Poznaj rodzaje matryc | Poradnik Media Expert

Poradniki Eksperta

Żaden aparat fotograficzny nie może obejść się bez matrycy. Stało się to w momencie, gdy aparaty cyfrowe zaczęły wypierać przestarzałe technologie filmowe. Matryca kamery to jeden z głównych elementów, bez którego działanie urządzenia jako całości jest niemożliwe, ponieważ jej rola w procesie rejestracji obrazu jest kluczowa. To właśnie matryca odpowiada za jakość przyszłego zdjęcia, odwzorowanie kolorów, wyrazistość, pełnię kadru. Podobnie jak inne ważne elementy sprzętu fotograficznego, matryca posiada szereg podstawowych parametrów, które zwykle przyjmuje się jako wskazówkę przy wyborze konkretnego modelu. Jedną z nich jest rozmiar czujnika – od wielkości matryc zależy jakość zdjęć.

Matryca aparatu cyfrowego to przede wszystkim chip. Przetwarza on promienie świetlne, które po załamaniu w systemie soczewek i luster padają na matrycę światłoczułą. W wyniku takiej transformacji uzyskuje się sygnał elektryczny, który jest wyświetlany w postaci cyfrowej, tworząc obraz. Za cały proces odpowiadają specjalne czujniki umieszczone na samej płytce. Im większa liczba sensorów wrażliwych na światło, tym większa rozdzielczość, a w konsekwencji jakość końcowego obrazu.

Rodzaje matryc światłoczułych

Istnieją różne podziały matryc światłoczułych. Jednym z nich jest technologia, według której matryca jest zbudowana. Jako pierwsza powstała matryca CCD (ang. charge-coupled device), skonstruowana pod koniec lat sześćdziesiątych ubiegłego wieku dla celów naukowych. Do dziś wielu producentów aparatów nadal ją stosuje, ale jest ona wypierana przez nowocześniejsze konstrukcje – CMOS (ang. Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) czy CMOS BSI (ang. „Backside Illumination” – oświetlenie od tyłu). Innym modelem czujnika CMOS, opracowanym na potrzeby systemu 4/3 jest matryca Live MOS, który oferuje jakość obrazu porównywalną z sensorem CCD o pełnoklatkowej transmisji danych i jednocześnie charakteryzuje się niższym zużyciem energii, właściwym dla sensora CMOS. Są też matryce, w których piksele są ośmiokątne – Super CCD czy Super CCD SR (o podwyższonej dynamice barwnej), w których każdy ośmiokątny piksel składa się z dwóch fotodiod, zamiast jednej. Z kolei matryca X-Trans charakteryzuje się wysoką rozpiętością tonalną i dynamiczną oraz bardzo dobrym odwzorowaniem kolorów. Zastosowany został w tym przypadku nieregularny rozkład filtrów barwnych. Dzięki takiemu rozwiązaniu dla matryc X-Trans nie występuje zjawisko prążków mory, więc nie trzeba instalować filtra dolnoprzepustowego, który może obniżać jakość wyjściowego obrazu. Warto wiedzieć, że istnieją także matryce FOVEON X3, w których trzy odrębne warstwy odpowiadają za rejestrację osobnych barw z przestrzeni RGB, ale nie są one zbyt powszechne na rynku.

Aparaty w naszej ofercie:

Wielkości matryc światłoczułych

Sama matryca składa się z ponad miliona elementów, które przekształcają strumień świetlny pochodzący z obiektywu. W charakterystyce każdego modelu aparatu można znaleźć taki parametr płytki matrycy jak ilość elementów światłoczułych czy rozdzielczość matrycy mierzona w megapikselach. Jeden megapiksel to milion światłoczułych czujników, które wychwytują promienie załamane w obiektywie. Oczywiście im więcej tych czujników, tym lepsze zdjęcie zostanie wykonane.

Istnieje też odwrotna zależność. Jeśli fizyczny rozmiar matrycy jest mniejszy, to liczba megapikseli powinna być proporcjonalnie mniejsza, inaczej nie da się uniknąć efektu dyfrakcji: zdjęcia będą rozmyte, bez wyrazistości. Rozmiar pikseli jest bezpośrednio związany z rozmiarem matrycy i wpływa głównie na fizyczną wielkość matrycy. Im większa ilość megapikseli przy prawidłowych proporcjach wymiarów matrycy, tym więcej promieni światła można na nią złapać.

Wielkości matryc to jedne z najważniejszych ich parametrów. Zazwyczaj ten parametr jest wyrażony w calach (i ułamkach cali). Jednak rzeczywiste wymiary czujnika różnią się od wartości ułamkowej, co często powoduje zamieszanie wśród użytkowników. Ta praktyka sięga lat 50. z czasów kineskopów telewizyjnych i nadal jest standardem. Popularne okrągłe tubusy kamer wideo o średnicy 1 cala mają prostokątny obszar światłoczuły o przekątnej około 16 mm, więc czujnik cyfrowy o przekątnej 16 mm jest odpowiednikiem 1 cala.

Innym sposobem na określenie wielkości matryc światłoczułych jest ich porównanie do standardowej klatki filmu małoobrazkowego. W ten sposób matryca odpowiadająca rozmiarem klatki 24 × 36 mm określana jest mianem matrycy pełnoklatkowej lub FF (ang. full frame). Matryce te stosowane są przede wszystkim w profesjonalnych lustrzankach cyfrowych. Jednak im bardziej jest czuła matryca, a zatem zawierająca więcej czujników przechwytujących światło, tym także jest droższa w produkcji. Z drugiej strony – smartfony, aparaty kompaktowe, lustrzanki amatorskie czy bezlusterkowce nie wymagają tak dużych matryc. Dlatego skonstruowane zostały matryce mniejsze rozmiarem, jednak równie czułe, jak pełnoklatkowe. To matryce z tak zwanym przycięciem (ang. crop factor). Crop jest wskaźnikiem przycięcia matrycy, który mierzy stosunek przekątnej standardowej klatki filmu 35 mm do przekątnej przyciętej matrycy. Najpopularniejszymi współczynnikami przycięcia są K = 1,3, 1,5, 1,6, 2,0. Na przykład K = 1,6 oznacza, że przekątna matrycy aparatu jest 1,6 razy mniejsza w przypadku przekątnej matrycy pełnoklatkowej lub przekątnej filmu 35 mm. Aparaty z przyciętą matrycą to zazwyczaj APS-C ze współczynnikiem K = 1,5-1,6 lub aparaty APS-H z K = 1,3.

Wielkości matryc według zastosowania

• Matryca 1 2/3 cala – występuje w aparatach kompaktowych. Jej przekątna wynosi nieco ponad 7 mm. Powiększenie względem pełnej klatki: 5,62x.

• Matryca 1-calowa – tego typu matryce znajdziemy najczęściej w aparatach kompaktowych z wyższej półki, a czasem również w tanich bezlusterkowcach. Jej przekątna to już 16 mm. Powiększenie względem pełnej klatki: 2,7x.

• Matryca 4/3 – stosowana najczęściej w aparatach z wymienną optyką. Jej przekątna wynosi ponad 22 mm, a rozmiary takie zapewnią dobrą jakość zdjęć. Powiększenie względem pełnej klatki: 2x.

• Matryca APS-C – najpopularniejsza matryca, montowana w większości lustrzanek i bezlusterkowców zarówno z niższej półki, jak i w wyższych modelach. Jej przekątna to już 27 mm. Powiększenie względem pełnej klatki: 1,5x (1,6x dla Canona).

• Matryca pełnoklatkowa (35 mm) – jej wielkość odpowiada wielkości klatki filmowej 35 mm, stąd też pochodzi nazwa matrycy.

Powrót