Полнокадровая матрица

Идеальная технология для реализации творческих возможностей в сфере цифровой кинематографии

Изображение женщины и полнокадровой матрицы с указанием фактических размеров.

Что такое полнокадровая матрица?

Полнокадровая матрица отличается от других своим размером — 36 мм на 24 мм — и техническими характеристиками, благодаря которым получаются невероятно красивые кадры. По сравнению с матрицей Super 35, полнокадровая почти вдвое больше, что позволяет увеличить угол обзора и снизить глубину резкости. 
Полнокадровые матрицы вне всяких сомнений являются самыми большими и популярными сенсорами сегодня. Сами по себе они обладают улучшенными функциями, а также используют инновационные технологии, что делает эти матрицы идеальным решением для реализации творческих возможностей в сфере цифровой кинематографии.

Таблица содержит размеры матриц камер для сравнения: от 1/3-дюймовой и Super 35 до полнокадровой.

История создания полнокадровой матрицы

Почему полнокадровая матрица такого размера? В начале 1900-х гг. в сфере кинематографии стали использовать 35-миллиметровую пленку в качестве универсального стандартного решения. Позже для фотосъемки начали производить кассеты тип-135. Во время создания фильмов традиционным способом пленка в камере движется в вертикальном направлении, что позволяет снимать в различных форматах изображения.

Например, в формате Super 35, при котором шаг кадра в 3 перфорации равен отдельному широкоформатному кадру 24,89 х14 мм. В фотокамере пленка движется в горизонтальном направлении, при этом размер кадра — 36 х 24 мм, а шаг кадра — 8 перфораций. Это самый большой и популярный формат изображения для съемки на 35-миллиметровую пленку, который обычно называют полнокадровым форматом.

В начале XXI века появились цифровые камеры с матрицами Super 35, включая инновационную модель F35 от Sony, которые снимали не хуже, чем кинокамеры. Так началась цифровая революция в мире кино. Однако производители кинокамер продолжали разрабатывать новые технологии и начали выпускать модели с матрицами больше, чем Super 35. Намного больше.

Сравнение размеров полнокадровой матрицы и матрицы Super 35 с 35-миллиметровой пленкой.

Преимущества полнокадровых матриц

Размер кадра при съемке на полнокадровую камеру такой же, как у 35-миллиметровых фотокамер. Это позволяет использовать объективы и узлы крепления от старых кинокамер для оснащения новых цифровых моделей, а также обеспечивает те же параметры кадрирования, фокуса, глубины резкости и принципы съемки. В результате вы получаете знакомую и удобную конструкцию с улучшенными возможностями. Более того, полнокадровые модели поддерживают Super 35 и другие форматы изображения.

Более широкий угол обзора

Полнокадровая матрица больше, чем матрица Super 35, что позволяет делать широкоформатные снимки. Поэтому во время съемки на полнокадровую камеру вам не нужно менять объектив и отходить дальше, чтобы захватить в кадр всю сцену. Изучите изображения ниже, чтобы увидеть разницу.

Угол обзора, который можно охватить с помощью полнокадровой матрицы.

Полнокадровая матрица

Угол обзора, который можно охватить с помощью матрицы Super 35.

Супер-35

Эффектные кадры с разной глубиной резкости

Полнокадровые матрицы обеспечивают небольшую глубину резкости, что позволяет эффективно использовать все функции объективов с большой апертурой. Благодаря этому камера, оснащенная таким объективом и матрицей, может сфокусироваться на определенном объекте и выделить его среди других, заставляя зрителей на подсознательном уровне обратить на него внимание, чтобы передать суть происходящего на экране.

Изображение шахматной доски с небольшой глубиной резкости.

Небольшая глубина резкости

Изображение шахматной доски с большой глубиной резкости.

Большая глубина резкости

Больше форматов благодаря полнокадровой матрице

Большой размер полнокадровой матрицы обеспечивает поддержку многих форматов. Матрица может выбирать и записывать определенные части изображения. Благодаря этому вы получите высококачественные кадры и сможете вести съемку в разных форматах и условиях. Например, камера VENICE с переключаемыми режимами сенсора поддерживает беспрецедентное количество кинематографических форматов изображения, давая свободу творчеству. 

На схеме показаны размеры изображений, которые можно получить с помощью полнокадровой матрицы.

Четкость и передискретизация благодаря высокому разрешению

Большой размер полнокадровой матрицы означает, что можно вести съемку с более высоким разрешением (с увеличенным количеством светочувствительных элементов) или повышенной чувствительностью (с более крупными светочувствительными элементами) либо, как это часто бывает, использовать оба метода. Также можно снимать в высоком разрешении с передискретизацией: когда матрица обрабатывает больше пикселей, чем это требуется, чтобы получить финальный кадр, но при этом задействует улучшенную функцию обработки изображения, доступную в камере, чтобы повысить четкость и сохранить детали, которые могли бы быть утеряны в случае использования небольшой матрицы с низким разрешением.

Светочувствительные элементы матриц с одинаковым разрешением

Сравнение трех матриц разного размера и величины их светочувствительных элементов.

Полнокадровые матрицы и новые технологии

Помимо улучшенных функций самих полнокадровых матриц, в таких камерах используются дополнительные технологии, которые повышают производительность и обеспечивают широкие творческие возможности.

Динамический диапазон и технология Exmor R 

Динамический диапазон обычно измеряется в ступенях. Это единица измерения апертуры или диафрагмы объектива. Качественная матрица может различать больше ступеней серого между черным и белым цветом. Например, динамический диапазон человеческого глаза составляет приблизительно 10–15 ступеней. 

Полнокадровые матрицы обеспечивают улучшенный динамический диапазон благодаря светочувствительным элементам большего размера и продуманной конструкции. Чтобы улучшить эти характеристики, инженеры Sony разработали технологию Exmor R, которая используется в камкордере FX9. С ее помощью, как показано ниже, была полностью изменена структура пикселей. В результате полнокадровые матрицы от Sony могут использовать динамические диапазоны, как у человеческого глаза, и даже недостижимые для него. 

В стандартной CMOS-матрице Exmor используются провода в металлической оплетке между объективом и светочувствительным элементом.

Матрица Exmor CMOS

Традиционная матрица с передней подсветкой, используемой в камере FS7II

В CMOS-матрице Exmor R используются провода в металлической оплетке под светочувствительным элементом, что позволяет получать более яркие изображения.

CMOS-матрица Exmor R

Матрица с тыльной подсветкой, используемой в камере FX9

Два стандартных параметра ISO

Для эффективной работы цифрового датчика изображения необходимо использовать базовое значение ISO. Благодаря этому вы обеспечите высокую четкость картинки с низким уровнем шума, оптимальное отношение сигнал-шум и наиболее расширенный динамически диапазон. Это возможно, так как при использовании базовых настроек ISO на сигнал, исходящий от матрицы, не действует коэффициент усиления напряжения. Повысив коэффициент усиления или значение ISO, вы можете сделать изображение в два раза ярче, но при этом на снимке появятся шумы, что значительно снизит качество картинки. Если зернистый кадр, снятый на аналоговую пленку, например ASA 400, может выглядеть интересно и уникально, то шум на цифровом изображении свидетельствует о его низком качестве.

Поэтому в настройках полнокадровой матрицы, встроенной в камеры VENICE и FX9, доступны два базовых значения ISO, с помощью которых можно отрегулировать показатели чувствительности датчика изображения.

В камере VENICE используется базовое значение ISO 500, что обеспечивает оптимальный баланс динамического диапазона при стандартном освещении на съемочной площадке. Вспомогательное высокое базовое значение ISO равняется 2500 и отлично подходит для съемки в расширенном динамическом диапазоне в условиях низкой освещенности. Камера FX9 с чувствительностью ISO 800 обеспечивает оптимальный динамический диапазон для съемки как на улице, так и в ярко освещенных помещениях. Вспомогательное высокое базовое значение чувствительности ISO равняется 4000 и отлично подходит для работы в условиях низкой освещенности.

В таблице показаны динамический диапазон и широта ISO 800.

Базовое значение ISO 800

Идеально подходит для съемки ярко-освещенных сцен

В таблице показаны динамический диапазон и широта ISO 4000.

Базовое значение ISO 4000

Идеально подходит для съемки плохо освещенных сцен

ISO 500 идеально подходит для дневной съемки, когда вокруг много света, и позволяет получить детализированные снимки неба.

Низкое базовое значение ISO

Обратите внимание на изображение семьи, которая собралась вечером возле костра. ISO 2500 позволяет передать каждую деталь в условиях низкой освещенности.

Высокое базовое значение ISO

Творческая съемка с помощью электронного нейтрального фильтра переменной плотности и полнокадровой матрицы 

FX9 — это первый в мире полнокадровый камкордер с электронным нейтральным светофильтром, который значительно упрощает работу, а также избавляет от необходимости заряжать неперестраиваемые фильтры и менять их вручную. Это огромное преимущество, ведь с помощью полнокадровой матрицы, объектива с большой апертурой и автоматической диафрагмой, а также электронного нейтрального светофильтра можно создать невероятно красивые кадры. При изменении настроек нейтрального светофильтра во время съемки диафрагма автоматически регулирует глубину резкости изображения, чтобы обеспечить нужную экспозицию. Объектив не поддерживает режим автоматической регулировки диафрагмы? Это не проблема! Чтобы создать подобный эффект, переключите электронный нейтральный светофильтр в автоматический режим и скорректируйте работу диафрагмы во время съемки. Ознакомьтесь с Техническим руководством по использованию электронного нейтрального светофильтра, чтобы узнать, как он работает.

Loading video...

Улучшенная автофокусировка от Sony для полнокадровых камер

Во время работы с полнокадровыми камерами можно получить красивую картинку с небольшой глубиной резкости. Однако сохранение точного фокуса на объекте съемки требует большого мастерства от оператора. Обычно при использовании таких высококачественных кинокамер, как VENICE, ассистент оператора вручную регулирует фокус и следит, чтобы не было расфокусировки. Такой метод работы не подходит для создания документальных фильмов и новостных сюжетов.

Часто операторы камер скептически относятся к использованию систем автофокусировки и считают, что они не обладают всеми нужными функциями и не могут обеспечить точный фокус на объекте. Инженеры Sony решили опровергнуть этот стереотип и встроили в полнокадровую камеру FX9 улучшенную систему автофокусировки, создав таким образом первый в мире профессиональный камкордер такого уровня. Эта система обеспечивает невероятно маленькую глубину резкости и широкий выбор опций для регулировки скорости и отслеживания, а также предоставляет целый набор дополнительных инструментов, с помощью которых оператор может эффективно использовать преимущества полнокадровой камеры, например снимать в режиме замедленной или ускоренной съемки для создания исторических драм или динамичных спортивных сюжетов.

Loading video...

Профессиональные полнокадровые камеры от Sony

Камера для цифровой кинематографии VENICE

VENICE — это первая высококачественная камера для цифровой кинематографии от Sony с полнокадровой матрицей. Из всей линейки камер от Sony эта модель поддерживает наибольшее количество форматов записи и может снимать с двумя базовыми значениями ISO 500 / ISO 2500.

Цифровая кинокамера VENICE
Камкордер PXW-FX9 с полнокадровой матрицей 6K.

PXW-FX9

Камера FX9 оснащена полнокадровой матрицей 6K, которая позволяет записывать в высоком качестве в разрешениях DCI 4K*, Ultra HD и HD. Мощная обработка изображения с дебайеризацией и передискретизацией обеспечивает лучшее качество изображения по сравнению с традиционными матрицами Super 35 мм. Это первый в мире полнокадровый камкордер с электронным нейтральным фильтром переменной плотности, сверхбыстрой гибридной автофокусировкой и двумя базовыми значениями ISO 800 / ISO 4000.

* Требуется обновление.