размер пикселя можно вычислить и не зная точных размеров матрицы.

Вам достаточно вспомнить разрешение вашей камеры в мегапикселях и её кроп-фактор . Уж эти-то параметры своего аппарата знает любой фотолюбитель. Формула будет выглядеть следующим образом:

, где

n – всё тот же размер пикселя в микрометрах;

K f – кроп-фактор;

N – разрешение в мегапикселях.

Таким образом, для Canon EOS 70D, обладающего кроп-фактором 1,6 и разрешением 20 Мп получаем:

29,4 ÷ (1,6 · √20) ≈ 4,1 мкм

Как видим, обе формулы дают абсолютно единодушный ответ. Вы вправе использовать ту, которая вам больше нравится.

На случай, если кто-то из моих читателей не в ладах с квадратными корнями, я счёл своим долгом самостоятельно рассчитать размеры пикселей для некоторых наиболее употребимых цифровых форматов и свести эти данные в единую таблицу. Пользуйтесь на здоровье.

Размер пикселя в зависимости от разрешения камеры и её кроп-фактора, мкм.

Разрешение, Мп	Кроп-фактор
Разрешение, Мп	1 *	1,5	1,6	2	2,7
10		6,2	5,8		3,4
12	8,5	5,7	5,3	4,2
14		5,2			2,9
16	7,3	4,9		3,7
18	6,9		4,3		2,6
20	6,6		4,1		2,4
21	6,6	4,2
22	6,4
24	6	4	3,8
28		3,7
30	5,4
36	4,9
42	4,5
45	4,4
50	4,1

* Кроп-фактор, равный единице, соответствует
полному кадру (36 × 24 мм).

Очевидно, что чем меньше матрица цифрового фотоаппарата и чем выше его разрешение, тем меньшим размером обладает единичный пиксель матрицы. Хорошо это или плохо?

Главным, да, пожалуй, и единственным положительным следствием уменьшения размеров отдельного пикселя является возрастание общей плотности пикселей. Матрица с большей плотностью пикселей при прочих равных условиях способна обеспечить лучшую детализацию снимка. Однако это преимущество, хоть и довольно весомое, тянет за собой целый ворох негативных последствий. Камеры с высоким разрешением очень требовательны к качеству объективов и техническому мастерству фотографа. Они не прощают небрежности в работе и с циничным удовольствием запечатлят на снимке не только полезные детали, но и всевозможные дефекты оптики, шевелёнку и промахи фокусировки. Чем мельче пиксель, тем раньше становится заметным негативное влияние дифракции на резкость при диафрагмировании объектива. Вместе с тем, мелкий пиксель диктует пропорционально малые размеры допустимого кружка рассеяния, уменьшая тем самым глубину резко изображаемого пространства.

Следует помнить, что при двукратном уменьшении линейных размеров пикселя его площадь уменьшается вчетверо, а, значит, вчетверо же уменьшается и количество фотонов, которые способен уловить фотодиод в единицу времени. На практике это означает падение ёмкости фотодиода, и пропорциональное снижение динамического диапазона матрицы . Можно даже сказать, что повышение количества пикселей почти всегда осуществляется ценой снижения их качества.

Не исключено, что у некоторых читателей возникнет вопрос: а действительно ли автор уверен в том, что размер пикселя может быть рассчитан с помощью приведённых им формул? Нет, автор в этом не уверен. Собственно фотодиоды матрицы занимают далеко не всю её площадь, и их фактический размер всегда меньше расчётного (см. «Как работает цифровой фотоаппарат »). Если быть точным, то формулы наши позволяют вычислить расстояние между геометрическими центрами двух соседних фотодиодов. Это расстояние смело может быть принято за теоретический размер пикселя и использовано для любых необходимых фотографу вычислений.

Спасибо за внимание!

Василий А.

Post scriptum

Если статья оказалась для вас полезной и познавательной, вы можете любезно поддержать проект , внеся вклад в его развитие. Если же статья вам не понравилась, но у вас есть мысли о том, как сделать её лучше, ваша критика будет принята с не меньшей благодарностью.

Не забывайте о том, что данная статья является объектом авторского права. Перепечатка и цитирование допустимы при наличии действующей ссылки на первоисточник, причём используемый текст не должен ни коим образом искажаться или модифицироваться.

Виды современных матриц фотоаппаратов. Что такое матрица фотоаппарата

Ультрапиксели

Популярные размеры матриц в смартфонах

1/4"

1/3,2"

1/3"

1/2,8"

1/2,6"

1/2,4"

1/2,3"

Более крупные матрицы камер