Camera met meer pixels,
beter resultaat, . . . of toch niet?

Wanneer op een verjaardag de digitale camera ter sprake komt vertelt iemand al gauw vol trots hoeveel megapiixels zijn camera heeft. Ook bij ons op de club zijn er nog steeds mensen die beweren dat meer pixels de kwaliteit bepalen. Ook de reclame wil ons dat laten geloven. Maar zo simpel ligt deze materie helaas niet.

Het aantal pixels in camera's is in korte tijd enorm gestegen. De vraag naar hogere resoluties en dus meer pixels zorgt dat men steeds meer sensoren op een zeer klein oppervlak moet aanbrengen. Een analoog kleinbeeldcamera heeft een beeld van 
24 x 36 mm, terwijl een digitale beeldsensor (CCD) van een 3
megapixelcamera maar 7,2 x 5,4 mm is. Iedere pixel op deze sensor is dan 12 μm2 (1,2 duizendste mm2) groot en de onderlinge afstand is 3,5 μm.

Voor een 5 megapixel camera is de maat van de CCD 8,7 x 6,5 mm. Hierdoor is de maat van de pixel gelijk gebleven aan de maat van de 3 megapixelcamera.

Voor een 8 megapixelcamera heeft men de CCD niet groter gemaakt, maar de pixels kleiner. De pixels hebben dus minder ruimte. Hiervan is de maat van één pixel nog maar 7μm2. De onderlinge afstand is 2,7 μm.

Doordat de pixels kleiner zijn geworden en de onderlinge afstand tussen de pixels ook veel kleiner is ontstaat er veel beeldruis. Beeldruis ontstaat onder andere doordat een pixel onder zijn drempelwaarde zwart blijft. Verder is zo'n matrix een complexe electronische schakeling die warmte en daarmee ook weer ruis produceert.

Zodra je de camera aan zet wordt de CCD onder basisspanning gezet. Hierdoor ontstaat al een beetje beeldruis. Ga je dan vervolgens de opname maken dan komt er een veel grotere spanning te staan op de beeldsensor van 1/1000 mm te staan. Hierdoor wordt het licht fout geïnterpreteerd.

Ook de temperatuur is van invloed op ruis. Bij lage temperaturen geeft een opname minder ruis te zien. Het gaat daarbij niet zozeer om de buitentemperatuur, maar om de temperatuur in de camera.  


Professionele digitale reflexcamera's 

Er zijn tegenwoordig wel professionele reflexcameraÕs op de markt die met een grotere CCD werken, maar deze zijn voor de gewone consument nog te duur om in te gaan investeren. Alleen bij de zeer dure professionele modellen komt degrootte van de CCD overeen met de 24 x 36 millimeter van het kleinbeeldformaat.

Het is duidelijk dat grotere pixels meer licht weten te vangen, waardoor de informatiedichtheid -en daarmee de beeldkwaliteit- toeneemt. Het zorgt er onder andere ook voor dat deze al bij minder licht een beeldpunt oplevert.

Door de grotere matrix van professionele digitale reflexcamera's zijn deze op een veel hogere gevoeligheid in te stellen, meestal tot zo'n 1600 ISO, tegenover een compactcamera op hoogstens 400 ISO. Tegelijk zal hierbij de kleurkwaliteit aanmerkelijk beter zijn. 


Brandpuntafstand-verlenging

Bij de digitale consumentencamera is brandpuntsverlenging nodig omdat
de CCD-cellen een aanmerkelijk kleinere afmeting hebben dan het oorspronkelijke kleinbeeld negatief van 24 x 36 mm. De klassieke verhouding van 2:3 voor kleinbeeld en ASP-formaat is bij de CCD meestal anders. Bij digitale camera's wordt het CCD-formaat gebaseerd op de beeldverhoudingen van het beeldscherm en de televisie.

Bijvoorbeeld VGA, SVGA of HDTV hebben een verhouding van 4:3 of 16:9. Het effect van een kleiner opnameformaat is dat de beeldhoek verandert. Dit betekent dat je met extremere groothoek-objectieven moet gaan werken om hetzelfde te bereiken als met een conventionele camera. Waar met een conventionele kleinbeeldcamera met een standaard 50 mm brandpunt gefotografeerd wordt, moet je met een digitale camera een 35 mm groothoek-objectief gebruiken.

Tot stand komen van kleur

Als we de matrix van de CCD onder de microscoop bekijken, dan zien we dat iedere fotocel voorzien is van een rood, groen of een blauw filter. Je ziet dat een dergelijke CCD steeds groepjes heeft van twee groene fotocellen (aangepast aan de menselijke visuele waarneming), één rode fotocel en één blauwe fotocel. Dit betekent dat twee van de vier groene pixels door interpolatie tot stand moeten komen. Voor de blauwe en rode pixels zijn dat zelfs drie van de vier.  Interpolatie wil zeggen dat er gemiddelden berekend worden uit de omliggende pixels. Deze zijn dus niet fotografisch tot stand gekomen, maar door software berekende pixels. De resuitaten zijn meestal verbazend goed.


Hoeveel megapixels minimaal?

Hoeveel pixels moet je camera minimaal hebben om een goede afdruk te krijgen?

10 x 15 cm 2 megapixel 
A4 3 4 megapixel
A3  5 megapixel

   
[ Video Club Hoorn en de Regio | Video club magazine inhoud | H & R Video ABC ]

[ blocqx11 ]