|
 |
|
Цифровой фотоаппарат изнутри: отличия чувствительной матрицы от пленкиЧем отличается цифровой фотоаппарат от пленочного? Сущей мелочью: способом фиксирования света, прошедшего через объектив. Все остальное — процессоры, шины, устройства накопления и т. п. — лишь дополнительные причиндалы, идущие в комплекте с матрицей, воспринимающей этот самый свет. Что касается автоматики фокусировки и экспозиции, так она есть и в традиционных камерах, так что, по сути, все сводится к одним лишь матрицам, заменяющим собой пленку.Для начала разберем принципиальные отличия пленки от некой гипотетической матрицы. Отличие главное: светочувствительные элементы пленки (зерна галоидного серебра) по природе своей стохастичны — как их размеры и форма, так и расположение в эмульсии подчиняются закону нормального распределения, а все элементы матрицы расположены в виде регулярной решетки, причем их размер и форма четко фиксированы. Отличие менее принципиальное: элементом, образующим изображение в цветной пленке, является «облачко» красителя, конденсирующегося при обработке вокруг зерна металлического серебра. Естественно, контуры «облачка» размыты, а границы пиксела цифрового изображения обозначены четко. Остальные отличия относятся не ко всем типам матриц, о чем будет сказано ниже. Поскольку в дальнейшем мы будем часто прибегать к «пленочным аналогиям», рекомендую ознакомиться с «устройством» современной пленки. Шесть слоев с хвостиком. Для простоты допустим, что зерно галоидного серебра представляет собой эллипсоид, большая ось которого параллельна подложке. Сразу отметим, что чувствительность пленки зависит от размера зерна: чем оно больше, тем выше его чувствительность. В общем случае пленка представляет собой семислойный «бутерброд», состоящий из трех цветных слоев, отождествляемых с основными цветами спектра по субстрактивной схеме, «прошитых» в желатиновой основе эмульсии, и противоореольного подслоя, отделяющего желатин от подложки с одной-единственной целью: устранить паразитное отражение света от подложки, порождающее размытое световое пятнышко вокруг каждой точки изображения. «Но слоев только четыре! — скажете вы. — А где же еще три?» Совершенно верно. Еще три появляются за счет того, что каждый цветной слой в общем случае состоит из двух подслоев: высоко- и низкочувствительного (большие и малые зерна соответственно) — с целью расширения динамического диапазона пленки. Слои расположены один под другим в следующем порядке (начиная от поверхности эмульсии): красный, зеленый, синий — прежде всего потому, что, отличаясь энергией, лучи света поглощаются и рассеиваются в эмульсии с разной скоростью (правда, в дело вмешивается еще и дифракция, но ею для простоты пренебрежем). |
