חיישנים
 |
|
| חיישן דיגיטלי |
למעלה
 |
|
| מטריצת באייר בחיישן דיגיטלי |
למעלה כמעט כל המצלמות הדיגיטליות של ימינו משתמשות בחיישן בטכנולוגיית CCD או CMOS. ההבדל בין הטכנולוגיות הוא, שבחיישן CCD המטען של כל פיקסל מועבר לצידי החיישן ושם הוא מתורגם לאות חשמלי. בחיישן CMOS לכל פיקסל צמודים טרנזיסטורים שמגבירים את האות הנקלט מתרגמים אותו לאות חשמלי ומעבירים אותו משם על גבי חוט חשמל.
למעלה
 |
|
| סופר CCD |
למעלה
 |
|
| חיישן foevon |
למעלה
מכל הטכנולוגיות שמתוארות לעיל, הטכנולוגיה המשמעותית ביותר בשימוש היום במצלמות מקצועיות היא CMOS. מסיבות שונות, ובעיקר בגלל מחיר נמוך לייצור, ההשקעה הכספית בפיתוח חיישני CMOS הייתה גבוהה מאד בשנים האחרונות, והביאה להישגים ששאר סוגי החיישנים אינם יכולים להתחרות בהם, בעיקר בתחומים של רעש נמוך וצריכת חשמל נמוכה.
למעלה המונח רזולוציה משמש לתאר שני מושגים שונים. בעולם הגרפיקה, מקובל לדבר על רזולוציה שנמדדת ב-DPI, כלומר מספר נקודות לכל אינצ'. כלומר, כשגרפיקאי ידרוש קובץ ברזולוציה גבוהה, הוא יתאר אותו למשל כקובץ של 300DPI. מבחינת הצלם, רזולוציה היא מימדי קובץ התמונה בפיקסלים, כלומר למשל 2000X3000 פיקסל.
כמובן ששני המושגים הינם קשורים זה לזה, ואפשר לתרגם בחישוב פשוט את הרזולוציה של הגרפיקאי לרזולוציה של הצלם. לדוגמא, קובץ במימדי פיקסלים של 2000X3000, שנקבע למימדי הדפסה של אינצ' 30X20, הוא ברזולוציה של 10 DPI, על פי המשוואה: 10 = 3000/30.
לפעמים משתמשים במונח רזולוציה לתאר את גודל התמונה בפיקסלים – לדוגמא, לתמונה במימדים של 2000X3000 יש רזולוציה של 6 מגה פיקסל. לפעמים משתמשים במונח רזולוציה לתאר את נפח ("משקל") הקובץ במגבייט. אכן ברוב המקרים קובץ בעל נפח גדול יותר יהיה באיכות טובה יותר, אך יש גורמים רבים שמשפיעים על גודל הקובץ (ראה קבצי תמונה).
למעלה במצלמות דיגיטליות קיימים חיישנים בגדלים שונים, החל מ-4X5 מ"מ, ועד 36X48 מ"מ. באופן כללי, ככל שהחיישן במצלמה גדול יותר, כך איכות התמונה של המצלמה תהיה טובה יותר. כמובן שקיימים גם גורמים רבים אחרים המשפיעים על איכות התמונה חוץ מאשר גודל החיישן, אך זהו אחד הגורמים החשובים ביותר.
אם נשווה שני חיישנים, אשר לשניהם אותה רזולוציה - כלומר אותו מספר פיקסלים במטריצה שלהם, אבל אחד יותר גדול מהשני, גודל כל פיקסל על החיישן הגדול יהיה יותר גדול מגודל כל פיקסל על החיישן הקטן. אם נחשוף את שניהם לאותה סצנה, כמות האור שתגיע לפיקסל הגדול תהיה גדולה יותר מזו שתגיע לפיקסל הקטן, בגלל ששטחו גדול יותר.
מאחר והאור הוא בדיד, כלומר מספר קרני האור שנוחתות על הפיקסל בזמן החשיפה הוא מספר טבעי (ללא שברים), ככל שנגדיל את המספר, כלומר את קנה המידה של המדידה, מידת הטעות במדידת האור תקטן, ומכאן שהחיישן ייצר פחות רעש, ואיכות התמונה תהיה יותר טובה.
במצלמות דיגיטליות קומפקטיות נפוצים הגדלים האלה:
• 1/2.7 אינצ' – שהוא כ-4X5 מ"מ
• 1/2.3 אינצ' – שהוא כ-6X4 מ"מ
• 1/1.6 אינצ' – שהוא כ-6X8 מ"מ
• 2/3 אינצ' – שהוא כ-7X9 מ"מ
במצלמות DSLR בפורמט 35 מ"מ נפוצים הגדלים האלה:
• 4/3 – שהוא כ-13X18 מ"מ
• APS-C – שהוא כ-15X23 מ"מ
• (Full Frame (FF – שהוא כ-24X36 מ"מ
במצלמות פורמט בינוני נפוצים הגדלים האלה:
• 24X36 מ"מ
• 36X36 מ"מ
• 30X45 מ"מ
• 33X44 מ"מ
• 36X48 מ"מ
למעלה חיישנים במצלמות דיגיטליות לרוב מכוסים בפילטר החוסם קרינה ואינפרה אדומה (IR) וכן מבצע פעולת החלקה – (Anti-Aliasing (AA – אשר נועדה לצמצם את תופעת ה-moiré, שהיא פיקסליזציה שנוצרת מדוגמאות של קוים בתמונה העוברים בזוית ביחס לקוי סידור הפיקסלים על החיישן. באופן רגיל שני הפילטרים בנויים צמודים בצורה שאי אפשר להפרידם. במצלמות פורמט בינוני אין פילטר AA או IR על החיישן.
תועלתו של פילטר AA היא במניעת ארטיפקטים בתמונה, אך יש לו גם נזק בכך שהוא מטשטש את התמונה ומקשה על השגת חדות מיטבית, וזאת אחת הסיבות שמצלמות פורמט בינוני מצליחות להגיע לחדות גבוהה בהרבה. עם זאת, הסרת הפילטר גורמת לכך שלכלוך על החיישן יהיה מורגש יותר, מה שפחות בעייתי במצלמות פורמט בינוני, מאחר שהגישה לניקוי החיישן על גב דיגיטלי היא נוחה יותר מאשר חיישן בתוך מצלמת 35 מ"מ.
למעלה להבדיל מסרט הצילום, שמוחלף בין צילום לצילום, החיישן נשאר במקום קבוע מול העדשה, ולכן לעיתים מצטבר עליו אבק. חיישנים המותקנים במצלמות בעלות עדשה קבועה אינם נוטים לצבור אבק, מאחר והחיישן מותקן בתא סגור ומבודד. במצלמות מקצועיות בעלות עדשות מתחלפות, כל החלפה של העדשה מאפשרת הכנסה של אבק לתא שבו מותקן החיישן.
החיישן אמנם מוסתר מאחורי התריס בזמן החלפת העדשה, אבל מרגע שנמצא אבק בתוך התא, קיימת אפשרות שהאבק יידבק לחיישן בזמן החשיפה, כאשר התריס פתוח, וזאת בין השאר בגלל הפעילות החשמלית של החיישן שעלולה למשוך את האבק. אבק יכול להיכנס לתא גם ללא החלפת עדשה, במקרים שהעדשה עצמה אינה מבודדת ומאפשרת כניסת אבק לתוכה בזמן פעולתה. עדשות מקצועיות בעלות איטום סביבתי לרוב לא יאפשרו כניסת אבק. עדשות שאינן משנות את אורכן בזמן פעולת מיקוד או זום יהיו פחות פגיעות לאבק.
נוכחות אבק על החיישן עלולה לגרום להופעת נקודות שחורות על התמונה. נוכחות ועוצמת ההפרעות מושפעת משני גורמים: האם יש פילטר מורכב מעל החיישן, ומהי פתיחת הצמצם. חיישנים שאינם מוגנים על ידי פילטר AA או פילטר IR, יראו הפרעות הנובעות מלכלוך באופן מודגש יותר, מאחר והלכלוך יהיה קרוב יותר לחיישן עצמו.
למעלה במצלמות מסוימות קיים מנגנון המאתר נוכחות אבק על החיישן, ממפה אותו ומסיר את ההפרעות שהוא יוצר מהתמונה. יעילותו של מנגנון זה אינה מושלמת, ועל מנת להגיע לפתרון שלם של בעיית הלכלוך על החיישן יש לנקות את החיישן באופן פיזי.
קיימות מספר שיטות לניקוי החיישן – ניקוי יבש על ידי התזת אויר או גז בלחץ על החיישן, או ניקוי רטוב על ידי העברת מטלית מיוחדת ספוגה בחומר ניקוי. שימוש במתזים שונים על גבי החיישן עלול לגרום לשריטות שיגררו תיקונים יקרים ביותר. שימוש במטליות ספוגות עלול לגרום להצטברות נוזלים בין החיישן למסנן שמעליו ובכך להפרעות חמורות יותר בתמונה.
באופן כללי מומלץ להשאיר את ניקוי החיישן לטכנאי מקצועי, מאחר והסיכונים הכרוכים בניקוי על ידי משתמש שאינו מיומן הם גדולים. כדאי להשתדל למצוא מעבדה ברמה הגבוהה ביותר למטרת ניקוי החיישן, מאחר והנזקים והתועלות של הפעולה הם משמעותיים ביותר.
בשימוש רגיל יש לצפות לניקוי חיישן בתדירות של בין פעם בשבועיים לפעם בחודשיים. הצטברות משמעותית של אבק בתדירות גבוהה יותר אינה תקינה. על מנת לצמצם את הצטברות האבק, אפשר לנקוט באמצעים הבאים:
- להימנע מהחלפת עדשות בחוץ או בתנאי רוח
- לצמצם ככל האפשר את הזמן שבו אין עדשה או מכסה מורכבים על המצלמה
- לכבות את המצלמה לפני הסרת העדשה
- להמתין לפחות 15 שניות לאחר כיבוי המצלמה ולפני הסרת העדשה
למעלה במצלמות מסוימות קיים מנגנון המרעיד את החיישן על מנת להסיר אבק שהצטבר עליו. מנגנונים אלה משתנים במידת יעילותם, אך באופן כללי למשתמש רציני כדאי לקחת את התכונה הזאת בחשבון בשיקולי בחירת מצלמה. עם זאת יש לזכור שחיישן בעל מנגנון הרעדה עדיין ידרוש ניקוי מדי פעם, גם אם בתדירות נמוכה יותר.
למעלה בשונה מעדשות מיוצבות, קיימות גם מערכות ייצוב תמונה המבוססות על הנעת החיישן במקום הנעת האלמנטים האופטיים בתוך העדשה. למערכות אלה יש יתרון שהמצלמה יכולה לייצב תמונה תוך שימוש בכל עדשה שהיא, ולא רק עם עדשות מיוצבות. עם זאת, חיישנים מיוצבים מוגבלים יותר מעדשות מיוצבות במידת הייצוב שהם מסוגלים להגיע אליה, מאחר והחיישן נמצא הרחק מאחור, ומידת התנועה שנדרשת ממנו על מנת לתקן סטייה מסוימת, הינה גדולה בהרבה ממה שנדרש מעדשה מיוצבת לתיקון אותה סטייה.
למעלה כאשר אנו מתבוננים בעצם כלשהו, מה שאנו רואים הוא האור שנופל עליה עצם ומוחזר ממנו לכיווננו. לאור זה תמיד יש צבע כלשהו: תאורת שמש בצהריים נחשבת לנייטרלית, כלומר לבנה, תאורת דמדומים היא צהובה יותר, נורות להט נותנות אור צהוב, נורות ניאון נותנות אור ירקרק, וכן הלאה. כאשר אנו מסתכלים על התמונה דרך עין האנושית, המוח מפצה על הבדלי הצבע באופן שאפשר לדמות לעיבוד מחשב, ולכן אנו יכולים לפרש את הצבעים באופן דומה גם כאשר צבע התאורה משתנה.
מצלמות הפילם לא היו יכולות לבצע את ההתאמה הזאת באופן אוטומטי, ולכן היה צורך בשימוש בסוג שונה של סרט לכל לסוג התאורה.
צבע התאורה נמדד במעלות קלווין, אשר מכונות טמפרטורת הצבע.
הדרגות הנפוצות הן:
- 2000K – אור נר
- 3000K – נורת להט
- 4000K – אור ירח
- 5000K – דמדומים
- 6000K – אור יום ישיר
- 7000K - אור יום מוצל
במצלמות דיגיטליות אפשר לקבוע את טמפרטורת הצבע לפני הצילום. כאשר המצלמה רושמת את התמונה על קובץ JPG, אז הקובץ סגור עם הטמפרטורה שנקבעה, ואם היא מוטעית אז יהיה קשה לתקן את הקובץ, ואיכותו תיפגע עם התיקון. לעומת זאת, בשימוש בקובץ RAW, אמנם הטמפרטורה שנבחרה במצלמה נרשמת בקובץ, אבל כאשר פותחים אותו במחשב אפשר לבחור כל טמפרטורה אחרת, באופן קל וללא כל ירידה באיכות. זאת אחת הסיבות החשובות להעדיף צילום בקבצי RAW, מאחר וטעויות בקביעת טמפרטורת צבע הינן שכיחות.
למעלה בנוסף לטמפרטורת הצבע, שמתארת את צבע האור במימד בין צהוב לכחול, קיים מתאר נוסף לצבע האור, שנקרא טינט (Tint). הטינט מתאר את צבע האור במימד שבין ירוק לאדום, ונדרש למשל לתאר צבע תאורת ניאון. מצלמות מקצועיות מאפשרות להגדיר את הטינט בגוף המצלמה. במקרה שהמצלמה אינה מאפשרת להגדיר את הטינט, אפשר לצלם בקובץ RAW, ולשנות את הגדרת הטינט בזמן פתיחת הקובץ במחשב.
למעלה בנוסף לשיטה של קביעת טמפרטורת הצבע באופן מפורש על ידי הצלם, או באופן אוטומטי על ידי המצלמה, קיימות שתי שיטות אחרות. השיטה הראשונה היא הצבת משטח לבן בתוך התמונה בזמן הצילום, ולאחר מכן, בזמן פתיחת התמונה בפוטושופ, לפתוח את כלי ה-Levels, לבחור את האייקון של שפופרת צבע לבנה, וללחוץ על המשטח הלבן בתמונה. פעולה זאת מכוונת את כל הצבעים בתמונה על פי ההנחה שהנקודה שנבחרה היא לבנה לחלוטין. בשיטה זאת אסור לבחור מקור אור בתור נקודת ההתייחסות, מאחר וצבע האור שהוא מוציא אינו לבן, אלא יש לבחור משטח אחיד, שמחזיר אור שנופל עליו.
השיטה השנייה היא שימוש בכרטיס אפור. כרטיס אפור 18% הוא אביזר סטנדרטי שאפשר לקנות בחנות צילום מקצועית. מציבים אותו בתוך התמונה בזמן הצילום, ולאחר מכן, בזמן פתיחת התמונה בפוטושופ, פותחים את כלי ה-Levels, בוחרים את האייקון של שפופרת צבע אפורה, ולוחצים על המשטח האפור בתמונה. פעולה זאת מכוונת את כל הצבעים בתמונה על פי ההנחה שהנקודה שנבחרה היא אפור בדרגת 18%.
שתי שיטות אלה נמצאות בשימוש נרחב על ידי צלמים רבים, אך עם זאת איננו ממליצים עליהן. בצילום בסטודיו בתאורת מבזקים, יש לבחור טמפרטורה של 5500-5600K כאשר משתמשים במבזק ישיר, או החזרה מרפלקטור כסוף, ובטמפרטורה של 5000-5300 כאשר משתמשים בסופט בוקס, מטריה לבנה, או רפלקטור לבן. בצילומים בתנאים אחרים כדאי לבחור את הטמפרטורה על פי הכלים הידועים, ולאחר מכן לבקר את הבחירה בזמן פתיחת התמונה בפוטושופ, ולתקן על פי מראה התמונה על מסך מחשב מכוייל. שיטה זאת מביאה לתוצאות הטובות ביותר על פי ניסיוננו.
למעלה