
- •Введение
- •Глава 1. Общие принципы работы
- •Классификация
- •Студийные камеры
- •Полевые камеры
- •Профессиональные камеры
- •Любительские камеры
- •Глава 2. Оптическая подсистема
- •Объективы с постоянным и переменным фокусным расстоянием
- •Объективы с постоянным и переменным фокусным расстоянием
- •Сменная оптика. Зеркальные и незеркальные камеры
- •Экспозиция. Диафрагма и выдержка. Светочувствительность
- •Светосила вариообъективов. Системы оптической стабилизации
- •Экспозиционное число. Экспокоррекция
- •Приоритетная, программная и ручная установка экспозиции. Эксповилка
- •Матричный замер экспозиции. Точечный и центровзвешенный экспозамер. Блокировка экспозиции
- •Методы фокусировки
- •Аберрации
- •Разрешающая способность оптики
- •Дополнительная оптика
- •Глава 3. Электронно-оптические преобразователи
- •Общие принципы
- •Чувствительность, динамический диапазон и тепловой шум
- •Прочие виды помех
- •Пзс или кмоп?
- •Физический размер матрицы
- •Аналого-цифровой преобразователь
- •Расчет цвета в пзс-матрицах. Искажения цвета
- •Баланс белого цвета
- •Интерполяция пикселов. SuperCcd
- •Многослойные матрицы
- •Основные производители
- •Глава 4. Устройства хранения информации Устройства хранения информации
- •Буферная память
- •Устройства долговременного хранения
- •Флэш-память
- •Карты pcmcia
- •Другие виды носителей
- •Устройства со сменными носителями
- •Устройства, использующие жесткие диски
- •Глава 5. Дополнительные устройства
- •Система питания
- •Лампа-вспышка
- •Жидкокристаллические дисплеи
- •Подключение к компьютеру
- •Подключение к другой технике
- •Глава 6. Студийные камеры Общие сведения
- •Приставки к средне- и крупноформатным камерам
- •Сканирующие приставки
- •Полнокадровые приставки
- •Приставки со сменными светофильтрами
- •Приставки с интерполяцией цвета
- •Приставки со смещением матрицы
- •Полные камеры Основные типы
- •Камеры с расщеплением света
- •Уже упоминались недостатки данной схемы:
- •Системы охлаждения
- •Системы охлаждения делятся на пассивные и активные.
- •Пассивные системы
- •Активные системы
- •Наиболее известные модели
- •Перспективы
- •Глава 7. Профессиональные модели Общие черты
- •Основные производители
- •Некоторые выводы
- •Глава 8. Любительские камеры
- •Глава 10. Съемка Съемка
- •Классические советы
- •Основные настройки
- •Тепловой шум и методы борьбы с ним
- •Слабое освещение
- •Фокусировка
- •Сложные условия
- •Особые виды съемки
- •Использование внешней вспышки
- •Основное правило
- •Глава 11. Что делать с отснятыми кадрами
- •Заключение
Многослойные матрицы
В феврале 2002 года фирма Foveon объявила о создании сенсора принципиально нового типа. Его появление должно стать таким же технологическим прорывом, каким в свое время стала разра-Зотка ПЗС-матриц с маской Байера, так как в новой КМОП-мат-эице Foveon X3 светофильтры не используются в принципе.
Разделение светового потока на составляющие оттенки происходит за счет того, что свет с разной длиной волны проникает в слой кремния на разную глубину. Например, «синие волны» обладают наименьшей проникающей способностью, а «красные» -наибольшей. В сенсоре Foveon фотоэлемент каждого пиксела состоит из трех слоев.
Рис. 3.16. Структура матрицы Foveon ХЗ
Толщина этих слоев рассчитана так, что они пропускают лучи : определенной длиной волны. При этом к самому нижнему слою «пробиваются» фотоны с «красной» длиной волны, в среднем «увязают» «зеленые» фотоны, а в самом верхнем — «синие». Образующиеся при этом электроны и «дырки» накапливаются в трех потенциальных ямах — по одной на каждый слой. Таким образом, для любого из пикселов матрицы есть данные по каждому из цветовых диапазонов. Это позволяет отказаться от схемы Байера и связанных с ней потерь данных о цвете.
Но как у каждой новой технологии, у этой схемы есть ряд побочных эффектов. Вот лишь некоторые из них.
Ранее было описано негативное влияние блюминга на качество кадра, а также сложности, возникающие при нейтрализации этого эффекта. В многослойных матрицах блюминг становится «трехмерным» — избыточный заряд может перетекать не только в соседние пикселы, но и в «чужие» слои. При этом вертикальный электронный дренаж практически невозможен, а реализовать боковой дренаж крайне сложно.
При съемке с максимально открытой диафрагмой увеличивается процент лучей, падающих на поверхность сенсора под большим углом. Для обычных матриц это не проблема, просто лучи иногда не попадают на светочувствительную поверхность сенсора. А вот в многослойных ЭОП преломление света на стыке слоев матрицы может привести к проникновению фотонов в «Чужой» слой.
Следует помнить, что при распределении фотонов по слоям часть их неизбежно будет поглощена при переходе из одного слоя в другой. В результате чувствительность матрицы ослабляется.
Однако предположим, что разработчикам каким-то образом удалось разрешить все вышеперечисленные проблемы. Означает ли это, что многослойные матрицы при этом раз и навсегда заменят сенсоры «классической» конструкции? Вряд ли.
При одинаковом разрешении и равных физических габаритах потенциальные ямы пикселов матриц, построенных по Байеров-ской схеме, всегда будут «глубже», чем у «слоеных» сенсоров. Соответственно, шире будет и динамический диапазон. Человеческий глаз устроен таким образом, что яркость для него важнее, чем цвет. И если кадр идеален по цветопередаче, но все освещенные участки представляют собой белые пятна, а тени — черные, то такое изображение никто не назовет удачным снимком — ни профессионал, ни любитель.