سنسور قلب دوربین شما
آنچه باید در باره سنسور بدانیم.
قلب هر دوربین دیجیتال سنسور تصویر آن است. سنسور تصویر، قطعهای است که نور را به سیگنالهای الکترونیکی تبدیل میکند. از طریق این سنسور است که دوربین شما تصویر را به صورت دیجیتالی ذخیره میکند. به جز دوربین های عکاسی دیجیتال، از این قطعه در دیگر ابزارهای تصویربرداری هم استفاده میشود. الگوهای نوری بازتابیده شده یا ساطع شده از اشیا بر روی سطح سنسور تأثیر میگذارد و باعث ثبت تصاویر میگردد.
نحوه کارکرد حسگر ( سنسور ) در دوربین های عکاسی دیجیتال
Camera Sensor Function
حسگر تصویر یا سنسور (Sensor) بخشی از دوربین است که نور را دریافت و به صورت الکترونیکی به پردازشگر دوربین انتقال می دهد.
نوری که توسط حسگر (سنسور) دریافت می شود در نهایت پردازش گردیده و به صورت یک فایل تصویری در حافظه دوربین ذخیره می شود. کیفیت تصویر به اندازه سنسور و تعداد پیکسل های موجود در آن بستگی دارد. در دوربین های مختلف سنسورهایی با اندازه ها و انواع مختلف موجود می باشد.
مسیر عبور نور در داخل دوربین عکاسی دیجیتال
لو
ساختار سنسور دوربین (Sensor Fundamentals)
سنسور های بکار رفته در دوربین های عکاسی عمدتا با استفاده از صفحات سیلیکون به عنوان ماده اصلی ساخته می شود.
هر سنسور به بخش های خیلی کوچکی تقسیم می شود که به هر واحد از آنها یک فوتوسایت (Photosite) می گویند. در واقع هر فوتوسایت معادل با یک پیکسل در تصویر است. البته بطور شایع از لفظ پیکسل به جای فوتوسایت نیز استفاده می شود. هر سنسور از چندین میلیون فوتوسایت تشکیل شده است.
هر فوتوسایت یک واحد حساس به نور است که فوتون های نوری را که به سطح آن برخورد می کند، جمع کرده و به امواج الکتریکی تبدیل می کند. هر چه نور بیشتری به یک فوتوسایت برخورد کند، شارژ الکتریکی خروجی از آن بیشتر خواهد بود. در پایان نوردهی، سیستم پردازشگر دوربین با توجه به سیگنال های دریافتی از فوتوسایت ها، مقدار نور دریافت شده و نحوه توزیع آن بر سطح سنسور را ارزیابی می کند.
فوتوسایت ها به خودی خود رنگ را تشخیص نمی دهند و سیگنال های الکتریکی دریافتی از آنها می تواند بر اساس شدت نور برخورد یافته به هر فوتوسایت، تصویری متشکل از پیکسل هایی با طیفی از سیاه تا سفید تولید نماید. برای ایجاد تصویر رنگی، بر روی سطح سنسور نوعی فیلتر رنگی میکروسکوپی قرار داده می شود که از سه رنگ آبی، سبز و قرمز (رنگهای اصلی) تشکیل شده است، بطوریکه بر روی هر یک از فوتوسایت ها یک فیلتر رنگی قرار می گیرد و فقط اجازه عبور نور با همان رنگ را می دهد. به این طریق هر فوتوسایت فقط اطلاعات یکی از رنگ ها دریافت می کند. با دریافت اطلاعات فوتوسایت های کل صفحه سنسور و پردازش اطلاعات آن امکان ثبت تصویر رنگی فراهم می شود.
نحوه عبور انتخابی نور از فیلترهای رنگی موجود بر روی فوتوسایت های سنسور
شایعترین نحوه چیدمان فیلترهای رنگی بر روی خانه های فوتوسایت به این صورت است که فیلترهای سه رنگ اصلی (آبی B، سبز G و قرمزR) به صورت شطرنجی طوری بر روی فوتوسایت ها قرار گرفته اند که تعداد فیلترهای سبز دو برابر هر یک از قیلترهای قرمز یا آبی می باشد که به آن چیدمان بایر (Bayer array) گفته می شود.
دو برابر بودن فیلتر سبز نسبت به دو رنگ قرمز و آبی به این علت است که چشم انسان به رنگ سبز بیشتر از دو رنگ دیگر حساس است. بیشتر بودن رنگ سبز موجب می شود میزان نویز (Noise) تصویر کمتر شود و در نهایت تصویر دارای جزئیات بیشتری باشد.
در سنسور دوربین های دیجیتال، بر روی هر یک از فوتوسایت ها نوعی لنز میکروسکوپی قرار گرفته است که به آن میکرولنز (Microlens) می گویند. این میکرولنز ها باعث می شوند که نور بیشتری توسط هر فوتوسایت جمع آوری و در نتیجه سیگنال های قوی تری توسط آنها ایجاد گردد.
فیلتر های تصحیح فرکانس و حذف مادون قرمز بر روی اکثر سنسورها دو لایه فیلتر شامل فیلتر تصحیح فرکانس یا ضد دندانه ای شدن (Anti-aliasing) و فیلتر حذف مادون قرمز (Infrared Cutoff) قرار گرفته است. فیلتر تصحیح فرکانس (Anti-aliasing) که به آن فیلتر پایین گذر نوری (Optical Low-pass Filter) (OLPF) و همچنین فیلتر تارکننده (Blur filter) نیز گفته می شود، با از بین بردن فرکانس های نوری خاص از طریق محدود سازی پهنای باند (Bandwidth) سیگنالهای ورودی نور و جلوگیری از برخورد آنها با سطح سنسور باعث نرم کردن امواج نور ورودی به دوربین می گردد. به عبارت دیگر این فیلتر از عبور امواج نوری با فرکانس بیشتر از اندازه تعیین شده (سیگنال های High) جلوگیری می نماید. به همین علت به این فیلترها، فیلترهای پایین گذر نوری (OLPF) می گویند. برای کنترل فرکانس های نامطلوب در امواج نوری معمولا بر روی سنسورها دو عدد از این فیلترها قرار داده می شود. استفاده از این فیلتر با ایجاد اندکی تاری (Blur) در تصویر، به میزان خیلی کم موجب کاهش تیزی (شارپنس) تصویر می شود. این فیلتر از دندانه ای شدن لبه های خطوط در تصویر جلوگیری می کند. از کاربردهای این فیلتر کاهش یا از بین بردن پدیده مویر (Moire) یا موج های رنگی ناخواسته در تصویر است که معمولا هنگامی که خطوط موازی و نزدیک به هم در تصویر وجود دارد ایجاد می شود. فیلتر حذف مادون قرمز (Infrared Cutoff) فیلتر دیگری است که عموما بر روی سنسور تعبیه می گردد و کار آن این است که میزان زیادی از امواج مادون قرمز موجود در نور را قبل از اینکه به سنسور برسند حذف نماید. نورهای مادون قرمز می توانند بر روی کیفیت تصویر و ایجاد رنگ های غیرطبیعی تاثیر بگذارند
تاثیر تعداد و اندازه پیکسل در کیفیت تصویر
هر چه تعداد پیکسل ها در سطح سنسور بیشتر باشند جزئیات تصویر بالاتر می رود. ولی این مسئله به اندازه سطح سنسور نیز بستگی دارد. اگر در یک سطح ثابت از سنسور، تعداد پیکسل ها افزایش یابد، به این معنی است که در قبال افزایش تعداد، اندازه هر پیکسل کوچکتر شده است. از یک حدی به بعد اگر پیکسل ها کوچکتر شوند، اندازه حداکثر حجم نور دریافت شده توسط آنها کاهش می یابد و در نتیجه ظرفیت دریافت نور و همچنین توان دریافت شدت های مختلف نور در آنها کاهش خواهد یافت.
در این حالت اصطلاحا محدوده دینامیکی یا دامنه پویایی (Dynamic Range) سنسور کاهش یافته است. پیکسل هایی که اندازه آنها بزرگ تر است می توانند شدت های مختلفی از مقادیر نور را اندازه بگیرند. بنابراین محدوده دینامیکی (Dynamic Range) بیشتر و نویز (Noise) کمتری ایجاد می کنند.
وجود محدوده دینامیکی بالاتر، نشان دهنده ثبت جزئیات بیشتر و نسبت کنتراست بالاتر در تصویر است. در این حالت طیف وسیعتری از تونالیته های رنگی مختلف در تصویر قابل ثبت می باشد.
در دوربین های عکاسی مختلف از سنسور با اندازه های گونـاگون اسـتفاده می شود. سنسورهایی که در دوربین های دیجیتال اولیه وجود داشتند، دارای ظرفیت کم تری بودند ولی در طی تکامل دوربین های عکاسی دیجیتال، سنسورهایی با پیکسل های بیشتر طراحی و ساخته شد، بطوریکه در حال حاضر حتی در دوربین های کامپکت ، سنسورهایی تا 20 مگاپیکسل نیز استفاده می شود.
سنسور ها بر اساس اندازه ای که دارند دارای تعداد پیکسل های مختلفی هستند و به همان اندازه می توانند جزئیات تصویر را ثبت نمایند. اندازه سنسورها عموما در مقایسه با اندازه یک قطعه فیلم 35mm که تحت عنوان تمام کادر (Full Frame) نامیده می شود در نظر گرفته می شوند. سنسور قطع استاندارد (Full Frame) به اندازه 36x24mm است. اندازه بقیه سنسورها معمولا نسبتی از آن را تشکیل می دهند.
سنسور های با قطع APS-C اندازه ای معادل 23.6x15.8mm (در مدل های Nikon) و یا 22.2x14.8mm (در مدل های Canon) دارند و یکی از شایعترین اندازه های سنسور هستند که در دوربین های قطع کوچک و dSLR های نیمه حرفه ای استفاده می شوند. قبلا شرکت کانن سنسورهای APS بزرگتری در دوربین هایش بکار می برد که به نام APS-H نامیده می شد و اندازه آن 27.9x18.6mm بود که امروزه کاربرد کمتری دارند.
مقایسه اندازه سنسور در دوربین های قطع کوچک
گاهی بعضی از عکاسان قدیمی تر به این نوع دوربین ها که دارای سنسورهای APS هستند اصطلاح نیم کادر (Half Frame) اتلاق می کنند. اصطلاحی که در زمان دوربین های آنالوگ فیلمی رایج بوده است. در دوربین های فیلمی هاف فریم، اندازه فیلم مورد استفاده معادل نصف اندازه فیلم دوربین های فول فریم (یعنی به اندازه 18x24mm ) بوده است و به این علت که سنسورهای APS نیز سایزی نزدیک به آنها دارند گاهی برخی افراد چنین لفظی برای آنها نیز بکار می برند.
اصولا اصطلاحی که در حوزه عکاسی دیجیتال برای سنسورهای کوچکتر از سنسورهای تمام قاب (Full Frame) بکار می رود، اصطلاح کراپ سنسور (Crop Sensor) به معنی سنسور برش خورده است.
ضریب برش در سنسورها
ضریب برش (Crop Factor) عبارت است از نسبت اندازه سنسور دوربین به اندازه سنسور تمام کادر (Full Frame).
بنابراین هرچه این نسبت بزرگتر باشد به این معنی است که اندازه سنسور کوچکتر است. دوربین های عکاسی تمام کادر (فول فریم) با اندازه 24x36mm دارای سنسوری با ضریب برش معادل یک می باشند. عدد ضریب برش از مقایسه قطر اندازه سنسور نسبت به قطر سنسور فول فریم سنجیده می شود.
به عنوان مثال سنسورهای با قطع APS-C در دو مدل دوربین ساخت شرکت های کانن و نیکون دارای ضریب برش متفاوتی می باشند. اندازه سنسور در مدل های Nikon معادل 23.6x15.8mm و در مدل های Canon معادل با 22.2x14.8mm می باشند. ضریب برش (کراپ فاکتور) در سنسورهای APS-C در دوربین های Nikon معادل 1.5x و در دوربین های Canon معادل 1.6x می باشد.
کاربرد ضریب برش عمدتا برای اصلاح عدد فاصله کانونی لنز ها می باشد وقتی که بر روی دوربین های Crop Sensor نصب شده اند.
برای توضیح بیشتر، به این موضوع توجه کنید که عدد فاصله کانونی همه لنزها بر اساس دوربین های تمام کادر (فول فریم) تعیین شده اند و این عدد در کارخانه بر روی آنها حک می گردد. فاصله کانونی یک لنز به نوعی نشان دهنده زاویه دید آن لنز می باشد.
بنابراین عدد فاصله کانونی که روی لنز حک شده است وقتی واقعی می باشد که لنز بر روی یک دوربین فول فریم بسته شود. در صورتیکه لنز بر روی دوربینی با سنسور کوچکتر از سنسور قطع 35mm یا فول فریم مورد استفاده قرار گیرد، زاویه دید بدست آمده تغییر می کند و فاصله کانونی واقعی لنز معادل با آنچه بر روی لنز نوشته شده است نخواهد بود.
در این موارد با دانستن ضریب برش سنسور در دوربین مورد استفاده، می توان عدد واقعی فاصله کانونی لنز برای آن دوربین را مشخص کرد. به این صورت که ضریب برش را در فاصله کانونی لنز مورد نظر ضرب نموده و عدد واقعی فاصله کانونی بدست می آید.
مثلا اگر یک لنز 85 میلیمتری را بر روی یک دوربین عکاسی نیکون با سنسور APS-C نصب کرده ایم، با توجه به اینکه ضریب برش دوربین مذکور 1.5 است، بنابراین با ضرب کردن آن در عدد 85 ، فاصله کانونی بدست آمده برای لنز مذکور معادل 127.5 میلیمتر خواهد شد. یعنی زاویه دید ایجاد شده توسط لنز 85 میلیمتری بر روی دوربین مذکور مثل یک لنز 127.5 میلیمتری بر روی یک دوربین فول فریم عمل می کند.
به افراد توصیه می شود در هنگام تهیه دوربین عکاسی جدید، در صورتیکه دوربین تمام کادر (فول فریم) نبود، ضریب برش سنسور آن را از طریق جداول استانداردی که موجود می باشد بدست آورده و به خاطر بسپارند.
انواع سنسورها در دوربین های عکاسی دیجیتال
سنسور CCD
سنسورهای CCD اولین سنسور هایی بودند که در دوربین های عکاسی دیجیتال بکار رفتند. کلمه CCD مخفف (Charged Coupled Device) یا ابزار شارژ به هم پیوسته می باشد و از یک مدار یکپارچه بر روی لایه ای از جنس سیلیکون تشکیل شده است. این سنسور اولین بار در سال 1969 میلادی معرفی شد و در طی سالهای بعد تکنولوژی آن تکامل یافت.
کیفیت تصویری CCD از دیگر انواع سنسورها بیشتر است. وجود تکنولوژی پیچیده تر برای ساخت آنها و نیاز به منبع برق قوی تر، استفاده از آنها را امروزه کمی محدود نموده است.
سنسورهای CCD نسبت به سنسورهای CMOS که بطور شایع در دوربین های عکاسی دیجیتال استفاده می شود از محدوده دینامیکی وسیع تر و نویز کمتری برخوردار هستند. این نوع سنسور امروزه بیشتر در دوربین های قطع متوسط بکار می رود.
سنسور CMOS
سنسور CMOS در ایجاد تصاویر دیجیتال کیفیت کمتری نسبت به CCD تولید می کنند ولی تولید آنها راحت تر است ، نیاز به انرژی الکتریکی کمتری دارند و در عکاسی با سرعت های بالاتر بهتر عمل می کنند. پاسخدهی این سنسور در وضعیت های نوری مختلف بهتر از نوع CCD می باشد.
سنسور CMOS امروزه اصلی ترین رقیب برای سنسورهای CCD تلقی می گردد بطوریکه اکثر دوربین های قطع کوچک و دوربین های SLR از این نوع سنسور استفاده می کنند.
سنسور Foveon X3
سنسور Foveon X3 عموما در دوربین های کامپکت و dSLR کمپانی سیگما (Sigma) بکار می رود. این نوع سنسورهای جدید بر اساس تکنولوژی CMOS تولید شده اند.
در این سنسورها از فیلتر های رنگی با چیدمان بایر (Bayer array) استفاده نمی شود بلکه بجای آن، از سه لایه سیلیکون بر روی هم استفاده می گردد که بر اساس جذب امواج با طول موجهای مختلف کار می کند. امواج کوتاه تر در لایه های سطحی تر و امواج بلندتر در منطقه عمیق تر جذب می شوند.
در این سیستم هر یک از فوتوسایت ها می تواند هر کدام از رنگ های آبی، قرمز و سبز را دریافت کنند و نیازی به چیدمان موزائیکی فیلتر های رنگی بر روی پیکسل ها نمی باشد. این سنسورها می توانند وضوح (Resolution) بیشتری نسبت به سایر سنسورها ایجاد کنند.
انواع سنسور دوربین
در حال حاضر سه نوع تکنولوژی بخش عمده سنسورهای تولید شده برای دوربینهای دیجیتال را در بر میگیرد.
- سنسورهای سیماس یا نیمرسانای اکسید فلزی مکمل (CMOS)
- سنسورهای سیسیدی یا دستگاه جفتکننده بار (CCD)
- سنسورهای Foveon
سنسورهای تصویر یا از نوع CCDمخفف Charged Couple Device است و یا CMOS مخفف Complementary Metal Oxide Semiconductor و یا تکنولوژی جدید سنسور تصویر مستقیم Foveon X3 .
هردوی سنسورها CCD و CMOS در اواخر دهۀ ۱۹۶۰ و اوایل دهۀ ۱۹۷۰ میلادی وارد بازار شد. سنسور CCD به طور مشخص برای استفاده در دوربین ساخته شده است، درحالیکه فنآوری ساخت سنسورهای CMOS ابتدا در موارد دیگر مثل ساخت تراشهها در کامپیوتر هم به کار میرفت.
تفاوتهاي سنسورهاي CCD و CMOS
تفاوت اصلی این سنسورها این است که در سنسورهای CCD، همۀ پیکسلهای روی سنسور دوربین، نور دریافتی را به لبۀ تراشه میرساند تا از آنجا منتقل شود. اما در سنسورهای CMOS، تک تک پیکسلها خودشان کار انتقال را انجام میدهند.
سنسور CMOS نسبت به سنسورهای CCD در خواندن تصویر سریعتر است. ساخت این سنسورها راحت تر و هزینه ساخت آن هم کمتر است. یکی از دلایلی که باعث کاهش قیمت دوربینهای دیجیتال شده، استفاده از سنسورهای CMOS است. این سنسورها ابتدا در دوربینهای دیجیتالی ارزانقیمت استفاده میشد اما با پیشرفت تکنولوژی و افزایش دقت آنها، اکنون از این سنسور در دوربینهای پیشرفته و گرانقیمت هم استفاده میشود. این نوع سنسور دوربین نیاز به قطعات کمتری در کنار خود دارد و برق/شارژ کمتری هم مصرف میکند.
سنسور CCD دارای حساسیت بیشتری در نور کم است و باعث میشود تصاویر بهتری در نور کم تولید کند. هنگام استفاده از این سنسورها اگر منبع نور یا جسمی نورانی، مثل چراغ یا نور خورشید داخل کادر باشد، احتمال دارد که در بالا و پایین سوژه خطهای عمودی ایجاد شود. البته در نوع خاصی از سنسورهای CCD این ایراد برطرف شده است.
با اینکه هزینه ساخت سنسور CMOS از CCD کمتر است اما این اختلاف هزینه تأثیر زیادی در قیمت دوربین ندارد، اما از نوع سنسور مهمتر، اندازه سنسور دوربین است.
به طور کلی هرچه سطح سنسور بزرگ¬تر باشد، کیفیت تصویر هم بهترخواهد شد. اندازه سنسور در بیشتر دوربین¬های کامپکت موجود در بازار، مستطیلی با ابعاد حدود ۴ در ۴ میلی¬متراست و در بعضی دوربین¬ها به ۶ در ۴ میلی¬متر و یا بزرگ¬ترهم می¬رسد.
اندازۀ سنسور گاهی نیز به¬ صورت عددی کسری با صورت ۱ و مخرج بین ۲ تا حدود ۴ اینچ نشان داده میشود. واضح است که هر چه مخرج این کسر کوچک¬تر باشد، سطح سنسور بزرگ¬تر و در نتیجه کیفیت تصویر بهتر خواهد بود.
این که کدام یک از این سنسورها از دیگری بهتر است، موضوع بحث همیشگی کارشناسان عکاسی است، اما واقعیت این است که پاسخ قطعی برای این سوال وجود ندارد، بنابراین همچنان اندازۀ سنسور مهم¬تر از نوع آن است
سنسور تصویر، قطعهای است که نور را به سیگنالهای الکترونیکی تبدیل می کند. از طریق این سنسور است که دوربین شما تصویر را بهصورت دیجیتالی ذخیره می کند. بهجز دوربین های عکاسی دیجیتال، از این قطعه در دیگر ابزارهای تصویربرداری هم استفاده می شود. الگوهای نوری بازتابیده شده یا ساطعشده از اشیا بر روی سطح سنسور تأثیر میگذارد و باعث ثبت تصاویر میگردد.
سایز سنسور و فاصلهی کانونی
سایز سنسور تصویر روی لنز مورداستفاده در دوربین، تأثیر مستقیم دارد. اگر شما یک دوربین کامپکت بخرید، لنز روی خودش سوار است و دارای لنز یکپارچه هستند. پس نیازی نیست زیادی نگران سایز سنسور و نوع لنز باشید.
اما اگر دوربینی با قابلیت تعویض لنز خریداری میکنید، مسئلهی نوع لنز و سایز سنسور مهمتر می شود. چون در این سری دوربین ها، هر لنز یک قالب دایرهای دارد که به کمک آن سنسور را پوشش می دهد_منظور قطر حلقهی نوری است که در لنز وجود دارد_و مستقیماً بر ابعاد سنسور تأثیر میگذارد. البته یک استثناء نیز وجود دارد که بعداً دربارهی آن صحبت خواهیم کرد.
چه دوربین کامپکت باشد و چه دیجیتالی و با قابلیت تعویض لنز، عددی که روی لنز حک میشد مقدار حقیقی فاصلهی کانونی است. این عدد در صورتی صحیح است که سنسور یا فیلم از نوع ۳۵ میلیمتری یا فولفریم باشند. ولی لنزها برای کار با سنسورهای مختلفی طراحی میشوند و فاصلهی کانونی مؤثر آن ها بر روی سنسورهای مختلف متفاوت است. به همین دلیل سازندگان عددی به نام فاکتور برش یا Crop Factor را ارائه میکنند. اینگونه، درک مفاهیم مربوط به ابعاد سنسور را راحتتر می شود.
برای مثال دوربینی که از فول فریم کوچکتر باشد ممکن است از لنزی استفاده کند که فاصلهی کانونی آن ۵۵-۱۸ میلیمتری باشد. اما در حقیقت فاصله کانونی حقیقی کمتر از ۸۲-۲۷ میلیمتر میباشد.
دلیل آن هم این است که سنسور به اندازهی کافی بزرگ نیست که بتواند از کل گسترهی تصویر لنز استفاده کند. با بریده شدن بخشی از تصویر توسط سنسور اینگونه به نظر میرسد که فاصلهی کانونی طولانیتر شده است و گسترهی دید بستهتر شده است. برای اینکه بدانید هر لنز بر روی هر سنسوری چه فواصل کانونی را ارائه می کند باید فاکتور برش را در فاصلهی کانونی واقعی لنز ضرب کنید.
سایز سنسور ها
خب در اینجا ما نگاه دقیقتری به سایزهای سنسور هایی میندازیم که در دوربین های امروزی به کار میروند.
نکته: به یاد داشته باشید، تمام سنسور های یک دسته باهم برابر نیستند.
۱-سنسور ۲٫۳/۱ اینچی
ابعاد سنسور: ۶٫۳ در ۴٫۷ میلیمتر
این کوچکترین سنسوری است که امروزه در دوربین ها به کار میرود. این سنسور معمولاً در بدنهی کوچک دوربین های کامپکت قابل استفاده است. اکثر دوربین هایی که از این سنسور استفاده میکنند دارای رزولوشن ۱۶ تا ۲۰ مگا پیکسلی است.
از این سنسور در دوربین های مختلف و متفاوتی استفاده می شود اما چون سازندگان روزبهروز به سمت طراحی سنسورهای بزرگتر میروند، کاربرد این سنسور نیز کمتر و کمتر می شود. بهطوریکه امروزه در دوربین های جدید، خیلی کم از این سنسور استفاده می شود.
سازندگان به کمک این سنسور، دوربین های کامپکت بسیار جمعوجوری ساختهاند که بتوان در آن ها از لنزهای زوم نیز استفاده کرد. چون زوم کردن با این سنسور ها بسیار راحت است. مثل دوربین های کامپکت superzoom. برای طراحی این دسته از دوربین ها همان بهتر است از سنسور ۲٫۳/۱ اینچی استفاده کرد چراکه در صورت استفاده از سنسور های بزرگ، دوربین سنگینتر، حجیمتر و البته که گرانتر می شود.
در شرایط نوری مناسب و با استفاده از این سنسور، میتوان عکسهای باکیفیت و زیبایی ثبت کرد. اما اگر شرایط نوری مناسب نباشد و نور محیط کم باشد تصاویر ثبت شده دارای نویز آزاردهندهای خواهند بود و همچنین دامنهی پویایی بدی در آن ها، دیده خواهد شد.
از شناختهشدهترین دوربین های بازار که از این نوع سنسور استفاده میکنند میتوان نیکون P900، کانن SX60، نیکون B700 و کانن SX720 را نام برد.
۲-سنسور ۱٫۷/۱ اینچی
ابعاد سنسور: ۷٫۶ در ۵٫۷ میلیمتر
این مقدار کمی از سنسور قبلی که توضیح دادیم ( ۲٫۳/۱ اینچی) بزرگتر است. این سنسور ها عمل فوکوس و شارپ نمودن تصویر را کمی راحتتر میکنند چون به راحتی بکگراند را تار مینمایند. معمولاً با استفاده از این سنسور ها جزئیات سایه و روشن در عکس بهتر نمایش داده می شود. همچنین در شرایط نوری نامساعد و کم نیز خوب و مفید عمل میکنند و با استفاده از تمام منابع نوری موجود در آن شرایط، تصویر باکیفیتی را ایجاد میکنند.
تا یک دورهی زمانی کوتاه این سنسور ها بسیار محبوب و پرفروش بودند اما از زمانی که سنسور های ۱ اینچی پا به بازار دوربین ها گذاشتند، از اهمیتشان کاسته شد. از سنسور های ۱٫۷/۱ اینچی در دوربین های کامپکت Pentax در سری Q استفاده می شود. فاکتور برش در این دوربین ها ۴٫۵ برابر است.
۳-سنسور ۱ اینچی
ابعاد سنسور: ۱۳٫۲ در ۸٫۸ میلیمتر
این نوع سنسورها در حال حاضر از محبوبیت زیادی برخوردار هستند. همانطور که اشاره شد، این سنسورها بیشتر در دوربین های کامپکت پیشرفته کاربرد دارند و معمولاً با لنزهایی با فاصلهی کانونی بین ۷۰-۲۴ میلیمتر یا ۱۰۰-۲۴ میلیمتر سازگارند. از این سنسور در دوربین های سوپر زوم مثل پاناسونیک FZ2000 و سونی RX10 III استفاده می شود.
همچنین از سنسور های یک اینچی در دوربین های سری ۱ نیکون (سری دوربین های کامپکت نیکون) و تلفنهای همراه مثل Panasonic CM1 استفاده می شود.
دوربین هایی که از این سایز سنسور استفاده میکنند معمولاً کیفیت عکس بسیار خوبی دارند، بهخصوص وقتی از دیافراگمهای باز بهره گرفته شود تا نور زیادی را دریافت کنند. البته تنها ابعاد آن ها نیست که موجب افزایش کیفیت شده است، بلکه در ساختار اکثر آن ها از فناوریهای جدیدی استفاده شده است که کارایی آن ها را نسبت به سنسورهای معمولی افزایش دادهاند.
فاکتور کراپ برای سنسورهای یک اینچی ۲٫۷ برابر است، ولی به دلیل اینکه این نوع سنسورها نیز اکثراً در دوربین های کامپکت استفاده میشوند نیاز چندانی به این فاکتور نخواهید داشت.
دوربین های شناختهشدهی سونی مانند RX100 IV، RX100 V و دوربین های سری G کانن مانند G7 X Mark II، G9 X و G5 X از معروفترین دوربین هایی هستند که از این نوع سنسور استفاده میکنند.
۴-سنسور Micro Four Thirds
ابعاد سنسور: ۱۷٫۳ در ۱۳ میلیمتر
از این سنسور در سیستم دوربین های کامپکت و Olympus استفاده می شود. این سنسورها خیلی از سنسور ۱ اینچی بزرگتر میباشند، اما بههرحال از سنسور های APS-C که پسازاین توضیح خواهیم داد، کوچکتر هستند.
سطح این سنسورها یک چهارم سطح سنسور های فول فریم میباشد. محاسبهی فاصلهی کانونی حقیقی از لنز نیز در این سنسور ها بسیار ساده میباشد. تنها کافی است که آن را دو برابر کنید. چون ضریب برش این سنسور ۲ برابر است. اگر دوربینی با لنز ۱۷ میلیمتری به این سنسور مجهز باشد، فاصله کانونیای برابر با دوربین بدنه فولفریم، و لنز ۳۴ میلیمتری ایجاد می کند.
ورژن ۱۲٫۸ مگاپیکسلی این سنسور در دوربین کامپکت Lumix LX100 از شرکت پاناسونیک، بهکار میرود.
۵-سنسور APS-C
ابعاد: ۲۳٫۵ در ۱۵٫۶ میلیمتر
از این سنسور خیلی در دوربین های DSLR سطح متوسط( میان رده) و سطح مبتدی استفاده می شود. امروزه در دوربین های کامپکت نیز این سنسور تعبیه می شود. این سنسور تعادل بالایی در کیفیت عکس و حجم فایلها ایجاد می کند و با انواع لنزها سازگار میباشد.
دوربین های شناختهشدهی سطح مبتدی و متوسط مانند نیکون D3300، D3400، D5600 یا کانن ۷۰۰D، ۷۵۰D و ۸۰D از سنسور APS-C استفاده میکنند. حتی برخی از دوربین های سطح بالاتر مانند نیکون D7200، نیکون D500 و کانن ۷D Mark II نیز از این نوع سنسور بهره میگیرند. در بین دوربین های بدونآینه نیز میتوان سونیa6500، سونی a6300 و کانن EOS M5 را نام برد.
البته همهی سنسورهای APS-C ابعاد یکسانی ندارند و هماندازه نیستند. سنسورهای APS-Cدر دوربین های کانن کمی کوچکتر از سنسور های مورد استفاده در دوربین های نیکون و سونی میباشند. فاکتور برش سنسور های APS-C در دوربین های کانن معادل ۱٫۶ است، درحالیکه فاکتور برش آن ها در دوربین های نیکون و سونی ۱٫۵ برابر است.
این نوع سنسورها در کل انعطافپذیری بالایی دارند و واقعاً فرصت خوبی برای عکاسی ورزشی، حیاتوحش و طبیعت مهیا میکنند و بسیار پرفروش میباشند. زیرا فاکتور برش آن ها موجب افزایش نسبی فاصلهی کانونی می شود.
از این سنسورها در بعضی دوربین های کامپکت نیز استفاده می شود. مثل Ricoh’s GR II ، Fujifilm X100F و Sigma DP2 Quattro.
دوربین The Ricoh GR II، یک لنز ۱۹ میلیمتری Fujifilm X100F لنز ۲۳ میلیمتری و Sigma DP2 Quattro لنز ۳۰ میلیمتری دارند. هر سه فاصله کانونی ۲۸، ۳۵ و ۴۵ میلیمتری را مهیا میکنند. مقدار ماکسیمم دیافراگم این لنزها نیز بسیار زیاد است و بهاینترتیب، عکاس به راحتی میتواند با عمق میدان کم از سوژههای مورد نظرش عکاسی کند.
۶-سنسور APS-H
ابعاد سنسور: ۲۶٫۶ در ۱۷٫۹ میلیمتر
این نوع سنسورها بیشتر در دوربین های سری ۱ D کانن مانند ۱ D Mark III و ۱D Mark IV استفاده میکنند. هرچند شرکتهای ساخت این محصولات چند سالی است از سنسور های فول فریم بهجای این سنسور در دوربین های خود استفاده میکنند.
این سنسور کمی از سنسور فولفریم کوچکتر و کمی از سنسور APS-C بزرگتر میباشند. فاکتور برش این سنسور ها تقریباً بین دو تا ۱٫۳ برابر میباشد.
اخیراً از ورژن ۵۱ مگاپیکسلی این سنسور در دوربین های Sigma’s sd Quattro H استفاده می شود. همچنین شرکت کانن این سنسور را توسعه داده و از مدل ۲۵۰ مگاپیکسلی آن برای موارد نظامی و حفاظتی استفاده می کند. مدتی است که از این سنسور در دوربین های DSLR استفاده نمی شود.
۷-سنسور فول فریم
ابعاد سنسور: ۳۶ در ۲۴ میلیمتر
از سنسورهای فولفریم در دوربین های سطح بالا و حرفهای میکنند و بیشتر سازندگان در دوربین های پرچمدار خود این نوع سنسور ها را تعبیه میکنند. دوربین هایی مانند سونی a7R III، کانن ۵D Mark IV و نیکون D850 ازایندست هستند.
سطح بزرگ این سنسورها باعث می شود که نور بیشتری از محیط دریافت کنند که موجب تولید عکسهای باکیفیتتری می شود. همچنین به کمک این قابلیت سازندگان میتوانند از رزولوشنها و تعداد پیکسلهای متنوع و متفاوتی استفاده کنند. در حال حاضر مدلهای ۱۲ مگاپیکسلی، ۲۴ مگاپیکسلی و ۳۶ مگاپیکسلی از این سنسور وجود دارند.
ابعاد سنسورهای فولفریم تقریباً مشابه فیلمهای نگاتیو ۳۵ میلیمتری هستند. پس اصلاً فاکتور برشی وجود ندارد که بخواهیم دربارهاش توضیح دهیم. یعنی نیازی به تبدیل فاصلهی کانونی ندارند یا اصطلاحاً فاکتور برش آن ها معادل یک است. اگر شما از لنزی استفاده کنید که برای فیلمهای ۳۵ میلیمتری شده و آن را بر روی سنسور فولفریم به کار بگیرید، فاصلهی کانونی هیچ تغییری نخواهد داشت.
بسته به سیستم دوربین و خود سازنده، در برخی از دوربین ها امکان استفاده از لنز مختص سنسور APS-C بر روی دوربین های فولفریم وجود دارد. در این صورت دوربین کنارههای فریم را برش می دهد، بخشهای تاریک گوشهکنار تصویر را حذف می کند و بهاینترتیب رزولوشن سنسور کاهش مییابد. سپس اطلاعات فقط از قسمت میانی آن خوانده میشوند. هرچند همیشه مطمئن شوید که آیا دوربینتان میتواند لنز ناسازگار با سنسور خودش را تحمل کند یا خیر. اگر دوربین شما از چنین چیزی پشتیبانی نمی کند، انجام این کار ممکن است به آیینهی دوربین صدمه بزند.
۶-سنسور Medium-format
ابعاد سنسور: ۴۴ در ۳۳ میلیمتر
سنسور های Medium-format واقعاً بسیار از سنسور های فولفریم بزرگتر میباشند و اخیراً در بسیاری از دوربین های جدید، از این سنسور استفاده می شود. مثل Fujifilm GFX 50S و Hasselblad X1D و Pentax 645Z
سنسور های Medium-format معمولاً باعث می شود عکسها باکیفیت بسیار بالایی ثبت شوند اما به خاطر قیمت بالا و سایر مسائل، معمولاً برای پروژههای حرفهای و توسط عکاسان حرفهای مورد استفاده قرار میگیرند. دوربین های DSLR معمولاً کوچکتر هستند و واقعاً حمل آن ها آسان و راحت است. اگر دوربین DSLR داشته باشید به راحتی میتوانید از انواع لنزها در آن استفاده کنید و همچنین عملکرد فوکوس خودکار در آن ها بسیار سریع میباشد.