Alle digitale kameraer har en billedsensor, der fanger information til at lave et billede. Der er to primære typer billedsensorer - CMOS og CCD - og hver har sine fordele.
Hvordan virker en billedsensor?
Den nemmeste måde at forstå billedsensoren på er at tænke på det som et tilsvarende film. Når udløserknappen på et digitalkamera er deprimeret, kommer lyset ind i kameraet. Billedet udsættes for sensoren på samme måde som det ville blive udsat for et filmstykke i et 35 mm filmkamera.
Digitalkamera sensorer består af pixels, der samler fotoner (energipakker af lys), der omdannes til en elektrisk opladning af fotodioden. Til gengæld konverteres disse oplysninger til en digital værdi af analog-til-digital-konverteren (ADC), så kameraet kan behandle værdierne i det endelige billede.
DSLR-kameraer og point-and-shoot-kameraer bruger primært to typer billedsensorer: CMOS og CCD.
Hvad er en CCD-billedsensor?
Charge-koblede enhedsfølere konverterer pixelmålinger i rækkefølge ved hjælp af kredsløb, der omgiver sensoren. CCD'er bruger en enkelt forstærker til alle pixels.
CCD'er fremstilles i støberier med specialudstyr. Denne kompleksitet afspejles i deres ofte højere omkostninger.
Der er nogle forskellige fordele ved en CCD-sensor over en CMOS-sensor:
- Mindre støj og typisk billeder af høj kvalitet, især i svagt lysforhold
- Bedre dybde, fordi sensorens dynamiske område ofte er dobbelt så meget som CMOS sensorer
- Højere opløsning og lysfølsomhed
Hvad er en CMOS-billedsensor?
Komplementære metaloxid halvleder sensorer konverterer pixel målinger samtidigt, ved hjælp af kredsløb på selve sensoren. CMOS sensorer bruger separate forstærkere til hver pixel.
CMOS-sensorer bruges almindeligvis i DSLR'er, fordi de er hurtigere og billigere end CCD-sensorer. Både Nikon og Canon bruger CMOS-sensorer i deres avancerede DSLR-kameraer.
CMOS-sensoren har også sine fordele:
- Hurtigere behandlingshastighed, fordi de aktive pixler og ADC er på samme chip
- Lavere strømforbrug, så meget som 100 gange mindre end en CCD
- Integreret kamerafunktioner som automatisk eksponering, farvekodning og billedkomprimering direkte i chippen
- Forhindrer "udtværing", når et billede er overeksponeret
- Mindre dyr fremstillingsproces
- Kvaliteten er forbedret betydeligt siden introduktionen
Farvefilter Array Sensorer
Et farvefilter array er monteret på toppen af sensoren for at indfange røde, grønne og blå komponenter af lys, der falder på sensoren. Derfor kan hver pixel kun måle en farve. De to andre farver estimeres af sensoren baseret på de omgivende pixels.
Mens denne tilgang kan påvirke billedkvaliteten lidt, er det næppe mærkbar på dagens højopløsningskameraer. De fleste nuværende DSLR'er bruger denne teknologi.
Foveon sensorer
Menneskelige øjne er følsomme over for de tre primære farver af rød, grøn og blå, og andre farver udarbejdes af en kombination af de primære farver. I filmfotografering udsætter de forskellige primære farver det tilsvarende kemiske lag af film.
Tilsvarende har Foveon sensorer tre sensorlag, som hver måler en af de primære farver. Et billede fremstilles ved at kombinere disse tre lag for at fremstille en mosaik af firkantede fliser. Dette er stadig en ret ny teknologi, der er i brug på nogle Sigma-kameraer.
