Размер матрицы и детализация: что важнее?

При прочих равных условиях физический размер матрицы действительно решает. Большая матрица способна уловить больше света, что обеспечивает не только лучшую детализацию, но и меньший уровень шума и более широкий динамический диапазон.

Чтобы повысить детализацию на компактных матрицах (например, в кроп-камерах и тем более смартфонах), производители идут на разные ухищрения, например увеличивают количество пикселей, что повышает разрешение, но увеличится цифровой шум и снижается качество изображения, особенно при плохом освещении

Внедряют новые технологии, такие как многослойные сенсоры (stacked sensors) или обратная засветка (BSI), чтобы увеличить эффективность каждого пикселя.

Тем не менее, законы физики обойти сложно. Крупный сенсор почти всегда будет иметь преимущество в качестве изображения.

В качестве примера абсолютного превосходства размера светочувствительного элемента можно привести знаменитый снимок офицеров Лейб-гвардии Кексгольмского полка, сделанный в 1903 году. Я уже как-то рассказывал про эту фотографию.

Фотограф использовал камеру с гигантской стеклянной фотопластиной размером 110х60 см. А фотоаппарат и объектив, созданные Дж. Р. Лоуренсом и американской железнодорожной компанией Chicago & Alton Railway, составляли суммарно 2,4 метра в длину и 1,4 метра в ширину. Благодаря такому огромному негативу, разрешение снимка получилось феноменальным для своего времени. На оригинальном отпечатке можно без труда рассмотреть не только лица и выражения всех офицеров, но и мельчайшие детали их униформы, пуговицы и даже травинки под ногами.

Но если бы мы уменьшили эту пластину до размера современного полного кадра (примерно 36x24 мм), результат был бы катастрофически плохим. Ведь современный цифровой сенсор — это не просто уменьшенная копия старой технологии. Это принципиально иное устройство, где каждый пиксель — это сложнейший электронный прибор, спроектированный для максимальной эффективности на микроскопическом уровне и во много раз превышает возможности кластеров кристаллов галогенидов серебра.