디지털 카메라의 센서 포맷 크기와 픽셀 크기는 카메라의 거의 모든 성능 속성에 영향을 미칩니다.
포맷 크기는 저조도 성능, 다이나믹 레인지, 크기, 비용, 전력 소비, 렌즈 요구 사항, 픽셀 해상도 등에 걸쳐 시스템 제약에 영향을 미치는 핵심 요소입니다. 이러한 요소는 각각 카메라의 형태와 기능을 변화시킵니다.
이러한 제약이 카메라의 이미지 품질에 미치는 영향에 대한 일반적인 경험 법칙이 있습니다. 이러한 장단점은 여러 자유도에 걸쳐 연속적이고 상호 연관성이 매우 높은 경향이 있습니다.
모든 카메라 사용 사례에는 애플리케이션별 요구 사항이 있으므로 CMOS 이미지 센서의 선택은 사례별로 이루어져야 합니다. 소니는 산업별로 센서 유형의 용도를 분류하기 위해 최선을 다했습니다.
음극선 기반 비디콘 튜브 때문에 혼란스러운 디지털 카메라 센서 포맷 유형
디지털 카메라 센서의 포맷 유형은 비전 업계에서 가장 혼란스러운 것 중 하나입니다. 이 포맷 유형은 CCD 또는 CMOS 센서가 등장하기 전 비디오 카메라 튜브의 구성 방식에서 유래한 것입니다.
이러한'비디오 튜브'는 음극관의 활성 영역 외부에 불투명한 영역이 있어 감광 영역을 감소시켰습니다. 이는 더 큰 튜브나 음극을 고정하는 메커니즘에서 비롯된 결과였습니다.
예를 들어
- 4:3 화면비의 1" 이미지 센서는 가로 12.8mm * 세로 9.6mm * 대각선 16mm입니다.
- 4:3 화면비의 1/3인치 이미지 센서는 가로 4.8mm * 세로 3.6mm * 대각선 6mm입니다.
말이 안 되는 것 같지 않나요? 1"는 25.4mm이고 1"의 1/3은 8.5mm입니다! 1" 포맷 대각선의 1/3도 5mm여야 합니다!
1" 포맷 유형을 예로 들어 보겠습니다. 음극선관 지름의 일부는 튜브 벽으로, 이미징 목적으로 사용되지 않습니다.
따라서 면적이 25.4mm에서 16mm로 줄었습니다.
따라서 1인치형 음극선관에 적합한 렌즈는 25.4mm 튜브 직경 전체로 확장되는 이미지 서클이 필요하지 않았습니다.
일부 역사적 참고 문헌에 따르면 센서 크기는 3/2 * 포맷 유형을 반올림한 후 반올림한 것으로 나와 있지만, 여전히 많은 불연속성이 존재합니다.
현대의 이미징에서는 원본 비디오 튜브 크기에 해당하는 이미지 센서 대각선 치수가 거의 무한대에 가깝게 존재합니다.
따라서 저희는 이미지 센서 포맷 유형을 보다 정확하게 정의하는 '현대적' 방정식을 도출하기 위해 최선을 다했습니다. 일반적으로 합의된 데이터 포인트인 1" = 16.0mm, 1/2" = 8.0mm, 1/3" = 6.0mm, 1/4" = 4.5mm를 사용하여 적합한 방정식을 도출한 다음 가능한 한 많은 다른 기사를 상호 참조했습니다.
안타깝게도 디지털 이미지 센서 유형에 대한 공식에는 1/2" 이미지 센서와 1/2.3" 이미지 센서 포맷 크기 사이에 불연속성이 있습니다.
CMOS 이미지 센서 포맷 유형을 제공하는 경우의 의미
이 주관적인 분류는 제조업체가 센서의 포맷 유형을 게시할 때 '최선의 판단'을 적용할 수 있음을 의미합니다.
즉, 엔지니어는 CS 마운트 렌즈 또는 M12 렌즈와 같은 렌즈를 고려할 때 정확한 출력 픽셀 수와 픽셀 피치(크기)를 사용해야 합니다.
시중에 나와 있는 대부분의 센서는 위의 공식으로 계산할 수 있는 아래 포맷 유형 치수를 대략적으로 준수합니다:
포맷 유형 조회 테이블 다운로드모든 센서에서 모든 렌즈의 "35mm 등가" EFL을 계산합니다.
시야각에 대해 논의할 때 '35mm 환산 EFL'을 사용하는 엔지니어와 애호가 사이의 이해를 돕기 위해 간단한 계산기를 만들었습니다.
더 고급 기능과 계산을 원하시면 왜곡이 포함된 고급 시야 계산기를 참조하세요.
요점: 렌즈를 선택할 때 정확한 값을 대신할 수 있는 것은 없습니다.
대부분의 제조업체는 일관되고 정확한 포맷 유형 분류를 사용합니다. 하지만 잘못 분류된 사양서를 수없이 많이 발견했습니다.
다시 한 번 강조하자면, 렌즈를 찾을 때는 항상 정확한 출력 픽셀 수와 픽셀 피치(크기)를 사용하세요!
사용 중인 센서를 파악하고 35mm 포맷 유형에 해당하는 EFL을 계산하고 싶다면 카메라 시야 계산기를 확인하세요.
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