Het hoe en wat van de camerasensor

Voordat een foto op het LCD van de camera verschijnt is er al het e.e.a. gebeurd met het licht. Licht is een van de belangrijkste zaken in de fotografie, dus zaak om goed te begrijpen hoe het werkt.

Het licht komt door de lens naar binnen. De sluiter opent zich en een klein moment is nodig om het beeld cq. Licht vast te leggen op de sensor. Deze chip is absoluut essentieel bij maken van digitale beelden. Toch heb je misschien niet helemaal een goed beeld over hoe dit nu eigenlijk werkt. Wil je het geheim van de digitale spiegelreflexcamera ontrafelen, lees dan even verder in dit artikel over de camerasensor.

Megapixels & Resolutie

Als er iets is wat elke gemiddelde camerabezitter over zijn/haar camera(sensor) wel weet, dan is het wel het aantal megapixel. Een geliefd item, zeker bij beginners (sorry mensen..), wat aangeeft hoeveel pixels er op de sensor zitten en dus hoeveel data kan worden vastgelegd.

Wat wil ‘megapixel’ nu eigenlijk zeggen? Elke megapixel staat voor 1 miljoen pixels op de sensor die in staat zijn om licht en kleur op te vangen en vast te leggen. En daarmee een totaalbeeld creëren. Laat ik als voorbeeld eens mijn eigen Nikon D300 nemen. De maximale resolutie van een bestand wat door de D300 geproduceerd kan worden is 4288 bij 2848 pixels. Op de lange zijde zitten 4288 pixels, de korte zijde heeft er 2848. Wanneer we lengte en breedte vermenigvuldigen, dus 4288 x 2848, dan is de uitkomst 12,2 miljoen. En dat is nu precies het aantal megapixel van een Nikon D300. 

Hoewel megapixels een goede maatstaf zijn voor de capaciteit van een camerasensor, toch wil het niet zeggen dat meer megapixel betere kwaliteit foto’s betekent. Een van de redenen waarom camerafabrikanten soms een adempauze inlassen in de megapixelrace is deze: hoe meer pixels op hetzelfde oppervlak van de sensor gepropt worden, hoe meer kans er is op ruis.

Dan is er ook nog zoiets als de wet van de verminderde meeropbrengsten. Digitale camera’s kunnen al jaren afdrukken op groot formaat leveren, zelfs al vanaf 6 megapixel. Dat gaat niet veranderen. En dus is elke camera die je momenteel kunt kopen in staat op grootformaat afdrukken te leveren. En dus, voordat je jezelf verlekkert aan een 50P DSLR, moet je jezelf afvragen of je ook echt gebruik gaat maken van zo’n mega-resolutie. Een professional of gevorderde amateurfotograaf heeft zo z’n redenen voor een dergelijke resolutie. Maar als je nog een beginner bent… staar je dan niet blind op de megapixel mythe!

En begrijp me niet verkeerd, extra pixels zijn ontzettend handig als je moet croppen/bijsnijden. Maar koop niet alleen daarvoor een nieuwe camera met meer megapixels. Kortom: megapixels geven de capaciteit van de sensor aan, maar er is meer.

Ruis & Sensorgevoeligheid

Met het aanpassen van de ISO-waarde in de camera verander je de gevoeligheid van de sensor ten opzichte van het licht. In het analoge tijdperk was ISO gekoppeld aan de soort film die in de camera zat. En dus niet zomaar even veranderd kon worden. De digitale camera heeft daarin zeker een voordeel: je kunt per beeld de ISO-waarde aanpassen.

Je zult vast wel weten dat je in een situatie van weinig licht je de ISO-waarde zou kunnen verhogen om toch nog tot een acceptabele sluitertijd te komen. Iemand stelde me laatst nog deze vraag: als je dan toch de mogelijkheid van hoge ISO-waarde hebt, waarom zou je die dan niet altijd gebruiken? Waarom niet altijd zo hoog mogelijk instellen? Is dat dan niet hetzelfde als een snelle, lichtgevoelige lens, of een kortere sluitertijd?

Op zich nog niet eens zo’n rare gedachte. Feitelijk zorgt een hoge ISO ervoor dat er een kortere sluitertijd of een wijder diafragma gehanteerd kan worden. Maar het heeft wel een keerzijde. Een camerasensor werkt nu eenmaal het beste bij een lage ISO. Bij een lage ISO ga je de beste kleuren zien, de minste hoeveelheid ruis en algeheel de beste beeldkwaliteit.

Ruis is basaal gezien de digitale variant van korrel. Het zijn al die kleine puntjes die je kunt zien, speciaal in wat donkere foto’s. Ik heb wat testfoto’s gemaakt met mijn Nikon D300, zodat je heel duidelijk de verschillen kunt zien.

De ISO prestaties verschillen van sensor tot sensor. Momenteel wordt door de camerafabrikanten fors ingezet op het verhogen van de ISO capaciteit. ISO 400 van gisteren is ingehaald door de beeldkwaliteit van de ISO 800 van vandaag. De mogelijkheden om te fotograferen bij weinig licht zijn groter dan ooit te voren en ooit voor mogelijk werd gehouden.

Sensorgrootte

Elke camerasensor is weer anders opgebouwd. Elke fabrikant gebruikt zijn eigen technologie en specificaties om de nieuwste sensoren in de nieuwste camera’s te bouwen. De gebruikte specificaties zijn van grote invloed op de totale prestaties van de sensor en dus ook op de kwaliteit van de beelden die ermee gemaakt worden.

De belangrijkste factor die de beeldkwaliteit bepaalt is de fysieke grootte van de sensor. Dat is dan ook waarom een spiegelreflexcamera betere foto’s aflevert dan een compactcamera. De sensorgrootte van een compactcamera is slechts een fractie van de sensorgrootte van een DSLR. Daarbij komt ook nog eens dat een grotere sensor beter presteert bij hogere IS-waarden. Dat verschil is zelfs al te zien als je de foto’s van een simpele instap DSLR vergelijkt met die van een compactcamera.

Misschien heb je inmiddels al wel eens gehoord van de zogenaamde ‘cropfactor’. Met deze term wordt de grootte van een camerasensor aangeduid in vergelijking met de ‘standaard’ grootte. Maar wat is dan nu eigenlijk de standaard? Het referentiepunt in deze is een zogenaamde ‘fullframe’ sensor. Daarmee wordt een sensor bedoeld die dezelfde grootte heeft als een 35mm negatief uit de analoge tijd. Elke sensor die kleiner is dan een fullframe wordt dan ook aangeduid met cropsensor, omdat deze te maken heeft met het effect van de ‘cropfactor’.

Je weet wellicht dat ‘croppen’ een andere term is voor uitsnijden. Je gebruikt dan maar een deel van het originele beeld, ofwel een uitsnede van het orignele beeld. Bij een cropfactor camera, ook wel cropcamera genoemd, krijg je dus slechts een beeld te zien wat kleiner is dan dat van een fullframe camera.

En geloof het of niet, maar er zijn ook nog sensoren die groter zijn dan 35mm fullframe… Dat heet dan weer digitaal middenformaat. Favoriet bij studiofotografen door de gigantisch hoge resolutie die deze camera’s bieden. Bekende namen zijn Hasselblad, Phase One en Mamiya. Schrik niet van cijfers als bijvoorbeeld 120 megapixel.

Hoe werkt een sensor?

Vandaag de dag is een sensor digitaal. Vroeger, in het analoge tijdperk, was de ‘sensor’ film. Allebei zijn het media waarop beeld wordt vastgelegd. Een lens met een sensor is feitelijk de basis om beeld te maken. Natuurlijk zitten er nog veel meer onderdelen in een camera, maar dit zijn wel de sleutelwaarden om je beeld te creëren.

Er zijn verschillende technologieën waarop de sensor gebaseerd kan zijn. De twee bekendste types sensor zijn wel ‘CCD’ (Charge Coupled Device) en ‘CMOS’ (Complementary Metal Oxide Semiconductor). Een CCD-sensor werkt door elektrische lading door te geven en dat om te zetten in digitaal signaal. Een CMOS-sensor gebruikt rood, groen en blauwe kleurfilters en geeft dat uiteindelijk door aan fotogevoelige cellen. Momenteel zijn vrijwel alle sensoren van het type CMOS.

Sensorreiniging

Heb je weleens van die kleine donkere ronde vlekje op je foto? Vaak zie je die terug bij landschapsfoto’s, vooral in de lichter luchtpartij. Natuurlijk kun je die wel gemakkelijk wegklonen met Lightroom, maar voorkomen is beter dan genezen. Wat je werkelijk zit zijn stofvlekjes op de sensor. Of beter gezegd, het zijn stofvlekjes op het filter wat voor de sensor zit.
Misschien zijn die vlekjes niet je grootste probleem, toch zijn het vervelende dingen om steeds tegen te komen. Er zijn gelukkig een paar simpele dingen die je kunt doen om van deze vlekken af te komen. Het eerste wat ik je wil aanraden is een zogenaamde ‘Rocket Blower’ waarmee je stof van de sensor af kunt blazen. Altijd handig om gewoon in je cameratas te hebben.

Om de Rocket Blower te gebruiken is het wel nodig om eerst de spiegel op te klappen. Vaak zit er in het menu ergens een optie ‘Reinigen’. Kijk anders even in je handleiding, want het verschilt gewoon per (merk) camera. Als de spiegel opgeklapt is, heb je toegang tot de sensor. Gelukkig zit er altijd wel een filter voor, dus al te bang hoef je hier niet voor te zijn. Nu kun je met de blower een paar keer op de sensor blazen, zodat het stof loskomt. Erg handig om dit even te doen met de camera omgekeerd, dus met de lensopening naar beneden. Loskomend stof kan dan simpelweg naar beneden dwarrelen. In plaats van ergens anders in de camera terecht komen.

Een andere manier is om de ‘contact’methode te gebruiken. Hiermee bedoel ik dat je daadwerkelijk contact maakt met de sensor. Gebruik dit als het stofprobleem meer serieus is en stofdeeltjes niet meer loskomen met de blower. Er zijn diverse methoden, van statische kwast (VisibleDust) tot allerlei natte swabs (penseel + vochtig doekje), gebruik waar jij je het beste bij voelt. Zelf gebruik ik al jaren de VisibleDust naar alle tevredenheid.

Durf je dit allemaal niet aan, of is je stofprobleem van nog grotere aard, aarzel dan niet en ga gewoon naar een speciaalzaak. Er zijn verschillende bedrijven die er in gespecialiseerd zijn, maar ook de grotere winkels hebben soms speciale ‘merk’dagen waarbij je de camera (vaak gratis) kunt laten reinigen.

Conclusie

De digitale camerasensor is revolutionair geweest voor de fotografie. Met techniek die elke dag beter lijkt te worden kun je je bijna niet voorstellen hoe dit over tien jaar eruit zal zien. De achterliggende tien jaren is de digitale sensor een gewoon onderdeel van ons leven geworden. Hoe zullen de komende tien er uit gaan zien?

[/private_Enthousiast (gratis)]