Матрица видеокамеры. Дюймы против мегапикселей

В камерах видеонаблюдения (и аналоговых, и цифровых) исторически использовались два типа матриц: ПЗС (CCD) - использует технологию приборов с зарядовой связью и  матрица КМОП (CMOS) на полевых транзисторах с изолированным затвором и каналами разной проводимости. Примерно с 1990 года матрицы КМОП стали набирать популярность. Их изготовление оказалось дешевле, энергопотребление ниже, скорость считывания с КМОП-матрицы выше, чем у ПЗС, сейчас они практически не проигрывают в чувствительности и количеству шума. И на данный момент на рынке систем видеонаблюдения ситуация такая, что примерно из 100 IP-видеокамер 95 - это видеокамеры на КМОП-матрицах.

#### Производители матриц для видеокамер

Безусловный лидер в производстве сенсоров для видеокамер это компания Sony Semiconductor. Компании Sony принадлежит разработка матриц Sony Exmor, которая в 2008 году совершила прорыв среди КМОП-сенсоров. Sony Exmor это матрицы с обратной засветкой, это техническое решение позволило увеличить площадь чувствительного слоя матрицы и сократить путь прохождения света до этого слоя. Кроме того в КПОМ-матрицах стали использовать шумоподавление, что позволило сравнять их чувствительность с матрицами ПЗС. Этот же принцип используют матрицы, изготовленные по технологии Starlight.

Сейчас среди лидеров производителей матриц: Sony Semiconductor, On Semiconductor, Omnivision, Samsung, AMS.

#### Размер матрицы VS разрешение матрицы

Производители выпускают матрицы, сильно отличающиеся друг от друга:

* Физическим размером матриц, например, ½”, ⅓”, ¼”, ⅔”, 1” (размер матриц измеряется в дюймах)
* Количеством пикселей (количество пикселей определяет физическое разрешение матрицы, те самые 1-2-4 Мп)
* Размером пикселя

Все это привело к огромному многообразию сенсоров на рынке, и к такому же разнообразию их качественных характеристик.

А самое главное это привело к тому, что при выборе потребители ориентируются на количество мегапикселей, как на основную характеристику камеры. Что не удивительно, так как в теории кажется, чем больше мегапикселей, тем лучше детализация. Однако это не так, и зачастую матрица с меньшим количеством мегапикселей сможет сформировать лучшее изображение.

Отличное видео от коллег:

Поэтому при выборе видеокамеры, прежде всего, следует обратить внимание не на разрешение матрицы, а на ее размер. Условно, если количество пикселей в двух матрицах одинаковое, то матрица размера ½”, в приличном количестве случаев, покажет лучшее изображение, чем матрица размера ¼”, поскольку во второй матрице пиксели расположены более кучно, что даст тепловой шум от работы соседних пикселей на изображении, особенно на большой выдержке, когда время работы каждого пикселя увеличено (например, при съемке сцен с низкой освещенностью). Логично, что видеокамеры с большим размером матрицы стоят дороже.

Кроме того, производители меняют размеры самого пикселя в разных матрицах и частоту кадрового затвора. Увеличение частоты кадрового затвора обеспечивает захват быстро движущихся объектов без искажений. Используя матрицы высокой чувствительности можно вести съемку на короткой выдержке без потери качества изображения (смазывания, затемнения и т.д.). Меньший размер пикселя позволяет уплотнить количество этих пикселей на матрице того же размера. Все эти манипуляции позволяют обеспечить наилучший показатель квантовой эффективности матрицы и, конечно, разнообразие сенсоров под разные потребности.

В общем, при выборе IP-видеокамеры стоит обратить внимание на соотношение размера матрицы и количества пикселей, а еще на то, по какой технологии изготовлена матрица, с обратной засветкой или стандартной.