Πώς λειτουργεί μια ψηφιακή φωτογραφική μηχανή; [Τεχνολογία εξηγείται]

Διαφήμιση

Η ψηφιακή φωτογραφική μηχανή είναι ένα άλλο καλό παράδειγμα μιας τεχνολογίας που θεωρούμε δεδομένη. Επειδή είχαμε κινηματογραφικές κάμερες για τόσο πολύ καιρό, η ιδέα να τραβήξουμε μια εικόνα δεν είναι πλέον θαυματουργή για μας. Έτσι, με τη φυσική εξέλιξη της τεχνολογίας που κάνει την εικόνα όλο και πιο άμεση, φάνηκε όλοι απλά να σκεφτούμε "Φυσικά μπορούμε να κάνουμε ψηφιακές φωτογραφίες" χωρίς να αμφισβητούμε πώς λειτουργεί.

Εκτός από εμένα. Πρέπει να ξέρω πώς λειτουργούν τα πράγματα. Δεν υπάρχει κανένας καλός λόγος γι 'αυτό. Μερικές φορές πρέπει να διαβάσω μια δέσμη τεχνικής ορολογίας, να θέσω πολλές ερωτήσεις και έπειτα να αναφερθώ στην πληροφορία σε κάτι άλλο που καταλαβαίνω, προτού μπορέσω πραγματικά να καταλάβω τι συμβαίνει. Αυτό με κάνει αργό αλλά ανθεκτικό μαθητή. Και πραγματικά ενοχλητικό όταν Jeopardy! είναι ενεργοποιημένη.

Η βασική τεχνολογία της ψηφιακής κάμερας είναι ένας αισθητήρας φωτός και ένα πρόγραμμα. Ο αισθητήρας φωτός συνηθίζεται συνήθως με CCD και το πρόγραμμα είναι ενσωματωμένο στην πλακέτα κυκλώματος της κάμερας. Είδος όπως τα προγράμματα που βοηθούν να φτιάξετε το φούρνο μικροκυμάτων σας ή το iPod σας.

Θα επικεντρωθώ πρώτα στο CCD. Ναι, υπάρχει ένας άλλος τύπος αισθητήρα φωτός που μπορεί να χρησιμοποιηθεί και αυτός είναι ο τύπος CMC ( O emical O xide S ). Οι μηχανισμοί για το πώς κάνουν αυτό που κάνουν διαφέρουν, αλλά οι αρχές είναι οι ίδιες.

Σκεφτείτε το CCD ως ένα πλέγμα εκατομμυρίων τετραγώνων, το καθένα σαν ένα ηλιακό κύτταρο. Γνωρίζετε ότι ένα ηλιακό κύτταρο παίρνει φωτεινή ενέργεια και το μετατρέπει σε ηλεκτρική ενέργεια; Και μάλλον κατάλαβα ότι όσο περισσότερο φως υπάρχει η περισσότερη ενέργεια που κάνει και το αντίστροφο σωστά; Έτσι μπορείτε να δείτε πού πηγαίνουμε με αυτό το όλο θέμα CCD.

Κάθε ένα από αυτά τα μικρά τετράγωνα στο CCD παίρνει φωτεινή ενέργεια και το μετατρέπει σε ηλεκτρική ενέργεια. Κάθε κατάσταση της φωτεινότητας και της έντασης - που παράγει ένα πολύ συγκεκριμένο ηλεκτρικό φορτίο. Αυτές οι χρεώσεις για κάθε μικρό τετράγωνο μεταφέρονται έπειτα μέσω μιας σειράς ηλεκτρονικών, όπου μπορούν να ερμηνευτούν από το υλικολογισμικό. Το firmware ξέρει τι σημαίνει κάθε συγκεκριμένη χρέωση και μεταφράζει σε πληροφορίες που περιλαμβάνουν το χρώμα και άλλες ποιότητες του φωτός που έχει πάρει το CCD.

Αυτή η διαδικασία γίνεται για κάθε ένα από τα τετράγωνα στο πλέγμα του CCD - έτσι τώρα μπορείτε να δείτε το θαύμα που πραγματικά είναι! Τώρα η εικόνα (λογοπαίγνιο προορίζεται) ένα εκατομμύριο τετράγωνα, κάθε ένα διαφορετικό σαν να ήταν κομμάτια παζλ. Το firmware βάζει τα κομμάτια του παζλ μαζί για να σχηματίσουν μια εικόνα που είναι αναγνωρίσιμη στο ανθρώπινο μάτι.

Η διαδικασία της τοποθέτησης είναι πολύ παρόμοια με αυτά που συμβαίνουν με την τηλεόραση ή την οθόνη σας. Αυτό γίνεται χρησιμοποιώντας εικονοστοιχεία. Κάθε εικονοστοιχείο αποτελείται από τρία βασικά χρώματα - κόκκινο, πράσινο και μπλε. Μεταβάλλοντας την ένταση κάθε χρώματος μέσα σε ένα εικονοστοιχείο, η ποικιλία των χρωμάτων που μπορούν να παραχθούν είναι πράγματι εκπληκτική. Αυτό είναι γνωστό ως φίλτρο Bayer.

Βγείτε κοντά στην οθόνη σας - μέχρι το σημείο όπου μπορείτε να δείτε τα εικονοστοιχεία ξεχωριστά. Μην ανησυχείτε, ότι ολόκληρο το πράγμα για να πάει τυφλός από το να κάθεστε πολύ κοντά στην τηλεόραση είναι μια ιστορία των παλιών συζύγων. Εκτός από τα παιδιά μου. Μπορεί να χρειαστείτε μεγεθυντικό φακό. Καλή, ε; Είδατε πώς υπήρχαν περισσότερα πράσινα εικονοστοιχεία από το κόκκινο ή το μπλε; Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι κάποιος κατάλαβε ότι το μάτι δεν είναι τόσο ευαίσθητο στο πράσινο όσο είναι στο κόκκινο ή το μπλε.

Έχω ξεπεράσει. Το επόμενο βήμα είναι για το υλικολογισμικό να καταγράφει τις πληροφορίες που είδε στον ψηφιακό κώδικα. Αυτός ο κωδικός μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ακριβή αναπαραγωγή της εικόνας ξανά και ξανά. Καλέστε μια συνταγή για τη συγκεκριμένη χρονική στιγμή που καταγράψατε. Τώρα, ο κώδικας αυτός μπορεί να μεταβιβαστεί στην οθόνη προβολής της κάμερας ή σε μια οθόνη ή εκτυπωτή που θα αναπαραχθεί.

Και τώρα ξέρετε πώς όλα αυτά λειτουργούν. Ας ελπίσουμε ότι η απόκτηση του μυστηρίου μακριά δεν έχει καταστρέψει την εμπειρία για σας. Ελπίζω να απολαύσατε αυτή την επισκόπηση υψηλού επιπέδου για το πώς λειτουργούν αυτά τα πράγματα.

Είστε ενθουσιώδης ψηφιακή φωτογραφία; Το άρθρο αυτό σας βοήθησε να κατανοήσετε καλύτερα τη διαδικασία; Μοιραστείτε τα ερωτήματά σας μαζί μας στα σχόλια και θα προσπαθήσω να τα απαντήσω.

Φωτογραφική πίστωση: ralphbijker