Image sensor format
डिजिटल फोटोग्राफी में, छवि संवेदक प्रारूप छवि संवेदक का आकार और आकार है। डिजिटल कैमरे का छवि संवेदक प्रारूप किसी विशेष संवेदक के साथ उपयोग किए जाने पर किसी विशेष लेंस के देखने के कोण को निर्धारित करता है। चूंकि कई डिजिटल कैमरों में छवि संवेदक पूर्ण-फ्रेम 35 मिमी कैमरों के 24 मिमी × 36 मिमी छवि क्षेत्र से छोटे होते हैं, इसलिए दिए गए फोकल लंबाई का एक लेंस ऐसे कैमरों में देखने का एक संकीर्ण क्षेत्र देता है। संवेदक के आकार को अक्सर इंच में ऑप्टिकल प्रारूप के रूप में व्यक्त किया जाता है। अन्य उपायों का भी उपयोग किया जाता है; नीचे संवेदक प्रारूपों और आकारों की तालिका देखें। 35 मिमी फिल्म कैमरों के लिए उत्पादित लेंस डिजिटल बॉडी पर अच्छी तरह से स्थापित हो सकते हैं, लेकिन 35 मिमी सिस्टम लेंस का बड़ा छवि वृत्त कैमरा बॉडी में अवांछित प्रकाश की अनुमति देता है, और 35 मिमी फिल्म प्रारूप की तुलना में छवि संवेदक का छोटा आकार छवि को क्रॉप करने में परिणाम देता है। इस बाद के प्रभाव को फील्ड-ऑफ-व्यू फसल के रूप में जाना जाता है। प्रारूप आकार अनुपात (35 मिमी फिल्म प्रारूप के सापेक्ष) को फील्ड-ऑफ-व्यू फसल कारक, फसल कारक, लेंस कारक, फोकल-लंबाई रूपांतरण कारक, फोकल-लंबाई गुणक, या लेंस गुणक के रूप में जाना जाता है। संवेदक का आकार और क्षेत्र की गहराई प्रारूपों के बीच तीन संभावित क्षेत्र की गहराई की तुलना पर चर्चा की गई है, जिसमें क्षेत्र की गहराई पर लेख में प्राप्त सूत्रों को लागू किया गया है। तीन कैमरों के क्षेत्र की गहराई समान हो सकती है, या दोनों क्रम में अलग-अलग हो सकती है, जो इस बात पर निर्भर करती है कि तुलना में क्या स्थिर है। एक ही विषय दूरी और दो अलग-अलग प्रारूपों के लिए देखने के कोण के साथ एक तस्वीर को ध्यान में रखते हुएः इसलिए डी. ओ. एफ. निरपेक्ष छिद्र व्यास के विपरीत अनुपात में हैं और। "समान चित्र" मानदंड (समान दृश्य कोण, समान अंतिम आकार तक आवर्धित) के साथ दोनों प्रारूपों के लिए समान पूर्ण छिद्र व्यास का उपयोग करने से क्षेत्र की समान गहराई प्राप्त होती है। यह फसल कारक के अनुपात में एफ-संख्या को व्युत्क्रम रूप से समायोजित करने के बराबर है-छोटे संवेदक के लिए एक छोटा एफ-संख्या (इसका मतलब यह भी है कि, जब शटर की गति को स्थिर रखा जाता है, तो क्षेत्र की गहराई को बराबर करने के लिए आवश्यक एफ-संख्या के समायोजन द्वारा जोखिम को बदल दिया जाता है। लेकिन छिद्र क्षेत्र स्थिर रहता है, इसलिए सभी आकारों के संवेदक विषय से प्रकाश ऊर्जा की समान कुल मात्रा प्राप्त करते हैं। छोटा संवेदक तब फसल कारक के वर्ग द्वारा कम आईएसओ सेटिंग पर काम कर रहा है)। समान दृश्य क्षेत्र, क्षेत्र की समान गहराई, समान छिद्र व्यास और समान एक्सपोजर समय की इस स्थिति को "समतुल्यता" के रूप में जाना जाता है। और, हम एक ही फोटोमेट्रिक एक्सपोजर प्राप्त करने वाले सेंसरों के क्षेत्र की गहराई की तुलना कर सकते हैं-एपर्चर व्यास के बजाय एफ-संख्या तय की गई है-सेंसर उस मामले में एक ही आईएसओ सेटिंग पर काम कर रहे हैं, लेकिन छोटे सेंसर क्षेत्र अनुपात से कम कुल प्रकाश प्राप्त कर रहे हैं। क्षेत्र की गहराई का अनुपात तब यह होता है कि प्रारूप के विशिष्ट आयाम कहाँ और कहाँ हैं, और इस प्रकार संवेदक के बीच सापेक्ष फसल कारक है। यही परिणाम है जो आम राय को जन्म देता है कि छोटे संवेदक बड़े संवेदक की तुलना में क्षेत्र की अधिक गहराई उत्पन्न करते हैं। एक विकल्प यह है कि एक ही लेंस द्वारा दिए गए क्षेत्र की गहराई पर विभिन्न आकार के संवेदक (देखने के कोण को बदलना) के साथ विचार किया जाए। क्षेत्र की गहराई में परिवर्तन उसी अंतिम छवि आकार को प्राप्त करने के लिए एक अलग डिग्री के विस्तार की आवश्यकता से लाया जाता है। इस मामले में क्षेत्र की गहराई का अनुपात बन जाता है। व्यवहार में, यदि एक निश्चित फोकल लंबाई और एक निश्चित छिद्र के साथ एक लेंस का उपयोग किया जाता है और एक बड़े संवेदक की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए एक छवि वृत्त के लिए बनाया जाता है, तो इसके भौतिक गुणों को बदले बिना, छोटे संवेदक आकारों में अनुकूलित किया जाना है, न तो क्षेत्र की गहराई और न ही प्रकाश संग्रह बदल जाएगा। संवेदक आकार, शोर और गतिशील सीमा फोटो प्रतिक्रिया गैर-एकरूपता (पी. आर. एन. यू.) और गहरे शोर भिन्नता पर छूट, जो आंतरिक रूप से संवेदक-आकार पर निर्भर नहीं हैं, एक छवि संवेदक में शोर शॉट शोर, पढ़ने का शोर और काले शोर हैं। एक संवेदक (एस. एन. आर.) का समग्र संकेत और शोर अनुपात, जिसे इलेक्ट्रॉनों में आर. एम. एस. शोर के सापेक्ष संकेत इलेक्ट्रॉनों के रूप में व्यक्त किया जाता है, एक एकल पिक्सेल के पैमाने पर देखा जाता है, जो संकेत इलेक्ट्रॉनों और गहरे इलेक्ट्रॉनों के पॉइसन वितरण से शॉट शोर मानता है, जहां आपतित फोटॉन प्रवाह (एक पिक्सेल के क्षेत्र में प्रति सेकंड फोटॉन) है, क्वांटम दक्षता है, एक्सपोजर समय है, प्रति सेकंड इलेक्ट्रॉनों में पिक्सेल गहरा प्रवाह है और इलेक्ट्रॉनों में पिक्सेल रीड शोर है। इनमें से प्रत्येक शोर की संवेदक के आकार पर अलग-अलग निर्भरता होती है। एक्सपोजर और फोटॉन फ्लक्स छवि संवेदक शोर की तुलना दिए गए निश्चित फोटॉन फ्लक्स प्रति पिक्सेल क्षेत्र (सूत्रों में पी) के लिए सभी प्रारूपों में की जा सकती है; यह विश्लेषण संवेदक क्षेत्र के समानुपाती 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 पूर्ण छिद्र व्यास के लिए उपयोगी है। या इसकी तुलना एक निश्चित फोकल-प्लेन रोशनी के लिए की जा सकती है, जो एक निश्चित एफ-संख्या के अनुरूप है, जिस मामले में पी पिक्सेल क्षेत्र के समानुपाती है, जो संवेदक क्षेत्र से स्वतंत्र है। ऊपर और नीचे दिए गए सूत्रों का मूल्यांकन किसी भी मामले के लिए किया जा सकता है। शॉट शोर उपरोक्त समीकरण में, शॉट शोर एस. एन. आर. द्वारा दिया जाता है। क्वांटम दक्षता के अलावा यह आपतित फोटॉन फ्लक्स और एक्सपोजर समय पर निर्भर करता है, जो एक्सपोजर और संवेदक क्षेत्र के बराबर है; क्योंकि एक्सपोजर एकीकरण समय है जो इमेज प्लेन रोशनी के साथ गुणा किया जाता है, और रोशनी प्रति इकाई क्षेत्र में चमकदार प्रवाह है। इस प्रकार समान एक्सपोजर के लिए, समान क्वांटम दक्षता और पिक्सेल गिनती के दो अलग-अलग आकार के सेंसरों का संकेत और शोर अनुपात (दिए गए अंतिम छवि आकार के लिए) सेंसर क्षेत्र के वर्गमूल (या सेंसर के रैखिक पैमाने कारक) के अनुपात में होगा। यदि एक्सपोजर क्षेत्र की कुछ आवश्यक गहराई (समान शटर गति के साथ) प्राप्त करने की आवश्यकता से बाधित है, तो एक्सपोजर संवेदक क्षेत्र के विपरीत संबंध में होंगे, जिससे दिलचस्प परिणाम उत्पन्न होगा कि यदि क्षेत्र की गहराई एक बाधा है, तो छवि शॉट शोर संवेदक क्षेत्र पर निर्भर नहीं है। समान एफ-नंबर लेंसों के लिए संकेत और शोर का अनुपात पिक्सेल क्षेत्र के वर्गमूल के रूप में या पिक्सेल पिच के साथ रैखिक रूप से बढ़ता है। सेल फोन और डी. एस. एल. आर. के लिए लेंस के लिए विशिष्ट एफ-नंबर एफ/1.5-एफ/2 की समान सीमा में होते हैं, इसलिए छोटे और बड़े सेंसर वाले कैमरों के प्रदर्शन की तुलना करना दिलचस्प है। विशिष्ट पिक्सेल आकार 1.1 माइक्रोन (सैमसंग ए8) वाले एक अच्छे सेल फोन कैमरे में शॉट शोर के कारण एसएनआर 3.7 माइक्रोन पिक्सेल विनिमेय लेंस कैमरे (पैनासोनिक जी85) की तुलना में लगभग 3 गुना और 6 माइक्रोन पूर्ण फ्रेम कैमरे (सोनी ए7 III) की तुलना में 5 गुना खराब होगा। गतिशील सीमा को ध्यान में रखते हुए अंतर और भी प्रमुख हो जाता है। इस प्रकार पिछले 10 वर्षों के दौरान सेल फोन कैमरों में "मेगा पिक्सेल" की संख्या बढ़ाने की प्रवृत्ति छवि की गुणवत्ता में सुधार के प्रयासों की तुलना में "अधिक मेगा पिक्सेल" बेचने की विपणन रणनीति के कारण हुई थी। पढ़ने का शोर संवेदक सरणी में पिक्सेल के लिए रूपांतरण श्रृंखला में सभी इलेक्ट्रॉनिक शोरों का कुल है। फोटॉन शोर के साथ इसकी तुलना करने के लिए, इसे फोटोइलेक्ट्रॉन में इसके समकक्ष के रूप में संदर्भित किया जाना चाहिए, जिसके लिए पिक्सेल के रूपांतरण लाभ द्वारा वोल्ट में मापा जाने वाले शोर के विभाजन की आवश्यकता होती है। यह एक सक्रिय पिक्सेल संवेदक के लिए, रीड ट्रांजिस्टर के इनपुट (गेट) पर वोल्टेज द्वारा दिया जाता है जो उस वोल्टेज को उत्पन्न करने वाले चार्ज से विभाजित होता है। यह कैपेसिटेंस के बाद से रीड ट्रांजिस्टर गेट (और संलग्न फ्लोटिंग डिफ्यूजन) के कैपेसिटेंस का व्युत्क्रम है। इस प्रकार। सामान्य तौर पर पिक्सेल जैसी समतल संरचना के लिए, धारिता क्षेत्र के समानुपाती होती है, इसलिए संवेदक क्षेत्र के साथ पढ़ने का शोर कम होता है, जब तक कि संवेदक क्षेत्र के साथ पिक्सेल क्षेत्र कम होता है, और उस स्केलिंग को समान रूप से पिक्सेल को मापकर किया जाता है। दिए गए संपर्क में पढ़ने वाले शोर के कारण संकेत और शोर के अनुपात को ध्यान में रखते हुए, संकेत पढ़ने वाले शोर के साथ संवेदक क्षेत्र के रूप में मापा जाएगा और इसलिए पढ़ने वाले शोर एसएनआर संवेदक क्षेत्र से अप्रभावित रहेगा। क्षेत्र सीमित स्थिति की गहराई में, बड़े संवेदक का संपर्क संवेदक क्षेत्र के अनुपात में कम हो जाएगा, और इसलिए पढ़ने का शोर एसएनआर भी इसी तरह कम हो जाएगा। डार्क शोर डार्क करंट दो प्रकार के शोर में योगदान देता हैः डार्क ऑफसेट, जो केवल पिक्सेल के बीच आंशिक रूप से सहसंबद्ध है, और डार्क ऑफसेट से जुड़ा शॉट शोर, जो पिक्सेल के बीच असंबंधित है। उपरोक्त सूत्र में केवल शॉट-शोर घटक डी. टी. को शामिल किया गया है, क्योंकि डार्क ऑफसेट के असंबद्ध भाग की भविष्यवाणी करना मुश्किल है, और सहसंबद्ध या औसत भाग को घटाना अपेक्षाकृत आसान है। औसत गहरे प्रवाह में फोटोडायोड के क्षेत्र और रैखिक आयाम दोनों के लिए आनुपातिक योगदान होता है, जिसमें फोटोडायोड के डिजाइन के आधार पर सापेक्ष अनुपात और पैमाने के कारक होते हैं। इस प्रकार सामान्य रूप से संवेदक का गहरा शोर बढ़ने की उम्मीद की जा सकती है जैसे-जैसे संवेदक का आकार बढ़ता है। हालांकि, अधिकांश सेंसरों में सामान्य तापमान पर औसत पिक्सेल डार्क करंट छोटा होता है, जो 50 ई-प्रति सेकंड से कम होता है, इस प्रकार विशिष्ट फोटोग्राफिक एक्सपोजर समय के लिए डार्क करंट और इससे जुड़े शोर को छूट दी जा सकती है। हालाँकि, बहुत लंबे एक्सपोजर समय में, यह एक सीमित कारक हो सकता है। और छोटे या मध्यम एक्सपोजर समय पर भी, डार्क-करंट वितरण में कुछ आउटलायर "हॉट पिक्सेल" के रूप में दिखाई दे सकते हैं। आमतौर पर, खगोलीय छायाचित्रण अनुप्रयोगों के लिए सेंसर को उन स्थितियों में अंधेरे प्रवाह को कम करने के लिए ठंडा किया जाता है जहां एक्सपोजर को कई सैकड़ों सेकंड में मापा जा सकता है। गतिशील सीमा सबसे बड़े और सबसे छोटे रिकॉर्ड करने योग्य संकेत का अनुपात है, सबसे छोटे को आमतौर पर 'शोर तल' द्वारा परिभाषित किया जाता है। छवि संवेदक साहित्य में, शोर तल को रीडआउट शोर के रूप में लिया जाता है, इसलिए (ध्यान दें, पढ़ने का शोर वही मात्रा है जो एस. एन. आर. गणना में संदर्भित है)। संवेदक का आकार और विवर्तन सभी ऑप्टिकल प्रणालियों का संकल्प विवर्तन द्वारा सीमित होता है। विभिन्न आकार के संवेदक का उपयोग करके कैमरों पर विवर्तन के प्रभाव पर विचार करने का एक तरीका मॉड्यूलेशन ट्रांसफर फंक्शन (एम. टी. एफ.) पर विचार करना है। विवर्तन उन कारकों में से एक है जो समग्र प्रणाली एम. टी. एफ. में योगदान करते हैं। अन्य कारक आम तौर पर लेंस के एम. टी. एफ., एंटी-एलियासिंग फिल्टर और सेंसर सैंपलिंग विंडो होते हैं। लेंस एपर्चर के माध्यम से विवर्तन के कारण स्थानिक कट-ऑफ आवृत्ति वह है जहाँ λ प्रणाली से गुजरने वाले प्रकाश की तरंग दैर्ध्य है और N लेंस की f-संख्या है। यदि वह छिद्र गोलाकार है, जैसा कि (लगभग) अधिकांश फोटोग्राफिक छिद्र हैं, तो एम. टी. एफ. को प्रणाली के विवर्तन आधारित कारक एम. टी. एफ. के लिए और उसके लिए दिया जाता है, इसलिए (उसी प्रकाश तरंग दैर्ध्य के लिए) के अनुसार और उसके अनुसार मापा जाएगा। संवेदक के आकार के प्रभाव और अंतिम छवि पर इसके प्रभाव को ध्यान में रखते हुए, देखने के लिए एक ही आकार की छवि प्राप्त करने के लिए आवश्यक विभिन्न आवर्धन को ध्यान में रखा जाना चाहिए, जिसके परिणामस्वरूप एक अतिरिक्त पैमाने का कारक है कि सापेक्ष फसल कारक कहाँ है, जिससे समग्र पैमाने का कारक बनता है। उपरोक्त तीन मामलों को ध्यान में रखते हुएः 'समान चित्र' स्थितियों के लिए, समान दृश्य कोण, विषय दूरी और क्षेत्र की गहराई, तो एफ-संख्या अनुपात में हैं, इसलिए विवर्तन एम. टी. एफ. के लिए पैमाना कारक 1 है, जिससे यह निष्कर्ष निकलता है कि क्षेत्र की दी गई गहराई पर विवर्तन एम. टी. एफ. संवेदक आकार से स्वतंत्र है। 'समान फोटोमेट्रिक एक्सपोजर' और 'समान लेंस' दोनों स्थितियों में, एफ-संख्या नहीं बदली जाती है, और इस प्रकार संवेदक पर स्थानिक कटऑफ और परिणामी एम. टी. एफ. अपरिवर्तित रहता है, जिससे देखी गई छवि में एम. टी. एफ. को आवर्धन के रूप में या फसल कारक के रूप में व्युत्क्रम रूप से मापा जा सकता है। संवेदक प्रारूप और लेंस का आकार यह उम्मीद की जा सकती है कि संवेदक आकारों की एक श्रृंखला के लिए उपयुक्त लेंस का उत्पादन केवल फसल कारक के अनुपात में समान डिजाइनों को मापकर किया जा सकता है। इस तरह का अभ्यास सिद्धांत रूप में एक ही एफ-संख्या और देखने के कोण के साथ एक लेंस का उत्पादन करेगा, जिसका आकार संवेदक फसल कारक के समानुपाती होगा। व्यवहार में, लेंस डिजाइनों की सरल स्केलिंग हमेशा प्राप्त करने योग्य नहीं होती है, जैसे कि विनिर्माण सहिष्णुता की गैर-स्केलेबिलिटी, विभिन्न आकारों के ग्लास लेंसों की संरचनात्मक अखंडता और उपलब्ध विनिर्माण तकनीकों और लागतों के कारण। इसके अलावा, एक छवि में जानकारी की समान पूर्ण मात्रा को बनाए रखने के लिए (जिसे अंतरिक्ष बैंडविड्थ उत्पाद के रूप में मापा जा सकता है) एक छोटे संवेदक के लिए लेंस को अधिक समाधान शक्ति की आवश्यकता होती है। 'टेसर' लेंस के विकास पर नासे द्वारा चर्चा की गई है, और मूल तीन-समूह विन्यास का उपयोग करके प्लेट कैमरों के लिए एफ/6.3 लेंस से इसके परिवर्तन को एफ/2.8.2 मिमी चार-तत्व ऑप्टिक के माध्यम से आठ अत्यंत एसफेरिक सतहों के साथ दिखाया गया है, जो अपने छोटे आकार के कारण आर्थिक रूप से विनिर्माण योग्य है। इसका प्रदर्शन 'सर्वश्रेष्ठ 35 मिमी लेंस से बेहतर है-लेकिन केवल एक बहुत छोटी छवि के लिए'। संक्षेप में, जैसे-जैसे संवेदक का आकार कम होता जाएगा, कम आकार के कारण उपलब्ध विनिर्माण तकनीकों का लाभ उठाने के लिए साथ के लेंस के डिजाइन अक्सर काफी मौलिक रूप से बदल जाएंगे। ऐसे लेंसों की कार्यक्षमता भी इनका लाभ उठा सकती है, जिसमें अत्यधिक ज़ूम रेंज संभव हो जाती है। ये लेंस अक्सर संवेदक के आकार के संबंध में बहुत बड़े होते हैं, लेकिन एक छोटे संवेदक के साथ एक कॉम्पैक्ट पैकेज में फिट किए जा सकते हैं। स्मॉल बॉडी का मतलब है छोटा लेंस और इसका मतलब है छोटा सेंसर, इसलिए स्मार्टफोन को पतला और हल्का रखने के लिए, स्मार्टफोन निर्माता एक छोटे सेंसर का उपयोग करते हैं जो आमतौर पर अधिकांश ब्रिज कैमरों में उपयोग किए जाने वाले 1/2.3 से कम होता है। एक समय में केवल नोकिया 808 प्योरव्यू ने एक 1/1.2 "संवेदक का उपयोग किया था, जो एक 1/2.3" संवेदक के आकार का लगभग तीन गुना था। बड़े संवेदक को बेहतर छवि गुणवत्ता का लाभ होता है, लेकिन संवेदक प्रौद्योगिकी में सुधार के साथ, छोटे संवेदक पहले के बड़े संवेदक के कारनामों को प्राप्त कर सकते हैं। संवेदक प्रौद्योगिकी में ये सुधार स्मार्टफोन निर्माताओं को बजट बिंदु और शूट कैमरों की तुलना में बहुत अधिक छवि गुणवत्ता का त्याग किए बिना 1/4 "के रूप में छोटे छवि संवेदक का उपयोग करने की अनुमति देते हैं। संवेदक का सक्रिय क्षेत्र दृश्य के कैमरा कोण की गणना के लिए संवेदक के सक्रिय क्षेत्र के आकार का उपयोग करना चाहिए। संवेदक के सक्रिय क्षेत्र का तात्पर्य संवेदक 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 संवेदक 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। संवेदक का आकार और छायांकन प्रभाव अर्धचालक छवि संवेदक बड़े छिद्रों पर और छवि क्षेत्र की परिधि पर छायांकन प्रभाव से पीड़ित हो सकते हैं, लेंस की निकास पुतली से एक बिंदु, या पिक्सेल तक प्रक्षेपित प्रकाश शंकु की ज्यामिति के कारण संवेदक सतह पर। कैट्रिस और वैंडेल द्वारा प्रभावों पर विस्तार से चर्चा की गई है। इस चर्चा के संदर्भ में उपरोक्त से सबसे महत्वपूर्ण परिणाम यह है कि दो युग्मित ऑप्टिकल प्रणालियों जैसे कि लेंस की निकास पुतली से पिक्सेल के फोटोरिसेप्टर के बीच प्रकाश ऊर्जा का पूर्ण हस्तांतरण सुनिश्चित करने के लिए वस्तुनिष्ठ लेंस/पिक्सेल प्रणाली की ज्यामितीय सीमा (जिसे एंटेड्यू या लाइट थ्रूपुट के रूप में भी जाना जाता है) माइक्रोलेंस/फोटोरिसेप्टर प्रणाली की ज्यामितीय सीमा से छोटी या उसके बराबर होनी चाहिए। वस्तुनिष्ठ लेंस/पिक्सेल प्रणाली की ज्यामितीय सीमा इस प्रकार दी गई है, जहाँ पिक्सेल की चौड़ाई है और वस्तुनिष्ठ लेंस की एफ-संख्या है। माइक्रोलेंस/फोटोरिसेप्टर प्रणाली की ज्यामितीय सीमा इस प्रकार दी गई है, जहां फोटोरिसेप्टर की चौड़ाई है और माइक्रोलेंस की एफ-संख्या है। तो छायांकन से बचने के लिए, इसलिए यदि, लेंस का रैखिक भराव कारक, तो स्थिति बन जाती है इस प्रकार यदि छायांकन से बचना है तो माइक्रोलेन्स की एफ-संख्या लेने वाले लेंस की एफ-संख्या से कम से कम पिक्सेल के रैखिक भराव कारक के बराबर एक कारक से छोटी होनी चाहिए। माइक्रोलेंस की एफ-संख्या अंततः पिक्सेल की चौड़ाई और सिलिकॉन के ऊपर इसकी ऊंचाई से निर्धारित होती है, जो इसकी फोकल लंबाई निर्धारित करती है। बदले में, यह धातुकरण परतों की ऊंचाई से निर्धारित होता है, जिसे 'स्टैक ऊंचाई' के रूप में भी जाना जाता है। किसी दिए गए स्टैक की ऊंचाई के लिए, पिक्सेल का आकार कम होने पर माइक्रोलेंस की एफ-संख्या बढ़ेगी, और इस प्रकार ऑब्जेक्टिव लेंस की एफ-संख्या बढ़ेगी जिस पर छायांकन होता है। यह प्रभाव व्यवहार में देखा गया है, जैसा कि डीएक्सओमार्क लेख 'एफ-स्टॉप ब्लूज़' में दर्ज किया गया है, पिक्सेल गिनती को बनाए रखने के लिए छोटे सेंसरों में छोटे पिक्सेल होते हैं, जबकि उसी समय सेंसर पर प्रक्षेपित प्रकाश की मात्रा को अधिकतम करने के लिए छोटे ऑब्जेक्टिव लेंस एफ-नंबरों की आवश्यकता होती है। ऊपर चर्चा किए गए प्रभाव का मुकाबला करने के लिए, छोटे प्रारूप पिक्सेल में इंजीनियरिंग डिज़ाइन सुविधाएँ शामिल हैं जो उनके सूक्ष्मताओं की एफ-संख्या में कमी की अनुमति देती हैं। इनमें सरल पिक्सेल डिजाइन शामिल हो सकते हैं जिनके लिए कम धातुकरण की आवश्यकता होती है, पिक्सेल के भीतर अपनी स्पष्ट सतह को माइक्रोलेंस के करीब लाने के लिए 'लाइट पाइप' बनाया जाता है और 'बैक साइड इल्युमिनेशन' जिसमें फोटोडिटेक्टर के पीछे को उजागर करने के लिए वेफर को पतला किया जाता है और माइक्रोलेंस परत को अपनी वायरिंग परतों के साथ सामने की ओर के बजाय सीधे उस सतह पर रखा जाता है। इन स्तरों की सापेक्ष प्रभावशीलता पर एप्टिना द्वारा कुछ विस्तार से चर्चा की गई है। सामान्य छवि संवेदक प्रारूप विनिमेय-लेंस कैमरों के लिए कुछ पेशेवर डीएसएलआर, एसएलटी और दर्पण रहित कैमरों में पूर्ण-फ्रेम संवेदक का उपयोग किया जाता है, जो 35 मिमी फिल्म के फ्रेम के आकार के बराबर होता है। अधिकांश उपभोक्ता स्तर के डीएसएलआर, एसएलटी और दर्पण रहित कैमरे अपेक्षाकृत बड़े सेंसर का उपयोग करते हैं, या तो कुछ हद तक एपीएस-सी फिल्म के फ्रेम के आकार के नीचे, 1.5-1.6 के फसल कारक के साथ; या उससे 30 प्रतिशत छोटे, 2 के फसल कारक के साथ (यह चार तिहाई प्रणाली है, जिसे ओलंपस और पैनासोनिक द्वारा अपनाया गया है)। केवल एक दर्पण रहित मॉडल है जो एक बहुत छोटे संवेदक से सुसज्जित है, जो कॉम्पैक्ट कैमरों का अधिक विशिष्ट हैः पेंटैक्स क्यू7, एक 1/1.7 संवेदक (4.55 फसल कारक) के साथ। नीचे कॉम्पैक्ट डिजिटल कैमरों और कैमरा-फोन अनुभाग से लैस सेंसर देखें। डीएसएलआर/एसएलटी/दर्पण रहित संवेदक प्रारूपों का वर्णन करने के लिए विपणन में कई अलग-अलग शब्दों का उपयोग किया जाता है, जिनमें निम्नलिखित शामिल हैंः 860 मिमी 2 क्षेत्र पूर्ण-फ्रेम डिजिटल एसएलआर प्रारूप, संवेदक आयामों के साथ लगभग 35 मिमी फिल्म (36 × 24 मिमी) के बराबर पेंटैक्स, पैनासोनिक, लाइका, निकॉन, कैनन, सोनी और सिग्मा द्वारा 2018 में आगामी के रूप में घोषित किया गया। 548 मिमी 2 क्षेत्र एपीएस-एच प्रारूप सिग्मा से उच्च अंत दर्पण रहित एसडी क्वाट्रो एच के लिए (फसल कारक 1.35) 370 मिमी 2 क्षेत्र एपीएस-सी मानक प्रारूप निकॉन, पेंटैक्स, सोनी, फुजीफिल्म, सिग्मा से (फसल कारक 1.5) (वास्तविक एपीएस-सी फिल्म बड़ी है, हालांकि।) 330 मिमी 2 क्षेत्र एपीएस-सी कैनन से छोटा प्रारूप (फसल कारक 1.6) 225 मिमी 2 क्षेत्र माइक्रो फोर थर्ड सिस्टम प्रारूप से पैनासोनिक, ओलंपस, ब्लैक मैजिक और पोलरॉइड (फसल कारक 2.0) 43 मिमी 2 क्षेत्र 1/1.7 पेंटैक्स क्यू7 (4.55 फसल कारक) अप्रचलित और उत्पादन से बाहर संवेदक आकारों में शामिल हैंः 548 मिमी 2 क्षेत्र लाइका का एम8 और एम8.2 संवेदक (फसल कारक 1.33)। वर्तमान एम-श्रृंखला संवेदक प्रभावी रूप से पूर्ण-फ्रेम (फसल कारक 1) हैं। 548 मिमी 2 क्षेत्र उच्च गति प्रो-स्तर डीएसएलआर के लिए कैनन का एपीएस-एच प्रारूप (फसल कारक 1.3)। वर्तमान 1डी/5डी-श्रृंखला संवेदक प्रभावी रूप से पूर्ण-फ्रेम (फसल कारक 1) हैं। 370 मिमी 2 क्षेत्र एपीएस-सी फसल कारक 1.5 प्रारूप एप्सन, सैमसंग एनएक्स, कोनिका मिनोल्टा से। सिग्मा एस. डी.-श्रृंखला डी. एस. एल. आर. और डी. पी.-श्रृंखला दर्पण रहित (फसल कारक 1.7) में उपयोग किए जाने वाले 286 मिमी. 2 क्षेत्र फोवियन एक्स. 3 प्रारूप। बाद के मॉडल जैसे कि एस. डी. 1, डी. पी. 2 मेरिल और अधिकांश क्वाट्रो श्रृंखला एक फसल कारक 1.5 फ़ोवियन संवेदक का उपयोग करते हैं; इससे भी हाल ही में क्वाट्रो एच दर्पणहीन 1.35 फसल कारक के साथ एक ए. पी. एस.-एच. फ़ोवियन संवेदक का उपयोग करता है। 225 मि. मी. 2 क्षेत्र चार तिहाई प्रणाली प्रारूप ओलंपस से (फसल कारक 2) 116 मि. मी. 2 क्षेत्र 1 "निकॉन सी. एक्स. प्रारूप निकॉन 1 श्रृंखला और सैमसंग मिनी-एन. एक्स. श्रृंखला (फसल कारक 2.7) 30 मि. मी. 2 क्षेत्र 1/2.3" मूल पेंटैक्स क्यू (5.6 फसल कारक) में उपयोग किया जाता है। वर्तमान क्यू-सीरीज कैमरों में 4.55 का क्रॉप फैक्टर है। जब पूर्ण-फ्रेम संवेदक पहली बार पेश किए गए थे, तो उत्पादन लागत एक एपीएस-सी संवेदक की लागत से बीस गुना अधिक हो सकती थी। सिलिकॉन वेफर पर केवल बीस पूर्ण-फ्रेम सेंसर का उत्पादन किया जा सकता है, जो 100 या अधिक एपीएस-सी सेंसरों में फिट होंगे, और प्रति घटक दूषित पदार्थों के लिए बड़े क्षेत्र के कारण उपज में महत्वपूर्ण कमी आई है। इसके अतिरिक्त, पूर्ण फ्रेम संवेदक निर्माण के लिए मूल रूप से फोटोलिथोग्राफी प्रक्रिया के प्रत्येक चरण के दौरान तीन अलग-अलग एक्सपोजर 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 बनाया जा सकता था, जिससे उत्पादन लागत को नियंत्रित करने और पैदावार का प्रबंधन करने में मदद मिलती थी। नए फोटोलिथोग्राफी उपकरण अब पूर्ण-फ्रेम सेंसर के लिए एकल-पास एक्सपोजर की अनुमति देते हैं, हालांकि अन्य आकार से संबंधित उत्पादन बाधाएं बहुत समान हैं। अर्धचालक निर्माण और प्रसंस्करण की लगातार बदलती बाधाओं के कारण, और क्योंकि कैमरा निर्माता अक्सर तीसरे पक्ष की ढलाई से सेंसर प्राप्त करते हैं, इसलिए एक ही नाममात्र प्रारूप के भीतर सेंसर के आयामों में थोड़ा अंतर होना आम बात है। उदाहरण के लिए, निकॉन डी3 और डी700 कैमरों के नाममात्र पूर्ण-फ्रेम संवेदक वास्तव में 36x23.9 मिमी मापते हैं, जो 35 मिमी फिल्म के 36x24 मिमी फ्रेम से थोड़ा छोटा होता है। एक अन्य उदाहरण के रूप में, पेंटैक्स के200डी का संवेदक (सोनी द्वारा बनाया गया) 23.5x15.7 मिमी मापता है, जबकि समकालीन के20डी का संवेदक (सैमसंग द्वारा बनाया गया) 23.4x15.6 मिमी मापता है। इनमें से अधिकांश छवि संवेदक प्रारूप 35 मिमी फिल्म के 3ः2 पहलू अनुपात का अनुमान लगाते हैं। एक बार फिर, फोर थर्ड सिस्टम एक उल्लेखनीय अपवाद है, जिसका पहलू अनुपात 4:3 है जैसा कि अधिकांश कॉम्पैक्ट डिजिटल कैमरों में देखा जाता है (नीचे देखें)। छोटे संवेदक अधिकांश संवेदक कैमरा फोन, कॉम्पैक्ट डिजिटल कैमरा और ब्रिज कैमरों के लिए बनाए जाते हैं। कॉम्पैक्ट कैमरों से लैस अधिकांश छवि संवेदक का पहलू अनुपात 4:3 होता है। यह पहले डिजिटल कैमरों के समय लोकप्रिय एस. वी. जी. ए., एक्स. जी. ए. और एस. एक्स. जी. ए. प्रदर्शन संकल्पों के पहलू अनुपात से मेल खाता है, जिससे छवियों को बिना फसल के सामान्य मॉनिटर पर प्रदर्शित किया जा सकता है। अधिकांश कॉम्पैक्ट डिजिटल कैमरों में छोटे 1/2.3 "सेंसर का उपयोग किया जाता था। ऐसे कैमरों में कैनन पावरशॉट SX230 IS, फ़ूजी फ़ाइनपिक्स Z90 और निकॉन कूलपिक्स S9100 शामिल हैं। कुछ पुराने डिजिटल कैमरों (ज्यादातर 2005-2010 से) में और भी छोटे 1/2.5 "सेंसर का उपयोग किया जाता हैः इनमें पैनासोनिक ल्यूमिक्स DMC-FS62, कैनन पावरशॉट SX120 IS, सोनी साइबर-शॉट DSC-S700 और Casio Exilim EX-Z80 शामिल हैं। 2018 तक एक इंच सेंसर का उपयोग करने वाले उच्च-स्तरीय कॉम्पैक्ट कैमरों में कैनन पावरशॉट जी-श्रृंखला (जी3 एक्स से जी9 एक्स), सोनी डीएससी आरएक्स100 श्रृंखला, पैनासोनिक ल्यूमिक्स टीजेड100 और पैनासोनिक डीएमसी-एलएक्स15 शामिल हैं। कैनन के शीर्ष मॉडल पावरशॉट जी1 एक्स मार्क III में एपीएस-सी सेंसर है। अंत में, सोनी के पास अपने लाइनअप में डीएससी-आरएक्स1 और डीएससी-आरएक्स1आर कैमरे हैं, जिनमें एक पूर्ण-फ्रेम संवेदक होता है जिसका उपयोग आमतौर पर केवल पेशेवर डीएसएलआर, एसएलटी और एमआईएलसी में किया जाता है। शक्तिशाली ज़ूम उद्देश्यों के आकार की बाधाओं 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 संवेदक मध्यम आकार के लेंस के साथ बड़ी मात्रा में ज़ूम करने में सक्षम होते हैं। 2011 में हाई-एंड फुजीफिल्म एक्स-एस1 को बहुत बड़े 2/3 "सेंसर से लैस किया गया था। 2013-2014 में, सोनी (साइबर-शॉट DSC-RX10) और पैनासोनिक (लुमिक्स DMC-FZ1000) दोनों ने 1 "सेंसर के साथ ब्रिज कैमरों का उत्पादन किया। कैमरा फोन के संवेदक आम तौर पर विशिष्ट कॉम्पैक्ट कैमरों की तुलना में बहुत छोटे होते हैं, जिससे विद्युत और ऑप्टिकल घटकों को अधिक छोटा किया जा सकता है। कैमरा फोन, वेबकैम और डिजिटल कैमकॉर्डर में लगभग 1/6 "के सेंसर आकार आम हैं। नोकिया एन8 का 1/1.83 "संवेदक 2011 के अंत में एक फोन में सबसे बड़ा था। नोकिया 808 ने अपने 41 मिलियन पिक्सल, 1/1.2 "सेंसर के साथ कॉम्पैक्ट कैमरों को पीछे छोड़ दिया है। मध्यम-प्रारूप डिजिटल सेंसर व्यावसायिक रूप से उपलब्ध कैमरों में सबसे बड़े डिजिटल सेंसर को समान आयामों के फिल्म प्रारूपों के संदर्भ में "मध्यम प्रारूप" के रूप में वर्णित किया गया है। हालांकि सबसे आम मध्यम प्रारूप की फिल्म, 120 रोल, चौड़ी है, और आमतौर पर शॉट स्क्वायर है, सबसे आम "मध्यम-प्रारूप" डिजिटल सेंसर आकार लगभग हैं, जो एक पूर्ण-फ्रेम डीएसएलआर सेंसर प्रारूप के आकार से लगभग दोगुना है। उपलब्ध सी. सी. डी. संवेदकों में फेज वन का पी65 + डिजिटल बैक शामिल है जिसमें डाल्सा का संवेदक है जिसमें 60.5 मेगा पिक्सेल है और लाइका का "एस-सिस्टम" डी. एस. एल. आर. 37-मेगा पिक्सेल संवेदक के साथ है। 2010 में, पेंटैक्स ने सी. सी. डी. संवेदक के साथ 40एम. पी. 645डी मध्यम प्रारूप डी. एस. एल. आर. जारी किया; 645 श्रृंखला के बाद के मॉडलों ने समान संवेदक आकार रखा लेकिन सी. सी. डी. को सी. एम. ओ. एस. संवेदक से बदल दिया। 2016 में, Hasselblad ने CMOS संवेदक के साथ एक 50MP मध्यम-प्रारूप दर्पण रहित कैमरा, X1D की घोषणा की। 2016 के अंत में, फुजीफिल्म ने अपने नए फुजीफिल्म जी. एफ. एक्स. 50एस मध्यम प्रारूप की भी घोषणा की, बाजार में दर्पण रहित प्रवेश, एक सी. एम. ओ. एस. संवेदक और 51.4MP के साथ। संवेदक प्रारूपों और आकारों की तालिका संवेदक के आकार को इंच संकेतन में व्यक्त किया जाता है क्योंकि डिजिटल छवि संवेदक के लोकप्रिय होने के समय उनका उपयोग वीडियो कैमरा ट्यूबों को बदलने के लिए किया जाता था। आम 1 "बाहरी व्यास के गोलाकार वीडियो कैमरा ट्यूबों में विकर्ण पर लगभग एक आयताकार फोटो संवेदनशील क्षेत्र होता है, इसलिए विकर्ण आकार वाला एक डिजिटल सेंसर 1" वीडियो ट्यूब के बराबर होता है। 1 "डिजिटल संवेदक के नाम को अधिक सटीक रूप से" एक इंच वीडियो कैमरा ट्यूब समकक्ष "संवेदक 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, एक 1 "संवेदक का विकर्ण माप है। आकारों को अक्सर एक इंच के अंश के रूप में व्यक्त किया जाता है, जिसमें अंश में एक और भाजक में दशमलव संख्या होती है। उदाहरण के लिए, 1/2.5 एक सरल अंश के रूप में 2/5 में परिवर्तित हो जाता है, या दशमलव संख्या के रूप में 0.40। यह "इंच" प्रणाली संवेदक की विकर्ण लंबाई का लगभग डेढ़ गुना परिणाम देती है। यह "ऑप्टिकल प्रारूप" उपाय 1980 के दशक के अंत तक उपयोग किए जाने वाले वीडियो कैमरों के छवि आकार को व्यक्त करने के तरीके से वापस जाता है, जो वीडियो कैमरा ट्यूब के कांच के लिफाफे के बाहरी व्यास का जिक्र करता है। द न्यूयॉर्क टाइम्स के डेविड पॉग का कहना है कि "वास्तविक संवेदक आकार कैमरा कंपनियों द्वारा प्रकाशित की तुलना में बहुत छोटा है-लगभग एक तिहाई छोटा।" उदाहरण के लिए, एक 1/2.7 संवेदक का विज्ञापन करने वाले कैमरे में विकर्ण के साथ एक संवेदक नहीं होता है; इसके बजाय, विकर्ण इसके करीब होता है। "प्रारूप" के बजाय, इन संवेदक आकारों को अक्सर प्रकार कहा जाता है, जैसा कि "1/2-इंच-प्रकार सीसीडी" में होता है। इंच-आधारित संवेदक प्रारूपों को मानकीकृत नहीं किए जाने के कारण, उनके सटीक आयाम भिन्न हो सकते हैं, लेकिन जो सूचीबद्ध हैं वे विशिष्ट हैं। सूचीबद्ध संवेदक क्षेत्र 1000 के कारक से अधिक फैले हुए हैं और प्रकाश और छवि संकल्प के अधिकतम संभव संग्रह (समान लेंस की गति, यानी न्यूनतम एफ-संख्या) के समानुपाती हैं, लेकिन व्यवहार में अन्य सीमाओं के कारण छवि शोर या संकल्प के सीधे आनुपातिक नहीं हैं। तुलना देखें। तुलना के लिए फिल्म प्रारूप आकार भी शामिल किए गए हैं। फोन या कैमरे के अनुप्रयोग उदाहरण सटीक संवेदक आकार नहीं दिखा सकते हैं। फुल-फ्रेम डिजिटल एस. एल. आर. 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 उपयोग किए जाने वाले सेंसर की सूची दृश्य का कोण क्रॉप फैक्टर फील्ड ऑफ व्यू नोट्स और संदर्भ बाहरी लिंक एरिक फॉसमः फोटॉन्स टू बिट्स एंड बियॉन्डः द साइंस एंड टेक्नोलॉजी ऑफ डिजिटल, 13 अक्टूबर, 2011 (व्याख्यान का यूट्यूब वीडियो) जोसेफ जेम्सः जोसेफ जेम्स फोटोग्राफी में समानता साइमन टिंडेमन्सः वैकल्पिक फोटोग्राफिक पैरामीटरः 21वीं सदी के शूबॉक्स कॉम्पैक्ट कैमरा हाई आईएसओ मोड में एक प्रारूप-स्वतंत्र दृष्टिकोणः तथ्यों को dpreview.com, मई 2007 में प्रचार से अलग करना एक कॉम्पैक्ट कैमरे के लिए सबसे अच्छा समझौता है