1 Ноября 2023

Типоразмеры сенсоров

Сегодня практически в каждом устройстве, которое нас окружает, для различных целей используется камера. В телефонах, домофонах, автомобилях, компьютерах, на потолках офисов и на въездах на парковку висят камеры видеонаблюдения, кино снимают всё на те же камеры.

Все они отличаются, как минимум, своими размерами. Но устроены они, в большинстве своём, одинаково:

Объектив проецирует окружающий мир на светочувствительный сенсор, расположенный на текстолитовой плате. Сенсор передаёт полученные пучки света на процессоры, которые превратят свет в цифровой сигнал и передадут его далее. После всей этой магии мы увидим на экране изображение.

Сегодня мы подробно остановимся на таком важно элементе, как сенсор. А точнее на его размере. На что он влияет и насколько важен данный параметр при выборе камеры.

Сенсор видеокамеры — это электронный компонент, который регистрирует свет и преобразует его в сигналы, которые затем обрабатываются и записываются в видеоформат.

Размер сенсора указывается стандартными величинами - в дюймах. Но не в тех дюймах, которыми измеряют размеры экранов, а в видиконовских.

Видикон – это передающая телевизионная трубка с накоплением заряда, действие которой основано на внутреннем фотоэффекте. Данные устройства когда-то применялись для захвата изображения, до появления полупроводниковых матриц.

Изображение проецировалось на мишень в конце трубки. При этом диаметр трубки составлял настоящий имперский дюйм, то есть 25,4 мм, но из-за толстых стенок светочувствительная часть по диагонали составляла всего 17,3 мм.

Именно 17,3 мм является той цифрой, от которой и идут все расчёты.

Разберём пример:

Есть матрица, размеры сенсора которой составляют 6,22 мм и 4,12 мм.

Чтобы узнать диагональ данного сенсора в миллиметрах, нужно воспользоваться теоремой Пифагора или онлайн калькулятором. Вне зависимости от выбранного способа, диагональ данного прямоугольника будет составлять, примерно, 7,46 мм.

Далее переводим диагональ из миллиметров в дюймы и получаем, что она составляет 0,43” (видиконовских дюйма).

Обозначение диагоналей сенсора же указывается соотношением, например, 1/3”, 1/2.3”, 1/1.8”. То есть, количество диагоналей, которые поместятся в один видиконовский дюйм.

Следовательно, нужно посчитать, сколько раз 0,43 поместится в единицу, это, приблизительно, 2,3 раза. Соответственно типоразмер сенсора на нашей матрицы составляет 1/2.3”.

На что влияет размер сенсора?

Размер сенсора напрямую влияет на светочувствительность матрицы. Чем он больше, тем больше света может захватить каждый отдельный пиксель.

Высокое разрешение не даст качественной картинки в тёмное время, если размер сенсора будет слишком маленьким.

Разрешения в 2 и 8 мегапикселей с одним размером сенсора, будут давать разную детализацию картинки в дневное время. Но в ночное время двухмегапиксельная камера выиграет своей светочувствительностью. Даже представив себе разрешение, как обычные точки, получается, что на одном и том же прямоугольнике размещены 2 миллиона и 8 миллионов этих точек. При двух миллионах размер «точки» может быть больше, а соответственно захватит и больше света.

Значит, если Вам необходима чёткая и ясная картинка в ночное время, Вам необходимо гнаться не за разрешением, а за размером сенсора.