Матрица фотокамеры — это микросхема, состоящая из светочувствительных элементов — фотодиодов, или пикселей. Матрица представляет собой нецифровой компонент фотокамеры. Это сетчатая «пленка», на которую объектив проецирует изображение. Она преобразует свет в электрический сигнал, который затем обрабатывается и переводится в цифровой сигнал, цифровую картинку, который впоследствии сохраняется в виде фотографии на карте памяти фотоаппарата. Таким образом, матрица — это устройство фотокамеры, где получается изображение.
В основном распространены два типа. Первая матрица обычно известна как прибор с зарядовой связью или CCD матрица. Вторая, э то чип матрица CMOS. Подробнее ознакомиться с ними и с их отличиями друг от друга можно в статье: Виды матриц фотокамеры
Матрица представляет собой нецифровой компонент фотокамеры. Это сетчатая «пленка», на которую объектив проецирует изображение.
Каждая матрица обычно состоит из десятков миллионов светочувствительных ячеек, которых называют фотоэлементами и каждый из которых соответствует одному пикселю на фотографии. Каждый пиксель очень маленький, размеры его могу достигать пяти микронов, в сравнении это соответствует 0,0002 дюйма, 0,005 мм, или около 1/14 ширины человеческого волоса. Несмотря на такой маленький размер в каждом пикселе, покрытым маленькой линзой, формируется электрический сигнал.
Чтобы преобразовать такой сигнал в полноцветное изображение у каждого фотоэлемента есть свой фильтр. Одни фильтры - красные, другие - зеленые, а третьи – синие. Светочувствительные фотоэлементы с синим цветом, могут видеть только те изображения, в которых есть хоть немного синего цвета. Однако, всем известно, что любой цвет можно получить смешав три цвета – синий, красный и зеленый. Однако не все светочувствительные фотоэлементы могут «распознать» свет, некоторые из них отвечают за яркость своего участка картинки.
Если посмотреть на цифровую фотографию при большом увеличении, то можно увидеть, что любой пиксель может быть окрашен в один любой, из более 15 млн. цветов, а не только в один из 256 оттенков красного, зеленого или синего. Во время обработки полученных электрических сигналов, фотоэлемент с синим цветом может распознать красный свет, сравнивая свою информацию с данными соседних ячеек. Этот процесс достаточно известен и называется «Разбор мозаики» и делает достаточно точное предположение относительно цвета каждого пикселя получаемой фотографии.
Ниже на рисунке показан узор цветовых фильтров или массив цветового фильтра.
В типичной матрице 50% используемых фильтров – зеленые, 25% - красные и 25% - синие. Зеленого цвета больше, потому что именно так видит окружающий мир человеческий глаз, что позволяет создать более резкое изображение. Красный пиксель будет пропускать только световые лучи красного спектра, зеленые — зеленого, а синие — синего. Получившеюся в итоге мозаику называют именем её создателя – Байера.
Матрица фотокамеры это по своей сути аналог плёночного кадра. Лучи света, собранные объективом, так же как и на пленке создают картинку. Разница лишь в том, что на плёнке эта картинка хранится, а на датчиках матрицы, как это было уже сказано, электрические сигналы, обрабатываются, и в виде отдельного файла сохраняют изображение на карте памяти.