Matryce światłoczułe stosowane w aparatach fotograficznych zawierają fotodetektory, które przekształcają sygnał
A. optyczny na ładunek elektryczny.
B. świetlny na srebro metaliczne.
C. cyfrowy na ładunek elektryczny.
D. elektryczny na sygnał świetlny.
Matryca światłoczuła w aparacie cyfrowym, np. CMOS albo CCD, działa tak, że docierający do niej obraz optyczny, czyli światło skupione przez obiektyw, zostaje zamieniony na ładunek elektryczny. Każdy mały element matrycy, potocznie piksel lub sensel, jest fotodetektorem reagującym na liczbę fotonów. Im więcej światła padnie na dany element, tym większy ładunek zostanie zgromadzony. Potem elektronika aparatu odczytuje te ładunki, wzmacnia sygnał, przetwarza go w przetworniku analogowo-cyfrowym i zapisuje jako dane obrazu. Moim zdaniem to jedna z podstawowych rzeczy, które warto rozumieć w fotografii cyfrowej, bo tłumaczy ona skąd biorą się szumy, przepalenia, zakres dynamiczny czy znaczenie czułości ISO. W praktyce dobra ekspozycja polega właśnie na takim dobraniu czasu, przysłony i ISO, żeby matryca zebrała odpowiednią ilość światła, ale bez przepełnienia komórek światłoczułych. To jest zgodne z typową budową aparatów cyfrowych i dobrą praktyką pracy fotografa: najpierw rejestrujemy światło jako sygnał elektryczny, a dopiero później powstaje plik JPEG, TIFF albo RAW.
W aparacie cyfrowym łatwo pomylić kilka różnych procesów, bo w fotografii historycznie występowały zarówno zjawiska chemiczne, jak i elektroniczne. Zamiana światła na srebro metaliczne dotyczy klasycznej fotografii analogowej, gdzie światło oddziałuje na halogenki srebra w emulsji fotograficznej. Po wywołaniu powstaje obraz utworzony m.in. z drobinek srebra. To nie jest jednak opis działania matrycy CMOS ani CCD, bo tam nie ma kliszy, emulsji ani chemicznego wywoływania obrazu. W matrycy mamy półprzewodnikowe fotodiody, które pod wpływem światła generują ładunek elektryczny. Z mojego doświadczenia uczniowie często mieszają te dwa światy, bo oba zaczynają się od światła, ale dalej technologia jest już kompletnie inna.
Mylenie kierunku przetwarzania też jest częstym błędem. Sygnał elektryczny na świetlny zamienia raczej ekran, dioda LED, lampa błyskowa albo projektor, a nie fotodetektor w aparacie. Matryca jest elementem wejściowym układu obrazowania, więc przyjmuje światło, a nie je emituje. Tak samo sygnał cyfrowy nie jest zamieniany bezpośrednio na ładunek elektryczny w senselu matrycy. Dane cyfrowe pojawiają się dopiero po odczycie analogowego ładunku i po pracy przetwornika analogowo-cyfrowego. Najpierw jest obraz optyczny z obiektywu, później ładunek elektryczny w pikselach, następnie sygnał elektroniczny i dopiero na końcu zapis cyfrowy. Ta kolejność jest ważna, bo pomaga zrozumieć jakość zdjęcia, działanie plików RAW oraz ograniczenia sprzętu fotograficznego.
Mylenie kierunku przetwarzania też jest częstym błędem. Sygnał elektryczny na świetlny zamienia raczej ekran, dioda LED, lampa błyskowa albo projektor, a nie fotodetektor w aparacie. Matryca jest elementem wejściowym układu obrazowania, więc przyjmuje światło, a nie je emituje. Tak samo sygnał cyfrowy nie jest zamieniany bezpośrednio na ładunek elektryczny w senselu matrycy. Dane cyfrowe pojawiają się dopiero po odczycie analogowego ładunku i po pracy przetwornika analogowo-cyfrowego. Najpierw jest obraz optyczny z obiektywu, później ładunek elektryczny w pikselach, następnie sygnał elektroniczny i dopiero na końcu zapis cyfrowy. Ta kolejność jest ważna, bo pomaga zrozumieć jakość zdjęcia, działanie plików RAW oraz ograniczenia sprzętu fotograficznego.