छवि संवेदक प्रारूप

सेंसर आकार के तुलनात्मक आयाम

डिजिटल फोटोग्राफी में, छवि संवेदक प्रारूप छवि संवेदक का आकार और माप है।

एक डिजिटल कैमरे का छवि संवेदक प्रारूप एक विशेष सेंसर के साथ उपयोग किए जाने पर किसी विशेष लेंस के देखने के कोण को निर्धारित करता है। क्योंकि कई डिजिटल कैमरों में छवि सेंसर पूर्ण-फ़्रेम 35 मिमी प्रारूप के 24 मिमी × 36 मिमी छवि क्षेत्र से छोटे होते हैं| 35 मिमी कैमरे, दी गई फ़ोकल लंबाई का लेंस ऐसे कैमरों में देखने का एक सँकरा क्षेत्र देता है।

सेंसर का आकार अधिकांशतः इंच में ऑप्टिकल प्रारूप के रूप में व्यक्त किया जाता है। अन्य उपायों का भी उपयोग किया जाता है; नीचे सेंसर स्वरूपों और आकारों की तालिका देखें।

35 मिमी फिल्म कैमरों के लिए निर्मित लेंस डिजिटल निकायों पर अच्छी तरह से माउंट हो सकते हैं, लेकिन 35 मिमी सिस्टम लेंस का बड़ा छवि चक्र कैमरे के शरीर में अवांछित प्रकाश की अनुमति देता है, और 35 मिमी फिल्म प्रारूप की तुलना में छवि संवेदक के छोटे आकार का परिणाम होता है छवि की काट-छाँट। इसके बाद वाले प्रभाव को फील्ड-ऑफ-व्यू क्रॉप के रूप में जाना जाता है। प्रारूप आकार अनुपात (35 मिमी फिल्म प्रारूप के सापेक्ष) को फील्ड-ऑफ-व्यू क्रॉप फैक्टर, क्रॉप फैक्टर, लेंस फैक्टर, फोकल-लेंथ कन्वर्जन फैक्टर, फोकल-लेंथ मल्टीप्लायर या लेंस मल्टीप्लायर के रूप में जाना जाता है।

सेंसर का आकार और क्षेत्र की गहराई

फ़ील्ड की गहराई # DOF बनाम फ़ॉर्मेट आकार 2 पर लेख में प्राप्त सूत्रों को लागू करते हुए, प्रारूपों के बीच तीन संभावित डेप्थ-ऑफ़-फ़ील्ड तुलनाओं पर चर्चा की गई है। तीन कैमरों के फ़ील्ड की गहराई समान हो सकती है, या किसी भी क्रम में भिन्न हो सकती है। , इस बात पर निर्भर करता है कि तुलना में क्या स्थिर रखा गया है।

दो अलग-अलग स्वरूपों के लिए समान विषय दूरी और देखने के कोण वाली तस्वीर पर विचार करना:

{\frac {\mathrm {DOF} _{2}}{\mathrm {DOF} _{1}}}\approx {\frac {d_{1}}{d_{2}}}

इसलिए डीओएफ पूर्ण एपर्चर # फोटोग्राफी में विपरीत अनुपात में हैं $d_{1}$ और $d_{2}$ .

एक ही चित्र मानदंड (दृश्य के समान कोण, समान अंतिम आकार के लिए आवर्धित) के साथ दोनों प्रारूपों के लिए समान निरपेक्ष एपर्चर व्यास का उपयोग करने से क्षेत्र की समान गहराई प्राप्त होती है। यह क्रॉप फैक्टर के अनुपात में च - नंबर को विपरीत रूप से समायोजित करने के बराबर है - छोटे सेंसर के लिए एक छोटा एफ-नंबर (इसका मतलब यह भी है कि शटर गति को स्थिर रखने पर, आवश्यक एफ-नंबर के समायोजन से एक्सपोजर बदल जाता है, यह क्षेत्र की गहराई को बराबर करने के लिए। लेकिन एपर्चर क्षेत्र को स्थिर रखा जाता है, इसलिए सभी आकारों के सेंसर विषय से समान मात्रा में प्रकाश ऊर्जा प्राप्त करते हैं। छोटा सेंसर तब फसल कारक के वर्ग द्वारा कम फिल्म गति पर काम कर रहा है ). देखने के समान क्षेत्र, क्षेत्र की समान गहराई, समान एपर्चर व्यास और समान एक्सपोज़र समय की इस स्थिति को तुल्यता के रूप में जाना जाता है। ^[1]

और, हम एक ही चमकदार एक्सपोजर # फोटोमेट्रिक और रेडियोमेट्रिक एक्सपोजर प्राप्त करने वाले सेंसर के क्षेत्र की गहराई की तुलना कर सकते हैं - एपर्चर व्यास के अतिरिक्त एफ-नंबर तय किया गया है - सेंसर उस स्थितियों में एक ही आईएसओ सेटिंग पर काम कर रहे हैं, लेकिन छोटे क्षेत्रफल के अनुपात में संवेदक कम कुल प्रकाश प्राप्त कर रहा है। क्षेत्र की गहराई का अनुपात तब है

{\frac {\mathrm {DOF} _{2}}{\mathrm {DOF} _{1}}}\approx {\frac {l_{1}}{l_{2}}}

कहां $l_{1}$ और $l_{2}$ प्रारूप के विशिष्ट आयाम हैं, और इस प्रकार $l_{1}/l_{2}$ सेंसर के बीच सापेक्ष फसल कारक है। यह वह परिणाम है जो आम राय को जन्म देता है कि छोटे सेंसर बड़े सेंसर की तुलना में क्षेत्र की अधिक गहराई देते हैं।

एक विकल्प विभिन्न आकार के सेंसर (देखने के कोण को बदलते हुए) के संयोजन के साथ एक ही लेंस द्वारा दिए गए क्षेत्र की गहराई पर विचार करता है। क्षेत्र की गहराई में परिवर्तन उसी अंतिम छवि आकार को प्राप्त करने के लिए इज़ाफ़ा की एक अलग डिग्री की आवश्यकता के कारण होता है। इस स्थितियों में क्षेत्र की गहराई का अनुपात बन जाता है

{\frac {\mathrm {DOF} _{2}}{\mathrm {DOF} _{1}}}\approx {\frac {l_{2}}{l_{1}}}

.

अभ्यास में, यदि एक निश्चित फोकल लम्बाई और एक निश्चित एपर्चर के साथ एक लेंस लगाने और एक बड़े सेंसर के लिए आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए एक छवि सर्कल के लिए बनाया गया है, तो इसके भौतिक गुणों को बदले बिना, छोटे सेंसर आकार और न ही क्षेत्र की गहराई के लिए अनुकूलित किया जाना है। न ही प्रकाश सभा $\mathrm {lx=\,{\frac {lm}{m^{2}}}}$ बदल जाएगा।

सेंसर का आकार, रिज़ॉल्यूशन और गतिशील रेंज

डिस्काउंटिंग फोटो रिस्पांस गैर-एकरूपता (PRNU) और डार्क नॉइज़ वेरिएशन, जो आंतरिक रूप से सेंसर-आकार पर निर्भर नहीं हैं, इमेज सेंसर में नॉइज़ #शॉट नॉइज़, #रीड नॉइज़ और #डार्क नॉइज़ हैं। एक सेंसर (एसएनआर) का समग्र सिग्नल-टू-रिज़ॉल्यूशन अनुपात, इलेक्ट्रॉनों में आरएमएस रिज़ॉल्यूशन के सापेक्ष सिग्नल इलेक्ट्रॉनों के रूप में व्यक्त किया जाता है, जो एक पिक्सेल के पैमाने पर बनाया जाता है, सिग्नल इलेक्ट्रॉनों और अंधेरे इलेक्ट्रॉनों के पॉइसन वितरण से शॉट रिज़ॉल्यूशन मानते हुए, है

\mathrm {SNR} ={\frac {PQ_{e}t}{\sqrt {\left({\sqrt {PQ_{e}t}}\right)^{2}+\left({\sqrt {Dt}}\right)^{2}+N_{r}^{2}}}}={\frac {PQ_{e}t}{\sqrt {PQ_{e}t+Dt+N_{r}^{2}}}}

कहां $P$ घटना फोटॉन फ्लक्स (पिक्सेल के क्षेत्र में प्रति सेकंड फोटॉन) है, $Q_{e}$ क्वांटम दक्षता है, $t$ एक्सपोजर का समय है, $D$ प्रति सेकंड इलेक्ट्रॉनों में पिक्सेल डार्क करंट है और $N_{r}$ इलेक्ट्रॉन आरएमएस में पिक्सेल रीड रिज़ॉल्यूशन है। ^[2]

इनमें से प्रत्येक रिज़ॉल्यूशन की सेंसर आकार पर एक अलग निर्भरता है।

एक्सपोजर और फोटॉन फ्लक्स

छवि संवेदक रिज़ॉल्यूशन की तुलना किसी दिए गए निश्चित फोटॉन प्रवाह प्रति पिक्सेल क्षेत्र (सूत्रों में P) के लिए प्रारूपों में की जा सकती है; यह विश्लेषण सेंसर क्षेत्र के आनुपातिक पिक्सेल क्षेत्र के साथ पिक्सेल की एक निश्चित संख्या के लिए उपयोगी है, और क्षेत्र की गहराई, विषय पर विवर्तन सीमा , आदि के संदर्भ में एक निश्चित इमेजिंग स्थिति के लिए निश्चित निरपेक्ष एपर्चर व्यास है। या इसकी तुलना एक के लिए की जा सकती है। फिक्स्ड फोकल-प्लेन इल्यूमिनेंस, एक निश्चित एफ-नंबर के अनुरूप, जिसमें पी पिक्सेल क्षेत्र के लिए आनुपातिक है, सेंसर क्षेत्र से स्वतंत्र है। किसी भी स्थितियों के लिए ऊपर और नीचे के सूत्रों का मूल्यांकन किया जा सकता है।

शॉट रिज़ॉल्यूशन

उपरोक्त समीकरण में, शॉट रिज़ॉल्यूशन एसएनआर द्वारा दिया गया है

{\frac {PQ_{e}t}{\sqrt {PQ_{e}t}}}={\sqrt {PQ_{e}t}}

.

क्वांटम दक्षता के अतिरिक्त यह घटना फोटॉन फ्लक्स और एक्सपोजर समय पर निर्भर करता है, जो एक्सपोजर (फोटोग्राफी) और सेंसर क्षेत्र के बराबर है; चूंकि एक्सपोजर छवि विमान रोशनी के साथ गुणा एकीकरण समय है, और रोशनी प्रति इकाई क्षेत्र में चमकदार प्रवाह है। इस प्रकार समान एक्सपोज़र के लिए, समान क्वांटम दक्षता और पिक्सेल गणना के दो अलग-अलग आकार के सेंसर के रिज़ॉल्यूशन अनुपात का संकेत (किसी दिए गए अंतिम छवि आकार के लिए) सेंसर क्षेत्र के वर्गमूल (या के रैखिक पैमाने कारक) के अनुपात में होगा। सेंसर)। यदि एक्सपोजर क्षेत्र की कुछ आवश्यक गहराई (समान शटर गति के साथ) प्राप्त करने की आवश्यकता से विवश है, तो एक्सपोजर सेंसर क्षेत्र के व्युत्क्रम संबंध में होगा, दिलचस्प परिणाम उत्पन्न करेगा कि यदि क्षेत्र की गहराई एक बाधा है, छवि शॉट रिज़ॉल्यूशन सेंसर क्षेत्र पर निर्भर नहीं है। समान f-नंबर लेंस के लिए सिग्नल-टू-रिज़ॉल्यूशन अनुपात पिक्सेल क्षेत्र के वर्गमूल के रूप में, या पिक्सेल पिच के साथ रैखिक रूप से बढ़ता है। चूंकि सेल फोन और डीएसएलआर के लिए लेंस के लिए सामान्य एफ-नंबर एक ही रेंज एफ/1.5-एफ/2 में हैं, छोटे और बड़े सेंसर वाले कैमरे के प्रदर्शन की तुलना करना दिलचस्प है। विशिष्ट पिक्सेल आकार 1.1 माइक्रोन (सैमसंग ए 8) के साथ एक अच्छा सेल फोन कैमरा 3.7 माइक्रोन पिक्सेल इंटरचेंजेबल लेंस कैमरा (पैनासोनिक जी 85) की तुलना में शॉट रिज़ॉल्यूशन के कारण लगभग 3 गुना खराब होगा और 6 माइक्रोन पूर्ण फ्रेम कैमरे से 5 गुना खराब होगा ( सोनी ए7 III). डायनेमिक रेंज को ध्यान में रखते हुए अंतर और भी प्रमुख हो जाता है। इस प्रकार, पिछले 10 वर्षों के दौरान सेल फोन कैमरों में मेगापिक्सेल की संख्या में वृद्धि का चलन छवि गुणवत्ता में सुधार के प्रयासों के अतिरिक्त अधिक मेगापिक्सेल बेचने की मार्केटिंग रणनीति के कारण हुआ।

रिज़ॉल्यूशन पढ़ें

पठन रिज़ॉल्यूशन सेंसर सारणी में पिक्सेल के लिए रूपांतरण श्रृंखला में सभी इलेक्ट्रॉनिक रिज़ॉल्यूशनों का योग है। फोटॉन रिज़ॉल्यूशन के साथ इसकी तुलना करने के लिए, इसे फोटोइलेक्ट्रॉनों में इसके समकक्ष वापस भेजा जाना चाहिए, जिसके लिए पिक्सेल के रूपांतरण लाभ से वोल्ट में मापे गए रिज़ॉल्यूशन के विभाजन की आवश्यकता होती है। यह एक सक्रिय पिक्सेल संवेदक के लिए दिया जाता है, रीड ट्रांजिस्टर के इनपुट (गेट) पर वोल्टेज द्वारा उस वोल्टेज को उत्पन्न करने वाले चार्ज से विभाजित किया जाता है, $CG=V_{rt}/Q_{rt}$ . यह कैपेसिटेंस के बाद से रीड ट्रांजिस्टर गेट (और संलग्न फ्लोटिंग डिफ्यूजन) की कैपेसिटेंस का व्युत्क्रम है $C=Q/V$ . ^[3]

इस प्रकार $CG=1/C_{rt}$ .

सामान्यतः एक पिक्सेल जैसे प्लानर संरचना के लिए, कैपेसिटेंस क्षेत्र के समानुपाती होता है, इसलिए सेंसर क्षेत्र के साथ रीड नॉइज़ स्केल डाउन होता है, जब तक पिक्सेल क्षेत्र सेंसर क्षेत्र के साथ स्केल करता है, और यह स्केलिंग पिक्सेल को समान रूप से स्केल करके किया जाता है।

किसी दिए गए एक्सपोजर पर पढ़ने के रिज़ॉल्यूशन के कारण रिज़ॉल्यूशन अनुपात के संकेत को ध्यान में रखते हुए, सिग्नल पढ़ने वाले रिज़ॉल्यूशन के साथ सेंसर क्षेत्र के रूप में स्केल करेगा और इसलिए रिज़ॉल्यूशन एसएनआर सेंसर क्षेत्र से अप्रभावित रहेगा। डेप्थ ऑफ फील्ड कंस्ट्रेंट स्थिति में, बड़े सेंसर का एक्सपोजर सेंसर क्षेत्र के अनुपात में कम हो जाएगा, और इसलिए रीड नॉइज़ SNR भी इसी तरह कम हो जाएगा।

डार्क रिज़ॉल्यूशन

डार्क करंट (भौतिकी) दो प्रकार के रिज़ॉल्यूशन का योगदान देता है: डार्क ऑफ़सेट, जो केवल पिक्सेल के बीच आंशिक रूप से सहसंबद्ध होता है, और डार्क ऑफ़सेट से जुड़ा शॉट रिज़ॉल्यूशन, जो पिक्सेल के बीच असंबद्ध होता है। उपरोक्त सूत्र में केवल शॉट-रिज़ॉल्यूशन घटक Dt सम्मिलित है, क्योंकि डार्क ऑफ़सेट के असंबद्ध भाग की भविष्यवाणी करना कठिन है, और सहसंबद्ध या माध्य भाग को घटाना अपेक्षाकृत आसान है। मीन डार्क करंट में फोटोडायोड के क्षेत्र और रैखिक आयाम दोनों के अनुपात में योगदान होता है, जिसमें फोटोडायोड के डिजाइन के आधार पर सापेक्ष अनुपात और स्केल कारक होते हैं। ^[4] इस प्रकार सामान्य रूप से संवेदक का गहरा रिज़ॉल्यूशन बढ़ने की उम्मीद की जा सकती है क्योंकि संवेदक का आकार बढ़ता है। , अधिकांश सेंसरों में सामान्य तापमान पर माध्य पिक्सेल डार्क करंट छोटा होता है, जो 50 ई-प्रति सेकंड से कम होता है, ^[5] इस प्रकार विशिष्ट फोटोग्राफिक एक्सपोजर समय के लिए डार्क करंट और इससे जुड़े रिज़ॉल्यूशन को छूट दी जा सकती है। चूंकि, लंबे समय तक एक्सपोजर के समय, यह एक सीमित कारक हो सकता है। और कम या मध्यम एक्सपोज़र समय पर भी, डार्क-करंट वितरण में कुछ आउटलेयर हॉट पिक्सेल के रूप में दिखाई दे सकते हैं। सामान्यतः, एस्ट्रोफ़ोटोग्राफ़ी अनुप्रयोगों के लिए सेंसर को उन स्थितियों में डार्क करंट को कम करने के लिए ठंडा किया जाता है, जहाँ कई सैकड़ों सेकंड में एक्सपोज़र को मापा जा सकता है।

डायनेमिक रेंज

डायनेमिक रेंज सबसे बड़े और सबसे छोटे रिकॉर्ड करने योग्य सिग्नल का अनुपात है, सबसे छोटा सामान्यतः 'नॉइज़ फ्लोर' द्वारा परिभाषित किया जाता है। छवि संवेदक साहित्य में, रिज़ॉल्यूशन तल को रीडआउट रिज़ॉल्यूशन के रूप में लिया जाता है, इसलिए $DR=Q_{\text{max}}/\sigma _{\text{readout}}$ ^[6] (ध्यान दें, रिज़ॉल्यूशन पढ़ें $\sigma _{readout}$ के समान मात्रा है $N_{r}$ एसएनआर गणना में संदर्भित ^[2] ).

सेंसर का आकार और विवर्तन

सभी प्रकाशीय प्रणालियों का विभेदन विवर्तन द्वारा सीमित होता है। विभिन्न आकार के सेंसरों का उपयोग करने वाले कैमरों पर विवर्तन के प्रभाव पर विचार करने का एक प्रणाली ऑप्टिकल स्थानांतरण समारोह (एमटीएफ) पर विचार करना है। विवर्तन उन कारकों में से एक है जो समग्र एमटीएफ प्रणाली में योगदान करते हैं। अन्य कारक सामान्यतः लेंस के एमटीएफ, एंटी-अलियासिंग फिल्टर और सेंसर सैंपलिंग विंडो हैं। ^[7] लेंस एपर्चर के माध्यम से विवर्तन के कारण स्थानिक कट-ऑफ आवृत्ति होती है

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

जहां λ प्रणाली से गुजरने वाले प्रकाश की तरंग दैर्ध्य है और N लेंस की f-संख्या है। यदि वह एपर्चर गोलाकार है, जैसा कि (लगभग) अधिकांश फोटोग्राफिक एपर्चर हैं, तो एमटीएफ द्वारा दिया जाता है

\mathrm {MTF} \left({\frac {\xi }{\xi _{\mathrm {cutoff} }}}\right)={\frac {2}{\pi }}\left\{\cos ^{-1}\left({\frac {\xi }{\xi _{\mathrm {cutoff} }}}\right)-\left({\frac {\xi }{\xi _{\mathrm {cutoff} }}}\right)\left[1-\left({\frac {\xi }{\xi _{\mathrm {cutoff} }}}\right)^{2}\right]^{\frac {1}{2}}\right\}

के लिए $\xi <\xi _{\mathrm {cutoff} }$ और $0$ के लिए $\xi \geq \xi _{\mathrm {cutoff} }$ ^[8]

सिस्टम MTF का विवर्तन आधारित कारक इसलिए के अनुसार स्केल करेगा $\xi _{\mathrm {cutoff} }$ और बदले में के अनुसार $1/N$ (समान प्रकाश तरंग दैर्ध्य के लिए)।

सेंसर के आकार के प्रभाव और अंतिम छवि पर इसके प्रभाव पर विचार करते हुए, देखने के लिए एक ही आकार की छवि प्राप्त करने के लिए आवश्यक विभिन्न आवर्धन का हिसाब होना चाहिए, जिसके परिणामस्वरूप एक अतिरिक्त पैमाना कारक होता है $1/{C}$ कहां ${C}$ सापेक्ष फसल कारक है, जो समग्र पैमाना कारक बनाता है $1/(NC)$ . उपरोक्त तीन स्थितियों को ध्यान में रखते हुए:

'समान चित्र' स्थितियों के लिए, देखने के समान कोण, विषय की दूरी और क्षेत्र की गहराई के लिए, F-नंबरों के अनुपात में होते हैं $1/C$ , इसलिए विवर्तन MTF के लिए पैमाना कारक 1 है, जिससे यह निष्कर्ष निकलता है कि दिए गए क्षेत्र की गहराई पर विवर्तन MTF सेंसर आकार से स्वतंत्र है।

'समान फोटोमेट्रिक एक्सपोज़र' और 'समान लेंस' दोनों स्थितियों में, F-नंबर नहीं बदला जाता है, और इस प्रकार सेंसर पर स्थानिक कटऑफ और परिणामी MTF अपरिवर्तित रहता है, MTF को आवर्धन के रूप में स्केल किए जाने के लिए देखी गई छवि में छोड़ देता है। , या विपरीत रूप से सफल कारक के रूप में।

सेंसर प्रारूप और लेंस का आकार

यह उम्मीद की जा सकती है कि फसल कारक के अनुपात में समान डिजाइनों को स्केल करके सेंसर आकार की एक श्रृंखला के लिए उपयुक्त लेंस का उत्पादन किया जा सकता है। ^[9] इस तरह की कवायद सैद्धांतिक रूप से एक समान एफ-नंबर और देखने के कोण के साथ एक लेंस का उत्पादन करेगी, जिसका आकार सेंसर क्रॉप फैक्टर के समानुपाती होगा। व्यवहार में, लेंस डिजाइनों का सरल स्केलिंग हमेशा प्राप्त करने योग्य नहीं होता है, जैसे कि विनिर्माण सहिष्णुता की गैर-मापनीयता, विभिन्न आकारों के ग्लास लेंसों की संरचनात्मक अखंडता और उपलब्ध निर्माण तकनीकों और लागतों के कारण। इसके अतिरिक्त , एक छवि में समान पूर्ण मात्रा में जानकारी बनाए रखने के लिए (जिसे अंतरिक्ष बैंडविड्थ उत्पाद के रूप में मापा जा सकता है ^[10] ) छोटे सेंसर के लिए लेंस को अधिक विभेदन क्षमता की आवश्यकता होती है। 'टेसर ' लेंस के विकास की चर्चा नसे ने की है, ^[11] और मूल तीन-समूह कॉन्फ़िगरेशन का उपयोग करके प्लेट कैमरा के लिए f/6.3 लेंस से एक f/2.8 5.2 मिमी चार-तत्व ऑप्टिक के माध्यम से आठ अत्यंत एस्फेरिक सतहों के साथ अपने छोटे आकार के कारण आर्थिक रूप से विनिर्माण योग्य है। इसका प्रदर्शन 'सर्वश्रेष्ठ 35 मिमी लेंस से बेहतर है - लेकिन केवल बहुत छोटी छवि के लिए'।

सारांश में, जैसे-जैसे सेंसर का आकार घटता जाता है, वैसे-वैसे लेंस के साथ-साथ डिजाइन बदलते जाएंगे, कम आकार के कारण उपलब्ध कराई गई निर्माण तकनीकों का लाभ उठाने के लिए, अधिकांशतः काफी मौलिक रूप से। इस तरह के लेंस की कार्यक्षमता भी इनका लाभ उठा सकती है, जिसमें अत्यधिक ज़ूम रेंज संभव हो जाती है। सेंसर आकार के संबंध में ये लेंस अधिकांशतः बहुत बड़े होते हैं, लेकिन एक छोटे सेंसर के साथ एक कॉम्पैक्ट पैकेज में लगाया जा सकता है।

छोटे शरीर का मतलब है छोटा लेंस और मतलब छोटा सेंसर, इसलिए स्मार्टफोन को पतला और हल्का रखने के लिए, स्मार्टफोन निर्माता सामान्यतः अधिकांशतः पुल कैमरा में उपयोग होने वाले 1/2.3 से कम छोटे सेंसर का उपयोग करते हैं। एक समय में केवल नोकिया 808 प्योरव्यू में 1/1.2 सेंसर का उपयोग होता था, जो 1/2.3 सेंसर के आकार का लगभग तीन गुना था। बड़े सेंसर में बेहतर छवि गुणवत्ता का लाभ होता है, लेकिन सेंसर तकनीक में सुधार के साथ, छोटे सेंसर पहले के बड़े सेंसर की उपलब्धि प्राप्त कर सकते हैं। सेंसर तकनीक में ये सुधार स्मार्टफोन निर्माताओं को बजट पॉइंट और शूट कैमरों की तुलना में बहुत अधिक छवि गुणवत्ता का त्याग किए बिना 1/4 जितना छोटा इमेज सेंसर का उपयोग करने की अनुमति देते हैं। ^[12]

सेंसर का सक्रिय क्षेत्र

कैमरे के देखने के कोण की गणना के लिए सेंसर के सक्रिय क्षेत्र के आकार का उपयोग करना चाहिए।

सेंसर के सक्रिय क्षेत्र का तात्पर्य सेंसर के उस क्षेत्र से है जिस पर कैमरे के दिए गए मोड में छवि बनती है। सक्रिय क्षेत्र छवि संवेदक से छोटा हो सकता है, और सक्रिय क्षेत्र एक ही कैमरे के संचालन के विभिन्न तरीकों में भिन्न हो सकता है।

सक्रिय क्षेत्र का आकार सेंसर के पहलू अनुपात और कैमरे की आउटपुट छवि के पहलू अनुपात पर निर्भर करता है। सक्रिय क्षेत्र का आकार कैमरे के दिए गए मोड में पिक्सेल की संख्या पर निर्भर कर सकता है।

सक्रिय क्षेत्र का आकार और लेंस की फोकल लंबाई देखने के कोणों को निर्धारित करती है। ^[13]

सेंसर आकार और छायांकन प्रभाव

अर्धचालक छवि संवेदक बड़े छिद्रों और छवि क्षेत्र की परिधि पर छायांकन प्रभाव से पीड़ित हो सकते हैं, लेंस के निकास पुतली से सेंसर की सतह पर एक बिंदु, या पिक्सेल पर प्रक्षेपित प्रकाश शंकु की ज्यामिति के कारण। कैट्रेसे और वेंडेल द्वारा प्रभावों पर विस्तार से चर्चा की गई है।

^[14]

इस चर्चा के संदर्भ में उपरोक्त से सबसे महत्वपूर्ण परिणाम यह है कि दो युग्मित ऑप्टिकल सिस्टम जैसे लेंस के एक्जिट प्यूपिल से पिक्सेल के फोटोरिसेप्टर द एटेन्ड्यू (जिसे एटेन्ड्यू या लाइट थ्रूपुट के रूप में भी जाना जाता है) के बीच प्रकाश ऊर्जा का पूर्ण हस्तांतरण सुनिश्चित करना। ऑब्जेक्टिव लेंस/पिक्सेल सिस्टम का आकार माइक्रोलेंस/फोटोरिसेप्टर सिस्टम की ज्यामितीय सीमा से छोटा या उसके बराबर होना चाहिए। वस्तुनिष्ठ लेंस/पिक्सेल प्रणाली की ज्यामितीय सीमा किसके द्वारा दी जाती है

G_{\mathrm {objective} }\simeq {\frac {w_{\mathrm {pixel} }}{2{(f/\#)}_{\mathrm {objective} }}}

,

कहां $w pixel$ पिक्सेल की चौड़ाई है और $(f/#) objective$ वस्तुनिष्ठ लेंस की f-संख्या है। माइक्रोलेंस/फोटोरिसेप्टर सिस्टम की ज्यामितीय सीमा किसके द्वारा दी गई है

G_{\mathrm {pixel} }\simeq {\frac {w_{\mathrm {photoreceptor} }}{2{(f/\#)}_{\mathrm {microlens} }}}

,

कहां $w photoreceptor$ फोटोरिसेप्टर की चौड़ाई है और $(f/#) microlens$ माइक्रोलेंस का f-संख्या है।

तो छायांकन से बचने के लिए,

G_{\mathrm {pixel} }\geq G_{\mathrm {objective} }

, इसलिए

{\frac {w_{\mathrm {photoreceptor} }}{{(f/\#)}_{\mathrm {microlens} }}}\geq {\frac {w_{\mathrm {pixel} }}{{(f/\#)}_{\mathrm {objective} }}}

यदि $w photoreceptor / w pixel = ff$ , लेंस का रैखिक भरण कारक, तब स्थिति बन जाती है

{(f/\#)}_{\mathrm {microlens} }\leq {(f/\#)}_{\mathrm {objective} }\times {\mathit {ff}}

इस प्रकार यदि छायांकन से बचना है तो माइक्रोलेन्स की f-संख्या लेने वाले लेंस की f-संख्या से पिक्सेल के रैखिक भरण कारक के बराबर कम से कम एक कारक से छोटी होनी चाहिए। माइक्रोलेन्स की एफ-नंबर अंततः पिक्सेल की चौड़ाई और सिलिकॉन के ऊपर इसकी ऊंचाई से निर्धारित होती है, जो इसकी फोकल लम्बाई निर्धारित करती है। बदले में, यह धातुकरण परतों की ऊँचाई से निर्धारित होता है, जिसे 'स्टैक ऊँचाई' के रूप में भी जाना जाता है। किसी दिए गए ढेर की ऊंचाई के लिए, जैसे-जैसे पिक्सेल का आकार घटता जाता है, माइक्रोलेंस की f - संख्या बढ़ती जाएगी, और इस प्रकार ऑब्जेक्टिव लेंस f - नंबर जिस पर छायांकन होता है, बढ़ने लगता है। यह प्रभाव व्यवहार में देखा गया है, जैसा कि DxOमार्क लेख 'एफ-स्टॉप ब्लूज़' में अंकित किया गया है। ^[15]

पिक्सेल की संख्या को बनाए रखने के लिए छोटे सेंसर में छोटे पिक्सेल होते हैं, जबकि एक ही समय में सेंसर पर प्रक्षेपित प्रकाश की मात्रा को अधिकतम करने के लिए छोटे वस्तुनिष्ठ लेंस f-नंबरों की आवश्यकता होती है। ऊपर चर्चा किए गए प्रभाव का मुकाबला करने के लिए, छोटे प्रारूप वाले पिक्सेल में इंजीनियरिंग डिज़ाइन सुविधाएँ सम्मिलित होती हैं, जिससे उनके माइक्रोलेंस की f - संख्या में कमी आती है। इनमें सरलीकृत पिक्सेल डिज़ाइन सम्मिलित हो सकते हैं जिनमें कम धातुकरण की आवश्यकता होती है, पिक्सेल के भीतर निर्मित 'लाइट पाइप' इसकी स्पष्ट सतह को माइक्रोलेंस के करीब लाने के लिए और ' बैक-इलुमिनेटेड सेंसर ' जिसमें वेफर को पतला किया जाता है ताकि फोटोडेटेक्टर के पिछले हिस्से को उजागर किया जा सके और माइक्रोलेंस लेयर को सीधे उस सतह पर रखा जाता है, न कि सामने की तरफ इसकी वायरिंग लेयर्स के साथ। इन तरकीबों की सापेक्ष प्रभावशीलता पर जिसे उपयुक्त द्वारा कुछ विस्तार से चर्चा की गई है। ^[16]

सामान्य छवि संवेदक प्रारूप

मानक 35 मिमी फ़्रेम के सापेक्ष अधिकांश वर्तमान डिजिटल कैमरों में उपयोग किए जाने वाले सेंसर के आकार।

विनिमेय-लेंस कैमरों के लिए

कुछ पेशेवर डीएसएलआर, सोनी एसएलटी कैमरा और मिररलेस कैमरा फुल-फ्रेम डीएसएलआर | फुल-फ्रेम सेंसर का उपयोग करते हैं, जो 35 मिमी फिल्म के फ्रेम के आकार के बराबर है।

अधिकांश उपभोक्ता-स्तर के डीएसएलआर, एसएलटी और मिररलेस कैमरे अपेक्षाकृत बड़े सेंसर का उपयोग करते हैं, या तो कुछ हद तक उन्नत फोटो सिस्टम -सी फिल्म के फ्रेम के आकार के नीचे, 1.5 -1.6 के फसल कारक के साथ; या उससे 30% छोटा, 2.0 के क्रॉप फैक्टर के साथ (यह ओलंपस (कंपनी) और पैनासोनिक कॉर्पोरेशन द्वारा अपनाया गया चार तिहाई प्रणाली है)।

As of November 2013^[update] बहुत छोटे सेंसर से लैस केवल एक मिररलेस मॉडल है, जो कॉम्पैक्ट कैमरों के लिए अधिक विशिष्ट है: पेंटाक्स क्यू#पेंटाक्स क्यू7, एक 1/1.7 सेंसर (4.55 क्रॉप फैक्टर) के साथ। कॉम्पैक्ट डिजिटल कैमरा और कैमरा-फोन से लैस #सेंसर देखें। नीचे कॉम्पैक्ट डिजिटल कैमरा और कैमरा-फोन सेक्शन को लैस करने वाले सेंसर देखें।

निम्नलिखित सहित डीएसएलआर/एसएलटी/मिररलेस सेंसर प्रारूपों का वर्णन करने के लिए मार्केटिंग में कई अलग-अलग शब्दों का उपयोग किया जाता है:

860 मिमी² क्षेत्र पूर्ण-फ्रेम डिजिटल एसएलआर प्रारूप, जिसमें सेंसर आयाम लगभग पेंटाक्स_के-1, पैनासोनिक कॉर्पोरेशन, लीका कैमरा , निकोन, कैनन (कंपनी) , सोनी से 135 फिल्म (36×24 मिमी) के बराबर हैं और 2018 में घोषित सिग्मा कॉर्पोरेशन द्वारा आगामी के रूप में।
548 मिमी² क्षेत्र एपीएस-एच प्रारूप सिग्मा कॉर्पोरेशन से उच्च अंत मिररलेस एसडी क्वाट्रो एच के लिए (फसल कारक 1.35)
नोकिया , पेन्टैक्स , Sony, ˞फ़ूजीफ़िल्म , Sigma (फसल कारक 1.5) से 370 mm² क्षेत्र APS-C मानक प्रारूप (चूंकि, वास्तविक APS-C फिल्म बड़ी है।)
330 मिमी² क्षेत्र एपीएस-सी कैनन इंक. से छोटा प्रारूप (क्रॉप फैक्टर 1.6)
225 मिमी² क्षेत्र पैनासोनिक, ओलंपस, ब्लैक मैजिक और पोलरॉइड से [[ माइक्रो चार तिहाई प्रणाली ]] प्रारूप (क्रॉप फैक्टर 2.0)
43 मिमी² क्षेत्रफल 1/1.7 पेंटाक्स क्यू#पेंटाक्स क्यू7 (4.55 क्रॉप फैक्टर)

अप्रचलित और आउट-ऑफ-प्रोडक्शन सेंसर आकार में सम्मिलित हैं:

548 mm² क्षेत्र Leica कैमरा का Leica M8|M8 और M8.2 सेंसर (क्रॉप फैक्टर 1.33)। वर्तमान एम-सीरीज सेंसर प्रभावी रूप से पूर्ण-फ्रेम (क्रॉप फैक्टर 1.0) हैं।
548 मिमी² क्षेत्र कैनन (कंपनी) का उन्नत फोटो सिस्टम|उच्च-गति प्रो-लेवल डीएसएलआर के लिए एपीएस-एच प्रारूप (क्रॉप फैक्टर 1.3)। वर्तमान 1D/5D-श्रृंखला सेंसर प्रभावी रूप से पूर्ण-फ्रेम (फसल कारक 1.0) हैं।
एपसोंन R-D1 , समसुंग NX, कोनिका मिनोल्टा से 370 mm² क्षेत्रफल APS-C क्रॉप फ़ैक्टर 1.5 फ़ॉर्मैट।
286 mm² क्षेत्र फावेओंन X3 प्रारूप का उपयोग सिग्मा कॉर्पोरेशन SD-सीरीज़ DSLRs और DP-सीरीज़ मिररलेस (क्रॉप फैक्टर 1.7) में किया जाता है। बाद के मॉडल जैसे सिग्मा SD1 , सिग्मा DP2 मेरिल और अधिकांश क्वात्रो श्रृंखला में क्रॉप फैक्टर 1.5 फोवोन सेंसर का उपयोग किया जाता है; और भी हाल ही में क्वाट्रो एच मिररलेस 1.35 क्रॉप फैक्टर के साथ एपीएस-एच फव्वोन सेंसर का उपयोग करता है।
225 मिमी² क्षेत्र ओलिंप से चार तिहाई सिस्टम प्रारूप (फसल कारक 2.0)
116 mm² क्षेत्र 1 Nikon CX प्रारूप Nikon 1 श्रृंखला में उपयोग किया जाता है ^[17] और सैमसंग मिनी-एनएक्स श्रृंखला (फसल कारक 2.7)
30 मिमी² क्षेत्र 1/2.3 मूल पेंटाक्स Q (5.6 फसल कारक)। वर्तमान क्यू-सीरीज कैमरों में 4.55 का फसल कारक होता है।

जब पूर्ण-फ़्रेम डिजिटल SLR | पूर्ण-फ़्रेम सेंसर पहली बार प्रस्तुत किए गए थे, तो उत्पादन लागत APS-C सेंसर की लागत से बीस गुना अधिक हो सकती थी। एक पर केवल बीस पूर्ण-फ्रेम सेंसर का उत्पादन किया जा सकता है 8 inches (20 cm) सिलिकॉन बिस्किट , जो 100 या अधिक एपीएस-सी सेंसर फिट होगा, और प्रति घटक संदूषकों के लिए बड़े क्षेत्र के कारण सेमीकंडक्टर डिवाइस निर्माण में महत्वपूर्ण कमी आई है। इसके अतिरिक्त, फुल फ्रेम सेंसर फैब्रिकेशन को मूल रूप से फोटोलिथोग्राफी प्रक्रिया के प्रत्येक चरण के दौरान तीन अलग-अलग एक्सपोज़र की आवश्यकता होती है, जिसके लिए अलग-अलग मास्क और गुणवत्ता नियंत्रण चरणों की आवश्यकता होती है। कैनन ने मध्यवर्ती एपीएस-एच आकार का चयन किया, क्योंकि यह उस समय सबसे बड़ा था जिसे एकल मास्क के साथ प्रतिरूपित किया जा सकता था, जिससे उत्पादन लागत को नियंत्रित करने और पैदावार का प्रबंधन करने में सहायता मिली। ^[18] नए फोटोलिथोग्राफ़ी उपकरण अब पूर्ण-फ़्रेम सेंसर के लिए एकल-पास एक्सपोज़र की अनुमति देते हैं, चूंकि अन्य आकार-संबंधित उत्पादन बाधाएं बहुत समान रहती हैं।

सेमीकंडक्टर निर्माण और प्रसंस्करण की लगातार बदलती बाधाओं के कारण, और क्योंकि कैमरा निर्माता अधिकांशतः तृतीय-पक्ष सेमीकंडक्टर फाउंड्री से सेंसर प्राप्त करते हैं, सेंसर आयामों के लिए समान नाममात्र प्रारूप के भीतर थोड़ा भिन्न होना आम बात है। उदाहरण के लिए, Nikon नोकिया D3 और नोकिया D700 कैमरों के नाममात्र पूर्ण-फ़्रेम सेंसर वास्तव में 36 × 23.9 मिमी मापते हैं, जो 35 मिमी फिल्म के 36 × 24 मिमी फ़्रेम से थोड़ा छोटा है। एक अन्य उदाहरण के रूप में, पेंटाक्स पेंटाक्स K200D के सेंसर (सोनी द्वारा निर्मित) की माप 23.5 × 15.7 मिमी है, जबकि समकालीन पेंटाक्स K20D के सेंसर (सैमसंग टेकविन द्वारा निर्मित) की माप 23.4 × 15.6 मिमी है।

इनमें से अधिकांश छवि संवेदक प्रारूप 35 मिमी फिल्म के 3:2 पहलू अनुपात (छवि) का अनुमान लगाते हैं। फिर से, फोर थर्ड सिस्टम एक उल्लेखनीय अपवाद है, जिसका आस्पेक्ट रेशियो 4:3 है जैसा कि अधिकांश कॉम्पैक्ट डिजिटल कैमरों में देखा जाता है (नीचे देखें)।

छोटे सेंसर

अधिकांश सेंसर कैमरा फोन, कॉम्पैक्ट डिजिटल कैमरा और ब्रिज कैमरा के लिए बनाए जाते हैं। कॉम्पैक्ट कैमरों को लैस करने वाले अधिकांश इमेज सेंसर का आस्पेक्ट रेश्यो (इमेज) 4:3 होता है। यह पहले डिजिटल कैमरों के समय के लोकप्रिय SVGA , XGA , और SXGA डिस्प्ले रिज़ॉल्यूशन के पहलू अनुपात से मेल खाता है, जिससे छवियों को बिना क्रॉप किए सामान्य कंप्यूटर मॉनीटर पर प्रदर्शित किया जा सकता है।

As of December 2010^[update] अधिकांश कॉम्पैक्ट डिजिटल कैमरों में छोटे 1/2.3 सेंसर का उपयोग किया जाता है। ऐसे कैमरों में कैनन पॉवरशॉट SX230 IS, फ़ूजी फाइनपिक्स Z90 और निकॉन कूलपिक्स S9100 सम्मिलित हैं। कुछ पुराने डिजिटल कैमरा (अधिकांशतः 2005-2010 से) और भी छोटे 1/2.5 सेंसर का उपयोग करते थे: इनमें Panasonic लुमिक्स DMC-FS62, Canon पॉवर्शूट SX120 IS, सोनी साइबर - शूट DSC-S700 , और Casio एक्साइलिम EX-Z80 सम्मिलित हैं।

2018 तक एक इंच सेंसर का उपयोग करने वाले हाई-एंड कॉम्पैक्ट कैमरों में कैनन पावरशॉट जी-सीरीज़ (जी3 एक्स से जी9 एक्स), सोनी डीएससी आरएक्स100 सीरीज़, पैनासोनिक लुमिक्स टीजेड100 और पैनासोनिक डीएमसी- सम्मिलित हैं। LX15। कैनन के टॉप मॉडल पॉवर्शूट G1 X Mark III में APS-C सेंसर है।

सितंबर 2011 तक कई वर्षों तक कॉम्पैक्ट डिजिटल और डीएसएलआर कैमरा सेंसर के आकार के बीच एक अंतर उपस्थित था। एक्स अक्ष डिजिटल कैमरों में उपयोग किए जाने वाले सेंसर प्रारूप आकार का एक असतत सेट है, न कि रैखिक माप अक्ष।

अंत में, सोनी के लाइनअप में DSC-RX1 और DSC-RX1R कैमरे हैं, जिनमें एक पूर्ण-फ्रेम सेंसर होता है जो सामान्यतः केवल पेशेवर DSLRs, SLTs और MILCs में उपयोग किया जाता है।

शक्तिशाली ज़ूम उद्देश्यों के आकार की कमी के कारण, अधिकांश वर्तमान ब्रिज कैमरों में 1/2.3 सेंसर होते हैं, जो सामान्य अधिक कॉम्पैक्ट कैमरों में उपयोग किए जाने वाले छोटे होते हैं। चूँकि लेंस का आकार छवि संवेदक के आकार के समानुपाती होता है, छोटे सेंसर मध्यम आकार के लेंस के साथ बड़ी ज़ूम मात्रा को सक्षम करते हैं। 2011 में हाई-एंड ˞फ़ूजीफ़िल्म X-S1 एक बहुत बड़े 2/3 सेंसर से लैस था। 2013-2014 में, Sony (साइबर-शॉट DSC-RX10 ) और Panasonic ( लुमिक्स DMC-FZ1000 ) दोनों ने 1 सेंसर वाले ब्रिज कैमरे का उत्पादन किया।

कैमरा फोन के सेंसर सामान्यतः विशिष्ट कॉम्पैक्ट कैमरों की तुलना में बहुत छोटे होते हैं, जिससे बिजली और ऑप्टिकल घटकों का अधिक लघुकरण होता है। लगभग 1/6 के सेंसर आकार कैमरा फोन, वेबकैम और डिजिटल कैमकॉर्डर में आम हैं। नोकिया N8 का 1/1.83 सेंसर 2011 के अंत में एक फ़ोन में सबसे बड़ा था। नोकिया 808 अपने 41 मिलियन पिक्सेल, 1/1.2 सेंसर के साथ कॉम्पैक्ट कैमरों से आगे निकल गया। ^[19]

मध्यम-प्रारूप डिजिटल सेंसर

समान आयामों के फिल्म प्रारूपों के संदर्भ में व्यावसायिक रूप से उपलब्ध कैमरों में सबसे बड़े डिजिटल सेंसर को मध्यम प्रारूप के रूप में वर्णित किया गया है। चूंकि पारंपरिक माध्यम प्रारूप 120 फिल्म में सामान्यतः 6 सेमी लंबाई के साथ एक तरफ होता है (दूसरा 4.5 से 24 सेमी तक भिन्न होता है), नीचे वर्णित सबसे आम डिजिटल सेंसर आकार लगभग हैं 48 mm × 36 mm (1.9 in × 1.4 in), जो पूर्ण-फ्रेम डिजिटल एसएलआर सेंसर प्रारूप के आकार से लगभग दोगुना है।

उपलब्ध सीसीडी सेंसर में डालसा के साथ फेज वन (कंपनी) का पी65+ डिजिटल बैक सम्मिलित है 53.9 mm × 40.4 mm (2.12 in × 1.59 in) 60.5 मेगापिक्सल वाला सेंसर ^[20]

और Leica कैमरा का S-सिस्टम DSLR a 45 mm × 30 mm (1.8 in × 1.2 in) 37 मेगापिक्सल वाला सेंसर। ^[21] 2010 में, पेंटाक्स ने एक 44 mm × 33 mm (1.7 in × 1.3 in) सीसीडी सेंसर; ^[22] 645 श्रृंखला के बाद के मॉडलों ने समान सेंसर आकार रखा लेकिन सीसीडी को सीएमओएस सेंसर से बदल दिया। 2016 में, हँसेलब्लैड ने X1D की घोषणा की, एक 50MP मध्यम-प्रारूप मिररलेस विनिमेय-लेंस कैमरा कैमरा, जिसमें एक 44 mm × 33 mm (1.7 in × 1.3 in) सीएमओएस सेंसर। ^[23]

2016 के अंत में, फ़ूजीफ़िल्म ने अपने नए फ़ूजीफ़िल्म GFX 50S मीडियम फॉर्मेट, मिररलेस इंटरचेंजेबल-लेंस कैमरा की बाजार में एंट्री की भी घोषणा की। 43.8 mm × 32.9 mm (1.72 in × 1.30 in) CMOS सेंसर और 51.4MP।

^[24]

^[25]

सेंसर स्वरूपों और आकारों की तालिका

सेंसर आकार इंच के संकेतन में व्यक्त किए जाते हैं क्योंकि डिजिटल इमेज सेंसर के लोकप्रिय होने के समय उनका उपयोग वीडियो कैमरा तुबे को बदलने के लिए किया जाता था। सामान्य 1 बाहरी व्यास वाले वृत्ताकार वीडियो कैमरा ट्यूब में विकर्ण पर लगभग 16 मिमी का एक आयताकार फोटो संवेदनशील क्षेत्र होता है, इसलिए 16 मिमी विकर्ण आकार वाला एक डिजिटल सेंसर 1 वीडियो ट्यूब के बराबर होता है। 1 डिजिटल सेंसर के नाम को अधिक उपयुक्त रूप से एक इंच वीडियो कैमरा ट्यूब समतुल्य सेंसर के रूप में पढ़ा जाना चाहिए। वर्तमान डिजिटल छवि संवेदक आकार वर्णनकर्ता वीडियो कैमरा ट्यूब समतुल्यता आकार हैं, न कि संवेदक का वास्तविक आकार। उदाहरण के लिए, 1 सेंसर का विकर्ण माप 16 मिमी है। ^[26] ^[27]

आकार को अधिकांशतः एक इंच के अंश के रूप में व्यक्त किया जाता है, अंश में एक और भाजक में एक दशमलव संख्या होती है। उदाहरण के लिए, 1/2.5 2/5 को एक अंश (गणित) #सिंपल.2C सामान्य.2C या अशिष्ट अंश, या 0.4 को दशमलव संख्या के रूप में परिवर्तित करता है। यह इंच प्रणाली सेंसर के विकर्ण की लंबाई का लगभग 1.5 गुना परिणाम देती है। यह ऑप्टिकल प्रारूप माप वीडियो कैमरा ट्यूब के ग्लास लिफाफे के बाहरी व्यास का जिक्र करते हुए, 1980 के दशक के अंत तक उपयोग किए जाने वाले वीडियो कैमरों के छवि आकार के तरीके पर वापस चला जाता है। द न्यू यॉर्क टाइम्स के डेविड पोग कहते हैं कि वास्तविक सेंसर का आकार कैमरा कंपनियों द्वारा प्रकाशित की तुलना में बहुत छोटा है - लगभग एक तिहाई छोटा। उदाहरण के लिए, 1/2.7 सेंसर का विज्ञापन करने वाले कैमरे में 0.37 के विकर्ण वाला सेंसर नहीं होता है; इसके अतिरिक्त, विकर्ण 0.26 के करीब है। ^[28] ^[29] ^[30] स्वरूपों के अतिरिक्त, इन सेंसर आकारों को अधिकांशतः प्रकार कहा जाता है, जैसे कि 1/2-इंच-प्रकार सीसीडी में।

इंच-आधारित सेंसर प्रारूपों के मानकीकृत न होने के कारण, उनके उपयुक्त आयाम भिन्न हो सकते हैं, लेकिन जो सूचीबद्ध हैं वे विशिष्ट हैं। ^[29] सूचीबद्ध सेंसर क्षेत्र 1000 के एक कारक से अधिक फैले हुए हैं और प्रकाश और छवि रिज़ॉल्यूशन के अधिकतम संभव संग्रह (समान लेंस की गति , अर्थात न्यूनतम एफ-संख्या) के लिए आनुपातिकता (गणित) हैं, लेकिन व्यवहार में छवि रिज़ॉल्यूशन के सीधे आनुपातिक नहीं हैं या अन्य सीमाओं के कारण संकल्प। तुलना देखें। ^[31] ^[32] तुलना के लिए फिल्म प्रारूप आकार भी सम्मिलित हैं। हो सकता है कि फ़ोन या कैमरे के एप्लिकेशन उदाहरण उपयुक्त सेंसर आकार न दिखाएं।

प्रकार	विकर्ण (mm)	चौड़ाई (mm)	लंबाई (mm)	आस्पेक्ट अनुपात	क्षेत्र (mm²)	बंद (क्षेत्र) ^[33]	क्रॉप फैक्टर ^[34]
1/10"	1.60	1.28	0.96	4:3	1.23	-9.46	27.04
1/8"	2.00	1.60	1.20	4:3	1.92	-8.81	21.65
1/6" (Panasonic SDR-H20, SDR-H200)	3.00	2.40	1.80	4:3	4.32	-7.64	14.14
1/4"^[35]	4.50	3.60	2.70	4:3	9.72	-6.47	10.81
1/3.6" (नोकिया लुमिया 720)^[36]	5.00	4.00	3.00	4:3	12.0	-6.17	8.65
1/3.2" (iPhone 5)^[37]	5.68	4.54	3.42	4:3	15.50	-5.80	7.61
1/3.09" Sony EXMOR IMX351^[38]	5.82	4.66	3.5	4:3	16.3	-5.73	7.43
Standard 8 mm film frame	5.94	4.8	3.5	11:8	16.8	-5.68	7.28
1/3" (iPhone 5S, iPhone 6, LG G3^[39])	6.00	4.80	3.60	4:3	17.30	-5.64	7.21
1/2.9" Sony EXMOR IMX322^[40]	6.23	4.98	3.74	4:3	18.63	-5.54	6.92
1/2.7" ˞फ़ूजीफ़िल्म 2800 Zoom	6.72	5.37	4.04	4:3	21.70	-5.32	6.44
Super 8 mm film frame	7.04	5.79	4.01	13:9	23.22	-5.22	6.15
1/2.5" (नोकिया लुमिया 1520, Sony Cyber-shot DSC-T5, iPhone XS^[41])	7.18	5.76	4.29	4:3	24.70	-5.13	6.02
1/2.3" (Pentax Q, Sony Cyber-shot DSC-W330, GoPro HERO3, Panasonic HX-A500, Google Pixel/Pixel+, DJI Phantom 3^[42]/Mavic 2 Zoom^[43]), Nikon P1000/P900	7.66	6.17	4.55	4:3	28.50	-4.94	5.64
1/2.3" Sony Exmor IMX220^[44]	7.87	6.30	4.72	4:3	29.73	-4.86	5.49
1/2" (˞फ़ूजीफ़िल्म HS30EXR, Xiaomi Mi 9, OnePlus 7, Espros EPC 660, DJI Mavic Air 2)	8.00	6.40	4.80	4:3	30.70	-4.81	5.41
1/1.8" (नोकिया N8) (Olympus C-5050, C-5060, C-7070)	8.93	7.18	5.32	4:3	38.20	-4.50	4.84
1/1.7" (Pentax Q7, Canon G10, G15, Huawei P20 Pro, Huawei P30 Pro, Huawei Mate 20 Pro)	9.50	7.60	5.70	4:3	43.30	-4.32	4.55
1/1.6" (˞फ़ूजीफ़िल्म f200exr [1])	10.07	8.08	6.01	4:3	48.56	-4.15	4.30
2/3" (नोकिया लुमिया 1020, ˞फ़ूजीफ़िल्म X10, X20, XF1)	11.00	8.80	6.60	4:3	58.10	-3.89	3.93
1/1.33" (Samsung Galaxy S20 Ultra)^[45]	12	9.6	7.2	4:3	69.12	-3.64	3.58
Standard 16 mm film frame	12.70	10.26	7.49	11:8	76.85	-3.49	3.41
1/1.2" (नोकिया 808 PureView)	13.33	10.67	8.00	4:3	85.33	-3.34	3.24
1/1.12" (Xiaomi Mi 11 Ultra)	14.29	11.43	8.57	4:3	97.96	???	3.03
Blackmagic Pocket Cinema Camera & Blackmagic Studio Camera	14.32	12.48	7.02	16:9	87.6	-3.30	3.02
Super 16 mm film frame	14.54	12.52	7.41	5:3	92.80	-3.22	2.97
1" (Nikon CX, Sony RX100, Sony RX10, Sony ZV1, Samsung NX Mini)	15.86	13.20	8.80	3:2	116	-2.89	2.72
1" Digital Bolex d16	16.00	12.80	9.60	4:3	123	-2.81	2.70
1.1" Sony IMX253^[46]	17.46	14.10	10.30	11:8	145	-2.57	2.47
Blackmagic Cinema Camera EF	18.13	15.81	8.88	16:9	140	-2.62	2.38
Blackmagic Pocket Cinema Camera 4K	21.44	18.96	10	19:10	190	-2.19	2.01
Four Thirds, Micro Four Thirds ("4/3", "m4/3")	21.60	17.30	13	4:3	225	-1.94	2.00
Blackmagic Production Camera/URSA/URSA Mini 4K	24.23	21.12	11.88	16:9	251	-1.78	1.79
1.5" Canon PowerShot G1 X Mark II	23.36	18.70	14	4:3	262	-1.72	1.85
"35mm" 2 Perf Techniscope	23.85	21.95	9.35	7:3	205.23	-2.07	1.81
original Sigma Foveon X3	24.90	20.70	13.80	3:2	286	-1.60	1.74
RED DRAGON 4.5K (RAVEN)	25.50	23.00	10.80	19:9	248.4	-1.80	1.66
"Super 35mm" 2 Perf	26.58	24.89	9.35	8:3	232.7	-1.89	1.62
Canon EF-S, APS-C	26.82	22.30	14.90	3:2	332	-1.38	1.61
Standard 35 mm film frame (movie)	27.20	22.0	16.0	11:8	352	-1.30	1.59
Blackmagic URSA Mini/Pro 4.6K	29	25.34	14.25	16:9	361	-1.26	1.49
APS-C (Sony α, Sony E, Nikon DX, Pentax K, Samsung NX, Fuji X)	28.2–28.4	23.6–23.7	15.60	3:2	368–370	-1.23 to -1.22	1.52–1.54
Super 35 mm film 3 perf	28.48	24.89	13.86	9:5	344.97	-1.32	1.51
RED DRAGON 5K S35	28.9	25.6	13.5	17:9	345.6	-1.32	1.49
Super 35mm film 4 perf	31.11	24.89	18.66	4:3	464	-0.90	1.39
Canon APS-H	33.50	27.90	18.60	3:2	519	-0.74	1.29
ARRI ALEV III (ALEXA SXT, ALEXA MINI, AMIRA), RED HELIUM 8K S35	33.80	29.90	15.77	17:9	471.52	-0.87	1.28
RED DRAGON 6K S35	34.50	30.7	15.8	35:18	485.06	-0.83	1.25
35 mm film full-frame, (Canon EF, Nikon FX, Pentax K-1, Sony α, Sony FE, Leica M)	43.1–43.3	35.8–36	23.9–24	3:2	856–864	0	1.0
ARRI ALEXA LF	44.71	36.70	25.54	13:9	937.32	+0.12	0.96
RED MONSTRO 8K VV, Panavision Millenium DXL2	46.31	40.96	21.60	17:9	884.74	+0.03	0.93
Leica S	54	45	30	3:2	1350	+0.64	0.80
Pentax 645D, हँसेलब्लैड X1D-50c, हँसेलब्लैड H6D-50c, CFV-50c, Fuji GFX 50S ^[47] ^[48]	55	43.8	32.9	4:3	1452	+0.75	0.78
Standard 65/70 mm film frame	57.30	52.48	23.01	7:3	1208	+0.48	0.76
ARRI ALEXA 65	59.86	54.12	25.58	19:9	1384.39	+0.68	0.72
Kodak KAF 39000 CCD^[49]	61.30	49	36.80	4:3	1803	+1.06	0.71
Leaf AFi 10	66.57	56	36	14:9	2016	+1.22	0.65
Medium-format (हँसेलब्लैड H5D-60c, हँसेलब्लैड H6D-100c)^[50]	67.08	53.7	40.2	4:3	2159	+1.32	0.65
Phase One P 65+, IQ160, IQ180	67.40	53.90	40.40	4:3	2178	+1.33	0.64
Medium-format 6×4.5 cm (also called 645 format)	70	42	56	3:4	2352	+1.44	0.614
Medium-format 6×6 cm	79	56	56	1:1	3136	+1.86	0.538
IMAX film frame	87.91	70.41	52.63	4:3	3706	+2.10	0.49
Medium-format 6×7 cm	89.6	70	56	5:4	3920	+2.18	0.469
Medium-format 6×8 cm	94.4	76	56	3:4	4256	+2.30	0.458
Medium-format 6×9 cm	101	84	56	3:2	4704	+2.44	0.43
Large-format film 4×5 inch	150	121	97	5:4	11737	+3.76	0.29
Large-format film 5×7 inch	210	178	127	7:5	22606	+4.71	0.238
Large-format film 8×10 inch	300	254	203	5:4	51562	+5.90	0.143

यह भी देखें

फुल-फ्रेम डिजिटल एसएलआर
डिजिटल कैमरा # सेंसर आकार और देखने का कोण
35 मिमी समतुल्य फोकल लंबाई
फिल्म प्रारूप
डिजिटल बनाम फिल्म फोटोग्राफी
बड़े सेंसर विनिमेय-लेंस वीडियो कैमरों की सूची
डिजिटल कैमरों में प्रयुक्त सेंसर की सूची
देखने का नज़रिया
फसल कारक
देखने के क्षेत्र

नोट्स और संदर्भ

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बाहरी कड़ियाँ

Eric Fossum: Photons to Bits and Beyond: The Science & Technology of Digital, Oct. 13, 2011 (YouTube Video of lecture)
Joseph James: Equivalence at Joseph James Photography
Simon Tindemans: Alternative photographic parameters: a format-independent approach at 21stcenturyshoebox
Compact Camera High ISO modes: Separating the facts from the hype at dpreview.com, May 2007
The best compromise for a compact camera is a sensor with 6 million pixels or better a sensor with a pixel size of >3μm at 6mpixel.org
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श्रेणी: डिजिटल फोटोग्राफी

श्रेणी: छवि संवेदक

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सेंसर का आकार, रिज़ॉल्यूशन और गतिशील रेंज

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सामान्य छवि संवेदक प्रारूप

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