Technologie CCD snímače

13. června 2004
TWEET SDÍLET
Technologie CCD snímače
Digitální snímače se staly hlavním kritériem v poměřování výkonů digitálních fotoaparátů. Výrobci se nás tedy snaží neustále zaplavovat novými typy snímačů se stále vyšším rozlišením. Za vysokými čísly pixelů se však leckdy může skrývat nejeden zádrhel. Abyste dokázali číst mezi řádky reklamních letáků, je potřeba vědět, jak takový snímač vlastně funguje.

Digitální fotoaparáty se pomalu ale jistě stávají spotřebním zbožím. Okruh nových majitelů se rozrůstá a ti, co už nějaký digitál vlastní delší dobu, se poohlížejí po novém. Honba za stále lepším snímačem vám však může přinést méně užitku, než by si vaše provětraná peněženka zasloužila. Když už se poohlížíte po novém přístroji, vždy si klaďte otázku, zda nekupujete více než potřebujete.

Kolik je to mnoho?
Nevíte, kolik potřebujete megapixelů? To jsou jednoduché počty. Na Fotku 10×15 cm a prohlížení na monitoru vám bohatě stačí 2 Mpx. Se 3-4 megapixely si můžete troufnout na zhruba dvakrát tak velkou fotografii a u přístroje o rozlišení 5-6 Mpx oceníte až při velikosti zvětšeniny A4.
Rozlišení však pouze informuje o počtu buněk na CCD snímači, o jeho kvalitě vám neřekne zhola nic. Daleko větší vliv na kvalitu výsledného obrazu má totiž dynamický rozsah snímače. Čím lepší je dynamický rozsah, tím větší rozpětí jasů ve scéně jste schopni zachytit, aniž by vám jasy mizely ve "vypálené" bílé a tmavé partie se neslívaly do černé. Velký dynamický rozsah zároveň znamená větší odstup signálu od šumu a tím i lepší kvalitu při vyšším ISO.

Dobré je tedy vzít v úvahu parametry, které mají na dynamický rozsah vliv. Tím nejobecnějším je velikost buněk použitých na snímači. Jednu buňku si můžete představit jako malou nádobku. Čím větší je, tím více světla pojme. A o to tu jde. Výrobci často ve snaze směstnat na malý prostor příliš mnoho nádobek - pixelů, jsou nuceni jejich velikost značně omezit. Tím ale zároveň zhorší jejich užitné vlastnosti.

S kalkulačkou v ruce
Velikosti buněk se přístroj od přístroje liší a přesto se jim nevěnuje téměř žádná pozornost. Přitom snímač s malým počtem velkých buněk může mít daleko lepší vlastnosti než snímač s počtem buněk daleko vyšším. Názorným příkladem mohou být nejnovější přístroje s 8Mpx snímači. Jádro přístroje a optika byla většinou převzata v zájmu úspor z předchozího 5Mpx modelu. V důsledku toho musejí mít kvůli kompatibilitě optiky nové snímače stejnou velikost. Vyššího rozlišení na stejné ploše však dosáhly pouze za cenu zmenšení rozměrů buněk a tím i zhoršení náchylnosti k šumu a snížení dynamického rozsahu.

U snímačů s vysokým rozlišením navíc nastupuje ještě jeden zádrhel. Kompaktní EVF zrcadlovky jsou často vybaveny zoomy o velikém rozsahu. Uživatelé chtějí co možná největší rozsah ohnisek v jednom a vysoké rozlišení zároveň. Jenže objektivy o takovém rozsahu nedokáží ani tolik detailů vykreslit a použití vysokého rozlišení tak nemusí nutně znamenat více podrobností v obraze. Spočítat hustotu nebo velikost bodů je při tom s kalkulačkou práce na pár sekund. Stačí pouze vydělit velikost snímače počtem bodů, údaje jsou dostupné v manuálu každého přístroje nebo na internetu.

Kdo je kdo
Většina výrobců snímače CCD (Charge Coupled Devices) sama nevyvíjí a kupuje je od často stejných dodavatelů. Přesto se najdou tací, kteří vsází na vlastní vývojový model. Pojďme se tedy podívat na ty základní.
Historicky nejstarším typem snímače je CCD. Poprvé byl použit ve skenerech a kamerách již bezmála před 30 lety. Jedná se o síť miniaturních polovodičových fotobuněk, které při dopadu světla vyrábějí elektrický náboj. Náboj pak putuje v řadě až ke kraji snímače a celý cyklus se může opakovat. Vůbec první digitál na světě Sony Mavica byl vyroben roku 1981 a byl osazen CCD snímačem o rozlišení 570 × 490 pixelů.

Klepněte pro větší obrázek
Sony Mavica


Zatímco CCD se daří od nepaměti, od snímačů typu CMOS (Complementary Metal Oxid Semiconductors) v oblasti digitální fotografie nikdo příliš nečekal. Přesto se jejich vývoj stal u firmy Canon jednou z hlavních příčin pozdějšího úspěchu v této oblasti. První přístroj osazený snímačem CMOS představili v roce 1996 - jednalo se o digitální zrcadlovku Canon D30 o rozlišení 3 Mpx. Nejnovější zrcadlovka Canon D300 oplývá vysokým dynamickým rozsahem a malou spotřebou energie.

Témata článku: Technika, Technologie

Určitě si přečtěte

6 programů pro správu fotografií – skoncujte s fotonepořádkem

6 programů pro správu fotografií – skoncujte s fotonepořádkem

Desetitisíce fotek na disku ve stovkách složek, jejichž obsah je takřka nemožné ručně roztřídit – noční můra nejednoho zapáleného (a trochu líného) fotografa. Nejeden správce fotek přitom pomůže tohle peklo vyřešit.

15 časopis Computer

časopis Computer
SoftwareFotoškola
Fotografie týdne: když je všechno vzhůru nohama

Fotografie týdne: když je všechno vzhůru nohama

4 Michal Černý

Michal Černý
Fotografie týdne
Zeiss ZX1 má svoji cenu a objevila se možnost předobjednávek

Zeiss ZX1 má svoji cenu a objevila se možnost předobjednávek

4 Petr Březina

Petr Březina
ZeissKompaktní fotoaparáty