גודל חיישן מצלמה ואיך הוא משפיע על איכות הצילום?

לבחירת מצלמות ולשימוש בהן, יש אין-ספור פרמטרים טכניים אשר יש להביא בחשבון. חלקם חשובים יותר וחלקם פחות וכמובן, זהו גם דבר אישי למדי. בין הפרמטרים שכמעט תמיד יהיו משמעותיים, נמצא חיישן המצלמה. האם וכיצד, חיישני המצלמה משפיעים על איכות הצילום? אילו סוגי חיישנים נפוצים היום? באילו גדלים הם מגיעים? ועל מה עוד משפיע גודל חיישן המצלמה? על כל אלו נענה במאמר שלפניכם. תתכוננו לפאלשים, אנחנו מתחילים.

מה זה חיישן מצלמה?

הנושא של חיישני מצלמות הוא לכאורה עניין פשוט, מדובר ברכיב אשר רגיש לאור. בפועל, כפי שתראו בהמשך, זהו נושא מורכב למדי שעשוי להיות מבלבל למדי. לכן, כדי לעשות סדר בדברים נענה על השאלה הבסיסית – מהו בעצם חיישן מצלמה? מה שמכונה חיישן מצלמה, הוא בעצם מכלול אלקטרוני עשיר ברכיבים. במבט מקרוב, נגלה שהרכיב הבסיסי בחיישן המצלמה הוא אוסף של תאים פוטו אלקטריים, אשר נקראים בשם Photosites. כל תא ספציפי כזה, הוא המקור להצגת פיקסל בודד בצילום המוגמר. ככל שחיישן המצלמה (שכאמור כולל כמה תאים כאלה) גדול יותר, כך הוא עשוי לכלול יותר תאים פוטו אלקטריים. כמובן, הדבר תלוי גם בגודל של התאים עצמם.

גודל התאים הוא נושא מעניין, בעל השלכות רבות – ככל שהתאים גדולים, כך הם מבצעים את עבודתם טוב יותר. תאים קטנים יהיו קרובים מאוד האחד לשני ואז הצילום עלול להיות פחות חד, בגלל האופן שבו האור מתפזר על פניהם. אגב, חיישן מצלמה כולל לא רק Photosites, אלא גם חלקי אלקטרוניקה אחרים. כמו כן, כל תא קליטת אור כולל microlens אשר מכוון לתוכו עוד אנרגיית אור, שאחרת הייתה פוגעת במשטחים שלידו. מבחינה אופטית, מכלול חיישן מצלמה כולל גם את ההיבט החשוב מאוד של מסנני צבע. אך זהו נושא רחב ונפרד בפני עצמו.

על מה משפיע גודל חיישן המצלמה?

גודל חיישן המצלמה הוא אחד הפרמטרים המרכזיים, אשר כדאי להביא בחשבון בבחירת מצלמה. גודל החיישן משפיע על איכות הצילום שמתקבלת, על עומק שדה, על תופעת ה-diffraction, על גודל העדשות והמצלמה בכלל וגם על המחיר הכולל. מה חשוב לכם יותר במצלמה ומה פחות, ינבע כמובן מאופי הצילומים ומהתוצאות שמעוניינים להשיג. כולל במקרים של דרישות גבוהות ומיוחדות, כגון צילום פעילויות ספורט או "אקסטרים" שונות. או אולי צילום מתחת למים, אשר עבורו תבחרו למשל מצלמת אקסטרים GoPro HERO11 BLACK (מציעה עמידות למים עד לעומק של 10 מטרים). חיישן גדול יאפשר לצלם תמונות, אשר אפשר להדפיס בגדול ובאיכות גבוהה. כאן גם יש יתרון מובהק למצלמות על פני טלפונים חכמים (שבגלל הקומפקטיות הם מוגבלים בגודל חיישני הצילום). גודל החיישן הוא בעל השלכות רבות ולכן, כדאי לבדוק על אילו פרמטרים חשובים לכם הוא ישפיע. בכל מקרה, חיישן המצלמה הוא רכיב בסיסי וחיוני במסגרת תהליך הצילום.

רעש בצילום הדיגיטלי

התהליך שבו אור נקלט בחיישן המצלמה ומסתיים בתמונה הוא תהליך מורכב. התהליך הזה קורה בין היתר עקב כך שהאותות שמגיעים מחיישן המצלמה, אינם רק תוצאה ישירה של מה שהמצלמה "רואה" מולה. מתווסף לכך "רעש" אלקטרוני מסוגים שונים. גודל חיישן הצילום הוא אחד הפרמטרים של תכנונו, אשר עשויים להשפיע על נושא זה. רעש בצילום עשוי לנבוע למשל מחום ומקרינה אלקטרומגנטית שמגיעים מהמעגלים החשמליים של החיישן. נוסף לאלה, הגברת האות שמגיע מהחיישן מגבירה גם הפרעות מסוג זה. התוצאה היא שיבושים בתמונה כגון כתמי צבע. כמובן, רעשים כאלה הם תופעה שמנסים לתקן ולטפל בה, ככל האפשר. ואכן, עם השנים פתחו פתרונות לכך, כאלה המקטינות הפרעות מראש, מאזנות אותן בדרכים שונות וכדומה. מחד, טכנולוגיית הצילום מתפתחת וישנם פתרונות שהשוק כולו מאמץ. מאידך, יצרנים שונים מוצאים פתרונות נקודתיים בשביל התכנונים המיוחדים של המצלמות שלהם.

גדלי חיישני המצלמה הנפוצים

גדלי חיישני המצלמות מושפעים מהאופן הטכני שבו הם מתוכננים. אלה הבולטים ביותר (מסודרים מהגדול לקטן):

·Medium format – פורמט מצלמות שלו סנסור גדול יותר מאשר 24*36 מ"מ. פורמט זה יקר יחסית ולא נפוץ במיוחד. הוא מצטיין בתפקוד משופר ברמת אור נמוכה, רזולוציות גבוהות של החיישן וטווח דינאמי רחב.

·Full frame – השם מעט מבלבל ביחס ל-"Medium format”, אך מדובר בפורמט חיישנים בגודל 24*36 מ"מ.

·APS-C – פורמט active pixel sensor מספק יתרונות טכניים שונים ביחס לאחרים. בין השאר, הוא מאפשר לחיישני צילום לצרוך פחות אנרגייה ולהיות זולים יותר לייצור. פורמט APS-C ידוע גם בכינוי crop. המונח קרופ מתאר מצב שבו המצלמה קולטת רק חלק ממה שהעדשה רואה ומה ש"נחתך" החוצה הם השוליים. לכאורה זהו חסרון, אך למעשה דווקא השוליים במה שקולטת עדשה, הם באיכות נמוכה יותר. אפשר לקבל את התוצאות הטובות ביותר, ככל שקרובים יותר למרכז העדשה. לכן אפשר לסכם שאתם לא מפסידים יותר מדי (אם בכלל) בשימוש בטכנולוגיה כזו.

·Four thirds – פורמט של אולימפוס ושל Eastman Kodak, לצילום דיגיטלי. גודל החיישנים במסגרתו קטן יחסית (17.3*13 מ"מ) ותודות לכך גם העדשות יכולות להיות יותר קטנות. השם של פורמט (4 שלישים) נובע משימוש בשיטה האינצ’ית.

·Micro four thirds – פורמט שיצרו החברות אולימפוס ופנסוניק, על בסיס Four thirds. הפורמט תומך באותו גודל חיישנים (17.3*13 מ"מ), אבל מאפשר עיצובי מצלמות קומפקטיים אפילו יותר.

פורמטים אלה שונים בדרכים טכניות רבות, ולעיתים קרובות היבט משופר אחד בא על חשבון היבט אחר שאולי חשוב לכם. כך שאם אינכם מתמצאים עדיין בנושא זה, תצטרכו כנראה להפשיל שרוולים ולהתעמק בפרטים, שהם רבים יחסית ודי מורכבים.

מצלמות רפלקס ומצלמות דיגיטליות

סוגים שונים של מצלמות, משליכים על איכות הצילום בדרכים שונות ועשויים להציג הבדלים גם מבחינת גודל החיישן. מצלמות רפלקס דיגיטליות (DSLR) למשל מתאפיינות בחיישנים גדולים ביחס למצלמות דיגיטליות אחרות. אגב, גודל החיישן במצלמות אלה, מוביל גם לשימוש בעדשות גדולות יחסית בשבילן. בכלל, צילום דיגיטלי וגם הדפסה דיגיטלית, פותחים את הפתח לאפשרויות חדשות ומתקדמות בעיבוד צילומים. אפשר בעזרתם לקחת תוצר של מצלמה בינונית וחיישן לא אידאלי ולהפיק תוצאות משופרות. אפשר להתמודד עם שיבושים שונים ולשפר את הקיים בדרכים שונות. אם זה באלקטרוניקה שמוטמעת במצלמה עצמה, בתוכנה שלה, בתוכנה שמעבדת את הצילום לאחר מכן או בבית הדפוס. רואים יכולות כאלה ברמה מרשימה למדי בטלפונים חכמים, דווקא מאחר שהם מוגבלים מבחינת גודל החומרה שאפשר לשלב בהם. לכן, ה"אלגוריתמים" המפורסמים עושים את קסמיהם ואת מיטב יכולתם. אך יש גבול מסוים, שמעבר אליו אי אפשר לשפר עוד. בכל מקרה, אין תחליף ליכולת לקלוט כבר במקור את התוצר האיכותי ביותר שיש. כלומר, חיישן המצלמה נמצא בתחילת התהליך של צילום, עיבוד התמונה והדפסה. אז האם לא עדיף להשקיע בו, כולל בחירת חיישן גדול מספיק?

לסיכום

אפשר להשיג היום תוצאות טובות מאוד בצילום, כשמשתמשים במגוון הרחב של גדלי חיישנים. אך ללא ספק, בבחירת מצלמה מומלץ מאוד להביא בחשבון גם את גודל החיישן, כדי לקבל את התוצרים המתאימים לכם ביותר.