Матрица cmos или сони что лучше фотоаппарат
Обновлено: 07.07.2024
В аппаратуре для фото и видеосъемки, луч света, проходя через систему линз, попадает на пленку и засвечивает отдельные участки кадра с определенной интенсивностью. В цифровой технике для видеофиксации изображения, луч света, проходя через объектив и систему зеркал или призм, попадает на матрицу.
Устройство матрицы
Сложная микросхема из множества светочувствительных элементов – фотодиодов, называется матрицей и представляет собой экран небольшого размера. Изображение строится с помощью миниатюрных электронных субэлементов – пикселей. Параметры видеосенсора определяются его геометрическими размерами и количеством пикселей. Типоразмеры светочувствительного экрана камеры видеонаблюдения имеют определенное соотношение сторон и измеряются в дюймах.
Таблица 1. Метрические параметры видеосенсоров
Соотношение сторон
Формат матрицы
Диагональ, мм
Сейчас все большее распространение, в изготовлении матриц, приобретает технология CMOS или комплементарный металл-оксид полупроводник (КМОП). Именно этот метод изготовления, усовершенствованный корпорацией SONY, положен в основу матриц 1/2.7ʺ Progressive Scan CMOS и 1/2.8ʺ Starvis SONY.
Особенности матрицы 1/2.7ʺ Progressive Scan CMOS
В технологии прогрессивного сканирования, строение матрицы стандартно:
При таком расположении слоев, часть светового потока заслонена сигнальными проводниками и не регистрируется пикселями. К тому же в пикселе КМОП от 30÷50% площади занимает сопутствующая электроника.
Чувствительность матрицы здесь стандартная до 0,02 лк. Особенность технологии – прогрессивная развертка кадра, то есть за один проход луча картинка считывается построчно и выводится на экран. Такая характерность работы матрицы позволяет избежать «сдвигов» при съемке движущихся объектов. Кроме того, прекрасно передается вертикальное перемещение предмета, что тоже немаловажно при некоторых видах видеосъемок.
Благодаря своим особенностям, матрица 1/2.7ʺ Progressive Scan CMOS прекрасно себя реализует в наблюдении за быстро движущимися объектами на расстоянии до 30 м. Динамика и детали изображения получаются четкими, а низкое потребление энергии позволяет вести наблюдение круглосуточно. Для увеличения скорости передачи применяется сжатие изображения.
Особенности матрицы 1/2.8ʺ Starvis SONY
В технологии Starvis или Starlight Visibility , по которой производитель Microdigital выпускает видеокамеры, слои матрицы имеют нестандартный порядок:
слой металлизированных контактов.
Поверхность подобной матрицы фиксирует больший световой поток, так как фотоэлементы меньше заслоняются металлическими соединениями.
Контрастность камер с видеосенсором Starvis. Производитель использует в конструкции инфрокрасный фильтр для подсветки матрицы. При работе оборудования не наблюдается засветок, исключены затемнения. Особенно хорошо камера показывает себя на расстояниях свыше 50 м и даже на стометровом удалении. Качество видео отлично, как в черно-белом, так и в цветном режиме работы.
Равномерность и степень освещенности . Благодаря высокой светочувствительности до 0,0001 лк, камеры с матрицами Starvis показывают отличную освещенность на любых расстояниях воспринимаемыми видеокамерами.
Шумы в кадре. Уровень замусоренности изображения оставляет желать лучшего. С «шарпингом» и шумами компании Microdigital еще предстоит работа по дальнейшему усовершенствованию. Хотя последние разработки электронного подавления сторонних шумов дают возможность эффективного наблюдения в ночное и вечернее время на расстоянии до 50 м.
Качество и корректность цветопередачи. На любых расстояниях, камеры с матрицами Starvis, дают приемлемые результаты. Цвета различимы и не сваливаются в серые тона.
Несмотря на меньший размер матрицы, особенности ее технологии показывают отличные результаты в регистрации видеонаблюдения на больших расстояниях и, особенно, в темное время суток. Видимо, такие видеокамеры будут хороши на открытом пространстве, для фиксации цветного изображения на дальности свыше 30-50 метров.
Для рынка безопасности и контроля, видеокамеры с матрицами изготовленными по двум различным технологиям, имеют собственные ниши применения. К примеру, камеры, созданные на технологии Progressive Scan , лучше всего покажут себя на дороге при фиксации быстро движущихся автомобилей. А камеры с матрицами Starvis SONY, прекрасно проведут наблюдение за машинами на охраняемой автостоянке. И особенно в ночное время.
Наши клиенты часто обращаются к нам с вопросом какой сенсор изображения (матрица), имеет лучшую светочувствительность CMOS Sony IMX 327 или IMX 307?
На этой странице показан живой пример изображения с камер в онлайн потоковом вещании - 24x7; таким оброком наши клиенты смогут самостоятельно оценить качество получаемого изображение и сравнить светочувствительность видеокамер IMX 327; VS IMX 307;
Выбор пользователей
- Видеокамеры наблюдения с сенсорами IMX 327; VS IMX 307, получают позитивные отзывы и пользуются все больше набирающей популярностью как тип камер для лучшего уличного наблюдения.
В то же время пользователи должны понимать что между CMOS Sony IMX 327 и IMX 307; существует большая разница в светочувствительности - сенсор изображения IMX 327 превосходит на порядок в светочувствительности сенсор изображения IMX 307;
Более породно для изучения модельного ряда сенсоров изображения технологии CMOS STARVIS производства Sony, выпускаемых Sony, целенаправленно для приложений безопасности - камеры видеонаблюдения можно на этом WEB сайте таблицы CMOS Sony CCTV ссылка
Пожалуйста, сравните качество изображения с видеокамер CAICO STARLIGHT с применяемыми сенсорами изображения технологии CMOS Sony IMX 327 VS IMX 307 ;
NEW Тест 2022 сравнение ссылка
CMOS IMX 307
CMOS IMX 327
Вот еще дополнительные оценочные видео изображения
Сравните изображение с лучших по светочувствительности камер с камерами наблюдения старого поколения.
Важно! На изображении нет ИК прожектора - этот режим принудительно отключен сравнение происходит только в видимом глазам человека диапазоне источника света. Такой режим работы обеспечивает большую оценку светочувствительности сенсоров изображения нового поколения с широко применяемыми ранее типами датчиков изображения камер наблюдения.
- Для удобства просмотра включите на 2 канале трансляции изображение на весь экран - в этом случае будут показываться одновременно все каналы трансляции.
Обратите внимание что изображение с IP камер отстает от реального время события на несколько секунд от камер HD сегмента, что свой свойственно для всех типов IP камер наблюдения.
*Изображение можно просматривать одновременно на всех каналах либо выборочно - размер экрана доступен к полноэкранному просмотру кнопка находиться в нижнем правом углу полноэкранное изображение.
**Пояснение к трансляции:
Канал 1. Камера CAICO 2Mpix Модель: DSV 40A
Канал 2. Камеры CAICO 2021-22 года ссылка
Канал 3. Камера CAICO 2Mpix Модель :FYA404
Канал 4. Камеры наблюдения выпускаемые до 2017-18 года
Обратите внимание камера работающая на 5 канале имеет не сопоставимо худшие параметры - подобные камеры сегодня применяют 90% всех пользователей. Видеокамеры наблюдения старого поколения выпущенные до 2017 года могут работать в ночное время только в черно-белом стандарте с дополнительным применением ИК - прожектора служащего источникам освещения для ночной работы камеры наблюдения.
Вот еще одна сравнительная демо запись
Сравнение освещенности это - видео снято с телефона IPHONE 7 и служит, как наглядный пример уровня освещенности, который находиться в переделах значений 0,01-008lux; как видно на видео ниже обычные камеры неспособны захватывать изображение в цвете при столь низком освещении.
- Общепринято в аналогичных случаях условиях освещенности камерах используется ИК - прожектор и чёрно - бел изображение, в то время как видеокамеры следующего поколения STARLIGHT способны захватывать изображение в цвете при аналогичной сложной освещенности на объекте наблюдения.
NEW Новое поступление 2021 г.
Обновление модельного ряда видеокамер CAICO, с сенсорами изображения CMOS Sony IMX 307 / 327; Улучшена микроэлектронная база видео модулей - произведено обновление и оптимизация настроек программного обеспечения.
CAICO [Кейко] видеокамеры это оптимально доступное видеонаблюдение с новыми светосильными сенсорами изображения IMX 307; IMX 327. Выбор пользователей и наших постоянных клиентов сделавший свой выбор в 2019 году в пользу видеокамер следующего поколения, как лучшего 2Mpix решения для уличного наблюдения.
Покупая светосильные камеры наблюдения помните, что конечный результат зависит от всех компонентов применяемых в камере и наличие заявленного сенсора изображения не является единственным и законченным решением.
NEW 2021-22
Наши рекомендации
Новые возможности удобно практично — класс HI-TECH
Лучший видеорегистратор которым вам приходилось когда — либо пользоваться, прямой удаленный вход в программное обеспечение — оптимальный эффект полного присутствия — буквально на кончиках ваших пальцев как далеко вы бы не находились.
- То что может позволить себе только CAICO
- Прямой удаленный вход полный контроль
- Эффект полного присутствия как далеко бы Вы не находились
- Класс HI-TECH
NEW 2022
Рекомендуемые новинки 2020 новый видеорегистратор наблюдения CAICO 4K Ultra HD 8Mpix
ULTRA HD 4K Multiplexer - этот новейшей разработки видео рекордер мультиплексор, видеонаблюдения, работает со следующими типами камер видеонаблюдения BNC: аналоговые CCTV, Ultra AHD, Ultra HD-TVI, HD-CVI, IP+VRIP 360 Panоramic камеры+температурные камеры.
Качество изображения видеокамеры во многом зависит от используемого в ней светочувствительного сенсора (матрицы). Ведь поставь хоть лучший процессор для оцифровки видео – если на матрице получено плохое изображение, хорошим оно уже не станет. Попытаюсь популярно объяснить, на что следует обращать внимание в характеристиках сенсора камеры видеонаблюдения, чтобы потом не было мучительно больно при взгляде на изображение…
Тип матрицы
В интернете вы наверняка найдете информацию о том, что в камерах видеонаблюдения применяются CCD (ПЗС, прибор с зарядовой связью) и CMOS (КМОП, комплементарная структура металл-оксид-полупроводник) светочувствительные матрицы. Забудьте! Давно остался только CMOS, только хардкор.
CCD матрицы, при всех их достоинствах (лучшая светочувствительность и цветопередача, меньший уровень шумов) – уже практически не используются в видеонаблюдении. Потому что сам принцип их действия CCD матриц – последовательное считывание заряда по ячейкам – слишком медленный, чтобы удовлетворить запросы быстрых современных видеокамер высокого разрешения. Ну и самое главное CCD дороже в производстве, а в условиях современной высококонкурентной среды на счету каждая копейка прибыли. Вот почему все ключевые производители сосредоточились на выпуске именно CMOS матриц.
Осталось производителей, между прочим, не так и много. Крупнейшими, по состоянию на начало 2017 года, являются компании: ON Semiconductor Corporation (в свое время поглотившая известную профильную компанию Aptina), Omnivision Technologies Inc., Samsung Electronics и Sony Corporation. Кроме того, матрицы для собственных нужд производит, например, компания Canon, Hikvision.
Конкуренцию старым брендам пытаются создать молодые, полные энтузиазма и денег китайские чипмейкеры «второго эшелона», вроде компании SOI (Silicon Optronics, Inc.) и др. Трудно сказать, выживет ли молодая поросль, когда на рынке CMOS сенсоров наступит насыщение и станет слишком тесно. Но в любом случае в этом сегменте не исключено появление новых игроков и обострение борьбы, ведь наладить производство CMOS сенсоров не слишком и сложная по современным меркам задача.
Крупные мировые бренды типа Hikvision или Dahua обычно предпочитают работать с производителями матриц первого эшелона или собственными. Локальные же ведут себя по разному. Например, Tecsar даже в недорогих камерах использует матрицы с хорошей репутацией от ON Semiconductor, Omnivision и Sony. В в ассортименте других “народных” марок, например Berger, широко представлены сенсоры SOI и т.д.
Как делаются матрицы цифровых камер
Лидерские качества CMOS
CMOS технология предусматривает размещение электронных компонентов (конденсаторов, транзисторов) непосредственно в каждом пикселе светочувствительной матрицы.
Структура пикселя и CMOS матрицы
Это уменьшает полезную площадь светочувствительного элемента и снижает чувствительность, плюс активные элементы повышают уровень собственных шумов матрицы. Зато технология позволяет осуществлять преобразование заряда светочувствительного элемента в электрический сигнал прямо в матрице и гораздо быстрее сформировать цифровой сигнал изображения, что критично для видеокамер. Именно поэтому CMOS лучше подходят для камер видеонаблюдения, где требуется быстрая смена кадров.
Принцип работы CCD и CMOS матриц
Плюс возможность произвольного считывания ячеек CMOS матрицы дает возможность буквально «на лету» изменять качество и битрейт получаемого видео, что невозможно для CCD. А энергопотребление CMOS-решений ниже, что тоже немаловажно для компактных камер наблюдения.
Да будет цвет
Для получения цветного изображения матрица разлагает световой поток на составляющие цвета: красный, зеленый и синий. Для этого используются соответствующие светофильтры. Разные производители варьируют размещение и количество светочувствительных элементов разного цвета, но суть от этого не меняется.
Принцип формирования изображения на светочувствительной матрице:
Р – светочувствительный элемент
Т — электронные компоненты
Как устроен и работает КМОП сенсор камеры можно также посмотреть на этом видео от Canon:
CMOS матрицы всех производителей базируются на вышеописанных общих принципах, отличаясь лишь в деталях реализации на кремнии. Например, в погоне за дешевизной и сверхприбылью, чипмейкеры стараются выпускать матрицы как можно меньшего размера. Расплата за это неизбежна…
Почему большой – это хорошо
Типоразмер (или другими словами формат) матрицы обычно измеряют по диагонали в дюймах и указывают в виде дроби, например 1/4", 1/3", 2/3", 1/2 дюйма и др.
Первое правило выбора лучшей матрицы довольно простое: при одинаковом количестве пикселей (разрешении), чем больше физические размеры сенсора – тем лучше. У большей матрицы крупнее пиксели, а значит, она улавливает больше света. Пиксели большей матрицы расположены менее тесно, а значит меньше влияние взаимных помех и ниже уровень паразитных шумов, что напрямую влияет на качество получаемого изображения. Наконец, более крупная матрица позволяет получить большие углы обзора при использовании объектива с одним и тем же фокусным расстоянием!
Светочувствительная матрица производства ON Semicondactor для камер видеонаблюдения
Светочувствительная матрица, установленная на плате видеокамеры
Увы, большеформатные матрицы в массовых камерах видеонаблюдения сейчас практически не используются в силу дороговизны и самих матриц, и объективов для них, которые должны иметь более крупные линзы и, соответственно, габариты и стоимость. На сегодня в камеры устанавливают в основном матрицы типоразмера 1/2" – 1/4" (это самые крошечные). Выбирая камеру, нужно четко понимать, что покупая ультрадешевую модель с 1/4" матрицей производства SOI и крохотным объективом с пластиковыми линзами сомнительной прозрачности, вы не сможете создать систему видеоконтроля приемлемого качества, на которой можно было бы хорошо различать небольшие детали отснятых событий, особенно при съемке в условиях слабой освещенности.
Выбирая же камеру с матрицей Sony типоразмера 1/2.8" вы априори получите гораздо лучший результат по качеству видео, камеру с такой матрицей уже вполне можно использовать в профессиональной системе видеонаблюдения. И чувствительность у такой камеры будет заведомо выше, что позволит лучше снимать в условиях слабой освещенности: в плохую погоду, в сумерках, в полутемном помещении и т.п. С увеличением разрешения при том же размере матрицы светочувствительность падает, и это тоже нужно учитывать при выборе. Для камеры, установленной в темной подворотне у черного хода, имеет смысл выбрать матрицу с меньшим разрешением и более высокой чувствительностью, чем камеру ультравысокого разрешения с низкой чувствительностью матрицы на которой из-за шумов ничего нельзя будет толком различить.
Светочувствительность
Светочувствительность матрицы определяет возможность ее работы в условиях слабого окружающего освещения. С точки зрения физики это выглядит совсем банально: чем меньше световой энергии достаточно для получения изображения матрицей, тем выше ее светочувствительность. Но! Будем откровенны, гнаться за высокой чувствительностью уже особо не стоит. Дело в том, что современные камеры видеонаблюдения благополучно переходят в режимы «день/ночь», при снижении освещенности переводя матрицу в режим черно-белого изображения с более высокой чувствительностью. Плюс автоматическое включение инфракрасной подсветки дает камерам возможность отлично снимать даже в полной темноте. Например, в закрытом помещении без окон и с выключенным светом, когда об уровне какой-то внешней освещенности даже речи нет. Светочувствительность остается критичной для камер лишенных ИК подсветки, но использовать такие в современном видеонаблюдении – почти моветон. Хотя корпусные модели без подсветки все еще продаются, конечно.
Сравнение матриц разных производителей
Вообще правило таково: чем выше освещенность, тем лучше снимет матрица и, соответственно, камера. Поэтому не рекомендуется ставить камеры по полутемным закоулкам, даже если у них хорошая чувствительность. Имейте в виду, что в спецификации матриц камер обычно указывается минимальный уровень освещенности, когда можно зафиксировать хоть какое-то изображение. Но никто не обещает, что это изображение будет хотя бы приемлемого качества! Оно будет отвратительным в 100% случаев, на нем с трудом можно будет что-либо разобрать. Для достижения хотя бы удовлетворительного результата рекомендуется снимать как минимум при освещенности хотя бы в 10-20 раз большей, чем минимально допустимая для матрицы.
Производители придумали ряд технических решений, чтобы улучшить чувствительность CMOS матриц и снизить потери света в процессе фиксации изображения. Для этого в основном используется один принцип: вынести светочувствительный элемент как можно ближе к микролинзе матрицы, собирающей свет. Сначала компания Sony предложила свою технологию Exmor, сократившую путь прохождения света в матрице:
Затем прогрессивные производители дружно перешли на использование матриц с обратной засветкой, позволяющей не только сократить путь света сквозь матрицу, но и сделать полезную площадь светочувствительного слоя больше, разместив его над другими электронными элементами в ячейке:
Технология обратной засветке дает камере максимальную чувствительность. Отсюда вывод – «при прочих равных условиях» лучше приобрести камеру использующую матрицу с обратной засветкой, чем без таковой.
Для улучшения изображения в условиях слабого освещения для слабочувствительных дешевых матриц производители камер могут использовать различные ухищрения. Например, режим «медленного затвора», а говоря проще – режим большой выдержки. Однако «размазывание» контуров движущихся объектов уже на этапе фиксации изображения матрицей в таком режиме не позволяет говорить о мало-мальски качественной видеосъемке, поэтому такой подход совершенно неприемлем в охранном видеонаблюдении, где важны детали.
Определенным прорывом в качестве изображения стало появление технологии Starlight, впервые появившейся в камерах Bosch в 2012 году. Эта технология, благодаря комбинации огромной светочувствительности матрицы (порядка 0,0001 — 0,001 люкс) и очень эффективной технологии шумоподавления позволила получать очень качественное цветное изображение с видеокамер в условиях слабой освещенности и даже в ночное время.
Тогда как традиционный способ преодоления слабой освещенности – использование ИК подсветки – дает возможность получить четкое изображение лишь в монохромном режиме (оттенках серого), камеры с технологией Starlight позволяют получить цветную картинку, обладающую гораздо большей информативностью. В частности, при слабой освещенности система видеонаблюдения с технологией Starlight легко сможет различать цвета автомобилей, одежды и др. важные признаки.
Вот демонстрация технологии Starlight в действии:
При выборе камеры видеонаблюдения обязательно обращайте внимание на характеристики матрицы, а не только ее разрешение. Ведь от этого в значительной степени будет зависеть качество изображения, а следовательно и полезность камеры. В первую очередь следует обращать внимание на надежный бренд, типоразмер и разрешение матрицы, светочувствительность принципиальна лишь для камер лишенных ИК-подсветки.
Очень рекомендую брать камеру с матрицей, по которой можно найти вменяемый даташит с подробной информацией, а не покупать кота в мешке. Например, вы легко найдете спецификации на матрицы производства ON Semiconductor, Omnivision или Sony. А вот мало-мальски подробных характеристик матриц SOI не сыскать днем с фонарем. Возникает подозрение, что производителю есть что скрывать…
А общий итог такой: CMOS матрицы безоговорочно победили в устройствах видеонаблюдения и в ближайшем будущем не собираются сдаваться какой-либо конкурирующей технологии.
От Никона рекомендуется D850, а от Sony - a7R m2 (а7S m2). Оба аппарата являются топовыми моделями и каждый из них хорош по-своему. я бы взял оба. Если бы мог.
Пожалуйста!
Хм, а по моему на сегодня Все фотоаппараты используют усовершенствованную матрицу SMOS+APS
Не, CMOS и APS-C - гавно. Бери только матрицу BSI.
Камеры от никона и сони уже посоветовали.
По моему вы попутали технологию (СМОС) и формат (APS-C)- матриц, конкретизируйте что вас интересует.
CMOS - это технология изготовления матриц, сейчас к слову других и не бывает, APS-C - формат матрицы, то есть м. б. CMOS матрица формата APS-C
CCD ( устаревшая технология) это микросхема, которая состоит из светочувствительных фотодиодов; она создана на кремниевой основе. Особенность ее работы заключается в принципе действия устройства с зарядовой связью.
CMOS( современная технология ) матрица – это прибор, созданный на основе полупроводниковых полевых транзисторов, имеющих изолированный затвор с каналами различной проводимости.
-
APS-C и Full Frame это размеры матриц
APS-C это кроп ( огрызок, обрезанная матрица )
Full Frame - полноразмерная матрица
-
На основе APS-C матриц выпускается большинство любительских фотиков, эти камеры как правило дешевле своих старших собратьев, фотоаппаратов с полноразмерными матрицами
(Full Frame)
-
Так что фотоаппарат с APS-C матрицей может быть как CMOS, так и с CCD технологией, равно как и Full Frame может быть и CMOS и CCD .
Скажу больше, даже камеры среднего формата, матрица которых больше, чем полный кадр ( Medium Format ) в частности камеры легендарной Leica до недавнего времени выпускались с CCD матрицей .
-
По мнению многих фотографов матрицы CCD обладают лучшей цветопередачей, но при этом сильнее чем современные CMOS сенсоры шумят.
CMOS - это тип, а APS-C - это размер. Поэтому один экземпляр фотоаппарата который вы купите будет, и CMOS, и APS-C одновременно. Фирмы Nikon и Sony не находятся в отношениях "хуже-лучше". Потребителю-чайнику нет разницы в том, какая лейба будет на его фотоаппарате, фотографии все равно у него будут получаться только плохие, без вариантов! :)
Вы сравниваете тёплое с мягким. Первое - это тип изготовления матрицы, второе - её размер. Ваш вопрос уровня, "подскажите какой автомобиль мне купить седан или красный". Камеру при таком выборе взял бы никон из-за очень развитого вторичного рынка, где легко продавать-покупать оптику. Сони в целом не хуже, но у нас в стране рынок несколько поменьше.
Вопрос абсурден, так как CMOS - это тип матрицы, а APS-C - типоразмер, в простонародье завущийся, как кроп полтора.
А если я вам покажу фотоаппарат, в котором матрица одновременно и CMOS, и APS-C, это порвёт вам шаблон? ;)
Про то, что CMOS это тип матрицы, а APS-C это размер вам уже неоднократно написали выше.
По поводу покупки камеры. Посмотрите Никон Д3300,или Кэнон 100Д.
Сравниваете кислое с мягким.
Как неоднократно указывалось выше, CMOS - это тип матрицы, а APS-C - это указание её размера. Т. е. APS-C может быть типа CMOS.
Что касается второй части вопроса, то у этих фирм есть много моделей фотоаппаратов, надо сравнивать конкретные модели.
Сейчас все матрицы делают только CMOS, а лучшие фотоаппараты - это fujifilm
Могу посоветовать посмотреть Canon 100d/200d - и матрицы свежие и сами модели компактные
Читайте также: