कम रोशनी की स्थिति में किस बिंदु और अंकुर का शीर्ष उत्तर अच्छा है? कहते हैं कि (1) एक तेज़ लेंस / चौड़ा एपर्चर (2) उचित आईएसओ 400+ हैंडलिंग और (3) एक बड़ा सेंसर जब एक साथ रखा जाता है तो कम रोशनी में शूटिंग में महत्वपूर्ण होता है।
पहला मैं समझता हूं (यह अधिक प्रकाश में आने देता है), दूसरा मैं समझता हूं ("फिल्म" प्रकाश के प्रति अधिक संवेदनशील है)। क्षमा करें, मैं तीसरा कारक नहीं समझता।
जवाबों:
इसका अंतर समझना आसान है जब बड़े और छोटे दोनों सेंसर में एक ही मेगापिक्सेल होता है। यदि हमारे पास कुछ काल्पनिक कैमरे हैं, एक छोटे एपीएस-सी सेंसर के साथ और एक पूर्ण फ्रेम सेंसर के साथ, और मान लें कि दोनों में 8 मेगापिक्सेल हैं, तो अंतर पिक्सेल घनत्व तक कम हो जाता है ।
एक एपीएस-सी सेंसर लगभग 24x15 मिमी है, जबकि एक पूर्ण फ़्रेम (एफएफ) सेंसर 36x24 मिमी है। क्षेत्र के संदर्भ में, ए पी एस सी सेंसर है के बारे में 360mm ^ 2 , और एफएफ है 864mm ^ 2 । अब, एक ऐसे सेंसर के वास्तविक क्षेत्र की गणना करना जो कार्यात्मक पिक्सेल है, वास्तविक दुनिया के दृष्टिकोण से जटिल हो सकता है, इसलिए हम कुछ समय के लिए आदर्श सेंसर मान लेंगे , जिसमें सेंसर का कुल सतह क्षेत्र कार्यात्मक पिक्सल के लिए समर्पित है, मान लें उन पिक्सेल को यथासंभव कुशलता से उपयोग किया जाता है, और मान लें कि प्रकाश को प्रभावित करने वाले अन्य सभी कारक (जैसे फोकल लंबाई, एपर्चर, आदि) समतुल्य हैं। यह देखते हुए, और यह देखते हुए कि हमारे काल्पनिक कैमरे दोनों 8mp हैं, फिर यह स्पष्ट है कि प्रत्येक पिक्सेल का आकारएपीएस-सी सेंसर के लिए एफएफ सेंसर के लिए प्रत्येक पिक्सेल के आकार से छोटा है। सटीक शब्दों में:
APS-C:
360mm ^ 2 / 8,000,000px = 0.000045mm ^ 2 / px
-> 0.000045 mm ^ 2 * (1000 µm / mm) ^ 2 = 45µm ^ 2 (वर्ग माइक्रोन)
- sqrt (45µm ^ 2) = 6.7 सुक्ष्ममापीFF:
864mm ^ 2 / 8,000,000px = 0.000108mm ^ 2 / px
-> 0.000108 mm ^ 2 * (1000 µm / mm) ^ 2 = 108µm ^ 2 (माइक्रोन)
-> sqrt (108µm ^ 2) = 10.4µm
"पिक्सेल आकार" की सामान्य, सामान्य शब्दों में, या प्रत्येक पिक्सेल की चौड़ाई या ऊंचाई (आमतौर पर फोटो गियर वेब साइटों पर उद्धृत), हमारे पास है:
APS-C पिक्सेल आकार = 6.7µm पिक्सेल
FF पिक्सेल आकार = 10.4 pixel पिक्सेल
पिक्सेल आकार के संदर्भ में, FF 8mp कैमरा में APS-C 8mp कैमरा की तुलना में 1.55x बड़ा पिक्सेल है। हालाँकि पिक्सेल आकार में एक आयामी अंतर पूरी कहानी नहीं बताता है। पिक्सेल का दो-आयामी क्षेत्र होता है, जिस पर वे प्रकाश इकट्ठा करते हैं, इसलिए प्रत्येक FF पिक्सेल बनाम प्रत्येक APS-C पिक्सेल के क्षेत्र के बीच अंतर को पूरी कहानी बताता है:
108m ^ 2 / 45µm ^ 2 = 2.4
एक (आदर्शीकृत) एफएफ कैमरे में 2.4x , या लगभग 1 स्टॉप वर्थ, एक (आदर्शीकृत) एपीएस-सी कैमरा की प्रकाश एकत्रित शक्ति है! इसीलिए कम रोशनी में शूटिंग करने पर एक बड़ा सेंसर ज्यादा फायदेमंद होता है ... उनके पास किसी भी समय सीमा पर अधिक से अधिक प्रकाश एकत्र करने की शक्ति होती है।
वैकल्पिक शब्दों में, एक बड़ा पिक्सेल किसी भी समय सीमा (मेरे 'संवेदनशीलता' का अर्थ) में एक छोटे पिक्सेल की तुलना में अधिक फोटॉन हिट को कैप्चर करने में सक्षम है ।
अब, ऊपर दिए गए उदाहरण और अभिकलन "आदर्श" सेंसर, या सेंसर जो पूरी तरह से कुशल हैं, मान लेते हैं। वास्तविक-दुनिया सेंसर आदर्श नहीं हैं, न ही वे सेब-से-सेब फैशन में तुलना करना आसान है। वास्तविक दुनिया सेंसर अधिकतम दक्षता पर अपनी सतह में खोदे गए हर एक पिक्सेल का उपयोग नहीं करते हैं, अधिक महंगे सेंसर उनके पास अधिक उन्नत "तकनीक" का निर्माण करते हैं, जैसे कि माइक्रोलेंस जो अधिक प्रकाश, छोटे गैर-कार्यात्मक अंतराल को इकट्ठा करने में मदद करते हैं प्रत्येक पिक्सेल, बैकलिट वायरिंग फैब्रिकेशन जो कॉलम / रो को सक्रिय करता है और फोटो-सेंसिटिव एलिमेंट्स के नीचे वायरिंग को पढ़ता है (जबकि सामान्य डिज़ाइन उस वायरिंग को ऊपर छोड़ते हैं (और साथ में फोटो-सेंसिटिव एलिमेंट्स को इंटरफेर करते हैं) आदि, साथ ही, फुल-फ्रेम सेंसर अक्सर छोटे सेंसर की तुलना में अधिक मेगापिक्सेल मायने रखता है, और भी अधिक मामलों को जटिल करता है।
दो वास्तविक सेंसर का वास्तविक दुनिया का उदाहरण कैनन 5D मार्क II FF सेंसर के साथ Canon 7D APS-C सेंसर की तुलना करना हो सकता है। 7D सेंसर 18mp है, जबकि 5D सेंसर 21.1mp है। अधिकांश सेंसर रफ मेगापिक्सेल में रेट किए जाते हैं, और आमतौर पर उनकी विपणन संख्या की तुलना में थोड़ा अधिक होता है, क्योंकि कई बॉर्डर पिक्सल का उपयोग कैलिब्रेशन उद्देश्यों के लिए किया जाता है, सेंसर फिल्टर मैकेनिक्स द्वारा बाधित होता है, आदि इसलिए हम मान लेंगे कि 18mp और 21.1mp असली हैं- दुनिया पिक्सेल मायने रखता है। इन दो वर्तमान और आधुनिक सेंसर की प्रकाश-एकत्रित शक्ति में अंतर है:
7D APS-C: 360mm ^ 2 / 18,000,000px * 1,000,000 = 20 ^ m ^ 2 / px 5DMII
FF: 864mm ^ 2 / 21,100,000px * 1,000,000 = 40.947 ~ = 41µm = 2 / px41m ^ 2 / 20µm ^ 2 = 2.05 ~ = 2
Canon 5D MkII फुल-फ्रेम कैमरे में 7D APS-C कैमरे की लाइटिंग पावर लगभग 2x है। यह अतिरिक्त देशी संवेदनशीलता के एक स्टॉप के बारे में अनुवाद करेगा । (वास्तव में, 5DII और 7D दोनों में अधिकतम 6400 का मूल आईएसओ है, हालांकि 7D 3200 और 6400 दोनों में 5DII की तुलना में काफी कम है, और केवल आईएसओ 800 पर सामान्य होने लगता है। देखें: http: / /the-digital-picture.com/Reviews/Canon-EOS-7D-Digital-SLR-Camera-Review.aspx ) इसके विपरीत, एक 18mp FF सेंसर में लगभग 1.17x लाइट लाइट पावर 21.1mp FF सेंसर की शक्ति होगी। 5D MkII, चूंकि कम पिक्सेल समान (और एपीएस-सी से बड़े) क्षेत्र में फैले हुए हैं।
कड़ाई से बोलते हुए यह सेंसर-आकार नहीं है जो इसे बेहतर बनाता है, यह पिक्सेल-आकार है।
बड़े पिक्सल में प्रकाश को पकड़ने के लिए अधिक सतह वाले क्षेत्र होते हैं और इलेक्ट्रॉनों की रिहाई से एक उच्च वोल्टेज जमा होता है जब फोटोन (प्रकाश) सतह को हिट करता है। अंतर्निहित शोर ज्यादातर यादृच्छिक होता है इसलिए उच्च वोल्टेज की तुलना में अपेक्षाकृत कम होता है जो सिग्नल-टू-शोर अनुपात (एस / एन) को बढ़ाता है।
आपके द्वारा अनुपलब्ध डेटा यह है कि बड़े सेंसर में बड़े पिक्सेल होते हैं। एक फसली 12 एमपी D300S के साथ पूर्ण फ्रेम 12 एमपी डी 3 एस की तुलना करें। प्रत्येक पिक्सेल में 2.25X अधिक सतह क्षेत्र होता है यही कारण है कि डी 3 एस में ऐसा तारकीय उच्च-आईएसओ प्रदर्शन होता है।
EDIT (2015-11-24):
अनाम डाउनवॉटर गैर-आस्तिक के लिए, एक नया और बेहतर उदाहरण है। सोनी के पास लगभग दो समान फुल-फ्रेम कैमरे हैं, A7S II और A7R II। उनके सेंसर समान आकार के हैं, लेकिन पूर्व में 12 एमपी के संकल्प हैं, जबकि बाद के 42 एमपी। A7S II का लो-लाइट परफॉर्मेंस और ISO रेंज A7R II से काफी आगे है, ISO 409,600 बनाम 102,400 तक पहुंच गया है। यह केवल दो बड़े पिक्सल होने के लिए दो स्टॉप अंतर है।
एकल पिक्सेल का आकार लगभग अप्रासंगिक है। वह शहरी किंवदंती है!
एक ही आकार के एक सेंसर के साथ दो समान कैमरों को देखते हुए, लेकिन एक अलग पिक्सेल गणना (2MP और 8MP कहते हैं) - और एक अलग पिक्सेल आकार के लिए। सेंसर पर मिलने वाली रोशनी की मात्रा लेंस के व्यास पर निर्भर करती है, पिक्सेल आकार की नहीं। इसमें कोई शक नहीं कि 8MP की तस्वीर 2MP की तस्वीर होगी, लेकिन अगर आप 8MP को 2MP से कम कर देते हैं तो आपको लगभग वही तस्वीर मिल जाएगी - लगभग शोर के स्तर के साथ। वह सरल गणित है। मैं लगभग कहता हूं क्योंकि सेंसर लॉजिक की कीमत है। जैसा कि आपके पास 8MP सेंसर पर 4 बार तर्क होगा कि 2MP पर, आपको कम नेट लाइट-सेंसिटिव सेंसर एरिया मिलेगा। लेकिन वह आपको 1 स्टॉप (= 50%) खर्च नहीं करेगा, शायद थोड़ा सा, लेकिन इतना नहीं!
क्या वास्तव में फर्क पड़ता है लेंस हैं। यदि आपने कोई चित्र शूट किया है, तो आपको मेट्रिक्स में कोई दिलचस्पी नहीं होगी - न तो सेंसर आकार, पिक्सेल आकार और न ही फोकल लंबाई। आप एक चेहरा, लोगों का एक समूह, एक इमारत या कुछ और दूरी से पकड़ना चाहते हैं। आप जिस चीज में रुचि रखते हैं वह देखने का कोण है । आपकी फोकल लंबाई सेंसर के आकार और कोण पर निर्भर करेगी। यदि आपके पास एक छोटा सेंसर है, तो आपके पास एक छोटी फोकल लंबाई (कुछ मिमी कहें) भी होगी। एक छोटे फोकल लंबाई वाला लेंस कभी भी बहुत अधिक प्रकाश नहीं पकड़ता है, क्योंकि यह व्यास में सीमित होगा। एक बड़े सेंसर को एक बड़ी फोकल लंबाई की आवश्यकता होगी , एक ही गति वाले लेंस में एक बड़ा व्यास होगा और बहुत अधिक प्रकाश को पकड़ना होगा।
पोस्टर छापने के अलावा किसे 10MP या उससे अधिक की आवश्यकता है? कुछ MP तक नीचे की ओर सभी चित्र ठीक दिखते हैं। सेंसर का आकार आपकी तस्वीर की गुणवत्ता को सीधे सीमित नहीं करता है, लेकिन आपका लेंस करेगा। हालांकि लेंस का आकार अक्सर सेंसर के आकार (नहीं होना चाहिए) पर निर्भर करता है। लेकिन मैंने छोटे सेंसर और बहुत सारे एमपी के साथ कैमरों को देखा है, लेकिन महान लेंस (अधिक से अधिक 2cm व्यास कहते हैं) जो महान चित्रों को शूट करते हैं।
मैंने उस पर कुछ समय पहले एक लेख लिखा है । यह जर्मन में है, मुझे इसका अंग्रेजी में अनुवाद करने का समय नहीं मिला - इसके लिए खेद है। यह अधिक क्रिया है और कुछ मुद्दों (विशेषकर शोर मुद्दे) को थोड़ा और विस्तार से बताता है।
एक व्यक्तिगत पिक्सेल का आकार महत्वहीन है। संवेदनशीलता के लिए कई छोटे पिक्सेल को गणितीय रूप से एक बड़े एक में जोड़ा जा सकता है, व्यापारिक विवरण।
एक बड़े सेंसर का कैमरा, देखने के कोण के लिए, एक छोटे सेंसर कैमरे की तुलना में एक लंबी फोकल लंबाई वाला लेंस है। यह लंबा लेंस है, एक दिए गए एफ-स्टॉप के लिए, एक बड़ा भौतिक एपर्चर (परितारिका में खोलना)। यह सिस्टम में अधिक प्रकाश में प्रवेश करता है, और बेहतर कम प्रकाश प्रदर्शन के लिए खाता है। यह क्षेत्र की उथली गहराई के लिए भी जिम्मेदार है।
डिजिटल सेंसर की सतह को फोटो के साथ कवर किया गया है। ये लेंस द्वारा अनुमानित बाहरी दुनिया की छवि को रिकॉर्ड करते हैं। एक्सपोज़र के दौरान, फोटॉन सेंसर की सतह पर बमबारी के रूप में किरणें बनाते हैं। फोटॉन हिट दृश्य चमक के अनुपात में हैं। दूसरे शब्दों में, फोटॉनों जो फोटॉन हिट प्राप्त करते हैं जो दृश्य के उज्ज्वल रोशनी वाले क्षेत्रों के अनुरूप होते हैं, फोटो की तुलना में अधिक फोटॉन हिट प्राप्त करते हैं जो मंद रोशनी वाले छवि क्षेत्रों के अनुरूप होते हैं। जब एक्सपोज़र पूरा हो जाता है, तो दृश्य चमक के अनुपात में फ़ोटोज़ में एक विद्युत आवेश होता है। फिर भी, जब तक प्रवर्धित नहीं किया जाता है, तब तक सभी फ़ोटोग्राफ़ में प्रभारी की डिग्री बहुत उपयोगी है। छवि बनाने की प्रक्रिया में अगला कदम आरोपों को बढ़ाना है।
प्रवर्धन रेडियो या टीवी के आयतन को मोड़ने जैसा है। प्रवर्धन छवि संकेत की ताकत को बूट करता है लेकिन यह स्थैतिक के रूप में विकृति को भी प्रेरित करता है। डिजिटल इमेजिंग में हम इस विकृति को स्थिर नहीं कहते हैं; हम इसे "शोर" कहते हैं। प्रेरित शोर वास्तव में निश्चित पैटर्न शोर कहा जाता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि प्रत्येक फोटोसाइट में कुछ अलग विशेषताएं हैं। दूसरे शब्दों में, वे प्रत्येक भिन्न रूप से प्रवर्धन का जवाब देते हैं। इसका परिणाम यह है कि, कुछ फोटॉनों में कुछ फोटॉन हिट काले या भूरे रंग के रूप में छवि के रूप में काले रंग की होगी। यह निश्चित पैटर्न शोर है। हम एम्प्लीफिकेशन (आईएसओ को कम रखते हुए) और कैमरे में सॉफ्टवेयर का उपयोग न करके कम करते हैं।
चूंकि निश्चित पैटर्न शोर आमतौर पर उच्च प्रवर्धन के कारण होता है, इसलिए यह इस कारण से खड़ा होता है कि किसी भी फोटोसाइट पर अधिक फोटॉन हिट एक उच्च शुल्क उत्पन्न करते हैं और कम प्रवर्धन की आवश्यकता होती है। लब्बोलुआब यह है कि, बड़े इमेजिंग क्षेत्र के साथ बड़े इमेजिंग चिप स्पोर्ट फोटोग्राफ़ी होते हैं, एक्सपोज़र के दौरान अधिक फोटॉन हिट के लिए अनुमति देता है। अधिक हिट कम प्रवर्धन के लिए अनुवाद; इस प्रकार निश्चित पैटर्न शोर के कारण कम विरूपण।
एक छवि को कैप्चर करने के लिए बड़े सेंसर आमतौर पर कम रोशनी में थोड़ा खराब होते हैं। बड़े लेंस आमतौर पर बड़े सेंसर के लिए उपलब्ध होते हैं, और बड़े लेंस आमतौर पर कम रोशनी में बेहतर होते हैं यदि आप कम गहराई वाले क्षेत्र को बुरा नहीं मानते हैं।
इंटरनेट पर बहुत कुछ यह दावा करता है कि एक सेंसर द्वारा एकत्रित प्रकाश की मात्रा सेंसर के आकार के समानुपाती होती है। यह गलत है। लेंस के देखने के समान कोण को देखते हुए, सेंसर के आकार के बावजूद सेंसर पर प्रकाश की समान मात्रा का अनुमान लगाया जाएगा। यदि एक पूर्ण-फ्रेम सेंसर और एक एमएफटी सेंसर में पिक्सेल तत्वों की समान संख्या होती है, तो प्रत्येक तत्व अपने आकार के बावजूद प्रकाश की समान मात्रा का पता लगाएगा। इस बारे में सोचें: कागज़ के एक टुकड़े के पीछे धूप में कागज़ का एक टुकड़ा रखें- ऐसा कुछ नहीं होता है। कांच के पूर्वोक्त चक्र के समान व्यास के आवर्धक कांच के साथ उस कागज के एक छोटे से क्षेत्र पर प्रकाश केंद्रित करें और कागज गर्म हो जाएगा क्योंकि फोकस के क्षेत्र में ऊर्जा घनत्व बहुत अधिक है। छवि सेंसरों का भी यही हाल है; छोटे सेंसर = बड़े सेंसर की तुलना में उच्च ऊर्जा घनत्व = दोनों सेंसर पर प्रति यूनिट क्षेत्र में समान ऊर्जा। छोटे सेंसर पर अधिक शोर का कारण कहीं और है; शायद रेडियो आवृत्ति हस्तक्षेप में बारीकी से पैक छवि संवेदन तत्वों के बीच।