СВЕТОЧУВСТВИТЕЛЬНЫЕ МАТРИЦЫ <<---
--->> КОНСТРУКЦИЯ ЦИФРОВОГО ФОТОАППАРАТА

Две качественные характеристики, напрямую влияющие на качество снимков, - динамический диапазон сенсора и разрядность цвета. Первая из этих характеристик отражает способность матрицы передавать световые оттенки,  вторая относится не только собственно сенсору, но аналого-цифровому преобразователю, переводящему электрические сигналы выводов матрицы в цифровой код.

Динамический диапазон - это количество оттенков серого (то есть уровней яркости), которые способен различить светочувствительный материал (фотопленка или сенсор цифровой камеры) между абсолютно черным и абсолютно белым цветом. Чем выше динамический диапазон, тем выше достоверность изображения на экспонированном носителе. Самым высоким динамическим диапазоном обладает негативная фотопленка. Поэтому до сих пор, несмотря на достижения цифровых технологий, для демонстрации фильмов кинотеатрах используются обычные пленочные, не цифровые проекторы. Динамический диапазон фотобумаги, даже очень высококачественной, на порядок (то есть примерно в десять раз) ниже, чем у фотопленки. Чтобы получить цветную фотографию максимального качества, следует применять обращаемую пленку, а еще лучше печатать слайды контактным способом с негатива на негативную же пленку. Бумажный отпечаток никогда не сравнится по качеству изображения (точности цветопередачи, количеству дета-лей) со слайдом.

Среди цифровых устройств наибольшим динамическим диапазоном обладают барабанные сканеры, которые применяются в полиграфии и стоят десятки тысяч долларов. Динамический диапазон планшетных сканеров CCD гораздо меньше, но еще меньше динамический диапазон сенсоров цифровых фотоаппаратов. У самых дорогих профессиональных фотоаппаратов этот показатель лишь приближается к уровню фотобумаги на основе серебра.

Качество цветопередачи цифрового фотоаппарата выражается разрядностью цвета. Разрядность цвета — это сумма значений разрядности оцифровки каждого цветового канала. К примеру, каждый цветовой канал большинства матриц цифровых фотоаппаратов любительского класса способен зафиксировать 256 оттенков (или градаций) серого, что составляет 8 битов. В этом случае разрядность сенсора будет 8 + 8 + 8 = 24 бита, по 8 битов на каждый цветовой канал (красный, зеленый, голубой). В принципе, 24-битного представления цвета вполне достаточно для получения качественного фотоснимка, поскольку в этом случае АЦП камеры выдаст снимок, содержащий 16,7 млн. цветовых оттенков.

Но в продаже можно встретить камеры как с более высокой разрядностью кодирования цвета — по 10 или 12 битов на канал, так и с низкой — по 4 или 6 битов на канал. Избыточная разрядность — до 36 битов (то есть по 12 битов на канал) используется в профессиональных камерах, предназначенных для получения снимков с максимально достоверной цветопередачей. Хотя сегодня сенсорами с повышенной разрядностью цветового кодирования оснащают и камеры любительского класса. А матрицы с пониженной разрядностью в 12 или 16 битов устанавливают в самые дешевые Web-камеры с функцией работы в качестве автономного фотоаппарата и в камеры начального уровня с сенсорами CMOS.

Матрица светочувствительных элементов не только самая сложная и самая дорогая деталь цифрового  фотоаппарата, но и самая уязвимая. Она подвержена старению (электрохимическому износу) и, как следствие, изменениям светочувствительности, а также, по всей видимости, выходу из строя отдельных ячеек. Если на естественное старение матрицы владелец фотоаппарата не может повлиять никак, то возможность уберечь сенсор от нежелательных воздействий окружающей среды и тем самым продлить срок службы фотоаппарата в целом у него есть.

Как любое сложное электронное устройство, состоящее из множества микроскопических элементов, сенсор цифровой камеры боится резких температурных перепадов, при которых в материале подложки и пленочных слоях оптических фильтров возникают внутренние деформации, а на поверхности сенсора образуется конденсат. Если пленочная камера, особенно механическая, способна работать при очень низких температурах (Nikon FM-3, к примеру, работает при температуре до -40° по Цельсию, что проверено на практике), то цифровой фотоаппарат при отрицательных температурах работать не будет. Во-первых, даже на легком морозе сенсор цифровой камеры может изменить светочувствительность в сторону уменьшения. Во-вторых, изображение на встроенном контрольном дисплее станет слишком светлым и малоконтрастным, чтобы пользоваться дисплеем в качестве видоискателя. В-третьих, пострадают элементы питания (литиевые аккумуляторы при температуре — 10° могут попросту взорваться).

Если возникает необходимость снимать цифровой камерой при низких температурах, следует позаботиться о надежной защите фотоаппарата. Камеру следует держать в тепле, под верхней одеждой, вынимая фотоаппарат для съемки и тут же пряча его под шубу или пальто. Работа со штативом или неторопливое кадрирование исключаются. В крайнем случае следует воспользоваться утепленным меховым или тканевым чехлом. Но при этом надо помнить, что остывшая камера при перемещении в тепло (даже под шубу) тут же покроется капельками влаги. Из замерзшей камеры надо немедленно удалить элементы питания или аккумулятор и убрать фотоаппарат в чехол до того момента, пока температура не выровняется. В противном случае на поверхности сенсора и линзах объектива могут образоваться капли влаги, которые приведут к короткому замыканию электрических цепей камеры и иным неисправностям.