تبلیغات
کیمیا فیلم - درون یک دوربین دیجیتالی.(قسمت اول)
 
کیمیا فیلم
اندیشه ما اعتماد شما اعتماد شما افتخار ما
بگذارید این‌طور شروع كنیم: شما می‌خواهید یك عكس خانوادگی بگیرید و آن را برای یكی از دوستانتان كه در كشور دیگری زندگی می‌كند ایمیل كنید. برای این‌كار شما مجبورید عكس‌تان را به گونه‌ای تهیه كنید كه از نظر كامپیوتر قابل تشخیص باشد. مطمئنا انتظار ندارید عكس‌تان را جلوی مانیتور كامپیوتر بگیرید تا آن را ببیند و برای دوستتان تعریف كند!


35mm Full-Frame 11.1-Megapixel CMOS Sensor



بیت‌ها و بایت‌ها همان زبان مخصوص كامپیوتر هستند. هر عكس دیجیتالی عملا زنجیره‌ای از صفر و یك محسوب می‌شود كه نقاط رنگی تشكیل دهنده عكس‌ها (پیكسل‌های رنگی) توسط آن‌ها برای كامپیوتر تعریف می‌شوند. همه فرمت‌های خاص عكس، در حقیقت اشكال گوناگون تعریف این نقاط رنگی توسط كامپیوتر به حساب می‌آیند. برای این‌كه یك عكس به این فرمت‌ها تبدیل شود دو‌راه وجود دارد. شما می‌توانید به‌وسیله‌ یكی از همان دوربین‌های قدیمی نگاتیوی یك عكس بگیرید. نگاتیو را به طریقه‌ شیمیایی ظاهر كنید. آن را روی یك كاغذ عكاسی چاپ كنید و سپس توسط یك اسكنر آن را به یك عكس دیجیتالی تبدیل كنید. هرچند كه استفاده از یك اسكنر نگاتیوی جدید می‌تواند مرحله‌ چاپ عكس بر روی كاغذ را حذف كرده و عمل تبدیل را مستقیماً از روی نگاتیو انجام دهد، اما مبنای كار باز هم بر دریافت الگوی نوری بازتابش شده و ضبط مقدار ارزش پیكسلی آن‌ها استوار است.
اما راه دوم این است كه مستقیماً نور بازتابش شده از موضوع را دریافت كرده و مقدار ارزش پیكسلی آن‌ها را بلافاصله و بدون هیچ واسطه‌ای ذخیره كنید و یا به زبان ساده‌تر از یك دوربین دیجیتال استفاده كنید.
اما اصلی‌ترین تفاوت كار بین دوربین‌های دیجیتالی و آنالوگ در همین نكته نهفته است. مثل تمام دوربین‌های آنالوگ قدیمی، دوربین‌های دیجیتالی نیز دارای تعدادی لنز‌ هستند كه می‌توانند نور دریافتی از سوژه را به منظور ایجاد یك تصویر متمركز كنند. اما به جای این‌كه نور متمركز شده روی یك قطعه نگاتیو حساس به نور متمركز گردد، روی قطعه‌ای نیمه هادی تابیده می‌شود كه قابلیت ضبط الكترونیكی نور را داراست. در مرحله‌ بعدی كامپیوتر با تفكیك اطلاعات الكترونیكی دریافتی از این پروسه به داده‌های دیجیتالی، تصاویر را با فرمت‌های گوناگون ذخیره می‌كند. همه‌ قابلیت‌های هیجان‌انگیز دوربین‌های دیجیتالی از همین قابلیت عملكرد مستقیم ناشی می‌شود.
حالا‌ می‌خواهیم ببینیم دوربین‌ها دقیقا چه كاری انجام می‌دهند.

دوربینی بدون فیلم
تفاوت كلیدی بین یك دوربین دیجیتال و یك دوربین نگاتیوی آنالوگ این است كه دوربین‌های دیجیتالی فیلم ندارند و در عوض سنسوری دارند كه می‌تواند تابش نور را به بار الكتریكی تبدیل كند. سنسورهای دیجیتالی اغلب دارای ابعاد بسیار كوچكتری نسبت به نگاتیو‌های 35میلی‌مترهستند. البته اندازه‌های بزرگ‌تری هم ساخته شده‌اند. مثلا‌ً در دوربین CANON EOS -1Ds نوعی حسگر به كار رفته است كه42 x 63 mm می‌باشد و وضوحی برابر1/11مگاپیكسل دارد.

سنسور تصویری به كار رفته در اغلب دوربین‌های دیجیتالی موجود از نوع ‌Charge Coupled Device)CCD) می‌باشد.



البته برخی دوربین‌های ساده‌تر از نوع دوم سنسور‌ها یعنی تكنولوژی Complementary Metal Oxide Semiconductor)CMOS) نیز استفاده می‌كنند. علیرغم بهبود‌هایی كه در سنسور‌های CMOS حاصل شده و احتمالاً می‌تواند در آینده بیشتر مورد استقبال عموم قرار گیرد اما بعید به نظر می‌رسد بتواند به طور كلی در دوربین‌های حرفه‌ای‌تر جانشین سنسور‌های CCD شود. در طول این مقاله ما بیشتر روی فناوری CCD تمركز می‌كنیم. البته برای سادگی كار می‌توانید هر دوی آن‌ها را یكسان فرض كنید. زیرا این دو، از نظر ماهیت عملا یكسان هستند تنها از لحاظ استفاده از نور دریافتی متفاوت از یكدیگر عمل می‌كنند. بنابراین بیشتر چیزهایی كه درباره ‌CCD‌ها یاد می‌گیریم قابل تعمیم به CMOS‌ها نیز هستند.

سنسور‌های نوری مجموعه‌ای متشكل از هزاران ردیف بسیار كوچك از دیود‌های حساس به نور هستند كه می‌توانند فوتون‌های نور را به بار الكتریكی تبدیل كنند. این دیود‌های یك‌سویه را Photosite می‌نامند. هر فوتوسایت به تابش نور حساس است و مسلماً هرچه نور تابیده‌ شده بر آن شدت بیشتری داشته باشد، بار الكتریكی بیشتری در آن انباشته خواهد شد.

در حسگر‌های CCD این بار الكتریكی انباشته شده در هر فوتوسایت به صورت تك به تك و ردیف به ردیف خوانده می‌شود و اصولاً تشخیص مقدار یك بار الكتریكی وابسته به مكان آن در میان دیگر فوتوسایت‌ها می‌باشد. ضمن این‌كه قبل از آن‌كه سنسور نوری بتواند آماده‌ عكسبرداری شود لازم است كه تمام اطلاعات مربوط به عكس قبلی از روی آن به طور كامل خوانده و حذف شود. اما در سنسور‌های CMOS، هر یك از عناصر حساس به نور دارای یك آدرس طولی و عرضی مشخص است و می‌تواند به طور منفرد توسط محور‌های X و Y آدرس‌دهی و خوانده شود. مطلب كمی پیچیده شد؟ بهتر است كمی بیشتر درباره‌ آن بحث كنیم.

CMOS در مقابل CCD
دقیقا از مرحله‌ای كه فوتون‌های نور توسط فوتوسایت‌ها به الكترون تبدیل می‌شوند، تفاوت بین دو نوع حسگر اصلی آشكار می‌شود. مسلماً مرحله‌ بعدی عبارت است از خواندن مقادیر بار انباشته شده در هر سلول و تشخیص یكسل رنگی مربوط به آن. در سنسور‌های CCD بار الكتریكی شارژ شده از یك گوشه‌ سنسور خوانده شده و ردیف به ردیف جلو می‌رود و به طور همزمان یك مبدل آنالوگ به دیجیتال متناوب با تمام مقادیر دریافتی از پیكسل‌ها را به مقادیر دیجیتالی تبدیل می‌كند. اما CMOSها دارای چندین ترانزیستور مختلف در سر راه داده‌ها هستند كه با تقویت و جابه‌جا كردن بار‌های الكتریكی توسط سیم‌های متصل به آن‌ها، مقادیر را جداگانه و تك به تك به پردازشگر ارسال می‌كنند. هرچند كه انعطاف‌پذیری این شیوه به مراتب بالاتر از روش سطر به سطر است و می‌تواند برای كاربرد‌هایی مثل فوكوس خودكار و اندازه‌گیری نور مفید واقع شود. اما عملا سیگنال دریافتی ازCCDها شفاف‌تر می‌باشد. CCDها برای ایجاد قابلیت ارسال بار بدون اعوجاج و تحریف، از یك پروسه‌ صنعتی خاص استفاده می‌كنند و این پروسه روشی را ارایه می‌دهد كه موجب خلق تصاویری بسیار شفاف می‌شود. اصلی‌ترین تفاوت‌های بین سنسورهای CMOS و CCD را می‌توان به این شكل فهرست كرد:‌

● سنسور‌های CCD همانطور كه در بالا گفته شد تصاویری با كیفیت بالاتر و اختلال كمتری به‌وجود می‌آورند. اما به طور تجربی ثابت شده كه سنسور‌های CMOS برای ایجاد نویز و اختلال بسیار مستعد‌ترند.

● از آنجا كه هر پیكسل در سنسور‌های CMOS دارای چندین ترانزیستور مرتبط است كه در كنار آن‌ها قرار می‌گیرد، حساسیت این سنسور‌ها به نور پایین‌تر می‌آید. چرا كه بسیاری از فوتون‌های نور به جای این‌كه با سطح دیودهای نوری برخورد كنند با این ترانزیستورها برخورد كرده و به هدر می‌روند.

● سنسور‌های CCD به مصرف توان بالا معروفند. این سنسور‌ها در مقایسه با سنسورهای CMOS تقریبا 100 مرتبه بیشتر از باتری استفاده می‌كنند.
CCD ها به علت تولید بالاتر، بسیار بیشتر ازCMOS ها مورد تحقیق و بررسی قرار گرفته‌اند و مسلما روش‌های تولید اقتصادی‌تر و با كیفیت‌تری برای آن‌ها ابداع شده است. به همین دلیل می‌توان مشاهده كرد كه اغلب دوربین‌های با كیفیت و مارك‌های معتبر جهان از این سنسور بهره می‌برند.

● از آن‌جا كه تقویت كننده سیگنال‌های نوری در CMOS بلافاصله بعد از هر فوتوسایت قرار دارد بنابراین این نوع حسگر‌ها می‌توانند تصاویر را دو برابر سریع‌تر نسبت بهCCD ها انتقال دهند.

براساس گفته‌های بالا متوجه می‌شوید كهCCD ‌ها بیشترین استفاده را در دوربین‌هایی دارند كه بیشتر بر كیفیت بالاتر تصویر، مقدار بیشتر پیكسل‌های تصویر و حساسیت به نور بالا‌تر تأكید دارند. اما در عوض سنسور‌هایCMOS دارای قیمت كمتر هستند و بیشتر در دوربین‌هایی به كار می‌روند كه از نظر اقتصادی به صرفه بوده و دارای منبع انرژی محدودتری می‌باشند.

وضوح (Resolation)
مقدار جرییاتی كه هر دوربین می‌تواند روی یك تصویر ضبط كند، رزولوشن (وضوح) نامیده می‌شود و توسط واحد پیكسل اندازه‌گیری می‌شود. هرچه وضوح دوربین شما بالاتر باشد مقدار جزییاتی بیشتری را می‌توانید در تصویر خود بگنجانید و هرچه مقدار این جزییات در تصویر بیشتر باشد می‌توانید در هنگام چاپ اندازه آن را بزرگتر كنید بدون آن‌كه تصویر شما محو یا دندانه‌‌دندانه شود. انواع وضوح‌های دوربین‌ها این‌گونه است:

256x256 پیكسل: این اندازه وضوح روی دوربین‌های بسیار ارزان قیمت دیده می‌شود و بسیار ناچیز تر از آن است كه برای چاپ مورد استفاده قرار گیرد. وضوح نمایشگر برخی از گوشی‌های موبایل در همین حد است و می‌توان از تصاویری با این خصوصیت برای نمایش در آن‌ها استفاده كرد. این وضوح كلاً دربردارنده‌ 65هزار پیكسل است.

640x640 پیكسل: این ابعاد حداقل اندازه وضوح در دوربین‌های واقعی است و بهترین اندازه برای تصاویری است كه می‌خواهید آن‌ها را روی وب قرار داده و یا از طریق اینترنت برای كسی ایمیل كنید. این مقدار وضوح دربردارنده‌ 307000 پیكسل می‌باشد.

1216x912 پیكسل: اگر تصمیم دارید تصاویرتان را در ابعاد معمولی عكس‌های نگاتیوی چاپ كنید این وضوح بهترین انتخاب است. چرا كه اولین نوع وضوح از رده مگاپیكسل محسوب می‌شود و حدودا دارای 000/109/1 پیكسل می‌باشد.

1600x1200 پیكسل: تصاویری با این مشخصات به عنوان تصاویر وضوح بالا محسوب می‌شوند و می‌توانند بدون هیچ مشكلی تا ابعاد 30x40 سانتی‌متر كه بالاترین اندازه پیشنهادی عكاسان برای چاپ نگاتیوهای دوربین‌های 35 میلی‌متری می‌باشد چاپ شوند. این مقدار وضوح دربردارنده‌ حدودا دومیلیون پیكسل رنگی می‌باشد و برای استفاده‌ خانگی بسیار مناسب است. هرچند كه تا به امروز دوربین‌هایی تا وضوح 14میلیون پیكسل نیز ساخته شده است اما پیشنهاد مناسب برای كسانی كه درباره‌ دوربینی مناسب برای كاربردهای خانگی سؤال می كنند یك دوربین دومگاپیكسلی می‌باشد. شما كه نتیجه‌ای بهتر از نتیجه‌ دوربین‌های نگاتیوی معمولی احتیاج ندارید؟

وضوح مناسب برای وب و ایمیل
اگر تنها تصمیم دارید تصاویری برای صفحه وب خانگی یا وبلاگ خودتان تهیه كنید و یا عكس‌های یادگاری برای دوستانتان بفرستید استفاده از وضوح 640x480 مناسب است. ضمن آن‌كه مزیت‌های دیگری نیز دارد كه عبارتند از:‌

● صفحه‌ی وب یا وبلاگ شما به دلیل حجم كم این تصاویر زودتر نمایش داده می‌شود.
● حافظه‌ محدود دوربین‌ها (در انواع معمولی بدون فلاش كارت 8 تا 16 مگابایت) امكان ذخیره‌ تعداد عكس بیشتری را به شما می‌دهد. شاید تا وقتی با دوربینتان به یك مسافرت چند روزه نروید ارزش این مزیت را متوجه نشوید!
● زمان انتقال این تصاویر به كامپیوتر بسیار كمتر خواهد شد. مخصوصا اگر از كابل‌های ارتباطی COM یا ارتباط مادون قرمز به جای پورت‌های USB استفاده می كنید.
● تصاویر گرفته شده حجم كمتری را روی كامپیوترتان اشغال می‌كنند (هرچند كه امروزه برای بیشتر كاربران این مسأله موضوع مهمی نیست).
از طرفی اگر تصمیم دارید تصاویرتان را چاپ كنید قطعاً به دوربینی با وضوح بالا احتیاج خواهید داشت. پس بهتر است كه درباره‌ چاپ بیشتر صحبت كنیم.

وضوح مناسب برای چاپ
فناوری‌های متنوعی در صنعت چاپ و چاپگرها وجود دارد. ما در این‌جا درباره‌ تكنولوژی چاپگر‌های Inkjet یا جوهرافشان صحبت می‌كنیم. شركت‌های سازنده‌ چاپگر‌ها در بیشتر موارد كیفیت چاپگر خود را براساس وضوح چاپ نقاط در واحد اینچ مربع (dpi) تبلیغ می كنند. اما وضوح‌های همسان لزوماً با هم برابر نیستند! زیرا یك پرینتر ممكن است مقدار قطرات جوهر بیشتری را برای نقطه‌ مورد نظر استفاده كند.
به عنوان مثال چاپگرهای ساخت شركت (HP (Hewlett Packard كه از فناوری PhotoREt lll استفاده می‌كنند می‌توانند برای ساختن یك رنگ از تركیب 29 قطره‌ جوهر به ازای هر نقطه استفاده كنند یعنی نهایتاً امكان ساخت 3500 رنگ را دارند. اگرچه این عدد ممكن است به نظر بسیار زیاد باشد اما فراموش نكنید كه بسیاری از دوربین‌ها می‌توانند 8/16 میلیون رنگ را به ازای هر نقطه ذخیره كنند! مسلماً این تعداد رنگ برای ساخت دقیق هر پیكسل رنگی كافی نیست و چاپگر‌ها مجبورند تركیبی از رنگ‌ها را به گونه‌ای ایجاد كنند كه وقتی از یك فاصله به آن‌ها نگاه می كنیم پیكسل‌ها یكسان به نظر بیایند

در بسیاری از موارد سؤال می‌شود كه چه چاپگری برای چاپ عكس‌های خانوادگی‌ مناسب است؟ می‌توانیم با یك حساب سر انگشتی مقدار دقیق بالاترین كیفیت چاپگر‌ مورد نظرمان را به‌دست آوریم. به عنوان مثال پرینتر خانگی من دارای وضوح 1200dpi می‌باشد و بالاترین وضوح چاپ مناسب آن 300 پیكسل در اینچ مربع است. بدین معنی كه با یك تصویر 1200x900 من می‌توانم یك تصویر 3x4 اینچی( تقریبا اندازه معمول در ایران كه 9x12 سانتیمتر است) را چاپ كنم. البته در عمل وضوح كمتر از این هم قابل قبول به نظر می‌رسد. شما خودتان هم می‌توانید این مقایسه را انجام دهید. اما فراموش نكنید كه برای به دست آوردن كیفیتی قابل مقایسه با كیفیت فیلم‌های نگاتیوی قدیمی تقریبا به وضوحی بین 150 تا 200 پیكسل به ازای هر اینچ مربع احتیاج دارید.


شركت كداك در سایت اینترنتی خود حداقل وضوح پیشنهادی برای چاپ تصاویر در اندازه‌های مختلف رامطابق جدول 1 ارایه كرده است.
البته جدول 1 به هیچ وجه نفی كننده استفاده از دوربین‌های قوی‌تر برای عكسبرداری عمومی نیست. مسلم است كه در صورتی كه تمام شرایط یكسان باشد، كیفیت چاپ یك عكس 5x7 اینچی با وضوح 6/1 بهتر از چاپ همین عكس با وضوح 8/0 است.

تشخیص رنگ‌ها
متاسفانه باید بگویم كه تمام فوتوسایت‌ها كوررنگی دارند! دانستیم كه فوتوسایت‌ها مراكزی هستند كه با جذب نور، بارالكتریكی تولید می‌كنند. اما این مراكز قدرت تشخیص رنگ‌ها را ندارند و تنها می‌توانند میزان شدت نور تابیده شده را گزارش كنند. بسیاری از حسگرها این مشكل را توسط فیلترهای رنگی حل كرده‌اند. هنگامی كه رنگ‌ها ضبط و ذخیره می‌شوند، می‌توان از آن‌ها برای تركیب و به دست آوردن رنگ‌های دیگر طیف نوركه شما معمولا روی صفحه‌ی مانیتور می‌بینید استفاده كرد. اما این كار چگونه انجام می‌شود؟


چندین راه برای ضبط سه رنگ اصلی تشكیل‌دهنده‌ طیف نوری در دوربین‌های دیجیتالی وجود دارد. دوربین‌هایی كه بالاترین كیفیت را دارند، از سه حسگر جداگانه استفاده می‌كنند كه هر یك دارای یك ----- رنگی جداگانه بر روی خودش است. نور توسط یك تقسیم‌كننده نور(Beam Splitter) كه درون دوربین تعبیه شده به حسگر‌های مختلف فرستاده می‌شود. فرض كنید كه یك لوله‌ آب داریم كه در انتهای آن یك سه راهی وجود دارد و می‌تواند آب ورودی را به مقادیر مساوی تقسیم كرده و از هر یك از سه انشعاب خود بیرون بفرستد. بنابراین هر حسگر تصویری مشابه حسگر دیگر را دریافت می‌كند. اما از آن‌جا كه رنگ فیلتر‌های روی هر حسگر متفاوت است، هر حسگر تنها به یكی از رنگ‌های اصلی واكنش نشان می‌دهد.
مزیت استفاده از این سیستم این است كه هر فوتوسایت حسگر می‌تواند هركدام از سه رنگ تابیده شده را دریافت و ضبط كند. متأسفانه دوربین‌هایی كه از این روش استفاده می كنند نه تنها حجم بیشتری دارند بلكه بسیار گران نیز هستند.

راه دیگر استفاده از تعدادی ----- چرخان با سه رنگ قرمز و آبی و سبز در مقابل تنها یك حسگر است. این ----- هربار كه می‌چرخد روی یكی از رنگ‌ها قرار می‌گیرد و دوربین می‌تواند نور تابیده شده از میان آن ----- را ضبط كند. هنگامی كه هرسه نور تابیده شد، تصاویر حاصل از این سه ----- رنگی با هم تركیب شده و تصور كامل حاصل می‌گردد. هرچند كه در این روش هر پیكسل از تركیب هر سه رنگ حاصل می‌شود اما عملاً نتیجه عكسبرداری از تصاویر چندان واقعی به نظر نمی‌رسد. چرا كه ممكن است تصویر دقیقا همان چیزی نباشد كه در عكس قبلی با یك ----- دیگر ذخیره شده بود. بنابراین چنین دوربین‌های برای عكسبرداری از تصاویر با سرعت حركت زیاد مثلا‌ً مسابقات اتومبیل‌رانی اصلا‌ً مناسب نیستند.

روش دیگری كه در دوربین‌ها استفاده می‌شود روش Interpolation (درون یابی) است.(درون یابی در لغت به معنای محاسبه مقادیر واسط بین دو نقطه است.) این روش یكی از عملی ترین و اقتصادی‌ترین روش‌های جدا كردن سه رنگ اصلی از یك عكس منفرد است. برای این كار روی هر یك از فوتوسایت‌ها به طور جداگانه یك ----- رنگی قرار می‌گیرد و در حقیقت حسگر نوری را به یك دسته پیكسل‌های رنگی قرمز و آبی و سبز مبدل می كند. با این كار می‌توان به سادگی با اطلاعات به دست آمده از میانگین مقدار رنگ پیكسل‌های همجوار به تخمین دقیقی از رنگ‌های هر موقعیت مكانی دست یافت. پروسه‌ یافتن مقدار تخمینی رنگ‌های بین دو نقطه‌ رنگی را درون‌یابی می‌نامند. (درباره‌ این روش بیشتر توضیح خواهیم داد . فعلا برای سادگی كار هر یك از فوتوسایت‌ها را به صورت یك پیكسل رنگی قرمز ، آبی یا سبز در نظر بگیرید كه با ترتیب خاصی در كنار هم قرار گرفته‌اند).

----- بایر (Bayer Filter)
الگوی معمول فیلتری كه در قسمت تشخیص رنگ درباره آن صحبت كردیم الگویی به نام ----- بایر است. این الگو روش چیدمان فیلتر‌های رنگی را در حسگر‌های نوری‌ كه به روش درونیابی عمل می‌كنند توجیه می كند. در این الگو روش چیدمان رنگ‌ها به صورت یك در میان قرمز و سبز و در جهت عمود بر آن به صورت یك در میان آبی و سبز می‌باشد. احتمالا می‌پرسید چرا رنگ سبز در هر دو ردیف قرار می‌گیرد؟ در این ----- رنگ سبز به دقیقاً دوبرابر هر رنگ ( و برابر با مقدار هر دورنگ) می‌باشد. زیرا چشم انسان نسبت به این سه رنگ اصلی حساسیت یكسانی ندارد و ضروری است كه اطلاعات رنگی ذخیره شده نسبت به رنگ سبز بیشتر از دو رنگ دیگر باشد. با این كار درك چشم ما از تصویر ضبط شده، تصویری طبیعی‌تر خواهد بود.


مزیت این روش این است كه تنها به یك حسگر نوری احتیاج دارد و ذخیره‌ اطلاعات رنگی (قرمز، سبز و آبی) در یك لحظه ‌و به صورت همزمان اتفاق می‌افتد. این مطلب بدین‌معنی است كه می‌توان دوربین‌هایی بسیار ارزان و كم حجم و كارآمد تهیه كرد كه در بسیاری از موقعیت‌های مكانی كاربرد داشته باشند. خروجی فایل RAW از یك حسگر با ----- بایر یك تصویر شطرنجی از رنگ‌های قرمز و آبی و سبز با شدت‌های مختلف می‌باشد كه برای ایجاد تصویر به مرحله‌ Interpolation می‌رود

فیلمبرداری

بسیاری از دوربین‌های عكاسی به شما امكان فیلمبرداری را نیز می‌دهند. هرچند نباید انتظار داشت كه كیفیت این فیلم‌ها كه در اكثر مواقع در قالب MPEG ذخیره می‌شوند، قابل مقایسه با دوربین‌های فیلمبرداری VHS یا DV باشد اما برای استفاده خانگی چیزی كم از دوربین‌های گوشی‌های موبایل‌های گران‌قیمت جدید ندارند. آن‌ها می‌توانند بسته به حافظه‌ دوربین‌، حدود چند دقیقه فیلم ضبط كنند (البته در صورت اتصال همزمان به كامپیوتر می‌توان زمان آن را افزایش داد) كه وضوحآن معمولاً به بیش از 640x480 نمی‌رسد. در هنگام خرید دوربین توجه كنید كه دوربین‌تان علاوه بر امكان ذخیره‌ تصویر، امكان ذخیره‌ صدا را نیز دارا باشد. دیدن یك فیلم صامت چندان جذاب نخواهد بود.

اگر با دقت نگاهی به این الگوی جداسازی رنگ‌ها بیندازید احتمالا شگفت‌زده خواهید شد كه چگونه از این رنگ‌های اصلی شطرنجی كه به صورت چهار رنگ (دو رنگ سبز و یك قرمز و یك آبی) دریافت می‌شوند، رنگ های حقیقی تصاویر با هاله‌هایی از تغییرات رنگ طبیعی به‌دست می‌آید؟ جواب مسأله در این‌جاست كه دوربین‌های دیجیتالی از یك الگوریتم تبدیل به نام Demosaicing Algorithms استفاده می‌كنند كه می‌تواند این رنگ‌های شطرنجی (یا موزاییكی) جدا از هم را به یك پیكسل رنگی برابر با رنگ حقیقی مبدل كند. در واقع هر یك از این رنگ‌های جداگانه در حقیقت بیش از یك‌بار در بازسازی رنگ‌ها مورد استفاده قرار می گیرند و هر پیكسل رنگی با میانگین گرفتن از میزان شدت و نوع رنگ احاطه‌كننده‌اش، ساخته می‌شود.


دوربین‌های مختلف از راه‌های گوناگون دیگری نیز برای به‌دست آوردن میزان شدت و نوع رنگ‌های دریافتی استفاده می‌كنند. به عنوان مثال یكی از شركت‌های معتبر سازنده دوربین و لنز به نامFoevon ، حسگری ابداع كرده است كه از هر سه ----- آبی، سبز و قرمز بر روی تمام سطح حسگر خود استفاده كرده است. ممكن است تعجب كنید كه چطور یك حسگر می‌تواند هر سه نور رنگی اصلی را كه به سطح آن تابیده می‌شود محاسبه كند. در صورتی‌كه همان‌طور كه گفتیم فوتوسایت‌كور رنگی دارند. تكنولوژی پیشرفته‌ این دوربین كه X3 technology نامیده می‌شود از روش خلاقانه‌ قرار دادن سه تشخیص‌دهنده نور در داخل سیلیكون حسگر استفاده می‌كند و هنگامی كه نورهای آبی، سبز و قرمز به سطح آن تابیده می‌شوند، از آن ‌جایی كه هر یك از آن‌ها دارای قدرت نفوذ مشخصی به داخل سیلیكون حسگر هستند، می‌توانند میزان شدت نور را برای هر یك از این سه رنگ تابیده شده بر سطح فوتوسایت تعیین كنند.
تكنولوژی دیگری كه توسط شركت سونی ابداع شده از یك رنگ Cyan (سبز آبی) به جای یك ردیف از رنگ‌های سبز استفاده می‌كند و یا در برخی دوربین‌ها به جای رنگ‌های (قرمز، سبز، آبی) از چهار رنگ سبزآبی، زرد، سبز و قرمزآبی استفاده می‌شود. اما در هر حال امروزه در اكثر دوربین‌های موجود در بازار از دوربین‌های تك حسگره با فیلتر‌های بایر استفاده می‌شود.

دیجیتالی كردن اطلاعات
تا این‌جا آموختیم كه حسگر چیست و نور تابیده شده به سطح آن چگونه به بار‌های الكتریكی با شدت‌های مختلف تبدیل می‌شود. اما این بار‌های الكتریكی كه توسط حسگر‌ها تولید می‌شوند نمی‌توانند به عنوان علائم دیجیتال مورد استفاده كامپیوتر قرار بگیرند. به منظور دیجیتالی كردن اطلاعات، این سیگنال‌ها باید از میان یك مبدل دیجیتال به آنالوگ (ADC: Analog to Digital Convertor) عبور كنند. در حقیقت عملیات دورن‌یابی نیز پس از همین تبدیل شروع می‌شود.


برای ساده شدن بحث، تصور كنید كه هر كدام از فوتوسایت‌هایی كه درباره‌ آن صحبت كردیم یك سطل آب هستند و فوتون‌های نور را به صورت قطرات بارانی فرض كنید كه به داخل آن‌ها ریخته می‌شوند. همینطور كه دانه‌های باران به داخل سطل ریخته می‌شوند، سطل از آب پر می‌شود (در حقیقت از بار الكتریكی انباشته می‌شود). از آنجا كه مقدار بارش باران به داخل هر یك از این سطل‌ها یكسان نیست، بعضی از آن‌ها پر می‌شوند و بعضی دیگر هم نیمه پر و یا خالی می‌مانند. حالا سطل‌هایی داریم كه دارای مقادیر مختلفی از آب (یا بار الكتریكی) هستند (كه بستگی به روشن‌تر بودن یا تاریك‌تر بودن نور تابیده شده دارد). سپس ACD یا مبدل آنالوگ به دیجیتال، مقدار آب انباشته شده در هر سطل را اندازه‌گیری كرده و اطلاعات به دست آمده را در مبنای باینری یا دو دوئی كه مبنای مورد استفاده كامپیوتر است، گزارش می‌كند. در قسمت بعدی این مقاله، به مسائل مربوط به دیدن تصاویر، ویرایش، لنزها و راهنمای خرید دوربین خواهیم پرداخت.



نوع مطلب :
برچسب ها :


آمار وبلاگ
  • کل بازدید :
  • بازدید امروز :
  • بازدید دیروز :
  • بازدید این ماه :
  • بازدید ماه قبل :
  • تعداد نویسندگان :
  • تعداد کل پست ها :
  • آخرین بازدید :
  • آخرین بروز رسانی :

فال حافظ




استخاره آنلاین با قرآن کریم