Anasayfa / Fotoğraf / Fotoğraf Makinesinde Sensör Boyutunun Önemi

Fotoğraf Makinesinde Sensör Boyutunun Önemi

Fotoğraf makinelerinde kullanılan algılayıcıların (sensörlerin) geniş yüzeyli olmasının birçok avantajı bulunmaktadır. Şöyle düşünelim, iki adet aynı çözünürlükte sensöre sahip fotoğraf makinemiz olsun. Birisi daha geniş yüzeyli sensöre sahip, diğeri daha dar yüzeyli bir sensöre sahip makine. Daha geniş yüzeyli sensöre sahip olan fotoğraf makinesinin  her bir algılama hücresinin yüzeyi de daha geniştir. Dolayısı ile bu makine daha az ışıklı ortamlarda ışığı daha iyi kavrayacaktır. Sonuç olarak da görüntü kalitesi daha iyi olacaktır. Örnek olarak sensör boyutları ile ilgili aşağıdaki resmi inceleyebilirsiniz.

Fotoğraflardaki görüntü kalitesinin temel farkı bu sensörlerde yer alan her bir hücrenin yüzey büyüklüğünden kaynaklanmaktadır. Geniş yüzeye sahip olan hücreler sayesinde gerçeğe daha yakın ve daha temiz pikseller oluşturulur. Özellikle düşük ışık koşullarında bu özellik daha da belirgin bir hale gelir. Çok küçük yüzeye sahip hücrelerin oluşturduğu görüntü ise fotoğrafçılar arasında çamur gibi şeklinde tabir edilen bir boyuttadır 🙂 Bunun sebebi bu hücrelerin az ışıklı bir ortamda güçlü akım oluşturamamalarıdır. Bu nedenle oluşan görüntü de kontrast düşük olur, renkler çok doğru olmaz ve kirli gibi bir görüntüye sahip olunur. Çamur gibi tabiri de aslında bu kirli görüntüden gelmektedir.

 

Cep telefonlarında ve küçük boyutlu makinelerde işte bu sorunla bu yüzden daha çok karşılaşırız. Çünkü bunların sensör hücreleri çok küçüktür. Şöyle bir örnek verelim: 12 Mega piksellik bir cep telefonu ile 12 Mega Piksellik bir DSLR makineyi kıyaslayalım. Cep telefonu üzerinde yer alan sensörün hücreleri 1-2 mikrometre kenar uzunluklarına sahip iken, full-frame özelliğe sahip DSLR makine 8-9 mikrometrelik kenar uzunluklarına sahiptir. Dolayısı ile burada bir yüzey hesabı yaparsak küçük hücrelerin yüzeyleri 1-4 mikrometrekare arasında iken, büyük hücreler 64-81 mikrometrekare arasında bir yüzey alanına sahiptirler. Aradaki bu fark görüntü kalitesine aynı oranda yansıma ama büyük ölçüde fark edilir boyutta bu farkı görebiliriz. Mikrometre metrenin milyonda biridir.

 

Sensör yüzeyinin büyük olması sayesinde yüksek çözünürlük sağlanır. Genelde üretimden kaynaklanan belirli hücre büyüklükleri mevcuttur. Bunlar 1,7 mikrometre, 2,2 mikrometre, 4,3 mikrometre, 6,4 mikrometre, 9 mikrometre gibi büyüklüklerdir. Üretilecek olan sensörün boyu ve çözünürlüğü için bu değerler kullanılır. Dolayısı ile aynı üretim tekniği ile, örneğin 6,4 mikrometrelik teknik ile küçük yüzeyli 6 mega piksellik bir algılayıcı veya daha büyük yüzeyli 24 mega piksellik bir sensör üretilebilmektedir. Piksel bazında incelediğimizde ikisi de aynı teknikle üretilmiş bu doğru. Dolayısı ile teoride iki sensörün de benzer kalite görüntü sunması beklenir. Ancak pratikte bu kaliteyi etkileyen başka unsurlarda mevcuttur. Bunlar optik, yazılım, işlemci gibi diğer sayısal teknoloji unsurlarıdır.

Fotoğraf makinesi sensörleri üretim zorluklarına bağlı olarak belirli standart boyutlarda üretilmektedirler. Bazı istisnai durumlar mevcuttur, özel üretim sonucu özel boyutlar çıkabilir ama bunlar tabi maliyeti yükseltmesi nedeni ile pek tercih edilmez. Genel itibari ile aşağıdaki tabloda yer alan standart boyutlar kullanılır.

 

Sensör boyutlarından bahsederken İngiliz ölçü birimi inç kullanıyoruz. Küçük boyutlu fotoğraf makinelerinde kullanılan sensörleri tanımlamak için kullanılan inç cinsinden çap değerleri aslında gerçek boyutları yansıtmamaktadırlar. Gerçek boyutları daha da küçüktür.

 

Sensörlerin boyutları ile bu sensörlerin önünde yer alan objektiflerin aydınlatma daireleri arasında bir ilişki bulunmaktadır. Objektifin net görüntü daire çapı, arkasında yer aldığı sensörü tamamen kaplamak zorundadır. Bu durumda şu ortaya çıkar. Sensörün köşegeni ile sensör önünde kullanılan objektifin net görüntü daire çapı birbiriyle eşittir. Dolayısı ile herhangi bir boyuttaki sensör için normal objektif tanımını şöyle yaparız: Net görüntü daire çapı, odak uzunluğuna eşittir. Böylelikle, sensör boyutu bilinen her fotoğraf makinesi için normal objektif tanımını yapabiliriz ve bu fotoğraf makinesinin üzerindeki objektifinin nasıl bir görüntü üreteceğini tahmin edebiliriz.

 

Dahili objektif kullanan yani objektif ve makine gövdesinin bütünleşik olarak üretildiği tüm fotoğraf makinelerinde küçük boyutlu sensörler kullanılır. Bu objektiflerin odak uzaklıkları 35 mm’lik film kullanan full-frame fotoğraf makinelerinden daha kısadır. Ne kadar kısa olduğunu anlamak için full-frame bir makinenin normal odak uzaklığı olan 50 mm’yi baz alırız. Kıyaslanmak istenen fotoğraf makinesinin normal odak uzaklığına 50 rakamı bölünür. Çıkan sonuç, odak çarpan olarak bilinen kavramdır.

 

Küçük boyutlu sensörler, yüksek çözünürlük değerleri nedeni ile gerçekten çok küçük boyutta algılama hücrelerine sahiptirler. Gelişen teknoloji ile birlikte kaliteleri sürekli yükselse de aslında her çözünürlük artışında her bir hücrenin ışığı algılama kapasitesi de olumsuz yönde etkilenir. Bu durum özellikle az ışıklı ortamlarda gerek duyulan yüksek ISO değerlerinde ortaya çıkar. Günümüzde çözünürlükler artmasına rağmen, objektifler aynı hızda geliştirilemediği için istenilen görüntü kalitesine ulaşma daha yavaş olmaktadır.  Yine de buna rağmen makinelerin işlemci performansları, yazılım destekleri sayesinde piyasaya yeni sürülen fotoğraf makinelerinin görüntü kaliteleri geriye doğru gitmeyip, ileriye doğru gitmektedir. Bazı fotoğraf makinelerindeki iyi optik tasarımlar sayesinde de kalite artışı sağlanabilmektedir.

 

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir