Почему датчик: Чем опасна поломка датчика температуры охлаждающей жидкости

Содержание

Почему датчик движения не работает или работает неправильно? — Блог B.E.G.

Датчик движения, как и любой другой прибор, может выйти из строя, например, из-за неправильного подключения, или работать не так, как следует. Если датчик не выключается, не гаснет или включается совершенно неожиданно, то очевидно в его работе произошел сбой.

Чтобы отремонтировать датчик, необходимо определить причину сбоя. Для этого лучше всего обратиться к производителю оборудования или в гарантийный отдел. Специалисты смогут провести тестирование и выявить точную причину, из-за которой датчик вышел из строя.

Некоторые параметры, которые могут повлиять на работу датчика, вы можете проверить самостоятельно. Про них сегодня и расскажем.

Подкорректируйте настройки

Если ваш датчик движения не выключает освещение или работает неправильно, прежде всего присмотритесь к настройкам. На корпусе прибора размещены три регулятора: SENS, TIME и LUX.

  • SENS — определяет уровень чувствительности сенсора движения к инфракрасному излучению;
  • TIME — регулирует время задержки выключения;
  • LUX — настраивает уровень освещенности: при повышенном пороге освещение включаться не будет, если уровень освещенности ниже установленного – датчик включит осветительные приборы.

Эти настройки помогают подготовить датчик для работы в конкретных условиях. Изначально выставить их должна либо компания-установщик, либо сам владелец датчика.

датчик движения не работает

При работе с профессиональным оборудованием важно придерживаться рекомендованных значений. Такие есть, например, у регулятора LUX.

Как показывает практика, в зонах прохода это примерно 75-200 люкс, в рабочих зонах (офисах
и кабинетах) – 600 люкс, при работе с большой нагрузкой на глаза –  1000 люкс. Средний же диапазон уровня освещенности в датчиках 2-2000 люкс.

Если вы не знаете правильных значений, то эти показатели лучше не корректировать самостоятельно.Выставите самое маленькое значение – датчик будет включаться при минимальной освещенности, установите максимальное – датчик будет включаться постоянно.

При этом, с технической точки зрения прибор будет работать правильно, то есть выполнять свои функции исходя из настроек. С практической же стороны, его работа никакой пользы владельцу не принесет, поэтому в случае подобных неполадок стоит обратиться к специалисту, который сможет скорректировать настройки устройства.

Нарушить работу датчика движения может и неверно отрегулированный параметр SENS. Если не правильно задать его значение, то снизится чувствительность зоны присутствия датчика движения, и в определенных случаях, например, при минимальных движениях, устройство может просто не сработать.

Из-за неправильной настройки параметров SENS, LUX и TIME освещение может и не гаснуть. Если светильник не выключается долгое время, при отсутствии движения, то стоит проверить время задержки выключения.

Возможно, у регулятора TIME установлено чрезмерно большое значение, и это не позволяет разомкнуть выходной контакт, управляющий светильниками. Этот показатель также имеет свои средние значения: для зон прохода – 5 минут, для рабочих зон – 15 минут.

Проверьте месторасположение датчика

При выборе датчика движения стоит обратить внимание на его диапазон обнаружения и дальность действия. Эти же параметры необходимо учесть при подборе места расположения устройства.

Во время монтажа прибор нужно установить и сфокусировать так, чтобы эти параметры оптимально подходили под особенности выбранного помещения. Оптимальное место для датчика соответствует следующим показателям:

  • С этой позиции зона обнаружения датчика контролирует все необходимое пространство. При этом учтены различные диапазоны дальности действия при «работе за столом», «движении прямо по направлению к датчику» и «прохождении сбоку от датчика».
  • По возможности, датчик следует устанавливать сбоку от направления движения людей
    и транспортных средств.
  • Минимальное расстояние до включаемого светильника – один метр.
  • Включаемый светильник не должен находиться в диапазоне обнаружения датчика. Световой конус непрямых светильников не должен попадать непосредственно на датчик.

Из-за несоответствия одному из этих параметров в работе датчика движения может произойти сбой. Проверить это вы можете самостоятельно, а для устранения неполадок из-за неправильного положения устройства обратитесь к специалистам.

датчик движения не работает

Предотвратите ложные срабатывания

Влиять на работу датчика движения посторонние предметы могут как прямо, так и косвенно. Напрямую на инфракрасный датчик воздействуют  большие движущиеся тепловые потоки, от таких предметов как, фанкойл, конвектор, и т.д. Большие предметы (стеллажи, шкафы и т.п.) ограничивают зону обнаружения датчика и создают в помещении «мертвые зоны».

Косвенно на работу датчика влияют обогреватели. Передаваемые ими тепловые потоки воздуха приведут к сбоям из-за которых датчик движения будет включаться произвольно. Чтобы ограничить датчик и убрать ложные срабатывания, нужно уменьшить чувствительность датчика или использовать специальные линз-маски, которые поставляются вместе с датчиком

Почти не восприимчивы к внешним факторам высокочастотные датчики. Их работа практически не зависит от окружающей температуры, звука или света. Но такие датчики подходят только для установки внутри помещений. На улице они будут реагировать на любые перемещения, например, падающие листья или качающиеся деревья.

Такой тип датчиков ставят в помещениях с большим количеством перегородок. Например, общественные санузлы. Для автоматизации освещения в нем понадобится несколько PIR-датчиков.

С помощью высокочастотных датчиков можно закрыть всё помещение с помощью одного устройства, так как они без проблем фиксируют движение через легкие перегородки. Некоторые модели высокочастотных датчиков, например, HF-MD1, подходят для встраивания в светильник. Также для помещений такого типа подходят датчики с двумя технологиями: PIR и шум.

датчик движения не работает

Почему датчик движения не работает?

При выборе датчика движения не забудьте удостовериться в качестве устройства. Дешевые китайские модели вряд ли прослужат долго, и работают они в большинстве случаев некорректно. Установив такое устройство у себя дома, вы очень скоро зададитесь вопросом: «Почему датчик движения не работает?».

Важно и то, каким типом светильников будет управлять датчик. Если модель будет подобрана неправильно, то это отразиться на сроке службы осветительного прибора.

Чтобы датчик был правильно установлен и работал корректно, обратитесь в компанию B.E.G. Мы подберем необходимые модели, разработаем проект и дадим пятилетнюю гарантию на всю продукцию.

И подписывайтесь на наш блог, здесь вы найдете интересные материалы про автоматизацию освещения и особенности датчиков движения.

comments powered by HyperComments

Зачем нужны датчики? | Техника и Программы

Датчики несут информацию Когда вы проходите мимо магазина с вывеской «Продукты», то имеете дело, в некотором смысле, с датчиком, который несёт вам информацию: не следует в этом магазине искать iPhone 4S (если вообще его нужно искать) Изначально и реклама имела смысл датчика Это сегодня она элемент программы – она программирует наше поведение, когда мы попадаем в магазин

Когда утром звонит будильник, вы имеете дело с датчиком Датчиком нужного момента времени в технологическом процессе  вашего дня И, если  о технологии, то электроника, активно применяющая датчики, существенно преобразовало технологии Но, всё-таки, о датчиках

Самый простой датчик – это кнопка Может быть, есть и проще, но я проще не придумал

Рис 141 Кнопка как датчик

Событие, а именно: контакты кнопки изменили состояние, – информируют нас с помощью светодиода D1 о том, что надо бы выяснить причину этого Я уверен, что многим схема покажется по-детски наивной Но так работает простейшая охранная сигнализация Так работают многие датчики положения, например, у станков с программным управлением И ещё – чуть раньше я говорил о дребезге контактов В приведённом сейчас примере дребезг контактов никак не сказывается на работе всего устройства Но  в других случаях, скажем, у станков, от дребезга следует избавляться Дребезг контактов появляется из-за того, что контакты должны быть упругими, а упругие материалы при их сгибании-разгибании пружинят, совершая колебания Колеблющиеся контакты в течение  некоторого времени  могут  многократно замыкаться  и размыкаться Это и есть дребезг

Для обработки информации от датчиков используются и аналоговые, и цифровые устройства

Работа любого датчика основана на некоторых физических процессах или явлениях, которые преобразуются в информацию Информация может преобразовываться многократно, но может быть получена и без преобразования Всё зависит в первую очередь от поставленной задачи

Для решения одних задач достаточно изменения состояния, как в случае с кнопкой для решения других задач нужно получить некоторый набор данных третьи задачи требуют непрерывного потока данных, обрабатываемых «на лету»

Некоторое представление о многообразии датчиков можно получить, если заглянуть в любой каталог фирмы, торгующей компонентами радиоэлектроники

На этой странице представлены только категории датчиков

Каждый из представленных разделов имеет множество моделей датчиков

При выборе конкретного датчика вы можете ориентироваться не только на основные параметры, которые вас, как правило, и интересуют, но и обратить внимание на цену, на методы обработки информации, выбрав наиболее удобный вариант датчика

В этой главе мы постараемся разобраться в том, на каких физических принципах основана работа датчиков, как датчики соединяются с другими элементами схемы, и что нужно сделать, чтобы датчик стал полезным «членом команды»

Рис 142 Страница интернет-магазина, посвященная датчикам

Давайте рассмотрим датчики в том порядке, в каком они представлены на рисунке

Источник: Гололобов ВН,- Самоучитель игры на паяльнике (Об электронике для школьников и не только), – Москва 2012

Почему датчик контроля давления в шинах — это напрасная трата денег

В последнее время участились случаи, когда датчики, отвечающие за давление за давлением в шинах, стали давать некорректную информацию. Очень часто они загораются на приборной панели авто и сигнализируют, что давление воздуха изменило свои показатели в меньшую сторону. Но из-за своих технических характеристик и некоторых нюансов, данная система выдает ошибку.

Важно понимать, что установленная на авто система, не освобождает автовладельцев от регулярной самостоятельной проверки давления. К тому же, необходимо постоянно осматривать резину для предотвращения негативных последствий в дальнейшем. По этой причине многие считают, что данная система является напрасной тратой денег.

Почему датчик контроля давления в шинах это напрасная трата денег

Особенности работы датчиков: основные нюансы

Если в автомобиле установленная система, которая следит за уровнем давления в шинах, то это говорит о наличии беспроводных датчиков в самих шинах. Любой такой  датчик предоставляет соответствующую информацию главному компьютеру, который производит анализ сложившейся ситуации. В случае несоответствия с установленными нормами, на приборной панели загорается определенный значок. Стоит понимать, что индикатор начинает загораться не только в случаях пониженного давления в одном или нескольких местах, но еще и в случае превышения нормы.

Но зачем тогда нужна такая система, если она достаточно часто вводит в заблуждение автовладельцев? На самом деле, загоревшийся значок – это лучший повод, чтобы прекратить движение, взять насос с манометром и собственноручно оценить показатель давления в шинах.

Как показала практика, система в большинстве случаев передает водителю информацию о наличие каких-либо сбоев в работе авто. Как показала практика, в 75% от всех случаев она реально говорит о имеющихся проблемах в колесах.

Почему датчик контроля давления в шинах это напрасная трата денег

Индикатор, который загорелся во время движения и не погас спустя какое-то время, требует от водителя выполнение определенного алгоритма действий:

  1. Включился значок на приборной панели и не перестает отключаться.
  2. Это говорит о низком давлении в одной из шин.
  3. Остановить авто и выйти собственноручно проверить давление.
  4. Включенный индикатор говорит о проблемах, связанных с давлением в шинах. По этой причине, в случае продолжения движения, стоит учитывать: машина не будет работать в прежнем режиме, она станет не такой маневренной. А езда на спущенных шинах приводит к их повреждению, а так же наносит колоссальный ущерб колесным дискам.Почему датчик контроля давления в шинах это напрасная трата денег

Важно! Низкое давление в шинах может привести к их повреждению, а так же стать причиной возникновения дорожно-транспортного происшествия.

Если шины заполняются не атмосферным воздухом, а азотом, то к нему применимы те же самые правила термодинамики. Опыт последних лет показал, что система по контролю за давлением в шинах не оправданно дорогая и не выполняет в полной степени, возложенные на нее функции.  Поэтому стоит несколько раз подумать прежде, чем устанавливать ее на своем автомобиле.

Как проверить датчик уровня топлива

Когда не работает датчик топлива, то водитель не сможет рассчитать на сколько ему хватит того топлива что находится в баке. Плюс стрелка, которая показывает пустой бак, несомненно нервирует. В зависимости от типа датчика уровня топлива (ДУТ) чаще всего причинами могут быть истирание резистивных элементов, повреждение поплавка на рабочем рычаге либо проблемы с проводкой. Однако есть и другие, о которых также стоит знать. Зачастую проверку и элементарный ремонт датчика можно провести в гаражных условиях. А вот для диагностики электронных ДУТ придется обращаться за помощью в автосервис.

Содержание:

Где находится датчик уровня топлива

Чтобы понять почему датчик топлива показывает неправильно либо не работает вовсе, необходимо узнать где он стоит. Правда тут особого секрета нет, ведь естественно он находится непосредственно в топливном баке. Единственная разница, которая может быть это вариант его исполнения. В зависимости от конструкции он может быть встроен в топливный модуль, который представляет собой единое устройство, состоящее из датчика топлива, обратного клапана, топливного насоса и фильтра (у инжекторных двигателей), либо устанавливаться отдельно посередине/сбоку бензобака отдельно или же вкручивается отдельным устройством в бак если это дизельный автомобиль.

Типы датчиков уровня топлива

В автомобилях может использоваться один из трех основных типов датчиков уровня топлива. А именно:

  • Рычажный. Относится к типу поплавковых датчиков. Это самый старый и простой тип данного устройства. Состоит из потенциометра (реостата — переменного резистора), рычага, и подвешенного на него поплавка. Преимущество поплавкового датчика — простота и надежность конструкции, а также низкая цена. Недостаток — большая погрешность прибора. Кроме этого, во время езды машины по неровной дороге зачастую стрелка прибора на панели колеблется, отражая тем самым движение топлива в баке.
  • Трубчатый. Также является поплавковым. Конструкция состоит из полой трубки, поплавка, направляющей стойки, сигнального провода (или проводов) а также контактной группы. Обеспечивает достаточно высокую точность показания уровня топлива, поскольку поплавок находится в ограниченном пространстве (внутри полой трубки). Достаточно распространенная модель датчика уровня топлива.
  • Электронный. Это самый новый тип датчика, устанавливаемый на современные автомобили, имеет собственный блок управления. Его другое название — бесконтактный, что обусловлено принципом действия. Так, рабочий рычаг непосредственно находится на поверхности топлива, а считывающее устройство соединено с ним посредством магнитного поля. Погрешность у таких приборов минимальна и не превышает 1%, а зачастую гораздо меньше.

Обратите внимание, что даже современные датчики зависимы от качества контактов на разъемах (в частности, условий эксплуатации и обслуживания). Поэтому выйти из строя может любой из перечисленных типов ДУТ.

Принцип работы датчика уровня топлива

В зависимости от принципа работы датчиков будут немного отличаться и неисправности которые могут с ними возникать. Рассмотрим схему работы датчика уровня топлива каждого из видов.

Поплавковый рычажный ДУТ

Принцип работы датчика уровня поплавкового типа основан на использовании реостата. К его центральной части прикреплен рычажок, на конце которого располагается поплавок. В зависимости от уровня топлива в баке поплавок будет перемещаться передвигая соответственно, и рычажок реостата по контактной дорожке. Во время такого движения будет изменяться сопротивление, что фиксируется электросистемой автомобиля. Соответственно, стрелка на приборной панели будет перемещаться в соответствии с указанным сопротивлением на реостате. К слову, при определенном положении поплавка, а значит, и значении сопротивления на реостате будет загораться контрольная лампа на приборной панели, указывающая на то, что в баке осталось мало топлива и необходима дозаправка.

Для наглядности рассмотрим работу датчика уровня топлива на примере автомобилей ВАЗ-2108/ВАЗ-2109, ВАЗ-21099. У них в конструкции могут использоваться два датчика — для высокой и низкой приборной панели. Конструкционно они похожи, однако имеют различное рабочее сопротивление. В частности, для датчика высокой панели значение сопротивления от 238 до 262 Ом означает, что топливный бак пуст. При сопротивлении 59…71 Ом стрелка топливного прибора находится приблизительно посередине (соответственно, и бак значит наполовину наполнен). Если же сопротивление находится в пределах 17…23 Ома, то это означает, что бак машины залит полностью.

Что касается датчика для низкой панели, то тут ситуация аналогичная. Так, при сопротивлении 285…335 Ом стрелка указывает на пустой бак. При 100…135 Ом стрелка будет соответствовать половине, а при значении 7…25 Ом — в конце шкалы, указывать, на полностью заправленный бак.

Указанные сопротивления важны в контексте проверки датчика, поскольку при выходе его из строя первое, что нужно сделать — выполнить проверку внутреннего сопротивления датчика с помощью электронного мультиметра.

Обратите внимание, что указанные значения сопротивлений актуальных лишь для перечисленных моделей ВАЗ. Для других же машин соответствующие значения необходимо искать дополнительно в прилагаемой к ним технической документации (мануалу). Однако даже эти показатели можно использовать как ориентир!

Трубчатый ДУТ

Конструкция датчика основывается на корпусе с направляющей стойкой (собственно, трубка), на другом конце которого расположен провод с контактной группой (фишкой). Также в конструкции есть поплавок с контактными кольцами, расположенный внутри полой трубки. Фланец корпуса крепится с помощью крепежных болтов на верхней стенке топливного бака. К слову, это является недостатком подобного типа датчиков и накладывает ограничение на его использование. В частности, датчики трубчатого типа можно устанавливать лишь на баки, высота которых достаточно велика.

Алгоритм работы трубчатого датчика уровня топлива следующий:

  • На трубке, которая касается дна, в нижней ее части, есть отверстие (или два), через которое топливо поступает во внутрь.
  • Расположенный внутри трубки поплавок имеет контактные кольца и при движении по трубке с изменением уровня топлива в баке изменяется и сопротивление. Измерение сопротивления происходит по одному или двум контактных проводах расположенных вдоль направляющей трубки.
  • Движение поплавка на поверхности топлива естественным образом меняет значение электрического сопротивления на контактном проводе при подаче на него питания.
  • В момент, когда поплавок находится в верхнем положении (бак полностью заполнен) задействуется небольшой отрезок контактного провода, соответственно, значение сопротивления минимально. В момент же, когда бак пустой — поплавок находится в нижней крайней точке, соответственно, длина сигнального провода максимальна, что соответствует и максимальному электрическому сопротивлению.

Сопротивление датчика уровня топлива будет отличаться у различных машин, поэтому при измерении нужно пользоваться технической документацией.

Электронный ДУТ

Электронные датчики уровня топлива устанавливают на автомобили, где используется качественный бензин и дизельное топливо, произведенный на биологической основе. Это обеспечивает не только очень точные показания датчика, но и позволяет «не прикасаться» исполнительному механизму непосредственно к топливу. Однако особенностью использования таких датчиков является то, что он не обеспечивает плавности в наблюдении за уровнем топлива (с небольшими шагами). В основе конструкции бесконтактных ДУТ лежит неактивный магнитный датчик. Схема датчика уровня топлива по которой он работает следующая:

  • Основная часть датчика находится в герметичном корпусе. С топливом соприкасается лишь магнитный датчик (MAPPS) и его рычаг.
  • Движение поплавка с магнитом происходит по сектору, определенному металлическими пластинами разной длины. Сигнал, соответствующий определенному уровню топлива в баке формируется зависимо от положения магнита на отдельной пластине.

Указатель уровня топлива в данном случае формируется по дискретному методу поскольку амплитуда сигнала обратной связи будет меняться от отрезка к отрезку который проходит магнит. В зависимости от модели конкретного датчика значение амплитуды сигнала и прочая техническая информация, отличается. Погрешность работы такой системы не превышает 0,5%…1% но и стоимость значительно выше обычной контактной системы, поэтому устанавливаются данные ДУТ лишь на машины бизнес и премиум класса.

Неисправности датчика уровня топлива

Внешне неисправности датчика уровня топлива проявляются одной из следующих ситуаций:

  • стрелка на приборе постоянно находится в движении, дергается, прыгает в крайние положения;
  • при полном топливном баке стрелка показывает его частичную заправку либо же вообще что он пуст;
  • при включенном зажигании стрелка на приборе находится на нулевой отметке при условии, что топливо в баке гарантированно есть;

Если у вас появились подобные проблемы значит не работает датчик уровня топлива, а вот если движение стрелки не упало в ноль, а лампа сигнала минимального остатка не загорелась либо напротив горит и при наполненном баке, то это свидетельствует о неисправностях самой приборной панели.

На автомобилях управляемых ЭБУ о наличии проблем с ДУТ можно узнать по зафиксированным в ОЗУ блока кодов ошибок для этого достаточно подключить диагностический сканер для считывании памяти и проверки параметров датчиков различных систем.

Ошибки датчика уровня топлива

Номера основных ошибок что соответствуют неисправностям датчика уровня топлива:

  • P0460 — «Неисправность электрической цепи ДУТ». На практике это означает повреждение либо обрыв питающего и/или сигнального провода. Часто это банально ухудшение контактов из-за их окисления.
  • P0461 — «Выход уровня сигнала за допустимые пределы». Ошибка формируется в случае, если сигнал от датчика уровня топлива слишком слабый или слишком сильный. Это может сопровождаться также перебоями в подаче топлива в двигатель, и как следствие, снижение его мощности вплоть до полной остановки.
  • P0462 — «Низкий уровень сигнала в цепи ДУТ». Обычно ошибка формируется в результате коррозии контактов, обрыва цепи заземления, короткого замыкания в цепи, повреждения топливного бака (утечка топлива).
  • P0463 — «Высокий уровень сигнала в цепи ДУТ». Как правило, ошибка формируется в результате повреждения или самого датчика уровня топлива или его поплавка. Известны случаи, когда она возникала по причине того, что ржавел топливный бак.
  • P0464 — «Ненадежный контакт в цепи ДУТ». Ошибка формируется в результате повреждения изоляции на проводке, окисление контактов, перебои в передаче сигнала от датчика на электронный блок управления.

Причины неисправности

Причинами, почему не работает датчик уровня топлива либо он неправильно показывает, становятся такие неисправности:

  • Поплавок потерял герметичность. Подобная ситуация актуальна, когда в качестве поплавка используется шарик из хрупкой пластмассы, которая может растрескаться в результате механического воздействия либо в результате эксплуатации авто при сильных морозах. В этом случае поплавок будет находиться внутри жидкости или, что чаще, попросту утонет и ляжет на дно. Результатом будет постоянные показания прибора, что в баке нет топлива. Ремонтные меры предусматривают замену поплавка либо же всего узла целиком. Еще редкий вариант заключается в том, что поплавок может попросту отсоединиться от рычага, на котором он закреплен и «уйти в самостоятельное плавание».
  • Деформация рычага, на котором держится поплавок. В результате этого поплавок может терять подвижность либо отражать не корректную информацию. Часто такая ситуация происходит при неаккуратном извлечении топливного модуля с бака, но иногда даже и как результат длительной эксплуатации машины на дорогах с неровным покрытием, то есть, при постоянных вибрациях при езде. Можно попытаться придать рычагу изначальную форму, однако чаще всего соответствующий рычаг просто меняют на новый.
  • Повреждение корпуса датчика. В результате этого может измениться показания резистивных элементов либо повреждение рычага, снимающего соответствующие показания. В данном случае причиной, почему датчик не правильно показывает уровень топлива — это использование некачественного бензина либо ударные механические нагрузки на деталь.
  • Выход из строя резистивных элементов. Это достаточно частая причина, почему датчик уровня топлива не работает. Элементы на реостате выходят из строя по естественным причинам, то есть, в результате стирания при длительной эксплуатации. Возможен вариант, когда износ частичный, например, посередине. В этом случае стрелка прибора будет дергаться. Также возможно, что между скользящим элементом и резистивной дорожкой пропал контакт вследствие повреждения либо износа резистивного напыления либо ослабления прижима лапки бегунка. При такой неисправности стрелка будет лежать на нуле.

  • Отсутствие электрического контакта на определенном участке цепи. Как правило, на контактах, которые окисляются либо влагой, либо топливом. Могут быть повреждены провода, их изоляция, обрыв. Также иногда возникают проблемы с электрическими разъемами.
  • Сигнальный провод «коротит» на «массу». В этом случае значение его сопротивления будет искажаться и стремиться к нулю. При такой неисправности датчик уровня неправильно показывает уровень передавая информацию, что бак полностью залит.
  • Перегорание предохранителя, отвечающего за работу датчика уровня топлива. Номер предохранителя необходимо смотреть в электрической схеме конкретного автомобиля.
  • Нарушение крепления датчика на корпусе топливного бака. Например, с перекосом. Как правило, в такой ситуации запах топлива распространяется наружу, в частности, в салоне будет слышен запах бензина.
  • Встречаются случаи, когда у резистивной платы, по которой движется бегунок, попросту отваливается крепежная пайка.
  • У трубчатых датчиков уровня топлива может быть оборван сигнальный провод. В этом случае стрелка будет постоянно показывать пустой бак.
  • Также трубчатым датчикам свойственен налет, который может образоваться на направляющей стойке. Это естественным образом приведет к затруднению (и даже невозможности) движения поплавка. Налет обычно образуется в результате использования некачественного топлива (с большим количеством парафина, газолина вместо бензина). В этом случае стрелка прибора замрет в одном положении, причем не обязательно в одном из крайних.
  • У бесконтактных датчиков может быть поврежден магнитный датчик и/или его проводка. На некоторых из них устанавливается специальная контрольная и управляющая плата. Проблема может быть и с ней. В этом случае обычно датчик полностью выходит из строя, то есть, не показывает уровень топлива вообще.

Чаще всего проблемы возникают с поплавками либо с резистивными элементами, которые со временем истираются и перестают передавать корректные данные. Но заметьте, что когда уровень топлива не показывается, то не всегда виноват именно датчик. Часто не работает стрелка, и тут виноват уже прибор на панели, который, по сути, является потенциоментром. Поэтому если датчик топливо неправильно показывает, то нужно его снять и проверить мультиметром и произвести визуальную дефектовку.

Как проверить датчик уровня топлива

Первое, что нужно сделать при проверке любого датчика уровня топлива — проверить приходит ли к нему питание через предохранитель. В случае, если конструкция автомобиля не предполагает открытый доступ к датчику, в таком случае нужно воспользоваться электросхемой автомобиля и подключиться к соответствующим выводам на колодках. Для этого нужно будет использовать кусочки проводов. Если же доступ есть (обычно через багажник или под задним сидением), то необходимо отключить фишку от датчика и далее воспользоваться электронным мультиметром для проверки либо контролькой.

Чтобы понять к каким контактам нужно подключатся используйте схему электропроводки, если же дело с обычным резистивным датчиком уровня инжекторного авто, то в качестве ориентира можно смотреть на сечение проводов подходящих к колодке — на бензонасос провода всегда толще, чем на датчик. В общих чертах алгоритм проверки будет следующим:

  • Одним щупом тестера прикоснуться к плюсовому выводу на фишке, а другим — к минусовому либо корпусу автомобиля (желательно выбирать место, где лакокрасочного покрытия или нет совсем или оно минимально).
  • Если питание приходит — мультиметр покажет +12 Вольт (в стандартных легковых автомобилях).

Если питания нет — для начала нужно проверить целостность предохранителя, а потом целостность проводов плюса и минуса. Когда же питание есть, но датчик топлива показывает некорректные данные, необходимо продолжать проверку и убедиться, в чем дело — в датчике или проводке.

Проверка датчика уровня топлива по универсальному методу

После проверки, приходит ли питание от предохранителя на датчик топлива, необходимо проверить как работу самого датчика, так и сигналы, отходящие от него на потенциометр на приборной панели, то есть, прибор уровня топлива.

Между датчиком топлива и потенциометром, используемых в машинах с карбюраторным двигателем, имеет три провода. Один из которых — «масса», второй — сигнальный провод сопротивления, идущий к прибору, и третий — сигнальный к контрольной лампе критического уровня топлива!

Между датчиками и потенциометрами у инжекторных моторов проводов четыре. Первый — «масса», второй — питание на бензонасос, третий — сигнальный, четвертый — на сигнальную лампу. Между электронными датчиками и прибором также имеют три провода. Первые два — это питание и «масса», а третий — сигнальный, идущий к блоку управления, который укажет количество топлива на цифровом табло приборной панели.

Проверку поплавкового или трубчатого датчика уровня топлива имеет смысл начать с универсального метода. Он выполняется в двух вариантах — когда стрелка постоянно находится в начале шкалы и когда стрелка находится постоянно в конце шкалы. Начнем с первого. Для этого необходимо:

  • Обеспечить доступ к контактной группе датчика на топливном баке.
  • Включить зажигание.
  • Разорвать цепь сигнального провода (используя дополнительные провода).
  • Наблюдать за поведением указателя уровня на панели приборов.

В случае, когда после этого стрелка на приборе сместилась в конец шкалы — датчик уровня топлива неисправен. Если же стрелка осталась на месте — требуется проверить целостность сигнального провода, то есть, «прозвонить» его.

Если стрелка постоянно находится в конце шкалы, то проверка датчика выполняется по следующему алгоритму:

  • Обеспечить доступ к контактной группе датчика над бензобаком.
  • Включить зажигание.
  • Конец сигнального провода, идущего на приборку, поочередно замкнуть сначала на контакт датчика, а потом на кузов («массу»).
  • В случае, если стрелка прибора при этом осталась на нулевой отметке в обоих случаях, то это значит, что, скорее всего, оборвался сигнальный провод, соединяющий датчик с прибором. Следовательно, его нужно прозвонить.
  • Если стрелка отклоняется в противоположную сторону в случае замыкания провода на кузов — значит, отсутствует контакт датчика с «массой».
  • Если же стрелка смещается в обоих случаях — значит, датчик неисправен и требуется дальнейшая диагностика.

Для более точной диагностики датчик уровня топлива лучше проверять его в снятом состоянии.

В процессе демонтажа следите за тем, чтобы мусор с крышки или ободка уплотнителя не попал в топливный бак. Поэтому перед демонтажом желательно протереть ветошью пыль и грязь на крышке топливного модуля.

Как проверить рычажный датчик уровня топлива мультиметром

Конкретный пример как проверить рычажный датчик уровня топлива поплавкового типа в снятом состоянии рассмотрим на основе автомобилей ВАЗ-2108, ВАЗ-2109 и ВАЗ-21099. Алгоритм проверки будет следующим:

  • Включаем мультиметр в режим измерения сопротивления.
  • Подключаем к выводам датчика щупы и двигаем резистивным рычагом по дорожке. Сопротивления при различных режимах должно постепенно изменяться.
  • Так, если поправок висит внизу под собственным весом (соответствует пустому баку), то сопротивление на датчике должно быть в пределах 238…262 или 285…335 Ом в зависимости от того, какой используется датчик. Если поднять поплавок вниз, то сопротивление должно снизится до 17…23 либо 7…25 Ом. На практике указанные значения могут НЕЗНАЧИТЕЛЬНО отличаться. Если показания отличаются значительно, не меняются или же меняются скачкообразно в процессе движения поплавка — скорее всего, датчик неисправен.

Кроме измерения датчика уровня топлива мультиметром также нужно выполнить его визуальную проверку. В частности, проверить работоспособность нужно, убедившись, что провода и разъемы не имеют механических повреждений. Также обязательно нужно осмотреть наличие окислов и/или мусора на переменном сопротивлении, а планка с контактами надежно закреплена и припаяна к выводам. Еще надо проверить плотность контакта, то есть, насколько плотно «язычок» подходит к переменному сопротивлению. При необходимости его нужно будет подогнуть (только осторожно!).

На других автомобилях (или при использовании других датчиков) алгоритм проверки будет таким же, однако предварительно необходимо знать номинальное значение сопротивлений установленных датчиков. Это можно найти в инструкции к ним либо в технической документации к автомобилю (мануалу).

Обратите внимание, что если датчик уровня топлива исправен, а указатель на приборной панели все равно работает некорректно либо не работает вовсе — значит, неисправен сам указатель. Зачастую ремонт связан с заменой (или добавлением) подстроечного резистора. Это требуется для того, чтобы скорректировать вышедшее из строя сопротивление на самом приборе.

Ремонт датчика уровня топлива

В первую очередь необходимо понимать, что ремонт датчика уровня топлива невозможен без его демонтажа с посадочного места.

Если на рычажном датчике уровня топлива износились резистивные элементы — можно попробовать подогнуть «язычок», который непосредственно скользит по ним и передает значение тока на контролирующий прибор. Заодно можно почистить контактные дорожки прибора. В случае же, если резистивная дорожка износилась значительно, то ремонт не возможен и ДУТ подлежит только замене. Если плата с резистивной дорожкой «гуляет» на своем посадочном месте — ее нужно припаять заново.

Когда возникли неисправности в электрической цепи датчика, обычно проблемы возникают на контактах. Соответственно, их нужно почистить и подтянуть. Также желательно смазать их специальной смазкой. Повреждены провода — желательно заменить на новые (можно целым жгутом). Однако если повреждение изоляции незначительное, то можно воспользоваться для ремонта изолентой или термоусадкой для проводов.

Если в трубчатом датчике загрязнилась направляющая трубка — значит, ее нужно почистить и смыть налет с помощью спрея с очистителем. Заодно можно почистить и сигнальные провода, расположенные вдоль трубки.

Недостатком электронного датчика уровня топлива является его неремонтопригодность. По крайней мере, в гаражных условиях. Поэтому, если данный узел вышел из строя — обратитесь за помощью в автосервис либо к официальному представителю автопроизводителя вашего автомобиля.

Спрашивайте в комментариях. Ответим обязательно!

Почему не работает или неправильно показывает датчик топлива

Постоянное наличие небольшой канистры с бензином в автомобиле или автовладелец голосующий на трассе с просьбой подзаправиться, все это последствие того, что в машине не работает датчик топлива. Поломка данного датчика не влияет на работу основных механизмов железного коня, но существенно бьет по комфорту пользования автомобилем, так как постоянно возникает необходимость расчетов сколько автомобиль проехал с момента последней заправки и сколько еще можно проехать километров, не заезжая на заправочную станцию.

Автор статьи: mudriy_lev
Специализация: ремонт автогенераторов и сервоприводов в автомобиле.
Место работы: сервисный центр. Стаж: 2 года.
Образование: высшее — инженер-электромеханик, среднее специальное — слесарь механосборочных работ.

Рассмотрим основные причины.

Потенциометр и его проблемы

На современных автомобилях устанавливаются самые разнообразные датчики уровня топлива. Наиболее широкую нишу заняли датчики на основе потенциометров. Такой тип преобразования информации об уровне топлива в электрический сигнал имеет большое количество достоинств.
Существует два типа датчиков, основанных на данном способе измерения уровня топлива:

  • рычажные (получили широкое распространение)
  • трубчатые (используются в основном на крупногабаритных автомобилях)

В случае если датчик уровня топлива рычажного исполнения неправильно показывает уровень топлива, то причина, связанная с потенциометром и вызвавшая эту неисправность, может заключатся в следующем:

  • окислились контакты потенциометра
  • произошел естественный износ дорожек или бегунка резистора
  • естественное старение резистора
  • несоответствие резистора номинальному значению

Диагностика и устранение неисправностей потенциометра

Симптомом того, что окислились контакты потенциометра, является временное отсутствие правдивой информации об уровне топлива в бензобаке. Владелец замечает, что время от времени индикатор показывает достоверную информацию. Обычно в таком случае лампочка, сигнализирующая об окончании топлива, работает безупречно.

Для диагностики данной неисправности необходимо визуально осмотреть переменный резистор датчика уровня топлива. Окислы будут выделятся отличным от нормального цвета. По их количеству и принимается решение что делать дальше:

  • почистить (в случае малого количества окислов)
  • переместить бегунок (в случае если окислилась только часть дорожек)
  • заменить датчик уровня топлива на новый (в случае если окислы значительны и привели к повреждению дорожек либо бегунка)

Симптомом естественного износа дорожек и бегунка является либо полный отказ датчика, либо его корректная работа лишь на определенных участках. Визуальный осмотр в таком случае показывает заезженность дорожек, а в более редких случаях повреждения бегунка.

В случае если есть возможность передвинуть (загнуть) бегунок на неповрежденный участок, то датчик порадует владельца своей долгой исправной работой. Но если поврежден бегунок, либо произошло серьезное разрушение дорожек, ремонт не имеет смысла. Необходимо приобретать новый датчик уровня топлива.

Для установления следующей причины, почему не работает датчик топлива, необходим мультиметр, либо омметр любой конструкции. Резистор может поменять свое сопротивление и в результате этого показывать недостоверную информацию. Сверка значения сопротивления при пустом, полном и наполовину заполненном бензобаке позволит обнаружить эту проблему. Ремонт в таком случае не целесообразен, так как надежней поставить новый датчик.

Если проблемы с неточным уровнем топлива возникли после установки нового датчика, то частой причиной является несоответствие сопротивления номиналу. Данная ситуация возникает из-за того, что датчики похожи внешне, но различные их модификации имеют разные номиналы сопротивлений.

Поплавок не информативен

poplavok

poplavok

Проблемы, когда не работает указатель уровня топлива часто связаны с поплавком. На автомобилях устанавливаются 2 типа поплавков:

  • пустотелый (пластмассовый, пластиковый, металлический)
  • выполненный из легкого пористого материала

Первый тип поплавка сталкивается с проблемой механического повреждения. В результате, постепенно стрелка указателя не доходит до максимума при полном баке все больше и больше. Поплавок наполняется бензином и датчик бензина показывает неправильный уровень с каждым днем все больше. Ремонт в таком случае выполняется заменой поплавка.

Со второй причиной, почему врет датчик топлива сталкиваются оба типа поплавка. В результате механического повреждения бензобака происходит заедание поплавка. При этом индикатор будет показывать либо единственное значение, либо работать только в небольшом диапазоне. Устранение данной поломки возможно только заменой бензобака.

«Добросовестный» предыдущий владелец

Данный тип «неисправности» контролировать на приборах не имеет смысла. В случае, если автомобиль только куплен на вторичном рынке и в нем не работает датчик уровня топлива, необходимо снять бензонасос и посмотреть наличие данного датчика. Бывают случаи, когда этот датчик (либо часть датчика) просто-навсего отсутствует в результате «предпродажной подготовки» предыдущего владельца.

Датчик неправильно показывает уровень топлива из-за изгиба рычага

Главным признаком такой проблемы является то, что стрелка индикатора не доходит до одной из крайних отметок. Устранение данной неисправности осуществляется путем правки рычага. Но так как такая неисправность не появляется сама по себе, а является результатом механического воздействия на бензобак, возможно заедание поплавка после правки рычага. В таком случае потребуется ремонт либо замена бензобака.

Индикатор и его неполадки

Также причина, почему не работает датчик топлива, может скрываться не в самом датчике, а в индикаторе, который показывает неправильный уровень топлива в результате подклинивания подвижной обмотки индикатора и как результат — невозможности свободного его перемещения.

Почему ИК-датчик на движение срабатывает?


Инфракрасный датчик движения играет важную роль в системе охранной сигнализации. Говоря простым языком, этот датчик предназначен для определения движения в помещениях. После определения движения выполняет заложенную в него функцию, передаёт сигнал о тревоге по проводу или радиоканалу на центральный прибор. Как и в любом устройстве в системе, в работе ИК датчика не должно быть никаких проблем, он должен чётко выполнять свою функцию. Но случается, что инфракрасный датчик не защищает, а наоборот, доставляет много неудобств своими ложными сработками.


Инфракрасный датчик


В этой статье вы узнаете о возможных причинах самопроизвольного срабатывания датчика движения.

Причины ложных сработок датчика движения

Домашние животные в квартире или доме


Датчик движения срабатывает на животных


Часто установщики охранной сигнализации при монтаже датчика движения не обращают внимание на наличие домашних животных. Такая распространенная ошибка приводит к ложным срабатываниям датчика и всей системы охранной сигнализации. Для объектов, где присутствуют любые животные существуют специальные датчики движения с защитой от животных, они не реагируют на движения животных.   

Сигнал о разряженном элементе питания


В беспроводном ИК датчике используется свой встроенный источник питания. При понижении напряжения датчик начинает самопроизвольно срабатывать. Для того чтобы этого не происходило необходимо своевременно проверять и заменять элементы питания.

Неисправность в тампере


Неисправность в датчике движения


Тампер или как по-другому его называют микровыключатель от несанкционированного вскрытия датчика. Находится он на основной плате датчика, при вскрытии датчика тампер срабатывает и так же выдаёт сигнал тревоги. Со временем тампер начинает барахлить и тем самым вызывает ложные срабатывания. В основном такая проблема встречается в старых датчиках. Решается она заменой микровыключателя или заменой самого датчика.

Сработка из-за солнечных лучей



Сработка датчика движения из-за солнечных лучей


Некоторые неопытные монтажники устанавливают датчик в местах куда днём на линзу датчика попадают солнечные лучи, соответственно в солнечные часы датчик самопроизвольно начинает срабатывать.

Разрыв шлейфа сигнализации


Проводные ИК датчики передают свои извещения по кабелю, соответственно если нарушить целостность провода, центральный прибор будет видеть ошибку на этом датчике. 

Недостаточно зажатый провод в клеммах подключения датчика


Из-за некачественного соединения датчик так же выдаёт ошибку на центральный прибор.

Насекомые внутри корпуса датчика


Со временем внутри корпуса датчика могут поселится насекомые и эти вредители могут легко вызвать самопроизвольное срабатывание путём пересечения линзы датчика. 


Подведём итог. Для того чтобы не было самопроизвольного срабатывания инфракрасного датчика движения, следует учитывать все вышеперечисленные факторы, влияющие на работу датчика. Необходимо периодически осматривать и обслуживать датчики.



И самое важное, главное требование, установку должны выполнять профессионалы!

Почему уровень глюкозы сенсора не равен глюкозе в крови

Почему глюкоза сенсора не равна глюкозе в крови

Показания сенсора глюкозы (SG) берутся из интерстициальной жидкости, а не из крови, как при пальцах. Интерстициальная жидкость — это жидкость, которая окружает клетки вашей ткани под кожей, и обычно глюкоза сначала перемещается из кровеносных сосудов и капилляров, а затем в интерстициальную жидкость.Полезно думать об этом как о американских горках, где передняя машина — это уровень глюкозы в крови (ГК), а машина сзади — это датчик глюкозы (ГК):

Когда на подъеме, значение BG больше, чем SG, которое следует за ним. Но при движении вниз по рельсам BG впереди теперь меньше, чем значение SG.

Несколько моментов, которые следует помнить при использовании CGM с вашим MiniMed® 530G с Enlite ® :

  • Показания SG и BG редко совпадают и, как ожидается, будут разными
  • Большая разница между SG и BG будет заметна, когда уровень глюкозы быстро меняется, например, после еды или после болюсного введения инсулина
  • И самое главное , всегда подтверждайте свое значение ГК, прежде чем принимать решение о корректировке высокого или низкого уровня глюкозы

Вот совет: Знание направления и скорости ваших изменений глюкозы будет более полезным, чем сосредоточение внимания на отдельных показаниях уровня глюкозы или сенсора.При использовании непрерывного мониторинга глюкозы (CGM) тренды являются ключевыми. Фактически, наблюдение за тенденциями и закономерностями в уровне глюкозы, вероятно, является одной из основных причин, по которой вы начали использовать терапию CGM. Тенденции подчеркивают направление, в котором движутся показания сенсора глюкозы, и скорость, с которой они меняются. Показания уровня глюкозы в крови из пальца и показания сенсора — это только снимки уровня глюкозы в данный момент. Тенденции могут сказать вам, повышалась ли ваша глюкоза, падала или оставалась стабильной в течение нескольких минут, часов и даже дня.

Поэтому важно не уделять слишком много внимания индивидуальным показателям глюкозы, измеренным сенсором (поскольку они могут отличаться от показаний вашего глюкометра), и больше на тенденциях и закономерностях в уровнях глюкозы.

930M12405-011 20140428

,

Объективов в аренду | Блог

Почему имеет значение размер сенсора

В первой части этой серии статей обсуждались размеры сенсоров различных размеров и предлагалось задуматься о площади поверхности сенсоров. Он заверил вас, что размер сенсора важен, но на самом деле не объяснил , насколько важен (кроме эффекта кроп-фактора). В этой статье более подробно рассказывается о том, как размер сенсора и его производная, размер пикселя, влияют на наши изображения. Для пуристов из вас: да, я знаю, что «сенсел» — это правильный термин, а не «пиксель». Этот материал достаточно сбивает с толку, если не использовать термин, который не используют 98% фотографов, так что позвольте мне немного расслабиться.

Я сделал этот обзор для людей, которые не особо разбираются в физике и математике квантовой электродинамики. Он будет охватывать просто «что происходит» и некоторые очень простые «почему это происходит». Я избегал сложной математики и не упоминаю все возможные исключения из общего правила (их много).Я добавил приложение в конце статьи, в котором более подробно рассказывается о том, «почему это происходит» по каждой теме, и несколько ссылок для тех, кто хочет глубже.

Предупреждаю, что этот пост слишком длинный — его следовало разбить на две статьи. Но я просто не мог найти логического места, чтобы его разделить. Мой первый литературный агент дал мне отличный совет, как писать на сложные темы: «Скажите им, что вы собираетесь им сказать. Тогда расскажи им. И, наконец, расскажите им то, что вы им сказали.Итак, для тех из вас, кто не хочет разбирать 4500 слов, вот что я скажу вам о сенсоре и размере пикселя:

  • Шум и высокая производительность ISO: меньшие пиксели хуже. Размер сенсора значения не имеет.
  • Динамический диапазон: очень маленькие пиксели (размер точки и снимка) страдают при более высоком ISO, размер сенсора не имеет значения.
  • Глубина резкости: больше для датчиков меньшего размера для изображения, кадрированного так же, как на датчике большего размера . Размер пикселя значения не имеет.
  • Дифракционные эффекты: возникают при более широкой диафрагме как для меньших датчиков, так и для меньших пикселей.
  • Меньшие сенсоры действительно имеют некоторые преимущества, а для многих типов фотографии их обратная сторона не очень важна.

Если у вас есть другие дела, вы спешите и поверите, что я достаточно точен, то нет необходимости читать дальше. Но если вы хотите понять, почему эти 5 утверждений верны (в большинстве случаев), читайте дальше! (Кроме того, в старом стиле геймерского программирования я оставил пасхальное яйцо в конце для тех, кто добрался до 42-го уровня.)

Расчет размера пикселя

В отличие от кроп-фактора, который мы рассмотрели в первой статье, некоторые эффекты, наблюдаемые с разными размерами сенсора, являются результатом меньших или больших пикселей, а не абсолютного размера сенсора. Очевидно, что если меньший датчик имеет то же количество пикселей, что и большой датчик, шаг пикселя (расстояние между центрами двух соседних пикселей) должен быть меньше. Но шаг пикселя менее очевиден, когда меньший датчик имеет меньше пикселей. Быстро, у кого пиксели побольше: полнокадровая 21 Мп или камера 12 Мп 4/3?

Шаг пикселя легко вычислить.Нам известен размер сенсора камеры и размер изображения в пикселях. Простое деление длины сенсора на количество пикселей вдоль этой длины дает нам шаг пикселя. Например, полнокадровый Canon 5D Mk II имеет изображение размером 5616 x 3744 пикселей и сенсор размером 36 мм x 24 мм. 36 мм / 5616 пикселей (или 23 мм / 3744 пикселей) = 0,0064 мм / пиксель (или 6,4 мкм / пиксель). Обычно мы можем использовать для наших расчетов длину или ширину, поскольку подавляющее большинство датчиков имеют квадратные пиксели.

Чтобы привести несколько примеров, я рассчитал шаг пикселя для ряда популярных камер и поместил их в таблицу ниже.

Таблица 1: Размеры пикселей для различных камер

Размер пикселя Камера
(мкм)
8,4 Nikon D700, D3s
7.3 Nikon D4
6,9 Canon 1D-X
6,4 Canon 5D Mk II
5,9 Sony A900, Nikon D3x
5,7 Canon 1D Mk IV
5,5 Nikon D300s, Fuji X100
4,8 Nikon D7000, D800, Sony NEX 5n, Fuji X Pro 1
4,4 Panasonic AG AF100,
4.3 Canon GX1, 7D; Olympus E-P3
3,8 Panasonic GH-2, Sony NEX-7
3,4 Nikon J1 / V1
2,2 Fuji X10
2,0 Canon G12

Действительно маленький размер пикселя, как в камерах сотовых телефонов и в крошечных точках и снимках, будет около 1,4 микрона (1). Чтобы представить это в перспективе, если бы у полнокадровой камеры было 1.4 микронных пикселя, это даст изображение 25700 x 17142 пикселей, что соответствует 440-мегапиксельному сенсору. Теперь D800 выглядит ничтожным, не так ли? Однако, если у вас нет действительно впечатляющих вычислительных мощностей, вам вряд ли пригодится 440-мегапиксельное изображение. В любом случае у вас нет линз, которые бы это разрешили.

Влияние на шум и характеристики ISO

Все мы знаем, как выглядит шум при высоких значениях ISO на наших фотографиях. Размер пикселя (а не размер сенсора) имеет огромное влияние (хотя и не единственное) на шум.Причина довольно проста. Предположим, каждый фотон, попадающий на датчик, превращается в электрон, который камера записывает. Для данного изображения (тот же свет, диафрагма и т. Д.) X фотонов попадает в каждый пиксель нашего Canon G12 (это 2 микрона с каждой стороны, поэтому площадь поверхности пикселя составляет 4 квадратных микрона). Если мы экспонируем наш Canon 5D Mk II одному и тому же изображению, каждый пиксель (стороны 6,4 микрона, то есть площадь поверхности 41 квадратный микрон) будет поражен в 10 раз большим количеством фотонов, отправляя в 10 раз больше электронов в процессор изображения.

В нашей камере есть и другие электроны, которые не были созданы фотонами, падающими на датчик изображения (см. Приложение). Эти случайные электроны создают фоновый шум — процессор изображения не знает, пришел ли электрон из изображения на датчике или из случайного шума.

Для примера, давайте представим, что на нашем исходном изображении один фотон попадает на каждый квадратный микрон нашего сенсора, и обе камеры имеют фоновый шум, эквивалентный одному электрону на пиксель.Меньшие пиксели G12 будут получать 4 электрона от световых лучей, достигающих каждого пикселя датчика (4 квадратных микрона) для каждого пикселя шума (отношение сигнал / шум 4: 1), в то время как 5DII получит 41 электрон от каждого пикселя. (Отношение сигнал / шум 41: 1). Электронное волшебство, встроенное в нашу камеру, может сделать изображения 4: 1 и 41: 1 очень похожими.

Но давайте тогда уменьшим количество света вдвое, чтобы на каждый датчик попадало только половина фотонов. Теперь отношения SNR составляют 2: 1 и 20: 1.Возможно, оба изображения будут выглядеть нормально. Конечно, мы можем усилить сигнал (увеличить ISO), но это также увеличивает количество шума в камере. И если мы снова разрежем свет пополам, и теперь соотношение сигнал / шум будет 1: 1 и 10: 1. 5DII по-прежнему имеет лучшее соотношение сигнал / шум при более низком освещении, чем G12 на исходном изображении. А вот у G12 изображения нет вообще: сила сигнала (изображения) не больше шума.

Это преувеличенный пример, на самом деле разница не так уж и велика. Датчик поглощает более 40 фотонов на пиксель, и есть несколько других факторов, которые влияют на то, насколько хорошо данная камера обрабатывает высокие ISO и шум.Если вам нужны более подробные сведения и факты, их много в приложении и ссылках. Но вывод заключается в том, что пиксели меньшего размера имеют более низкое отношение сигнал / шум, чем пиксели большего размера.

Новые камеры лучше старых, но. , , ,

Совершенно очевидно, что новые камеры справляются с шумом при высоких ISO лучше, чем камеры трехлетней давности. И столь же очевидно, что некоторые производители лучше справляются с работой с высокими ISO, чем другие (некоторые из них сильно обманывают, чтобы сделать это, с шумоподавлением в камере даже в изображениях RAW, которые могут вызвать потерю деталей — но когда-нибудь это станет другой статьей ).

Люди часто увлекаются этим, думая, что новые камеры преодолели законы физики и могут снимать с любым ISO, которое вам нравится. Они лучше, в этом нет сомнений, но улучшения постепенные и стабильные. Оптика DxO в течение довольно долгого времени тестировала множество датчиков и наглядно продемонстрировала наблюдаемое ими улучшение отношения сигнал / шум: , нормализованное для размера пикселя . Улучшение за последние несколько лет очевидно, но примерно на 20%, а не удвоение или утроение для пикселей того же размера .

Отношение сигнал / шум, нормализованное для размера пикселя. (Оптика DxO)

При прочих равных условиях (тот же производитель, одинаковое время с момента выпуска) камера с большими пикселями имеет меньше шума, чем камера с меньшими пикселями. DxO отображает производительность ISO для всех тестируемых камер. Если вы посмотрите на камеры с лучшими показателями ISO (вверху графика), это не новейшие камеры, а те, у которых самые большие пиксели. На самом деле большинство из них было выпущено несколько лет назад.

Оценка

DxO Mark за высокую производительность ISO, с добавлением размера пикселей лучших камер.

«Чудо» увеличения производительности при высоких ISO — это не просто усовершенствование технологий. В основном это связано с решениями дизайнеров Canon, Nikon и Sony в 2008 и 2009 годах создать камеры с большими сенсорами и большими пикселями. Существует простая математическая формула для сравнения отношения сигнал / шум для разных размеров пикселей: отношение сигнал / шум пропорционально квадратному корню из шага пикселя.Подробнее об этом в приложении.

Влияние на динамический диапазон

Вы можете подумать, что влияние размера пикселя на динамический диапазон должно быть аналогично влиянию шума, описанному выше. Однако динамический диапазон, кажется, является областью, в которой производители делают самые большие успехи — по крайней мере, с пикселями разумного размера. При измерении при идеальной ISO (ISO 200 для большинства камер) динамический диапазон больше зависит от того, как давно была произведена камера, чем от размера пикселей (по крайней мере, до тех пор, пока пиксели не станут совсем маленькими).Если вы посмотрите на данные DxO Mark о динамическом диапазоне сенсора, то камеры с лучшим динамическим диапазоном — это в основном новые камеры, а не с самыми большими пикселями.

DxO Динамический диапазон с добавленными размерами пикселей для определенных камер. Дата недавнего выпуска кажется гораздо более важной, чем размер пикселя.

Не существует простой формулы для расчета влияния размера пикселя на динамический диапазон, но в целом пиксельные сенсоры большого и среднего размера хорошо работают при низких значениях ISO, но динамический диапазон падает более резко при более высоких значениях ISO для пикселей меньшего размера.

Влияние на глубину резкости

Глубина резкости — сложный предмет, требующий сложных математических расчетов. Но принципы, лежащие в основе этого, просты. Говоря словами, а не математикой, каждый объектив наиболее резкий на том расстоянии, на котором он сфокусирован. Чем ближе и дальше от этой плоскости, тем менее резким становится. Однако на некотором расстоянии ближе и дальше от плоскости фокуса наше оборудование и глаза не могут обнаружить разницу в резкости, и для всех практических целей все в пределах этого диапазона кажется наиболее резким.

На глубину резкости влияют 4 фактора: кружок нерезкости, фокусное расстояние объектива, диафрагма объектива и расстояние от объекта до камеры. Размер пикселя не влияет на глубину резкости, но размер сенсора имеет прямое влияние на круг нечеткости, а кроп-фактор также может повлиять на наш выбор фокусного расстояния и расстояния съемки. В зависимости от того, как вы смотрите на вещи, размер сенсора может делать глубину резкости больше, мельче или вообще не изменять ее. Попробуем немного прояснить ситуацию.

Круг замешательства

Круг замешательства вызывает много недоразумений. Но в основном это мера того, насколько большой круг кажется нашему взору, чтобы быть просто точкой (а не кругом). Он определяется (с большим количеством споров о специфике) по его размеру на отпечатке. Очевидно, чтобы сделать отпечаток заданного размера, вам нужно увеличить маленький датчик больше, чем большой. Это означает, что меньший круг на меньшем датчике будет ограничением нашего обзора, следовательно, круг нечеткости меньше для меньших размеров датчика.

В приложении есть более глубокая дискуссия (и это на самом деле довольно интересно). Но если вы не хотите все это читать, ниже представлена ​​таблица размера кружка нерезкости (CoC = d / 1500) для различных датчиков.

Таблица 2: Неопределенность для сенсоров различных размеров

Размер сенсора CoC
Полный кадр 0,029 мм
APS-C 0.018 мм
1,5 ″ 0,016 мм
4/3 0,015 мм
Nikon CX 0,011 мм
1 / 1,7 ″ 0,006 мм

Суть в том, что чем меньше размер сенсора, тем меньше кружок нечеткости. Чем меньше кружок нерезкости, тем меньше глубина резкости — IF мы снимаем с одинаковым фокусным расстоянием на одинаковом расстоянии.Например, предположим, что я делаю снимок с объективом 100 мм при f / 4 объекта на расстоянии 100 футов. На камере с сенсором 4/3 глубина резкости будет 37,7 футов. На полнокадровой камере это будет 80,4 фута. Меньший датчик будет иметь меньшую глубину резкости. Конечно, изображения будут совершенно другими — один снимок на камеру 4/3 будет иметь только угол обзора, вдвое меньший, чем полный кадр.

Это все хорошо с чисто технической точки зрения, но обычно мы хотим сравнить изображение определенной композиции между камерами.В этом случае мы должны учитывать изменения фокусного расстояния или расстояния съемки, а также их влияние на глубину резкости.

Фокусное расстояние объектива и расстояние съемки

Для того, чтобы кадрировать снимок таким же образом (иметь тот же угол обзора), с камерой с меньшим сенсором мы должны либо использовать более широкое фокусное расстояние, либо отступить от объекта, либо и то, и другое. Если мы используем более широкое фокусное расстояние или снимаем на большем расстоянии от объекта , сохраняя тот же угол зрения , то глубина резкости будет увеличена.Это увеличение на больше, чем компенсирует уменьшенную глубину резкости, которую вы получаете из-за меньшего круга нечеткости.

В приведенном выше примере я делаю снимок полнокадровой камерой с объективом 100 мм на объект на расстоянии 100 футов при f / 4. Глубина резкости составляла 80,4 фута. Если я хочу кадрировать изображение таким же образом на камере 4/3, я могу использовать объектив 50 мм (такое же расстояние и диафрагма). Тогда глубина резкости составит 313 футов. Если бы вместо этого я сохранил 100-миллиметровый объектив, но на расстоянии до 200 футов, чтобы сохранить тот же угол обзора, глубина резкости составила бы 168 футов.В любом случае глубина резкости изображения с одинаковым кадром будет намного больше для сенсора меньшего размера, чем для большего.

Итак, если мы сравним аналогичное изображение, сделанное с помощью маленького сенсора или большого сенсора, меньший сенсор будет иметь большую глубину резкости.

Компенсация с большей апертурой

Поскольку увеличение диафрагмы сужает глубину резкости, нельзя ли просто открыть диафрагму, чтобы получить ту же глубину резкости с меньшим датчиком, что и с большим? В какой-то степени да.В приведенном выше примере лучшая глубина резкости, которую я мог получить с датчиком 4/3, составила 168 футов, если оставить объектив 100 мм и вернуться на 200 футов. Если бы я дополнительно открыл диафрагму до f / 2,8, а затем до f / 2,0, глубина резкости уменьшилась бы до 141 и 84 футов соответственно. Так что в этом случае мне нужно было бы открыть диафрагму на две ступени, чтобы получить такую ​​же глубину резкости, как при использовании полнокадровой камеры.

Взаимосвязь между дистанцией съемки, фокусным расстоянием и диафрагмой сложна, и никто из моих знакомых не может держать все это в голове.Если вы перемещаетесь между форматами, вам понадобится калькулятор глубины резкости. И для ясности: влияние на глубину резкости не имеет ничего общего с размером пикселя, это просто размер сенсора, независимо от того, большие или маленькие пиксели на сенсоре.

Эффекты дифракции

Всем известно, что когда мы опускаем линзу слишком далеко, изображение становится мягким из-за эффектов дифракции. Большинство из нас примерно понимает, что такое дифракция (лучи света, проходящие через отверстие, начинают распространяться и мешать друг другу).Некоторые прошли мимо этого и наслаждаются стимулирующими послеобеденными обсуждениями расчетов углового диаметра диска Эйри и определения критериев Рэли. Очень немногие.

Для остальных из нас вот простая версия: когда свет проходит через отверстие (даже большое отверстие), лучи немного изгибаются по краям отверстия (дифракция). Эта дифракция заставляет то, что изначально было точкой света (например, звездой), воздействует на наш датчик в виде небольшого диска или светового круга с более слабыми концентрическими кольцами вокруг него.Это известно как диск Эйри (впервые описанный Джорджем Эйри в середине 1800-х годов).

Компьютерный диск Airy Disc (любезно предоставлен Wikepedia Commons)

Формула для вычисления диаметра диска Эйри (не бойтесь, у меня тут простой момент, я не буду вдаваться в математику):  \theta \approx 1.22 \frac{\lambda}{d}

Смысл формулы в том, чтобы показать вам, что диаметр воздушного диска полностью определяется ? ( длина волны света) и d (диаметр апертуры).Мы можем игнорировать длину волны света и просто сказать словами, что диск Эйри становится больше по мере уменьшения апертуры . Очевидно, в какой-то момент диск Эйри становится достаточно большим, чтобы вызвать дифракционное смягчение.

В какой момент? Итак, используя формулу, мы можем рассчитать размер диска Эйри для каждой апертуры (мы должны выбрать одну длину волны, чтобы использовать зеленый свет).

Таблица 3: Размер диска Эйри для различных отверстий

Воздушный диск
Диафрагма (микрон)
ф / 1.2 1,6
f / 1,4 1,9
f / 1,8 2,4
f / 2 2,7
f / 2,8 3,7
f / 4 5,3
f / 5,6 7,5
f / 8 10,7
f / 11 14,7
f / 13 17,3
f / 16 21.3
f / 22 29,3

Помните круг замешательства, о котором мы говорили ранее? Если диск Эйри больше, чем кружок нерезкости, значит, мы достигли дифракционного предела — точки, в которой уменьшение апертуры фактически смягчает изображение. В таблице 2 я перечислил размер CoC для различных размеров сенсоров. Меньший датчик означает меньший CoC, поэтому дифракционный предел возникает при меньшей апертуре .Сравнивая CoC (Таблица 2) с размером диска Эйри (Таблица 3), очевидно, что датчик 4/3 становится дифракционным, ограниченным f / 11, Nikon J1 — f / 8, а камера с датчиком кадрирования 1 / 1.7 ″ между f / 4 и f / 5.6.

Но размер сенсора дает нам максимально возможное f-число, которое мы можем использовать до того, как наступит дифракционное смягчение. Если пиксели маленькие, они могут вызвать дифракционное смягчение при еще большей диафрагме (меньшее f-число). Если диаметр Эйри диска больше, чем 2 (или 2,5 или 3 — это спорно) пиксельные значения ширины, то может произойти дифракционная размягчения.Если мы посчитаем, когда диск Эйри больше, чем 2,5-кратный шаг пикселя, а не когда он больше, чем круг замешательства сенсора, все будет выглядеть немного иначе.

Таблица 4: Предел дифракции для различных шагов пикселя

Шаг пикселя 2,5 * ПП Пример камеры Дифракция на
8.4 21 Nikon D700, D3s f / 16
7,3 18,3 Nikon D4 f / 13
6,9 17,3 Canon 1D-X f / 13
6,4 16,0 Canon 5D Mk II f / 12
5,9 14,8 Sony A900, Nikon D3x f / 11
5,7 14.3 Canon 1D Mk IV f / 11
5,5 13,8 Nikon D300s, Fuji X100 f / 10
4,8 12,0 Nikon D7000, D800, Sony NEX 5n, Fuji X Pro 1 f / 9
4,4 11,0 Panasonic AG AF100, f / 8
4,3 10,8 Canon GX1, 7D; Olympus E-P3 f / 8
3.8 9,5 Panasonic GH-2, Sony NEX-7 f / 8
3,4 8,5 Nikon J1 / V1 f / 6.3
2,2 5,5 Fuji X10 f / 4,5
2 5,0 Canon G12 f / 3,5

Позвольте мне подчеркнуть, что ни одна из приведенных выше таблиц не является абсолютными значениями. Существует множество переменных, которые определяют, где начинается дифракционное смягчение.Но какие бы переменные вы ни выбрали, связь между значениями дифракции и размером сенсора или пикселя сохраняется: сенсоры меньшего размера и пиксели меньшего размера претерпевают смягчение дифракции при более низких апертурах, чем более крупные сенсоры с большими пикселями.

Преимущества небольших датчиков (да, есть)

Есть несколько преимуществ, которые дают меньшие сенсоры и даже меньшие пиксели. Все мы понимаем, что кроп-фактор может быть полезен при телефото работе (и, пожалуйста, не начинайте обсуждение 30 постов о кроп-факторе, увеличении и кадрировании).Практическая реальность такова, что многие люди могут использовать меньший или менее дорогой объектив для съемки спорта или дикой природы на камере с датчиком кропа, чем на полнокадровом.

Один плюс меньших пикселей — увеличенное разрешение. Это, конечно, кажется самоочевидным, поскольку большее разрешение — это вообще хорошо. Одна вещь, которую часто игнорируют, особенно при рассмотрении шума, заключается в том, что шум от маленьких пикселей часто менее нежелателен и его легче удалить, чем шум от больших пикселей.Однако в некоторых случаях это может быть не так хорошо, как кажется, особенно если линза перед маленькими пикселями не может разрешить достаточно деталей, чтобы эти пиксели были эффективными.

Увеличенная глубина резкости тоже может быть положительным моментом. В то время как мы часто поэтически относимся к узкой глубине резкости и мечтательному боке для портретной съемки, огромная глубина резкости, при которой почти все находится в фокусе, является несомненным преимуществом для пейзажных и архитектурных работ. И есть простые практические соображения: меньшие датчики могут использовать меньшие и менее дорогие линзы или использовать только «зону наилучшего восприятия» — наиболее эффективный центр из больших линз.

Как и все в фотографии: другой инструмент дает нам разные преимущества и недостатки. Хорошие фотографы используют эти различия в своих интересах.

Резюме:

Краткое содержание этой длинной статьи довольно просто:

  • Очень маленькие пиксели уменьшают динамический диапазон при более высоких значениях ISO.
  • Меньший размер сенсора дает увеличенную глубину резкости для изображений, оформленных одинаково (с таким же углом обзора).
  • Сенсоры меньшего размера имеют смягчение дифракции при более широкой апертуре по сравнению с сенсорами большего размера.
  • Пиксели меньшего размера имеют повышенный шум при более высоких значениях ISO и могут вызвать смягчение дифракции при более широкой диафрагме по сравнению с более крупными датчиками.
  • В зависимости от вашего стиля фотографии эти вещи могут быть недостатками, преимуществами или вообще не иметь значения.

Учитывая текущее состояние технологий, многие люди, более умные, чем я, выполнили вычисления, которые показывают, какой размер пикселя является идеальным — достаточно большим, чтобы сохранить лучшее качество изображения, но достаточно маленьким, чтобы обеспечить высокое разрешение.Удивительно, но обычно они получают похожие числа: от 5,4 до 6,5 микрон (Феррел, Чен). Когда пиксели меньше этого размера, отношение сигнал / шум и динамический диапазон начинают падать, а конечное разрешение (то, что вы действительно можете видеть на отпечатке) не так велико, как теоретически должно обеспечить количество пикселей.

Означает ли это, что вам не следует покупать камеру с размером пикселя менее 5,4 мкм? Нет, совсем нет. Выбор камеры требует гораздо большего.И, похоже, именно в этом размере пикселя проявляются недостатки start . Это не значит, что переключатель внезапно щелкают, и все сразу идет на спад. Но это число, о котором нужно знать. С меньшими по размеру пикселями вы увидите некоторые компромиссы в производительности — по крайней мере, при больших отпечатках и для определенных типов фотографий. Вероятно, не случайно так много производителей выбрали шаг пикселя 4,8 микрона в качестве наименьшего размера пикселя в своих лучших камерах.

ПРИЛОЖЕНИЕ И УСИЛЕНИЯ

Влияние на шум и характеристики ISO

Электронный шум камеры возникает из 3 основных источников. Шум чтения генерируется электронной схемой камеры и является довольно случайным (для данной камеры — некоторые камеры имеют лучшую защиту, чем другие). Фиксированный образец Шум возникает из-за усиления в схеме датчика (поэтому чем больше мы усиливаем сигнал, что мы и делаем при увеличении ISO, тем больше шума создается). Темные токи или тепловой шум — это электроны, которые генерируются датчиком (а не остальной частью камеры или усилителями) без воздействия каких-либо фотонов.Темновой ток в некоторой степени зависит от температуры, поэтому он более вероятен при длительном воздействии или высоких температурах окружающей среды.

Пример, который я использовал в этом разделе, очень упрощен, а количество электронов и фотонов намного меньше, чем в действительности. Фактическое SNR (или отношение фотон / шум) равно P / (P + r 2 + t 2 ) 1/2 , где P = фотоны, r = шум чтения и t = тепловой шум. Полная емкость фотона (сколько фотонов полностью насыщает способность пикселя преобразовывать их в электроны), шум считывания и темновой шум — все это может быть измерено, а фактические данные для датчика или пикселя могут быть рассчитаны при разных значениях ISO.Справочные статьи Кларка, перечисленные ниже, представляют это в подробном, но удобочитаемом виде, а также представляют некоторые фактические образцы данных для нескольких камер.

Если вы хотите сравнить, насколько большой размер пикселя влияет на шум камеры, вы можете сделать это довольно просто: отношение сигнал / шум пропорционально квадратному корню из шага пикселя. Например, было бы довольно справедливо сравнить Nikon D700 (шаг пикселя 8,4 мкм, SqRt = 2,9) с D3X (PP 5,9 мкм, SqRt = 2,4) и сказать, что D3X должен иметь отношение сигнал / шум, равное 2. ,4 / 2,9 = 83% от D700. Камеры J1 / V1 с пикселями размером 3,4 микрон (SqRt = 1,84) должны иметь отношение сигнал / шум, равное 63% от D700. Если на самом деле J1 работает лучше, чем при фактических измерениях, мы можем предположить, что Nikon добился некоторых технических успехов между выпуском D700 и выпуском J1.

Влияние на динамический диапазон

При лучшем значении ISO (обычно около 200 единиц ISO) большинство камер, независимо от размера сенсора, имеют отличный динамический диапазон 12 ступеней и более.При увеличении ISO большие пиксельные камеры сохраняют большую часть своего исходного динамического диапазона, но меньшие пиксели постоянно теряют динамический диапазон. Некоторое улучшение динамического диапазона в более поздних камерах связано с улучшенными аналого-цифровыми (A / D) преобразователями, использующими 14 бит, а не 12 бит, но, безусловно, есть и другие улучшения.

Влияние на глубину резкости

Формулы для определения глубины резкости сложны и разнообразны: требуются разные формулы для ближнего расстояния (близкого к фокусному расстоянию объектива), например, при макросъемке, и для нормального и дальнего расстояния.Глубина резкости даже зависит от длины волны рассматриваемого света. Но даже в этом случае расчеты производятся в основном для световых лучей, проходящих вблизи оптической оси. В определенных обстоятельствах внеосевые (широкоугольные) лучи могут вести себя иначе. И после того, как расчеты будут произведены, необходимо принять во внимание практические аспекты фотографии, такие как дифракционное размытие.

Для отличного и подробного обсуждения я рекомендую статью Пола ван Валри (Зубной ходок), указанную в ссылках. Для двух людей, которые хотят знать все используемые формулы, ссылка на википедию содержит их все, а также их происхождение.

Круг замешательства

Когда-то давно было решено, что если мы будем смотреть на изображение размером 8 х 10 дюймов, просматриваемое с расстояния 10 дюймов (этот размер и расстояние были выбраны, так как отпечатки 8 х 10 были обычными, а расстояние 10 дюймов помещало его под нормальный угол обзора человека 60 градусов) круг 0,2 мм или меньше казался точкой. Сделайте круг 0,25 мм, и большинство людей увидят круг; но 0,2 мм, 0,15 мм, 0,1 мм и т. д. кажутся лишь крошечной точкой для нашего зрения (пока она не станет настолько маленькой, что мы вообще не сможем ее видеть).

Даже если фотография немного размыта, но до тех пор, пока размытие меньше круга нерезкости, мы не сможем увидеть разницу, просто взглянув на нее. Например, на изображении ниже средний круг на самом деле меньше и резче, чем два по обе стороны от середины, но ваши глаза и разрешение экрана не позволяют вам заметить разницу. Если точки представляют фотографию от ближнего (слева) до дальнего (справа), мы бы сказали, что глубина резкости покрывает 3 центральные точки: размытие меньше круга нерезкости, и они выглядят одинаково резкими.Точки по обе стороны от центральной тройки достаточно размыты, чтобы мы могли это заметить. Они бы оказались за пределами глубины резкости.

Чтобы определить Круг нерезкости на датчике камеры, мы должны увеличить датчик до размера изображения 8 X 10. Очевидно, что для достижения такого размера маленький сенсор нужно будет увеличить больше, чем большой.

Существует простая формула для определения круга нерезкости для датчика любого размера: CoC = d / 1500, где d = диаметр датчика.(Некоторые авторитетные источники используют 1730 или другое число вместо 1500, потому что они определяют точку минимума, которую мы можем визуализировать по-разному, но в остальном формула не меняется.) Но что бы ни использовалось, чем меньше диаметр датчика, тем меньше кружок нечеткости ,

Эффекты дифракции

Обсуждение дифракции означает либо грубое упрощение (как я сделал выше), либо страницы уравнений. Пугает (по крайней мере, для меня) воздушные caclulations — наименьшее из них. Также существует либо дифракция Фраунгофера, либо дифракция Френеля в зависимости от апертуры и расстояния от рассматриваемой апертуры, а также целый ряд других уравнений с германскими и староанглийскими названиями.Если вам это нравится, вы уже все это знаете. Если нет, я бы начал с книги Ричарда Фейнмана QED: The Strange Theory of Light and Matter, прежде чем заняться приведенными ниже ссылками.

Если вам нужно немного больше информации, написанной на исключительно понятном английском с хорошими иллюстрациями, я рекомендую статью Шона МакХью из Camridge in Color, указанную в ссылках. Он не только освещает это гораздо более подробно, чем я, но и включает в свои статьи отличные иллюстрации и удобные калькуляторы.

Одно расширение текста статьи. Вы можете задаться вопросом, почему диск Эйри размером более 1 пикселя не вызывает смягчения дифракции, почему вместо этого мы выбираем 2, 2,5 или 3 пикселя. Это потому, что массив Байера и фильтр AA означают, что один пиксель на датчике не совпадает с одним пикселем на отпечатке (черт возьми, это первый раз, когда я подумал, что « сенсор » будет лучше, чем « пиксель ») , Эффекты фильтров Байера и фильтров AA сложны и различаются от камеры к камере, поэтому существует бесконечный спор о том, какое количество пикселей является правильным.Это над моей головой — каждый аргумент имеет для меня смысл, поэтому я просто повторяю их.

Ах да, пасхальное яйцо

Если вы зашли так далеко, вот кое-что, что может вас заинтересовать.

Вы, наверное, слышали о фотоаппарате Lytro Light-Field Camera, который якобы позволяет сделать снимок, а затем решить, на чем сосредоточиться. Lytro очень осторожен, чтобы не выпускать какие-либо значимые спецификации (вероятно, из-за скептиков вроде меня, которые уже раздувают шумиху).Но Девин Колдевей из TechCrunch.com просмотрел фотографии FCC внутренней части камеры и обнаружил, что датчик действительно довольно маленький.

Размер сенсора камеры Lytro Light Field, любезно предоставлено TechCrunch.com

Lytros опубликовал повсюду фотографии, демонстрирующие резкую, как бритву, узкую глубину резкости, полученную с помощью этого крошечного датчика. Buuuuutttt, учитывая этот крошечный датчик, как сказал бы Шекспир: «Я чувствую запах сильного удобрения, исходящий от вашего отдела маркетинга.«Сфокусироваться на одной части изображения после выстрела? Даже с объективом f / 2.0 перед ним при таком размере сенсора все изображение должно быть в фокусе. Возможно, после выстрела размытие где-то еще? Подожди минутку. , , Вы могли бы просто сделать это с помощью программного обеспечения, не так ли?

ССЫЛКИ:

Р. Н. Кларк: отношение сигнал-шум изображений цифровой камеры и сравнение с пленкой

Р. Н. Кларк: Сводка характеристик датчика цифровой камеры

Р. Н. Кларк: Процедура оценки шума сенсора цифровой камеры, динамического диапазона и полной емкости скважины.

П. Х. Дэвис: Круги замешательства. Pixiq

Р. Фишер и Б. Тадич-Галеб: Разработка оптических систем, 2000, McGraw-Hill

Э. Хехт: Оптика, 2002, Аддисон Уэсли

С. МакХью: Дифракция линз и фотография. Кембридж в цвете.

П. Пэдли: Дифракция на круговой апертуре.

Дж. Фаррелл, Ф. Сяо и С. Кавуси: компромисс между разрешением и светочувствительностью в зависимости от размера пикселя.

П. ван Валри: Глубина резкости

Глубина резкости — взгляд изнутри за кулисами Zeiss Camera Lens News # 1, 1997

http: // en.wikipedia.org/wiki/Circle_of_confusion

Формулы глубины резкости: http://en.wikipedia.org/wiki/Depth_of_field#DOF_formulas

Р. Осуна и Э. Гарсия: сенсоры превосходят линзы?

Т. Чен и др .: Насколько маленьким должен быть размер пикселя? SPIE

Роджер Чикала

Lensrentals.com

Февраль, 2012

Автор: Роджер Чикала

Я Роджер и основатель Lensrentals.com. Меня называют здесь одним из оптических ботаников, и в свободное время я с удовольствием снимаю коллимированный свет через объективы 30-кратного микроскопа.Когда я делаю реальные снимки, мне нравится использовать что-то другое: средний формат, или Pentax K1, или Sony RX1R.

,

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *