Sensor Kamera dan Resolusi

Dalam fotografi digital, sensor menjadi komponen utama yang menggantikan tugas film sebagai bagian yang menangkap gambar. Sekeping sensor tersusun atas jutaan rangkaian dioda peka cahaya berukuran sangat kecil yang dinamakan piksel. Banyaknya jumlah piksel pada sensor menunjukkan resolusi yang menentukan seberapa detail sebuah foto bisa dihasilkan. Semakin tinggi resolusi dari sebuah foto maka akan semakin besar ukuran cetak maksimalnya.

Sensor merupakan rangkaian elektronik yang peka cahaya. Setiap piksel pada keping sensor akan merubah intensitas cahaya yang mengenainya menjadi tegangan listrik, dimana piksel yang mendapat cahaya terang akan menghasilkan sinyal listrik tinggi sedangkan piksel yang kurang mendapat cahaya akan mengeluarkan sinyal yang rendah. Tegangan dari sensor ini selanjutnya dirubah menjadi sinyal digital dan siap diproses di tingkat selanjutnya di dalam kamera hingga menghasilkan sebuah gambar. 

Ukuran sensor dan resolusi

Umumnya sensor kamera digital terbagi dalam dua kelompok ukuran, yakni ukuran kecil dan ukuran besar. Sensor dengan ukuran kecil dijumpai di kamera ponsel dan kamera saku hingga kamera prosumer. Sedangkan sensor dengan ukuran besar dijumpai di kamera DSLR. Ukuran sensor ditentukan dari dimensi panjang dan lebar, dan biasanya dijumpai dua macam standar apsek rasio dalam ukuran sensor, yaitu format 4:3 dan format 3:2.

Sensor yang tergolong berukuran kecil diantaranya :

• - Sensor ukuran 1/2.5 inci (5.7 x 4.3 mm)
• - Sensor ukuran 1/1.8 inci (7.2 x 5.3 mm)
• - Sensor ukuran 2/3 inci (11 x 8.8 mm)

Sedangkan sensor dengan ukuran besar diantaranya :

• - Sensor Four Thirds (17 x 13 mm)
• - Sensor APS-C (22 x 15 mm)
• - Sensor APS-H (29 x 19 mm)
• - Sensor Full Frame (50 x 39 mm)

Resolusi sensor sendiri menunjukkan seberapa banyak piksel yang terdapat pada sebuah sensor, dimana kamera modern saat ini umumnya memiliki resolusi sensor yang tinggi yaitu antara 8 mega piksel hingga 24 mega piksel. Sebuah sensor dengan resolusi 10 mega piksel misalnya, memiliki 12 juta piksel yang tersusun dari 4000 piksel horizontal dan 3000 piksel vertikal.

Dalam menjaga persaingan, produsen kamera terus meningkatkan jumlah piksel meski ukuran sensor yang dipakainya tetap sama. Memang pada dasarnya resolusi sensor tidak dibatasi oleh ukuran fisik sensor, sehingga boleh-boleh saja produsen sensor membuat sebuah sensor berukuran kecil namun memiliki resolusi yang tinggi. Demikian juga sebaliknya, ada kalanya sebuah sensor besar memiliki resolusi yang tergolong rendah. Namun dalam mendesain sensor berukuran kecil dengan jumlah piksel yang banyak, proses miniaturisasi yang dilakukan akan menghadapi masalah utama yaitu kecilnya ukuran piksel yang bertugas menangkap cahaya. Resiko ini menyebabkan sensitivitas sensor kecil lebih rendah daripada sensor besar sehingga sensor kecil lebih mudah mengalami noise di ISO tinggi. Maka itu resolusi sensor kecil kini mulai mencapai titik jenuh di 12-14 MP sedangkan resolusi sensor besar bisa dibuat hingga 24 MP.

Pada prinsipnya, resolusi sensor sendiri tidak berhubungan secara langsung dengan kualitas foto. Resolusi sensor lebih tepat digunakan untuk menentukan resolusi maksimal foto yang dihasilkan nantinya. Sebuah foto digital bila dilihat secara detail merupakan mosaik yang dibentuk dari jutaan piksel dimana semakin banyak pikselnya maka semakin detail fotonya. Sebuah foto dengan dimensi 3000 piksel (sisi panjang) dan 2000 piksel (sisi pendek) menandakan foto tersebut memiliki 6 juta piksel (3000 x 2000 piksel) atau disebut 6 mega piksel (6 MP).

Kembali ke urusan cetak mencetak foto, bila ingin mencetak foto dengan ukuran 4R saja, maka dengan hanya memakai kamera resolusi 4 MP saja sebetulnya sudah sangat mencukupi. Namun dengan memiliki kamera yang resolusinya lebih tinggi, kita bisa melakukan pencetakan dengan ukuran yang lebih besar. Selain itu, foto dengan resolusi tinggi memungkinkan kita melakukan cropping secara leluasa dengan tetap menjaga hasil foto setelah cropping masih punya cukup detail.

Pedoman umum ukuran cetak maksimal dari foto digital kurang lebihnya adalah :

• 6 MP   : 12 x 18 inci
• 10 MP : 16 x 24 inci
• 16 MP : 20 x 30 inci
• 24 MP : 24 x 36 inci

Adapun jenis file foto digital yang paling umum adalah berformat JPEG, sementara file RAW adalah file asli dari sensor yang belum mengalami proses pengolahan gambar di dalam kamera. Tidak semua kamera menyediakan format file RAW. File JPEG merupakan file foto hasil proses di dalam kamera mulai dari pengaturan tone, white balance, noise reduction hingga kompresi. Karena adanya kompresi itulah maka file JPEG punya ukuran yang cukup kecil, meski harus dibayar dengan adanya sedikit penurunan kualitas foto bila dibanding dengan file yang tidak dikompres. Pada kamera modern, tersedia pilihan kualitas kompresi file JPEG, biasanya ada tiga tingkatan :

• best/fine            : kompresi rendah, kualitas foto tinggi, tapi ukuran file agak besar
• normal              : kompresi sedang, kualitas foto baik, ukuran file sedang
• basic                : kompresi tinggi, kualitas foto kurang baik, tapi ukuran file kecil

Jenis sensor

Sensor pada kamera digital secara umum terbagi menjadi dua jenis, yaitu :

• sensor CCD
• sensor CMOS

Sensor CCD (Charged Coupled Device) merupakan sensor tipe analog yang telah lama digunakan sebagai sensor kamera digital dan kamera perekam video dan memiliki kualitas hasil foto yang amat baik. Prinsip kerja sensor CCD amat sederhana, karena sensor ini hanya merubah intensitas cahaya yang mengenainya menjadi nilai tegangan yang kemudian diproses menjadi data digital oleh rangkaian Analog to Digital Converter (ADC) pada kamera digital.

Sementara sensor CMOS (Complimentary Metal Oxide Semiconductor) merupakan sensor berteknologi modern yang memiliki transistor di tiap pikselnya. Sensor CMOS dibuat dengan konsep digital-chip sehingga keluaran dari sensor ini sudah dalam bentuk data digital. Jadi kamera dengan sensor CMOS tidak lagi memerlukan rangkaian ADC tersendiri, karena keluaran dari sensor CMOS bisa langsung masuk ke prosesor kamera. Karena mekanisme kerja sensor CMOS lebih sederhana, sensor jenis ini digunakan secara luas di kamera ponsel meski dengan kualitas hasil foto pas-pasan. Seiring dengan kemajuan teknologi, sensor CMOS masa kini sudah mampu menyamai kualitas dari sensor CCD dan telah dipakai di kamera kelas atas seperti DSLR kelas pro. Salah satu keunggulan sensor CMOS adalah bisa dipakai memotret burst dengan frame rate tinggi. 

Dari uraian di atas tampak kalau sensor apapun jenisnya, karena hanya mengubah besaran cahaya menjadi besaran tegangan, sebenarnya hanya mengenali informasi terang gelap saja (atau bisa disebut dengan grayscale). Untuk bisa menangkap informasi warna dari obyek yang difoto, sensor kamera digital perlu dilengkapi dengan sebuah filter warna dengan pola warna dasar RGB (merah, hijau dan biru) yang tersusun dengan pola seperti pada gambar disamping. Kombinasi dari tiga warna dasar ini bisa menghasilkan banyak warna berkat teknik interpolasi yang dilakukan di dalam kamera. 

http://www.focusnusantara.com