Milline anduritüüp talub ülesäritust paremini?

💡 Ülesärituse mõistmine

Ülesäritus tekib siis, kui kaamerasensor saab rohkem valgust, kui suudab täpselt salvestada. Selle tulemuseks on läbipuhutud esiletõstmised, kus detailid kaovad ja kahjustatud piirkonnad tunduvad täiesti valged. Anduri võime säilitada detaile heledates piirkondades, isegi kui see on ülevalgustatud, on selle dünaamilise ulatuse ja üldise jõudluse põhinäitaja.

Põhimõtteliselt surub ülevalgustus anduri üle selle võimet fikseerida toonimuutusi, põhjustades teabe kadu. See võib olla problemaatiline, eriti suure kontrastsusega stseenides, näiteks heleda taeva ja tumeda esiplaaniga maastikud.

Erinevad sensoritehnoloogiad reageerivad ülevalgustusele erinevalt. Uurime neid erinevusi üksikasjalikult.

📸 CMOS-andurid ja ülevalgustus

CMOS (täiendav metalloksiid-pooljuht) andurid on muutunud kaasaegsetes digikaamerates domineerivaks tehnoloogiaks tänu nende madalamatele tootmiskuludele, väiksemale energiatarbimisele ja kiiremale lugemiskiirusele. Need andurid on aastate jooksul märkimisväärselt arenenud ja nende jõudlus ülesärituse käsitlemisel on oluliselt paranenud.

CMOS-andurite üks peamisi omadusi on nende võime teostada kiibil olevat analoog-digitaalmuundust. See tähendab, et igal pikslil või pikslite rühmal on oma võimendi ja muundur. See arhitektuur võimaldab suuremat lugemiskiirust ja vähendada müra.

Varased CMOS-andurid olid aga tuntud oma piiratud dünaamilise ulatuse poolest, mis tähendas, et nad olid altimad esile tõstma ülevalgustatud aladel kärpimist. See kärpimine põhjustas sageli teravaid üleminekuid ja detailide kadumist pildi heledates piirkondades.

➕ CMOS-i tugevused ülesärituse käsitlemisel (kaasaegsed andurid)

• Täiustatud dünaamiline ulatus: kaasaegsetel CMOS-anduritel on eelkäijatega võrreldes oluliselt parem dünaamiline ulatus. See võimaldab neil jäädvustada laiemat toonide valikut, vähendades esiletõstmise kärpimise tõenäosust.
• Esiletõstmise taastamise funktsioonid: mõned CMOS-anduritega kaamerad pakuvad esiletõstmise taastamise funktsioone, mis üritavad ülesäritatud alade detaile taastada. Kuigi need funktsioonid ei ole alati täiuslikud, võivad need aidata leevendada ülevalgustuse mõju.
• Madalam müratase: CMOS-anduritel on üldiselt madalam müratase, mis võib parandada piltide üldist kvaliteeti isegi keerulistes valgustingimustes.

➖ CMOS-i nõrkused ülesärituse käsitlemisel

• Esiletõstetud kärpimise potentsiaal: täiustustele vaatamata võivad CMOS-andurid siiski olla vastuvõtlikud esiletõstetud kärpimisele, eriti äärmise kontrastsusega stseenides.
• Rullkatiku artefaktid: mõnel juhul võivad CMOS-andurid kiiresti liikuvate objektide jäädvustamisel või kiirel panoraamimisel tekitada rulluva katiku artefakte. See võib väljenduda pildi moonutamise või viltustamisena. See ei ole otseselt seotud ülevalgustusega, kuid ere valgus võib seda süvendada.

🎞️ CCD andurid ja ülevalgustus

CCD (Charge-Coupled Device) andurid olid kunagi digitaalkaamerate domineeriv tehnoloogia, mis on tuntud oma suurepärase pildikvaliteedi ja suure dünaamilise ulatuse poolest. Kuigi CMOS-andurid on enamikus tarbijarakendustes suures osas asendanud CCD-sid, leiavad CCD-andurid siiski kasutust mõnes erirakenduses.

Erinevalt CMOS-anduritest edastavad CCD-andurid iga piksli laengu ühele võimendile ja analoog-digitaalmuundurile. See arhitektuur võimaldab anduril ühtlasemat reageerimist, mille tulemuseks on väiksem müra ja suurem dünaamiline ulatus.

Ajalooliselt peeti CCD-andureid nende laiema dünaamilise ulatuse tõttu ülevalgustamisega paremini toimetulevateks. Nad suutsid säilitada heledates piirkondades rohkem detaile, mille tulemuseks on sujuvamad üleminekud ja vähem märgatavad esiletõstude kärpimised.

➕ CCD tugevused ülesärituse käsitlemisel

• Suur dünaamiline ulatus: CCD-andurid pakuvad tavaliselt laiemat dünaamilist ulatust kui vanemad CMOS-andurid, võimaldades neil jäädvustada rohkem detaile nii eredas kui ka varjus.
• Smooth Highlight Roll-Off: See, kuidas CCD-andurid ülesäritusega toime tulevad, põhjustab sageli esiletõstetud esiletõstmiste sujuvamat väljalülitamist, muutes puhta valgele ülemineku vähem äkiliseks ja loomulikumaks.
• Globaalne katik: paljud CCD-andurid kasutavad globaalset katikut, mis tähendab, et kõik pikslid säritatakse samaaegselt. See välistab katiku artefaktid, mis võivad mõnede CMOS-andurite puhul probleemiks osutuda.

➖ CCD nõrkused ülesärituse käsitlemisel

• Suurem energiatarve: CCD-andurid tarbivad rohkem energiat kui CMOS-andurid, mis võib vähendada digikaamerate aku tööiga.
• Aeglasem lugemiskiirus: CCD-anduritel on tavaliselt aeglasem lugemiskiirus kui CMOS-anduritel, mis võib piirata nende võimet jäädvustada kiiresti liikuvaid objekte või pildistada sarivõtterežiimis.
• Õitsemine: CCD-andurid kipuvad õitsema, mis on nähtus, kus ülevalgustatud pikslite liigne laeng kandub külgnevatesse pikslitesse, tekitades eredate objektide ümber triipe või halosid.

⚖️ CMOS-i ja CCD võrdlemine: ülesärituse jõudlus

Küsimus, milline anduritüüp suudab ülevalgustamisega paremini toime tulla, pole lihtne. Ajalooliselt oli CCD-anduritel eelis nende suurema dünaamilise ulatuse ja sujuvama esiletõstmise tõttu. Kaasaegsed CMOS-andurid on aga teinud märkimisväärseid edusamme oma dünaamilise ulatuse parandamisel ja taastamisvõimaluste esiletõstmisel.

Paljudel juhtudel on erinevus tänapäevaste CMOS- ja CCD-andurite ülesärituses tühine. Kaamera konkreetne mudel, objektiivi kvaliteet ja võttetingimused võivad lõpppilti rohkem mõjutada kui sensori tüüp üksi.

Lõppkokkuvõttes on parim viis kindlaks teha, milline anduritüüp toimib ülevalgustusega paremini, testida erinevaid kaameraid reaalsetes stsenaariumides ja võrrelda tulemusi. Pöörake tähelepanu esiletõstetud detailidele, esiletõstmise sujuvusele ja mis tahes artefaktide olemasolule, nagu õitsemine või katiku moonutus.

💡 Ülesärituse leevendamise võtted

Olenemata sensori tüübist saavad fotograafid kasutada ülesärituse leevendamiseks ja pildikvaliteedi parandamiseks mitmeid tehnikaid.

• Kasutage särikompensatsiooni: enamik kaameraid pakub särikompensatsiooni, mis võimaldab teil särituse taset käsitsi reguleerida. Särikompensatsiooni vähendamine aitab vältida ülesäritust eredates stseenides.
• Pildistage RAW-vormingus: RAW-failid sisaldavad rohkem teavet kui JPEG-failid, mis annab teile järeltöötlusel suurema paindlikkuse. Sageli saate ülesäritatud alade detaile taastada, reguleerides säritust RAW-töötlustarkvaras.
• Kasutage Graduated Neutral Density (GND) filtreid: GND filtrid on loodud pildi teatud alade (nt taeva) tumedamaks muutmiseks, ilma et see mõjutaks ülejäänud stseeni säritust. See võib olla abiks ülesärituse vähendamisel suure kontrastsusega olukordades.
• Kasutage HDR-tehnikaid: suure dünaamilise ulatusega (HDR) fotograafia hõlmab mitme pildi jäädvustamist erinevatel säritustasemetel ja nende kombineerimist, et luua üks laiema dünaamilise ulatusega pilt.
• Õiged mõõtmistehnikad: on oluline mõista, kuidas kaamera valgust mõõdab. Punktmõõtmine võimaldab mõõta kindlast piirkonnast, tagades, et olulised esiletõstetud punktid ei jääks välja.

⭐ Järeldus

Kuigi CCD-anduritel oli ajalooliselt eelis ülesärituse käsitlemisel, on CMOS-tehnoloogia edusammud seda lõhet märkimisväärselt vähendanud. Kaasaegsed CMOS-andurid pakuvad suurepärast dünaamilist ulatust ja tõstavad esile taastamisvõimalusi, muutes need elujõuliseks valikuks fotograafidele, kes otsivad kvaliteetseid pilte erinevates valgustingimustes. Valik CMOS-i ja CCD vahel sõltub lõppkokkuvõttes konkreetsest kaameramudelist, pildistamistingimustest ja fotograafi isiklikest eelistustest. Iga sensoritüübi tugevate ja nõrkade külgede mõistmine ning sobivate tehnikate kasutamine ülesärituse leevendamiseks võimaldab fotograafidel jäädvustada vapustavaid pilte erakordse detaili ja dünaamilise ulatusega.

Mõistes sensortehnoloogia nüansse, saavad fotograafid teha teadlikke otsuseid oma varustuse ja võttetehnika kohta, mis viib lõpuks paremate tulemusteni.

Ärge unustage alati seada esikohale õiged särituse tehnikad, olenemata teie kaamera sensori tüübist.

❓ KKK