Jak si vybrat kompakt: snímací čipy
27.5.2010, Milan Šurkala, článek
Téma tohoto měsíce je věnováno kompaktům. V dnešním článku se podíváme, jak si vybrat ten pravý, resp. jak z výběru hned vyloučit ty horší. Zkusíme si rozebrat některé z mýtů digitální fotografie a podívat se, zda jsou vůbec pravdivé nebo nikoli.
Kapitoly článku:
- Jak si vybrat kompakt: snímací čipy
- CMOS nebo CCD? A co Super CCD?
- Rozlišení, velikost čipu, technologie, závěr
Dalším často diskutovaným tématem je volba mezi CMOS a CCD čipem. Těch technologií je ale mnohem více.
CCD čip má výhodu v minimálním šumu na nejnižších citlivostech, nicméně s vyšší citlivostí ISO šum rychle roste. Vzhledem ke způsobu čtení, kdy se jednotlivé řádky čtou postupně, není možno dosáhnout rychlého sekvenčního snímání. Ono přečtení jednoho snímku totiž chvíli trvá. CMOS čip má v tomto velkou výhodu, neboť dokáže číst každý řádek zvlášť, a tedy i podstatně rychleji. U každé buňky je zesilovač, což se ale bohužel projevuje na vyšším šumu.
CCD čip, dobrá klasika
CMOS čipy také trpí na malou efektivitu, spousta dopadeného světla ke světlocitlivé buňce vůbec nedojde. Dnes se začaly používat CMOS čipy s BSI technologií, jejímž výsledkem je podstatně kratší vzdálenost mezi povrchem čipu a samotnými světlocitlivými buňkami. Díky tomu je citlivost takového čipu podstatně vyšší, hovoří se až o dvojnásobku. Veřejnost na základě těchto čísel předurčila CCD čipům konec. Praxe ale ukázala, že tato technologie teprve dorovnala velkou propast mezi "kompaktními" CMOS a CCD čipy.
CMOS, připraven k útoku na CCD
CMOS BSI čipy na nižších citlivostech stále šumí docela hodně, nicméně s vyššími citlivostmi šum příliš neroste a např. na středních citlivostech ISO 400 a ISO 800 dávají CMOS BSI čipy lepší obraz než CCD. Výhodou CMOS čipů je ale velmi rychlé sekvenční snímání, nezřídka i 10 snímků za sekundu v plném rozlišení. Některé kompakty Casio údajně umí i 40 snímků za sekundu jen ve velmi lehce sníženém rozlišení. Rychlé sekvenční snímání se používá např. ke snímání plynulých panoramat nebo pro HDR režim. Fotoaparát vyfotí dvě nebo tři fotografie s různou expozicí a ty složí dohromady.
Super HAD CCD, lepší CCD od Sony
Další možností je Super HAD CCD. Tyto čipy používá ve svých digitálních fotoaparátech společnost Sony. Jedná se v podstatě o standardní CCD čip, který je doplněn o dvojici mikročoček před každou světlocitlivou buňkou. To dovoluje zvýšit množství světla, které dopadne na fotodiodu. Podstatou jsou tedy menší ztráty při přenosu světla do nitra čipu. Výsledkem je větší citlivost, a tedy i nižší šum.
Super CCD EXR čip od Fujifilmu
Fujifilm nabízí v některých kompaktech Super CCD EXR čipy. Ty mají relativně velkou úhlopříčku a díky své konstrukci mají opravdu velmi nízký šum. EXR čip navíc umí snížit své rozlišení na polovinu, čímž de facto každý pixel zvětší svou plochu dvojnásobně, a to opět sníží šum. Druhou možností EXR čipu je technologie rozšiřování dynamického rozsahu, kdy polovina pixelů snímá s nastavením na světlé části snímku (např. oblohu, kterou dobře prokreslí bez přepalů) a druhá polovina na stíny (třeba na krajinu tak, aby byla dobře prokreslena a nebyla tmavá). V podstatě jde opět o HDR režim, ale v polovičním rozlišení.
CCD 1/2,33", 12 MPx
CCD 1/2,33", 10 MPx (tentýž fotoaparát, jen s menším rozlišením)
CMOS 1/2,4", 9 MPx
CMOS BSI 1/2,4", 10 MPx
Super HAD CCD 1/2,33", 10 MPx
Super CCD EXR 1/2", 10 MPx
Toto je jen malá ukázka detailů z různých čipů. Bohužel nemám k dispozici RAWy, tak jsem alespoň vybral ty fotoaparáty, které mají nejméně ovlivněný obraz odšumováním. Je vidět, že už lehké zvýšení rozlišení u CCD je často vykoupeno silnějším odšumování a slabšími detaily nebo ostrostí. Snímá-li přístroj do formátu RAW, můžete toto často velmi agresivní zpracování obejít a udělat si vlastní, často i lepší.
CCD čip má výhodu v minimálním šumu na nejnižších citlivostech, nicméně s vyšší citlivostí ISO šum rychle roste. Vzhledem ke způsobu čtení, kdy se jednotlivé řádky čtou postupně, není možno dosáhnout rychlého sekvenčního snímání. Ono přečtení jednoho snímku totiž chvíli trvá. CMOS čip má v tomto velkou výhodu, neboť dokáže číst každý řádek zvlášť, a tedy i podstatně rychleji. U každé buňky je zesilovač, což se ale bohužel projevuje na vyšším šumu.
CCD čip, dobrá klasika
CMOS čipy také trpí na malou efektivitu, spousta dopadeného světla ke světlocitlivé buňce vůbec nedojde. Dnes se začaly používat CMOS čipy s BSI technologií, jejímž výsledkem je podstatně kratší vzdálenost mezi povrchem čipu a samotnými světlocitlivými buňkami. Díky tomu je citlivost takového čipu podstatně vyšší, hovoří se až o dvojnásobku. Veřejnost na základě těchto čísel předurčila CCD čipům konec. Praxe ale ukázala, že tato technologie teprve dorovnala velkou propast mezi "kompaktními" CMOS a CCD čipy.
CMOS, připraven k útoku na CCD
CMOS BSI čipy na nižších citlivostech stále šumí docela hodně, nicméně s vyššími citlivostmi šum příliš neroste a např. na středních citlivostech ISO 400 a ISO 800 dávají CMOS BSI čipy lepší obraz než CCD. Výhodou CMOS čipů je ale velmi rychlé sekvenční snímání, nezřídka i 10 snímků za sekundu v plném rozlišení. Některé kompakty Casio údajně umí i 40 snímků za sekundu jen ve velmi lehce sníženém rozlišení. Rychlé sekvenční snímání se používá např. ke snímání plynulých panoramat nebo pro HDR režim. Fotoaparát vyfotí dvě nebo tři fotografie s různou expozicí a ty složí dohromady.
Super HAD CCD, lepší CCD od Sony
Další možností je Super HAD CCD. Tyto čipy používá ve svých digitálních fotoaparátech společnost Sony. Jedná se v podstatě o standardní CCD čip, který je doplněn o dvojici mikročoček před každou světlocitlivou buňkou. To dovoluje zvýšit množství světla, které dopadne na fotodiodu. Podstatou jsou tedy menší ztráty při přenosu světla do nitra čipu. Výsledkem je větší citlivost, a tedy i nižší šum.
Super CCD EXR čip od Fujifilmu
Fujifilm nabízí v některých kompaktech Super CCD EXR čipy. Ty mají relativně velkou úhlopříčku a díky své konstrukci mají opravdu velmi nízký šum. EXR čip navíc umí snížit své rozlišení na polovinu, čímž de facto každý pixel zvětší svou plochu dvojnásobně, a to opět sníží šum. Druhou možností EXR čipu je technologie rozšiřování dynamického rozsahu, kdy polovina pixelů snímá s nastavením na světlé části snímku (např. oblohu, kterou dobře prokreslí bez přepalů) a druhá polovina na stíny (třeba na krajinu tak, aby byla dobře prokreslena a nebyla tmavá). V podstatě jde opět o HDR režim, ale v polovičním rozlišení.
CCD 1/2,33", 12 MPx
CCD 1/2,33", 10 MPx (tentýž fotoaparát, jen s menším rozlišením)
CMOS 1/2,4", 9 MPx
CMOS BSI 1/2,4", 10 MPx
Super HAD CCD 1/2,33", 10 MPx
Super CCD EXR 1/2", 10 MPx
Toto je jen malá ukázka detailů z různých čipů. Bohužel nemám k dispozici RAWy, tak jsem alespoň vybral ty fotoaparáty, které mají nejméně ovlivněný obraz odšumováním. Je vidět, že už lehké zvýšení rozlišení u CCD je často vykoupeno silnějším odšumování a slabšími detaily nebo ostrostí. Snímá-li přístroj do formátu RAW, můžete toto často velmi agresivní zpracování obejít a udělat si vlastní, často i lepší.
