تنسيق مستشعر الصورة

الموسوعة الحرة
الأبعاد المقارنة لأحجام المستشعرات

في التصوير الرقمي، يُقصد بتنسيق مستشعر الصورة شكل وحجم مستشعر الصورة .

يُحدد تنسيق مستشعر الصورة في الكاميرا الرقمية زاوية رؤية عدسة معينة عند استخدامها مع مستشعر معين. ولأن مستشعرات الصور في العديد من الكاميرات الرقمية أصغر من مساحة الصورة البالغة 24  مم × 36  مم في كاميرات الإطار الكامل 35  مم ، فإن العدسة ذات البعد البؤري المحدد تُعطي مجال رؤية أضيق في هذه الكاميرات.

يُعبّر عن حجم المستشعر عادةً بالبوصة كوحدة قياس بصرية . وتُستخدم وحدات قياس أخرى أيضاً؛ انظر جدول أحجام وتنسيقات المستشعرات أدناه.

قد تتناسب العدسات المصممة  لكاميرات الأفلام 35 مم بشكل جيد مع الكاميرات الرقمية، ولكن دائرة الصورة الأكبر لعدسة  نظام 35 مم تسمح بدخول ضوء غير مرغوب فيه إلى جسم الكاميرا، كما أن صغر حجم مستشعر الصورة مقارنةً  بتنسيق فيلم 35 مم يؤدي إلى اقتصاص الصورة. يُعرف هذا التأثير الأخير باسم اقتصاص مجال الرؤية. تُعرف نسبة حجم التنسيق (مقارنةً بتنسيق  فيلم 35 مم) باسم عامل اقتصاص مجال الرؤية، أو عامل الاقتصاص، أو عامل العدسة، أو عامل تحويل البعد البؤري، أو مُضاعِف البعد البؤري، أو مُضاعِف العدسة.

حجم المستشعر وعمق المجال

تُناقش ثلاث مقارنات محتملة لعمق المجال بين التنسيقات، باستخدام الصيغ المُشتقة في مقال عمق المجال . قد يكون عمق المجال للكاميرات الثلاث متطابقًا، أو مختلفًا بأي ترتيب، اعتمادًا على ما يتم تثبيته في المقارنة.

بالنظر إلى صورة لها نفس المسافة بين العنصرين وزاوية الرؤية، ولكن بتنسيقين مختلفين:

دياF2دياF1≈د1د2{\displaystyle {\frac {\mathrm {DOF} _{2}}{\mathrm {DOF} _{1}}}\approx {\frac {d_{1}}{d_{2}}}}

لذا فإن عمق المجال يتناسب عكسياً مع أقطار الفتحة المطلقة.د1{\displaystyle d_{1}}ود2{\displaystyle d_{2}}.

باستخدام نفس قطر فتحة العدسة المطلق لكلا التنسيقين مع معيار "نفس الصورة" (زاوية رؤية متساوية، مكبرة إلى نفس الحجم النهائي)، نحصل على نفس عمق المجال. وهذا يُعادل ضبط رقم f عكسيًا بما يتناسب مع عامل الاقتصاص - رقم f أصغر للمستشعرات الأصغر (وهذا يعني أيضًا أنه عند تثبيت سرعة الغالق، يتغير التعريض الضوئي بتعديل رقم f المطلوب لمعادلة عمق المجال. ولكن مساحة فتحة العدسة تظل ثابتة، لذا تتلقى المستشعرات بجميع أحجامها نفس الكمية الإجمالية من طاقة الضوء من الهدف. وبالتالي، يعمل المستشعر الأصغر بإعداد ISO أقل ، بمقدار مربع عامل الاقتصاص). تُعرف حالة تساوي مجال الرؤية، وعمق المجال، وقطر فتحة العدسة، ووقت التعريض الضوئي باسم "التكافؤ". [ 1 ]

ويمكننا مقارنة عمق المجال لمستشعرات تتلقى نفس التعريض الضوئي - حيث يكون رقم البؤرة ثابتًا بدلًا من قطر فتحة العدسة - وتعمل المستشعرات بنفس إعداد حساسية ISO في هذه الحالة، ولكن المستشعر الأصغر يتلقى كمية أقل من الضوء الكلي، وذلك بنسبة المساحة. وتكون نسبة عمق المجال حينها

دياF2دياF1≈ل1ل2{\displaystyle {\frac {\mathrm {DOF} _{2}}{\mathrm {DOF} _{1}}}\approx {\frac {l_{1}}{l_{2}}}}

أينل1{\displaystyle l_{1}}ول2{\displaystyle l_{2}}هي الأبعاد المميزة للنموذج، وبالتاليل1/ل2{\displaystyle l_{1}/l_{2}}يمثل هذا عامل المحصول النسبي بين المستشعرات. وهذه النتيجة هي التي أدت إلى الاعتقاد الشائع بأن المستشعرات الصغيرة توفر عمق مجال أكبر من المستشعرات الكبيرة.

ثمة بديل آخر يتمثل في دراسة عمق المجال الذي توفره العدسة نفسها مع مستشعرات مختلفة الأحجام (بتغيير زاوية الرؤية). وينتج هذا التغيير في عمق المجال عن الحاجة إلى درجة تكبير مختلفة للحصول على نفس حجم الصورة النهائي. في هذه الحالة، تصبح نسبة أعماق المجال كما يلي:

دياF2دياF1≈ل2ل1{\displaystyle {\frac {\mathrm {DOF} _{2}}{\mathrm {DOF} _{1}}}\approx {\frac {l_{2}}{l_{1}}}}.

عمليًا، إذا تم استخدام عدسة ذات بُعد بؤري ثابت وفتحة عدسة ثابتة ومصممة لدائرة صورة لتلبية متطلبات مستشعر كبير، فسيتم تكييفها، دون تغيير خصائصها الفيزيائية، مع أحجام مستشعرات أصغر، ولن يتأثر عمق المجال أو كمية الضوء المُجمّعة.لx=لمم2{\displaystyle \mathrm {lx=\,{\frac {lm}{m^{2}}}} }سيتغير.

حجم المستشعر والضوضاء والنطاق الديناميكي

باستثناء عدم تجانس استجابة الصورة (PRNU) وتغير الضوضاء المظلمة، وهما عاملان لا يعتمدان جوهريًا على حجم المستشعر، فإن الضوضاء في مستشعر الصورة هي ضوضاء الطلقة ، وضوضاء القراءة ، والضوضاء المظلمة . نسبة الإشارة إلى الضوضاء الكلية للمستشعر (SNR)، معبرًا عنها بعدد إلكترونات الإشارة نسبةً إلى متوسط ​​الجذر التربيعي للضوضاء بالإلكترونات، عند قياسها على مستوى بكسل واحد، بافتراض ضوضاء الطلقة الناتجة عن توزيع بواسون لإلكترونات الإشارة والإلكترونات المظلمة، هي

SشمالR=Pسؤالهـت(Pسؤالهـت)2+(دت)2+شمالر2=PسؤالهـتPسؤالهـت+دت+شمالر2{\displaystyle \mathrm {SNR} ={\frac {PQ_{e}t}{\sqrt {\left({\sqrt {PQ_{e}t}}\right)^{2}+\left({\sqrt {Dt}}\right)^{2}+N_{r}^{2}}}}={\frac {PQ_{e}t}{\sqrt {PQ_{e}t+Dt+N_{r}^{2}}}}}

أينP{\displaystyle P}يمثل تدفق الفوتونات الساقطة (عدد الفوتونات في الثانية في مساحة البكسل)،سؤالهـ{\displaystyle Q_{e}}الكفاءة الكمية ،ت{\displaystyle t}هو وقت التعريض،د{\displaystyle D}التيار المظلم للبكسل بوحدة الإلكترونات في الثانية وشمالر{\displaystyle N_{r}}[ 2 ] ضوضاء قراءة البكسل بوحدة الإلكترونات rms.

لكل من هذه الأصوات اعتماد مختلف على حجم المستشعر.

التعرض وتدفق الفوتونات

يمكن مقارنة ضوضاء مستشعر الصورة عبر مختلف التنسيقات لتدفق فوتوني ثابت لكل بكسل ( P في الصيغ)؛ يُفيد هذا التحليل لعدد ثابت من البكسلات، حيث تتناسب مساحة البكسل مع مساحة المستشعر، وقطر فتحة مطلق ثابت، وذلك لحالة تصوير ثابتة من حيث عمق المجال، وحد الحيود عند الهدف، وما إلى ذلك. أو يمكن مقارنتها لإضاءة ثابتة في مستوى البؤرة، تُقابل رقمًا بؤريًا ثابتًا ، وفي هذه الحالة يكون P متناسبًا مع مساحة البكسل، بغض النظر عن مساحة المستشعر. يمكن حساب الصيغتين أعلاه وأدناه لكلا الحالتين.

صوت إطلاق النار

في المعادلة أعلاه، تُعطى نسبة الإشارة إلى الضوضاء الناتجة عن ضوضاء الطلقة بالصيغة التالية:

PسؤالهـتPسؤالهـت=Pسؤالهـت{\displaystyle {\frac {PQ_{e}t}{\sqrt {PQ_{e}t}}}={\sqrt {PQ_{e}t}}}.

بغض النظر عن الكفاءة الكمية، يعتمد الأمر على تدفق الفوتونات الساقطة وزمن التعريض، وهو ما يعادل زمن التعريض ومساحة المستشعر؛ حيث أن زمن التعريض هو زمن التكامل مضروبًا في إضاءة مستوى الصورة ، والإضاءة هي التدفق الضوئي لكل وحدة مساحة. وبالتالي، بالنسبة لأزمنة تعريض متساوية، فإن نسب الإشارة إلى الضوضاء لمستشعرين مختلفي الحجم، لهما نفس الكفاءة الكمية وعدد البكسلات، ستكون (لحجم صورة نهائي محدد) متناسبة مع الجذر التربيعي لمساحة المستشعر (أو عامل المقياس الخطي للمستشعر). إذا كان التعريض مقيدًا بالحاجة إلى تحقيق عمق مجال مطلوب (بنفس سرعة الغالق)، فإن التعريض سيكون متناسبًا عكسيًا مع مساحة المستشعر، مما ينتج عنه نتيجة مثيرة للاهتمام، وهي أنه إذا كان عمق المجال قيدًا، فإن ضوضاء الصورة لا تعتمد على مساحة المستشعر. بالنسبة للعدسات ذات الرقم البؤري المتطابق، تزداد نسبة الإشارة إلى الضوضاء كجذر تربيعي لمساحة البكسل، أو خطيًا مع تباعد البكسلات. بما أن الأرقام البؤرية النموذجية لعدسات الهواتف المحمولة وكاميرات DSLR تتراوح بين f /1.5 و f / 2 ، فمن المثير للاهتمام مقارنة أداء الكاميرات ذات المستشعرات الصغيرة والكبيرة. فعلى سبيل المثال، كاميرا هاتف محمول جيدة من عام 2018 بحجم بكسل نموذجي يبلغ 1.1 ميكرومتر (مثل Samsung A8) ستعاني من نسبة إشارة إلى ضوضاء أسوأ بثلاث مرات تقريبًا بسبب ضوضاء الصورة مقارنةً بكاميرا ذات عدسة قابلة للتبديل بحجم بكسل 3.7 ميكرومتر (مثل Panasonic G85)، وأسوأ بخمس مرات من كاميرا كاملة الإطار بحجم بكسل 6 ميكرومتر (مثل Sony A7 III). ويزداد هذا الفرق وضوحًا عند الأخذ في الاعتبار النطاق الديناميكي. وبالتالي، فإن اتجاه زيادة عدد "الميجابكسل" في كاميرات الهواتف المحمولة خلال السنوات العشر الماضية كان مدفوعًا باستراتيجية تسويقية لبيع "عدد أكبر من الميجابكسل" أكثر من كونه محاولة لتحسين جودة الصورة.

ضوضاء القراءة

ضوضاء القراءة هي مجموع جميع الضوضاء الإلكترونية في سلسلة التحويل للبكسلات في مصفوفة المستشعر. ولمقارنتها بضوضاء الفوتون، يجب الرجوع إلى مكافئها في الإلكترونات الضوئية، وهو ما يتطلب قسمة الضوضاء المقاسة بالفولت على كسب تحويل البكسل. ويُعطى هذا، بالنسبة لمستشعر البكسل النشط ، بقسمة الجهد عند مدخل (بوابة) ترانزستور القراءة على الشحنة التي تولد هذا الجهد.ججي=Vرت/سؤالرت{\displaystyle CG=V_{rt}/Q_{rt}}هذا هو مقلوب سعة بوابة ترانزستور القراءة (وانتشار العائم المرفق) لأن السعةج=سؤال/V{\displaystyle C=Q/V}[ 3 ] وهكذا​ججي=1/جرت{\displaystyle CG=1/C_{rt}}.

بشكل عام بالنسبة لهيكل مستو مثل البكسل، فإن السعة تتناسب طرديًا مع المساحة، وبالتالي فإن ضوضاء القراءة تتناقص مع مساحة المستشعر، طالما أن مساحة البكسل تتناسب مع مساحة المستشعر، ويتم إجراء هذا التغيير عن طريق تغيير حجم البكسل بشكل موحد.

بالنظر إلى نسبة الإشارة إلى الضوضاء الناتجة عن ضوضاء القراءة عند تعريض ضوئي معين، تتناسب الإشارة طرديًا مع مساحة المستشعر، وبالتالي فإن نسبة الإشارة إلى الضوضاء الناتجة عن ضوضاء القراءة لا تتأثر بمساحة المستشعر. في حالة محدودية عمق المجال، يقل تعريض المستشعر الأكبر حجمًا بما يتناسب مع مساحته، وبالتالي تنخفض نسبة الإشارة إلى الضوضاء الناتجة عن ضوضاء القراءة بالمثل.

ضوضاء داكنة

يُساهم التيار المظلم بنوعين من التشويش: إزاحة الظلام، وهي مترابطة جزئيًا فقط بين البكسلات، وتشويش الطلقات المرتبط بإزاحة الظلام، وهو غير مترابط بين البكسلات. يُدرج مُكوّن تشويش الطلقات Dt فقط في الصيغة أعلاه، نظرًا لصعوبة التنبؤ بالجزء غير المترابط من إزاحة الظلام، وسهولة طرح الجزء المترابط أو المتوسط. يحتوي متوسط ​​التيار المظلم على مساهمات تتناسب مع كلٍ من مساحة وأبعاد الثنائي الضوئي، وتعتمد النسب النسبية ومعاملات القياس على تصميم الثنائي الضوئي. [ 4 ] وبالتالي، يُتوقع عمومًا أن يزداد تشويش الظلام في المستشعر مع زيادة حجمه. مع ذلك، في معظم المستشعرات، يكون متوسط ​​تيار البكسل المظلم عند درجات الحرارة العادية صغيرًا، أقل من 50 إلكترونًا في الثانية، [ 5 ] لذا، بالنسبة لأوقات التعريض الضوئي النموذجية، يُمكن تجاهل التيار المظلم والتشويش المرتبط به. أما عند أوقات التعريض الطويلة جدًا، فقد يُصبح عاملًا مُحددًا. وحتى مع فترات التعريض القصيرة أو المتوسطة، قد تظهر بعض القيم الشاذة في توزيع التيار المظلم على شكل "بكسلات ساخنة". عادةً، في تطبيقات التصوير الفلكي، تُبرّد المستشعرات لتقليل التيار المظلم في الحالات التي قد تُقاس فيها فترات التعريض بمئات الثواني.

النطاق الديناميكي

النطاق الديناميكي هو نسبة أكبر وأصغر إشارة قابلة للتسجيل، ويُحدد أصغرها عادةً بمستوى الضوضاء الأساسي. في أدبيات مستشعرات الصور، يُعتبر مستوى الضوضاء الأساسي هو ضوضاء القراءة، لذادR=سؤالالأعلى/σاقرأ{\displaystyle DR=Q_{\text{max}}/\sigma _{\text{readout}}}[ 6 ] (ملاحظة: ضوضاء القراءة)σرهـأدouت{\displaystyle \sigma _{readout}}هي نفس الكميةشمالر{\displaystyle N_{r}}المشار إليه في حساب نسبة الإشارة إلى الضوضاء [ 2 ] ).

حجم المستشعر والانعراج

تُحدَّد دقة جميع الأنظمة البصرية بالحيود . إحدى طرق دراسة تأثير الحيود على الكاميرات التي تستخدم مستشعرات بأحجام مختلفة هي النظر في دالة نقل التعديل (MTF). يُعدّ الحيود أحد العوامل التي تُسهم في دالة نقل التعديل الكلية للنظام. تشمل العوامل الأخرى عادةً دوال نقل التعديل للعدسة، ومرشح منع التعرج، ونافذة أخذ عينات المستشعر. [ 7 ] تردد القطع المكاني الناتج عن الحيود عبر فتحة العدسة هو

ξجuتoوو=1λشمال{\displaystyle \xi _{\mathrm {cutoff} }={\frac {1}{\lambda N}}}

حيث λ هو الطول الموجي للضوء المار عبر النظام، وN هو العدد البؤري للعدسة. إذا كانت فتحة العدسة دائرية، كما هو الحال (تقريبًا) في معظم فتحات العدسات الفوتوغرافية، فإن دالة نقل التباين (MTF) تُعطى بالعلاقة التالية:

متيF(ξξجuتoوو)=2π{كوس-1⁡(ξξجuتoوو)-(ξξجuتoوو)[1-(ξξجuتoوو)2]12}{\displaystyle \mathrm {MTF} \left({\frac {\xi }{\xi _{\mathrm {cutoff} }}}\right)={\frac {2}{\pi }}\left\{\cos ^{-1}\left({\frac {\xi }{\xi _{\mathrm {cutoff} }}}\right)-\left({\frac {\xi }{\xi _{\mathrm {cutoff} }}}\right)\left[1-\left({\frac {\xi }{\xi _{\mathrm {cutoff} }}}\right)^{2}\right]^{\frac {1}{2}}\right\}}

لξ<ξجuتoوو{\displaystyle \xi <\xi _{\mathrm {cutoff} }}و0{\displaystyle 0}لξ≥ξجuتoوو{\displaystyle \xi \geq \xi _{\mathrm {cutoff} }}[ 8 ] وبالتالي، فإن عامل التباين القائم على الانعراج للنظام سيتناسب معξجuتoوو{\displaystyle \xi _{\mathrm {cutoff} }}وبالتالي وفقًا لـ1/شمال{\displaystyle 1/N}(لنفس الطول الموجي للضوء).

عند النظر في تأثير حجم المستشعر، وتأثيره على الصورة النهائية، يجب مراعاة التكبير المختلف المطلوب للحصول على صورة بنفس الحجم للعرض، مما ينتج عنه عامل قياس إضافي قدره1/ج{\displaystyle 1/{C}}أينج{\displaystyle {C}}وهو عامل المحصول النسبي، مما يجعل عامل المقياس الإجمالي1/(شمالج){\displaystyle 1/(NC)}بالنظر إلى الحالات الثلاث المذكورة أعلاه:

في ظل ظروف "الصورة نفسها"، وزاوية الرؤية نفسها، ومسافة الهدف نفسها، وعمق المجال نفسه، فإن أرقام فتحة العدسة تكون بنسبة1/ج{\displaystyle 1/C}وبالتالي فإن عامل المقياس لـ MTF الحيود هو 1، مما يؤدي إلى استنتاج مفاده أن MTF الحيود عند عمق مجال معين مستقل عن حجم المستشعر.

في كلتا الحالتين "نفس التعريض الضوئي" و "نفس العدسة"، لا يتغير رقم f، وبالتالي فإن القطع المكاني و MTF الناتج على المستشعر لا يتغير، مما يجعل MTF في الصورة المعروضة يتم تغيير حجمه كنسبة تكبير، أو بشكل عكسي كعامل اقتصاص.

تنسيق المستشعر وحجم العدسة

قد يُتوقع إمكانية إنتاج عدسات مناسبة لمجموعة متنوعة من أحجام المستشعرات ببساطة عن طريق تغيير حجم التصميمات نفسها بما يتناسب مع عامل الاقتصاص. [ 9 ] من الناحية النظرية، تُنتج هذه العملية عدسة بنفس رقم البؤرة وزاوية الرؤية، بحجم يتناسب مع عامل اقتصاص المستشعر. عمليًا، لا يُمكن دائمًا تحقيق تغيير حجم تصميمات العدسات ببساطة، نظرًا لعوامل مثل عدم إمكانية تغيير حجم التفاوتات التصنيعية ، والسلامة الهيكلية للعدسات الزجاجية ذات الأحجام المختلفة، وتقنيات التصنيع المتاحة وتكاليفها. علاوة على ذلك، للحفاظ على نفس الكمية المطلقة من المعلومات في الصورة (والتي يُمكن قياسها كحاصل ضرب عرض النطاق الترددي المكاني [ 10 ] )، تتطلب العدسة المُصممة لمستشعر أصغر قدرة تحليلية أكبر. يناقش ناسي [ 11 ] تطور عدسة " تيسار " ، موضحًا تحولها من عدسة f /6.3 لكاميرات الألواح باستخدام التكوين الأصلي ثلاثي المجموعات، إلى عدسة f /2.8 ببعد بؤري 5.2 مم ذات أربعة عناصر وثمانية أسطح لا كروية للغاية، قابلة للتصنيع اقتصاديًا نظرًا لصغر حجمها. ويُقال إن أداءها "أفضل من أفضل عدسات 35 مم، ولكن فقط للصور الصغيرة جدًا".  

باختصار، مع انخفاض حجم المستشعر، ستتغير تصاميم العدسات المصاحبة له، وغالبًا بشكل جذري، للاستفادة من تقنيات التصنيع المتاحة بفضل هذا التصغير. كما يمكن لهذه العدسات الاستفادة من هذه التقنيات في وظائفها، حيث تصبح نطاقات التكبير/التصغير القصوى ممكنة. غالبًا ما تكون هذه العدسات كبيرة الحجم مقارنةً بحجم المستشعر، ولكن مع المستشعر الصغير، يمكن وضعها في هيكل صغير الحجم.

يعني الهيكل الصغير عدسة صغيرة ومستشعرًا صغيرًا، لذا للحفاظ على نحافة الهواتف الذكية وخفة وزنها، يستخدم مصنّعوها مستشعرًا صغيرًا جدًا، عادةً ما يكون أصغر من 1/2.3 بوصة المستخدم في معظم كاميرات الجسر . في وقت من الأوقات، كان هاتف نوكيا 808 بيور فيو هو الوحيد الذي استخدم مستشعرًا بحجم 1/1.2 بوصة، أي ما يقارب ضعف حجم مستشعر 1/2.3 بوصة. تتميز المستشعرات الأكبر بجودة صورة أفضل، ولكن مع تطور تقنية المستشعرات، أصبحت المستشعرات الأصغر قادرة على تحقيق أداء المستشعرات الأكبر حجمًا في السابق. تسمح هذه التحسينات في تقنية المستشعرات لمصنّعي الهواتف الذكية باستخدام مستشعرات صور صغيرة تصل إلى 1/4 بوصة دون التضحية بجودة الصورة بشكل كبير مقارنةً بكاميرات التصوير الرقمية منخفضة التكلفة. [ 12 ]

المنطقة النشطة للمستشعر

لحساب زاوية رؤية الكاميرا ، يجب استخدام حجم المنطقة الفعالة للمستشعر. تشير المنطقة الفعالة للمستشعر إلى مساحة المستشعر التي تتشكل عليها الصورة في وضع معين للكاميرا. قد تكون المنطقة الفعالة أصغر من مستشعر الصورة، وقد تختلف باختلاف أوضاع تشغيل الكاميرا نفسها. يعتمد حجم المنطقة الفعالة على نسبة أبعاد المستشعر ونسبة أبعاد الصورة الناتجة من الكاميرا. كما يعتمد حجم المنطقة الفعالة على عدد البكسلات في وضع معين للكاميرا. يحدد حجم المنطقة الفعالة والبعد البؤري للعدسة زوايا الرؤية. [ 13 ]

حجم المستشعر وتأثيرات التظليل

قد تعاني مستشعرات الصور شبه الموصلة من تأثيرات التظليل عند الفتحات الكبيرة وعلى محيط مجال الصورة، وذلك بسبب هندسة مخروط الضوء المسقط من بؤبؤ خروج العدسة إلى نقطة، أو بكسل، على سطح المستشعر. وقد ناقش كاتريس وواندل هذه التأثيرات بالتفصيل. [ 14 ] وفي سياق هذه المناقشة، فإن أهم نتيجة مما سبق هي أنه لضمان نقل كامل لطاقة الضوء بين نظامين بصريين متصلين، مثل بؤبؤ خروج العدسة إلى مستقبل الضوء في البكسل، يجب أن يكون الامتداد الهندسي (المعروف أيضًا باسم الامتداد أو نفاذية الضوء) لنظام العدسة الشيئية/البكسل أصغر من أو يساوي الامتداد الهندسي لنظام العدسة المجهرية/مستقبل الضوء. ويُعطى الامتداد الهندسي لنظام العدسة الشيئية/البكسل بالعلاقة التالية: جيoبجهـجتأناvهـ≃wصأناxهـل2(و/8)oبجهـجتأناvهـ،{\displaystyle G_{\mathrm {objective} }\simeq {\frac {w_{\mathrm {pixel} }}{2{(f/\#)}_{\mathrm {objective} }}}\,,} حيث يمثل w pixel عرض البكسل، و ( f /#) objective هو رقم بؤرة العدسة الشيئية. ويُعطى الامتداد الهندسي لنظام العدسة المجهرية/المستقبل الضوئي بالعلاقة التالية: جيصأناxهـل≃wصحoتoرهـجهـصتoر2(و/8)مأناجرoلهـنs،{\displaystyle G_{\mathrm {pixel} }\simeq {\frac {w_{\mathrm {photoreceptor} }}{2{(f/\#)}_{\mathrm {microlens} }}}\,,} حيث w هو عرض المستقبل الضوئي و ( f / #) هو رقم البؤرة للعدسة الدقيقة .

لتجنب التظليل،جيصأناxهـل≥جيoبجهـجتأناvهـ،{\textstyle G_{\mathrm {pixel} }\geq G_{\mathrm {objective} },}لذلك wصحoتoرهـجهـصتoر(و/8)مأناجرoلهـنs≥wصأناxهـل(و/8)oبجهـجتأناvهـ.{\displaystyle {\frac {w_{\mathrm {photoreceptor} }}{{(f/\#)}_{\mathrm {microlens} }}}\geq {\frac {w_{\mathrm {pixel} }}{{(f/\#)}_{\mathrm {objective} }}}.}

إذا كانت نسبة w للضوء المستقبل / w للبكسل تساوي ff ، وهو عامل التعبئة الخطي للعدسة، فإن الشرط يصبح (و/8)مأناجرoلهـنs≤(و/8)oبجهـجتأناvهـ×وو.{\displaystyle {(f/\#)}_{\mathrm {microlens} }\leq {(f/\#)}_{\mathrm {objective} }\times {\mathit {ff}}\,.}

لذا، لتجنب التظليل، يجب أن يكون الرقم البؤري للعدسة المجهرية أصغر من الرقم البؤري للعدسة الرئيسية بمقدار يساوي على الأقل عامل التعبئة الخطية للبكسل. ويُحدد الرقم البؤري للعدسة المجهرية في النهاية بعرض البكسل وارتفاعه فوق السيليكون، مما يُحدد بُعده البؤري. وهذا بدوره يُحدد بارتفاع طبقات التمعدن، المعروف أيضًا باسم "ارتفاع التراكم". بالنسبة لارتفاع تراكم مُحدد، سيزداد الرقم البؤري للعدسات المجهرية مع انخفاض حجم البكسل، وبالتالي سيميل الرقم البؤري للعدسة الرئيسية الذي يحدث عنده التظليل إلى الزيادة. [ أ ]

للحفاظ على عدد البكسلات، تميل المستشعرات الأصغر حجمًا إلى امتلاك بكسلات أصغر، وفي الوقت نفسه، يتطلب الأمر أرقامًا بؤرية أصغر للعدسة الموضوعية لزيادة كمية الضوء المسقط على المستشعر. ولمعالجة التأثير المذكور أعلاه، تتضمن البكسلات ذات التنسيق الأصغر ميزات تصميم هندسية تسمح بتقليل الرقم البؤري لعدساتها الدقيقة. قد تشمل هذه الميزات تصميمات بكسل مبسطة تتطلب كمية أقل من المعدن، و"أنابيب ضوئية" مدمجة داخل البكسل لتقريب سطحه الظاهري من العدسة الدقيقة، و" إضاءة خلفية " حيث يتم ترقيق الرقاقة لكشف الجزء الخلفي من كاشفات الضوء، وتوضع طبقة العدسة الدقيقة مباشرة على هذا السطح، بدلاً من الجانب الأمامي مع طبقات الأسلاك الخاصة به.

تنسيقات مستشعرات الصور الشائعة

أحجام المستشعرات المستخدمة في معظم الكاميرات الرقمية الحالية مقارنةً  بإطار قياسي 35 مم

للكاميرات ذات العدسات القابلة للتبديل

تستخدم بعض كاميرات DSLR و SLT والكاميرات عديمة المرآة الاحترافية مستشعرات كاملة الإطار ، تعادل حجم إطار  فيلم 35 مم.

تستخدم معظم كاميرات DSLR و SLT والكاميرات عديمة المرآة ذات المستوى الاستهلاكي مستشعرات كبيرة نسبيًا، إما أصغر قليلاً من حجم إطار فيلم APS -C، مع عامل اقتصاص يبلغ 1.5-1.6؛ أو أصغر بنسبة 30% من ذلك، مع عامل اقتصاص يبلغ 2.0 (هذا هو نظام Four Thirds ، الذي اعتمدته OM System ( أوليمبوس سابقًا ) وباناسونيك ).

اعتبارًا من نوفمبر 2013 لم يكن هناك سوى طراز واحد بدون مرآة مزود بمستشعر صغير جدًا، وهو ما يميز الكاميرات المدمجة: كاميرا بنتاكس Q7 ، بمستشعر 1/1.7 بوصة (معامل اقتصاص 4.55). انظر القسم § المستشعرات الأصغر أدناه.

تُستخدم العديد من المصطلحات المختلفة في التسويق لوصف تنسيقات مستشعرات الكاميرات الرقمية ذات العدسة الأحادية العاكسة/الكاميرات ذات العدسة الأحادية العاكسة/الكاميرات عديمة المرآة، بما في ذلك ما يلي:

تشمل أحجام المستشعرات القديمة والتي توقف إنتاجها ما يلي:

  • تبلغ  مساحة مستشعر كاميرا لايكا M8 وM8.2 548 مم² (معامل اقتصاص 1.33). أما مستشعرات سلسلة M الحالية فهي في الواقع كاملة الإطار (معامل اقتصاص 1.0).
  •  مساحة 548 مم مربع، تنسيق APS-H من كانون لكاميرات DSLR الاحترافية عالية السرعة (معامل اقتصاص 1.3). مستشعرات سلسلة 1D/5D الحالية هي في الواقع مستشعرات إطار كامل (معامل اقتصاص 1.0).
  •  تنسيق APS-H بمساحة 548 مم مربع لكاميرا SD Quattro H المتطورة بدون مرآة من سيجما (عامل اقتصاص 1.35)
  • تنسيق APS-C بمساحة 370  مم مربع وعامل اقتصاص 1.5 من إبسون ، وسامسونج NX، وكونيكا مينولتا .
  •  يستخدم مستشعر Foveon X3 بمساحة 286 مم² في كاميرات Sigma الرقمية ذات العدسة الأحادية العاكسة من سلسلة SD وكاميرات DP عديمة المرآة (معامل اقتصاص 1.7). أما الطرازات الأحدث مثل SD1 و DP2 Merrill ومعظم سلسلة Quattro فتستخدم مستشعر Foveon بمعامل اقتصاص 1.5؛ بينما تستخدم كاميرا Quattro H عديمة المرآة الأحدث مستشعر APS-H Foveon بمعامل اقتصاص 1.35.
  •  تنسيق نظام Four Thirds بمساحة 225 مم مربع من أوليمبوس (عامل اقتصاص 2.0)
  • 116  مم 2 منطقة 1" تنسيق Nikon CX المستخدم في سلسلة Nikon 1 [ 17 ] وسلسلة Samsung mini-NX (عامل الاقتصاص 2.7)
  • 43  مم مساحة 2 1/1.7 بوصة Pentax Q7 (عامل اقتصاص 4.55)
  •  عدسة بنتاكس Q الأصلية بقياس 30 مم ومساحة 2 بوصة (1/2.3 بوصة) (معامل اقتصاص 5.6). أما كاميرات سلسلة Q الحالية، فمعامل اقتصاصها 4.55.

عندما طُرحت مستشعرات الإطار الكامل لأول مرة، تجاوزت تكاليف إنتاجها عشرين ضعف تكلفة مستشعر APS-C. لا يُمكن إنتاج سوى عشرين مستشعر إطار كامل على رقاقة سيليكون بقطر 8 بوصات (20 سم) ، بينما تتسع الرقاقة لمئة مستشعر APS-C أو أكثر، مما يُؤدي إلى انخفاض كبير في الإنتاجية نظرًا لكبر مساحة الملوثات لكل مُكوّن. إضافةً إلى ذلك، تطلّب تصنيع مستشعر الإطار الكامل في الأصل ثلاث عمليات تعريض ضوئي منفصلة في كل خطوة من خطوات الطباعة الضوئية ، الأمر الذي يستلزم استخدام أقنعة منفصلة وخطوات مُراقبة جودة مُتعددة. اختارت كانون حجم APS-H المتوسط ، لأنه كان آنذاك أكبر حجم يُمكن تشكيله بقناع واحد، مما ساعد على التحكم في تكاليف الإنتاج وإدارة الإنتاجية. [ 18 ] تُتيح معدات الطباعة الضوئية الحديثة الآن عمليات تعريض ضوئي أحادية المرور لمستشعرات الإطار الكامل، على الرغم من أن قيود الإنتاج الأخرى المُتعلقة بالحجم لا تزال قائمة إلى حد كبير. 

نظراً للقيود المتغيرة باستمرار في تصنيع ومعالجة أشباه الموصلات ، ولأن مصنعي الكاميرات غالباً ما يستوردون المستشعرات من مصانع خارجية ، فمن الشائع أن تختلف أبعاد المستشعر قليلاً ضمن نفس الحجم الاسمي. على سبيل المثال، يبلغ حجم مستشعرات كاميرات نيكون D3 و D700 ، المصنفة اسمياً ككاميرات كاملة الإطار، 36 × 23.9  مم، وهو أصغر قليلاً من  إطار فيلم 35  مم الذي يبلغ 36 × 24 مم. كمثال آخر، يبلغ حجم مستشعر كاميرا بنتاكس K200D (من صنع سوني ) 23.5 × 15.7 مم، بينما يبلغ حجم مستشعر كاميرا K20D  المعاصرة (من صنع سامسونج ) 23.4 × 15.6 مم. 

تُقارب معظم تنسيقات مستشعرات الصور هذه نسبة العرض إلى الارتفاع 3:2 لفيلم 35  مم. ويُعدّ نظام فور ثيردز استثناءً ملحوظًا، بنسبة عرض إلى ارتفاع 4:3 كما هو الحال في معظم الكاميرات الرقمية المدمجة (انظر أدناه).

أجهزة استشعار أصغر حجماً

صُممت معظم المستشعرات للهواتف المزودة بكاميرات، والكاميرات الرقمية المدمجة، وكاميرات الجسر. تتميز معظم مستشعرات الصور المستخدمة في الكاميرات المدمجة بنسبة عرض إلى ارتفاع تبلغ 4:3. تتوافق هذه النسبة مع نسبة العرض إلى الارتفاع لشاشات العرض الشائعة آنذاك، مثل SVGA و XGA و SXGA ، والتي كانت رائجة في وقت ظهور الكاميرات الرقمية الأولى، مما يسمح بعرض الصور على الشاشات العادية دون الحاجة إلى قصها.

اعتبارًا من ديسمبر 2010 معظم الكاميرات الرقمية المدمجة تستخدم مستشعرات صغيرة بحجم 1/2.3 بوصة. ومن هذه الكاميرات: Canon PowerShot SX230 IS، وFujifilm Finepix Z90، وNikon Coolpix S9100. أما بعض الكاميرات الرقمية القديمة (معظمها من 2005 إلى 2010) فتستخدم مستشعرات أصغر بحجم 1/2.5 بوصة، ومنها: Panasonic Lumix DMC-FS62، وCanon PowerShot SX120 IS، و Sony Cyber-shot DSC-S700 ، وCasio Exilim EX-Z80.

اعتبارًا من عام 2018، تشمل الكاميرات المدمجة عالية الجودة التي تستخدم مستشعرات بحجم بوصة واحدة، والتي تبلغ مساحتها أربعة أضعاف مساحة المستشعرات الموجودة في الكاميرات المدمجة الشائعة، سلسلة Canon PowerShot G (من G3 X إلى G9 X)، وسلسلة Sony DSC-RX100، وكاميرا Panasonic Lumix DC-TZ200، وكاميرا Panasonic DMC-LX15. أما كاميرا Canon PowerShot G1 X Mark III، وهي الطراز الأفضل في فئتها، فتستخدم مستشعر APS-C.

لسنوات عديدة وحتى سبتمبر 2011، كان هناك تباين في أحجام مستشعرات الكاميرات الرقمية المدمجة وكاميرات DSLR. يُمثل المحور السيني مجموعة منفصلة من أحجام تنسيقات المستشعرات المستخدمة في الكاميرات الرقمية، وليس محور قياس خطي.

وأخيرًا، تمتلك سوني كاميرات DSC-RX1 و DSC-RX1R في تشكيلتها، والتي تحتوي على مستشعر كامل الإطار يستخدم عادةً فقط في كاميرات DSLR الاحترافية و SLT و MILC.

نظراً لقيود الحجم التي تفرضها عدسات التكبير القوية، فإن معظم كاميرات الجسر الحالية مزودة بمستشعرات بحجم 1/2.3 بوصة، وهو حجم صغير مماثل لتلك المستخدمة في الكاميرات الأكثر شيوعاً. وبما أن أحجام العدسات تتناسب طردياً مع حجم مستشعر الصورة، فإن المستشعرات الأصغر حجماً تتيح تكبيراً عالياً باستخدام عدسات متوسطة الحجم. في عام 2011، زُوّدت كاميرا فوجي فيلم X-S1 المتطورة بمستشعر أكبر بكثير بحجم 2/3 بوصة. وفي عامي 2013 و2014، أنتجت كل من سوني ( كاميرا سايبر شوت DSC-RX10 ) وباناسونيك ( كاميرا لوميكس DMC-FZ1000 ) كاميرات جسر بمستشعرات بحجم 1 بوصة.

منذ عام 2020، تجاوزت مستشعرات العديد من هواتف الكاميرا حجم الكاميرات المدمجة التقليدية. يتميز هاتف آيفون 13، الذي صدر عام 2021، بمستشعر كاميرا رئيسي بحجم 1/1.9 بوصة. [ 19 ] وكان مستشعر نوكيا N8 (2010) بحجم 1/1.83 بوصة هو الأكبر في الهواتف أواخر عام 2011. أما نوكيا 808 (2012) فيتفوق على الكاميرات المدمجة بمستشعره الذي يبلغ 1/1.2 بوصة ودقته 41 مليون بكسل. [ 20 ] وتُعد أحجام المستشعرات التي تبلغ 1/2.3 بوصة أو أصغر شائعة في كاميرات الويب وكاميرات الفيديو الرقمية ومعظم الأجهزة الصغيرة الأخرى.

أجهزة استشعار رقمية متوسطة الحجم

تُوصف أكبر المستشعرات الرقمية في الكاميرات المتوفرة تجاريًا بأنها " متوسطة التنسيق "، وذلك بالإشارة إلى تنسيقات الأفلام ذات الأبعاد المماثلة. ورغم أن فيلم التنسيق المتوسط ​​الأكثر شيوعًا، وهو لفة 120 ، يبلغ عرضه 6 سم (2.4 بوصة) ، ويُصوَّر غالبًا بشكل مربع، فإن أحجام المستشعرات الرقمية "متوسطة التنسيق" الأكثر شيوعًا تبلغ حوالي 48 مم × 36 مم (1.9 بوصة × 1.4 بوصة) ، أي ما يقارب ضعف حجم مستشعر كاميرا DSLR كاملة الإطار .        

تشمل مستشعرات CCD المتاحة ظهر الكاميرا الرقمي P65+ من Phase One المزود بمستشعر Dalsa بحجم 53.9 مم × 40.4 مم (2.12 بوصة × 1.59 بوصة) بدقة 60.5 ميجابكسل [ 21 ] ، وكاميرا Leica DSLR "S-System" المزودة بمستشعر بحجم 45 مم × 30 مم (1.8 بوصة × 1.2 بوصة) بدقة 37 ميجابكسل. [ 22 ] في عام 2010، أصدرت Pentax كاميرا 645D DSLR متوسطة التنسيق بدقة 40 ميجابكسل مزودة بمستشعر CCD بحجم 44 مم × 33 مم (1.7 بوصة × 1.3 بوصة) ؛ [ 23 ] حافظت الطرازات اللاحقة من سلسلة 645 على نفس حجم المستشعر، ولكنها استبدلت مستشعر CCD بمستشعر CMOS. في عام 2016، أعلنت هاسيلبلاد عن كاميرا X1D، وهي كاميرا متوسطة التنسيق بدون مرآة بدقة 50 ميجابكسل ، مزودة بمستشعر CMOS بأبعاد 44 مم × 33 مم (1.7 بوصة × 1.3 بوصة) . [ 24 ] وفي أواخر عام 2016، أعلنت فوجي فيلم أيضًا عن كاميرتها الجديدة Fujifilm GFX 50S متوسطة التنسيق، وهي كاميرا بدون مرآة تدخل السوق، مزودة بمستشعر CMOS بأبعاد 43.8 مم × 32.9 مم (1.72 بوصة × 1.30 بوصة) ودقة 51.4 ميجابكسل. [ 25 ] [ 26 ]                              

جدول تنسيقات وأحجام المستشعرات

أحجام مختلفة من مستشعرات CMOS من Omnivision : مستشعر OV7910 (1/3 بوصة) وثلاثة مستشعرات OV6920 (1/18 بوصة)، وكلا النوعين مزودان بمخرجات فيديو مركبة ( NTSC ).

تُقاس أحجام المستشعرات بالبوصة لأنها كانت تُستخدم، عند انتشار مستشعرات الصور الرقمية، كبديل لأنابيب كاميرات الفيديو . تحتوي أنابيب كاميرات الفيديو الدائرية الشائعة، ذات القطر الخارجي 1 بوصة، على منطقة حساسة للضوء مستطيلة الشكل تقريبًا.16  مم على القطر، لذا فإن المستشعر الرقمي مزود بـيُعادل حجم قطري 16  مم أنبوب فيديو بحجم 1 بوصة. ويُفضل قراءة اسم مستشعر رقمي بحجم 1 بوصة على أنه "مستشعر يُعادل أنبوب كاميرا فيديو بحجم 1 بوصة". تُشير مُعاملات وصف حجم مستشعرات الصور الرقمية الحالية إلى حجم أنبوب كاميرا الفيديو المُكافئ، وليس الحجم الفعلي للمستشعر. على سبيل المثال، يبلغ قياس القطر لمستشعر بحجم 1 بوصة 16 مم.16  مم . [ 27 ] [ 28 ]

تم رسم بياني يوضح تزايد أحجام مستشعرات الصور المستخدمة في الهواتف الذكية.
تطوير مستشعرات صور ذات تنسيقات مختلفة في الكاميرات الرئيسية للهواتف الذكية

غالبًا ما تُعبّر الأحجام عن طريق كسر من البوصة، حيث يكون البسط واحدًا والمقام عددًا عشريًا. على سبيل المثال، يُحوّل 1/2.5 إلى 2/5 ككسر بسيط ، أو 0.4 كعدد عشري. يُعطي نظام "البوصة" هذا نتيجة تُقارب 1.5 ضعف طول قطر المستشعر. يعود هذا القياس، المعروف باسم " التنسيق البصري "، إلى طريقة التعبير عن أحجام صور كاميرات الفيديو المستخدمة حتى أواخر ثمانينيات القرن الماضي، والتي كانت تُشير إلى القطر الخارجي للغلاف الزجاجي لأنبوب كاميرا الفيديو . ويذكر ديفيد بوغ من صحيفة نيويورك تايمز أن "حجم المستشعر الفعلي أصغر بكثير مما تنشره شركات الكاميرات - أصغر بنحو الثلث". على سبيل المثال، الكاميرا التي تُعلن عن مستشعر بحجم 1/2.7 بوصة لا تحتوي على مستشعر بقطر 0.37 بوصة (9.4 مم) ؛ بل إن قطره أقرب إلى 0.26 بوصة (6.6 مم) . [ 29 ] [ 30 ] [ 31 ] وبدلاً من مصطلح "التنسيقات"، تُسمى أحجام هذه المستشعرات غالبًا " الأنواع " ، كما في "مستشعر CCD من النوع 1/2 بوصة".    

نظراً لعدم توحيد معايير تنسيقات المستشعرات القائمة على البوصة، قد تختلف أبعادها الدقيقة، لكن الأبعاد المذكورة هي أبعاد نموذجية. [ 30 ] تغطي مساحات المستشعرات المذكورة أكثر من 1000 ضعف، وهي تتناسب مع أقصى قدر ممكن من الضوء المُجمّع ودقة الصورة (بنفس سرعة العدسة ، أي أقل رقم بؤري )، ولكنها عملياً لا تتناسب طردياً مع تشويش الصورة أو دقتها بسبب قيود أخرى. انظر المقارنات. [ 32 ] [ 33 ] تم تضمين أحجام تنسيقات الأفلام أيضاً للمقارنة. قد لا تُظهر أمثلة تطبيقات الهاتف أو الكاميرا أحجام المستشعرات الدقيقة.

  1. ↑ يُعرَّف هنا بأنه العدد المكافئ للتوقفات المفقودة (أو المكتسبة، إذا كانت موجبة) بسبب مساحة المستشعر بالنسبة إلى كامل إطار 35 مم (36  مم × 24  مم ). محسوبة على النحو التاليSتoصs=سجل2⁡(أرهـأsهـنsoرأرهـأ35 مم).{\textstyle \mathrm {Stops} =\log _{2}\left({\frac {\mathrm {Area_{sensor}} }{\mathrm {Area_{35\ mm}} }}\right)\,.}
  2. ↑ يُعرَّف هنا بأنه نسبة قطري دائرة كاملةإطار 35  مم مقارنةً بتنسيق المستشعر، أيجF=دأناأز35 ممدأناأزsهـنsoر.{\textstyle \mathrm {CF} ={\frac {\mathrm {diag_{35\ mm}} }{\mathrm {diag_{sensor}} }}\,.}

انظر أيضاً

ملحوظات

  1. ↑ وقد لوحظ هذا التأثير عمليًا، كما هو مسجل في مقال DxOmark بعنوان "F-stop blues" [ 15 ]
  2. ↑ ناقشت أبتينا فعالية هذه الاستراتيجيات النسبية بتفصيل إلى حد ما. [ 16 ]

الحواشي والمراجع

  1. ↑ "ما هو التكافؤ ولماذا يجب أن أهتم به؟" . مراجعة DP . 2014-07-07 . تم الاسترجاع في 2017-05-03 .
  2. 1 2 فيلرز، توماس جيه؛ ديفيدسون، مايكل دبليو. "مصادر ضوضاء CCD ونسبة الإشارة إلى الضوضاء" . شركة هاماماتسو . تم الاسترجاع في 20 نوفمبر 2013 .
  3. ↑ شركة أبتينا للتصوير. "الاستفادة من تقنية بكسل الاستجابة الديناميكية لتحسين النطاق الديناميكي بين المشاهد" (ملف PDF) . شركة أبتينا للتصوير . تاريخ الاطلاع: 17 ديسمبر 2011 .
  4. ↑ لوكيانوفا، ناتاليا ف.؛ فولكرتس، هاين أوتو؛ ماس، جوريس ب. ف.؛ فيربوغت، جوريس ب. ف.؛ دانيال و. إي. ميروب، أدري ج.؛ هوكسترا، ويليم؛ روكس، إدوين؛ وثيويسن، ألبرت ج. ب. (يناير 2003). "نمذجة تيار التسريب لهياكل الاختبار لتوصيف التيار المظلم في مستشعرات الصور CMOS" (ملف PDF) . معاملات IEEE للأجهزة الإلكترونية . 50 (1): 77-83 . Bibcode : 2003ITED...50...77L . doi : 10.1109/TED.2002.807249 . تاريخ الاسترجاع: 17 ديسمبر 2011 .{{cite journal}}: صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين ( رابط )
  5. ↑ "العد المظلم" . أنظمة التصوير أبوجي . تم الاسترجاع في 17 ديسمبر 2011 .
  6. ↑ كافوسي، سام؛ الجمال، عباس (2004). "دراسة كمية لبنى مستشعرات الصور ذات النطاق الديناميكي العالي" (ملف PDF) . في: بلوك، مورلي م؛ سامبات، نيتين؛ موتا، ريكاردو ج (محررون). أنظمة المستشعرات والكاميرات لتطبيقات التصوير العلمي والصناعي والرقمي ، المجلد 5301، الصفحات 264-275 . رمز Bibcode : 2004SPIE.5301..264K . doi : 10.1117/12.544517 . S2CID 14550103. تاريخ الاسترجاع : 17 ديسمبر 2011 .   
  7. ^ أوسونا، روبين؛ غارسيا، افراين. "هل "تتفوق" أجهزة الاستشعار على العدسات؟" . المناظر الطبيعية المضيئة. مؤرشفة من الأصلي في 2 يناير 2010 . تم الاسترجاع 21 ديسمبر 2011 .
  8. ↑ بورمان، جلين د. (2001). دالة نقل التضمين في الأنظمة البصرية والكهروبصرية . مطبعة SPIE. ص 120. ISBN  978-0-8194-4143-0.
  9. ↑ أوزاكتاس، هالدون م؛ أوري، هاكان؛ لومان، أدولف و. (1994). "توسيع نطاق العدسات الحيودية والانكسارية للحوسبة البصرية والوصلات البينية". البصريات التطبيقية . 33 (17): 3782-3789 . Bibcode : 1994ApOpt..33.3782O . doi : 10.1364/AO.33.003782 . hdl : 11693/13640 . PMID 20885771. S2CID 1384331 .  
  10. ↑ غودمان، جوزيف و. (2005). مقدمة في بصريات فورييه، الطبعة الثالثة . غرينوود فيليدج، كولورادو: روبرتس وشركاه. ص 26. ISBN  978-0-9747077-2-3.
  11. ↑ ناس، هـ. هـ . "من سلسلة مقالات حول أسماء العدسات: تيسار" (ملف PDF) . كارل زايس إيه جي. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في 13 مايو 2012. تم الاطلاع عليه في 19 ديسمبر 2011 .
  12. ↑ سيمون كريسب (21 مارس 2013). "حجم مستشعر الكاميرا: لماذا هو مهم وما هو حجمه بالضبط؟" . تم الاطلاع عليه في 29 يناير 2014 .
  13. ↑ ستانيسلاف أوتوتشكين. "تحديد حجم المنطقة النشطة لمستشعر الصورة" . تم الاطلاع عليه في 21 مايو 2015 .
  14. ↑ كاتريس، بيتر ب.؛ واندل، برايان أ. (2005). "خارطة طريق لمستشعرات الصور CMOS: مور يلتقي بلانك وسومرفيلد" (ملف PDF) . في: سامبات، نيتين؛ ديكارلو، جيفري م.؛ موتا، ريكاردو ج. (محررون). التصوير الرقمي . المجلد 5678. ص 1. رمز Bibcode : 2005SPIE.5678....1C . CiteSeerX 10.1.1.80.1320 . doi : 10.1117/12.592483 . S2CID 7068027. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في 13 يناير 2015. تم الاطلاع عليه في 29 يناير 2012 .    
  15. ↑ DxOMark. "F-stop blues" . DxOMark Insights . مؤرشف من الأصل في 25 يناير 2012. تم الاطلاع عليه في 29 يناير 2012 .
  16. ↑ شركة أبتينا للتصوير. "نظرة موضوعية على تقنيتي FSI وBSI" (ملف PDF) . ورقة عمل تقنية من أبتينا . تاريخ الاطلاع: 29 يناير 2012 .
  17. ↑ "نيكون تكشف النقاب عن كاميرا J1 ذات المستشعر الصغير بدون مرآة كجزء من نظام نيكون 1" ، مجلة التصوير الرقمي.
  18. ↑ "مستشعرات CMOS كاملة الإطار من كانون" (ملف PDF) (بيان صحفي). 2006. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 28 أكتوبر 2012. تم الاطلاع عليه بتاريخ 2 مايو 2013 .
  19. ↑ https://www.gsmarena.com/apple_iphone_13-11103.php
  20. ↑ http://europe.nokia.com/PRODUCT_METADATA_0/Products/Phones/8000-series/808/Nokia808PureView_Whitepaper.pdf ورقة بيضاء حول تقنية التصوير نوكيا بيور فيو
  21. ↑ "مجموعة منتجات المرحلة الأولى P+" . المرحلة الأولى. مؤرشف من الأصل بتاريخ 12 أغسطس 2010. تم الاطلاع عليه بتاريخ 7 يونيو 2010 .
  22. ↑ "كاميرا لايكا S2 مزودة بمستشعر أكبر بنسبة 56% من الكاميرات ذات الإطار الكامل" (بيان صحفي). لايكا. 23 سبتمبر 2008. تاريخ الاطلاع: 7 يونيو 2010 .
  23. ↑ "بنتاكس تكشف النقاب عن كاميرا DSLR متوسطة التنسيق 645D بدقة 40 ميجابكسل" (بيان صحفي). بنتاكس. 10 مارس 2010. تاريخ الاطلاع: 21 ديسمبر 2010 .
  24. ↑ جونسون، أليسون (22 يونيو 2016). "كاميرا متوسطة الحجم بدون مرآة: هاسيلبلاد تكشف النقاب عن X1D" . مجلة التصوير الرقمي . تم الاطلاع عليه بتاريخ 26 يونيو 2016 .
  25. ↑ أعلنت شركة فوجي فيلم عن تطوير نظام كاميرا "GFX" الجديد متوسط ​​التنسيق بدون مرآة (بيان صحفي). فوجي فيلم . ١٩ سبتمبر ٢٠١٦.
  26. ↑ "كاميرا فوجي فيلم متوسطة التنسيق GFX 50S ستُشحن في فبراير بسعر 6500 دولار" . 19-01-2017.
  27. ↑ فريق العمل (7 أكتوبر 2002). "فهم (بعض) أهمية أحجام المستشعرات" . مجلة التصوير الرقمي . تم الاطلاع عليه بتاريخ 29 يونيو 2012 .
  28. ↑ فريق العمل. "تنسيق مستشعر الصورة" . مصطلحات ومعايير التصوير . حلول التصوير النقطي. مؤرشف من الأصل في 26 مارس 2015. تم الاطلاع عليه في 3 يونيو 2015 .
  29. ↑ بوغ، ديفيد (22-12-2010). "كاميرات صغيرة بمستشعرات كبيرة، وكيفية مقارنتها" . صحيفة نيويورك تايمز .
  30. 1 2 بوكيرت، فينسنت. "أحجام المستشعرات: نظام الكاميرا: مسرد المصطلحات: تعلّم" . مراجعة التصوير الرقمي . مؤرشف من الأصل في 25 يناير 2013. تم الاسترجاع في 9 أبريل 2012 .
  31. ↑ "فهم (بعض) المنطق في أحجام المستشعرات" .
  32. ↑ تقييمات مستشعرات الكاميرا مؤرشفة بتاريخ 21 مارس 2012 على موقع Wayback Machine DxOMark
  33. ↑ مورد التصوير: صور نموذجية - أداة مقارنة الصور
  34. ↑ "فك رموز أحجام المستشعرات - مراجعة الصور" . www.photoreview.com.au . تاريخ الاسترجاع: 22-09-2016 .
  35. ↑ نوكيا لوميا 720 - المواصفات الكاملة للهاتف ، GSMArena.com، 25 فبراير 2013 ، تاريخ الاطلاع 21 سبتمبر 2013
  36. ↑ حجم مستشعر الكاميرا: لماذا هو مهم وما هو حجمه بالضبط؟، جيزماج، ٢١ مارس ٢٠١٣ ، تاريخ الاطلاع : ١٩ يونيو ٢٠١٣
  37. ↑ "مستشعر صور CMOS قطري 5.822 مم (النوع 1/3.09) بدقة 16 ميجابكسل مع بكسل مربع للكاميرات الملونة" (ملف PDF) . سوني. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 16 أكتوبر 2019. تم الاطلاع عليه بتاريخ 16 أكتوبر 2019 .
  38. ↑ مقارنة مواصفات أجهزة آيفون ، فون أرينا
  39. ↑ "OV50D" . أومنيفيجن . تم الاطلاع عليه بتاريخ 30-03-2026 .
  40. 1 2 أنصاري، مهتاب (2025-02-04). "شرح حجم مستشعر كاميرا الهاتف الذكي: ماذا يعني "1/n-بوصة" حقًا؟" . سمارت بريكس . تم الاسترجاع في 2026-03-30 .
  41. ↑ "تفكيك هاتف iPhone XS Max يكشف عن مستشعر جديد مزود بعدد أكبر من وحدات البكسل للتركيز" . مجلة Digital Photography Review. 27 سبتمبر 2018. تاريخ الاطلاع: 1 مارس 2019 .
  42. ↑ "فانتوم 3 بروفيشنال - أطلق العنان لإبداعك مع كاميرا بدقة 4K في السماء. - دي جيه آي" . الموقع الرسمي لشركة دي جيه آي . تاريخ الاسترجاع: 1 ديسمبر 2019 .
  43. ↑ "دي جي آي - الشركة الرائدة عالميًا في مجال طائرات التصوير بدون طيار/الطائرات الرباعية المراوح للتصوير الجوي" . الموقع الرسمي لشركة دي جي آي . تم الاطلاع عليه بتاريخ 1 ديسمبر 2019 .
  44. ↑ "مستشعر صور CMOS قطري 7.87 مم (النوع 1/2.3) بدقة 20.7 ميجابكسل مع بكسل مربع للكاميرات الملونة" (ملف PDF) . سوني. سبتمبر 2014. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في 3 أبريل 2019. تم الاطلاع عليه في 3 أبريل 2019 .
  45. ↑ "INV-IMX686AF-64MP" . ديجي كي إلكترونيكس . تم الاسترجاع بتاريخ 30-03-2026 .
  46. ↑ "كاميرا ArduCam بدقة 64 ميجابكسل بتقنية IMX686 مع خاصية التركيز التلقائي PDAF وCDAF لجهاز Raspberry Pi" . شركة Cytron Technologies . تاريخ الاسترجاع: 30 مارس 2026 .
  47. ↑ "كاميرا بدقة 64 ميجابكسل مع خاصية التركيز التلقائي PDAF وCDAF لجهاز Raspberry Pi" . www.arducam.com . تاريخ الاسترجاع: 30 مارس 2026 .
  48. ↑ "معلومات ومواصفات مستشعر كاميرا فوجي فيلم فاين بيكس F200EXR" . www.digicamdb.com . تاريخ الاسترجاع: 3 أغسطس 2025 .
  49. ↑ "OV50E" . أومنيفيجن . تم الاسترجاع في 30-03-2026 .
  50. ↑ "سامسونج تكشف رسميًا عن مستشعر كاميرا الهاتف المحمول ISOCELL Bright HMX بدقة 108 ميجابكسل" . مراجعة التصوير الرقمي. 12 أغسطس 2019. تم الاطلاع عليه بتاريخ 16 فبراير 2021 .
  51. ↑ "OVB0B" . أومنيفيجن . تم الاسترجاع في 30-03-2026 .
  52. 1 2 "مراجعة هاتف Xiaomi 12S Ultra: الكاميرا: تفاصيل الأجهزة، واجهة المستخدم للتطبيقات" . GSMArena.com . تاريخ الاسترجاع: 24 أبريل 2026 .
  53. ↑ "مستشعر صور CMOS أحادي اللون وملون، قطره 17.6 مم (النوع 1.1)، بدقة بكسل فعالة تبلغ 12.37 ميجابكسل تقريبًا" (ملف PDF) . سوني. مارس 2016. مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) بتاريخ 15 ديسمبر 2017. تم الاطلاع عليه بتاريخ 3 أبريل 2019 .
  54. ↑ "ورقة بيانات كاميرا هاسيلبلاد X1D-II 50c" (ملف PDF) . هاسيلبلاد. 2019-06-01 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2022-04-09 .
  55. ↑ "مواصفات كاميرا GFX 50s" . فوجي فيلم. 17 يناير 2019. تم الاطلاع عليه بتاريخ 9 أبريل 2022 .
  56. ↑ مستشعر الصور KODAK KAF-39000، مواصفات أداء الجهاز (ملف PDF) ، كوداك، 30 أبريل 2010 ، تاريخ الاطلاع 9 فبراير 2014
  57. ↑ كاميرا هاسيلبلاد H5D-60 الرقمية ذات العدسة الأحادية العاكسة متوسطة التنسيق ، متوفرة لدى بي آند إتش فوتو فيديو ، تاريخ الوصول : 19 يونيو 2013