Pojęcie rozdzielczości sensora (matrycy) aparatu fotograficznego

Najprościej definiując rozdzielczość jest to liczba fotodiod na jednostkę powierzchni sensora.

Miniaturyzacja sensorów

Miniaturyzacja matryc oraz jednoczesne zachowanie dużej liczby pikseli wymaga stosowania coraz mniejszych fotodiod. Zmniejszenie wymiarów fotodiody prowadzi do jej szybszej saturacji, a co za tym idzie do większych wartości szumu fotonowego.

Dlatego m.in. zdjęcia powstałe z pomocą lustrzanki, posiadającej matrycę o większych wymiarach, cechują się mniejszym poziomem szumu niż zdjęcia wykonane za pomocą aparatu w telefonie komórkowym, który charakteryzuje się mniejszą matrycą.

Saturacja fotodiody

Saturacja fotodiody oznacza maksymalną liczbę ładunków jaka może być zebrana. Po osiągnięciu poziomu saturacji dodatkowe ładunki nie zostaną zbierane.

Szum fotonowy

Światło składa się z pojedynczych cząsteczek – fotonów generowanych w sposób losowy, dlatego nie ma możliwości zmierzenia średniej wartości sygnału, zawsze pomiar jest obarczony błędem (szum fotonowy). Im więcej fotonów fotodioda jest w stanie zarejestrować tym mniejszy jest błąd pomiaru, ponieważ szum fotonowy rośnie wolniej niż wartość sygnału (SNR – Signal to Noise Ratio).

Przykładowe sensory

Kamera w telefonie: 10-12 mln pikseli / rozmiar pojedynczej fotodiody 1.4 µm, wymiar matrycy: 7.01 mm x 5.79 mm (iPhone XS – CMOS)

Lustrzanka cyfrowa: 50 mln pikseli / rozmiar pojedynczej fotodiody: 4.13 µm, wymiar matrycy: 36 x 24 mm (Canon 5 DS R – CMOS)

Aparat kompaktowy: 20.2 mln / rozmiar pojedynczej fotodiody: 1.19 µm, wymiar matrycy: 6.16 x 4.62 mm (Canon IXUS 285 HS – CMOS)