Jak digitální fotoaparát funguje? [Vysvětlená technologie]

Digitální fotoaparát je dalším skvělým příkladem technologie, kterou považujeme za samozřejmost. Protože jsme měli filmové kamery tak dlouho, není pro nás nápad pořízení snímku už tak zázračný. Takže, s přirozeným vývojem technologie, která fotografovala stále více a více, se zdálo, že jsme všichni trochu přemýšleli, “Samozřejmě můžeme pořizovat digitální fotografie.”?? bez pochyb o tom, jak to funguje.

Kromě mě. Musím vědět, jak věci fungují. Není to dobrý důvod. Někdy si musím přečíst spoustu technického žargonu, položit spoustu otázek a pak spojit informace s něčím jiným, čemu rozumím, než budu moci skutečně pochopit, co se děje. To z mě dělá pomalého, ale houževnatého studenta. A opravdu otravné, když je ohroženo! je zapnuto.

Základní technologií digitálního fotoaparátu je světelný senzor a program. Světelný senzor je nejčastěji a Charge Czaplněný Device (CCD) a program je firmware, který je zabudován přímo do desky s obvody fotoaparátu. Něco jako programy, které pomáhají vaší mikrovlnné troubě nebo iPodu fungovat.

Nejprve se zaměřím na CCD. Ano, existuje jiný druh světelného senzoru, který lze použít, a to je Cdoplňující Metal Óxide Semiconductor (CMOS) typ. Mechanika toho, jak dělají to, co dělají, se liší, ale principy jsou stejné.

Myslete na CCD jako na síť miliónů malých čtverců, z nichž každý je jako sluneční článek. Víte, že solární článek bere energii světla a přeměňuje ji na elektrickou energii, že? A pravděpodobně jste si mysleli, že čím více světla je, tím více energie vytváří a naopak, že? Takže vidíte, kam jdeme s touto celou věcí CCD.

Každé z těchto malých čtverců na CCD odebírá světelnou energii a převádí ji na elektrickou energii. Každá podmínka světla - jako je jas a intenzita - vytváří velmi specifický elektrický náboj. Tyto poplatky za každý malý čtverec jsou pak transportovány přes řadu elektroniky, kde mohou být interpretovány firmwarem. Firmware ví, co každý konkrétní náboj znamená, a převádí jej na informace, které obsahují barvu a další vlastnosti světla, které CCD zachytil.

Tento proces se provádí pro každý čtverec v mřížce CCD - takže nyní můžete vidět zázrak, že to opravdu je! Teď si představte (zamýšlená slovní hříčka) milion malých čtverců, každý jiný, jako by to byly dílky. Firmware tyto dílky spojuje do podoby obrazu, který je rozpoznatelný pro lidské oko.

Proces sestavování je velmi podobný tomu, co se děje s vaší televizí nebo monitorem. Dělá to pomocí pixelů. Každý pixel se skládá ze tří základních barev - červené, zelené a modré. Změnou intenzity každé barvy v pixelu je rozmanitost barev, které lze vyrobit, skutečně úžasná. Toto je známé jako Bayerův filtr.

Přibližte se k monitoru - do bodu, kdy můžete jednotlivé pixely vidět samostatně. Nedělejte si starosti, celá ta věc, že ​​oslepnete, když sedíte příliš blízko televizoru, je příběhem starých manželek. Až na moje děti. Možná budete potřebovat lupu. Úhledné, co? Viděli jste, jak existuje více zelených pixelů než červených nebo modrých? Je to proto, že někdo přišel na to, že oko není tak citlivé na zelené, jako na červené nebo modré.

Odbočil jsem. Dalším krokem je, aby firmware zaznamenal informace, které viděl, do digitálního kódu. Tento kód může být použit k přesné reprodukci obrazu znovu a znovu. Říkejte tomu recept na tento konkrétní okamžik, který jste zachytili. Nyní lze tento kód předat na obrazovku zobrazení ve fotoaparátu nebo na monitor nebo tiskárnu, která se má reprodukovat.

A teď víte, jak to funguje. Doufejme, že vám tajemství nezničilo zážitek pro vás. Doufám, že se vám tento přehled na vysoké úrovni, jak tyto věci fungují, těšil.

Jste digitální fotografický nadšenec? Pomohl vám tento článek lépe porozumět procesu? Sdílejte s námi své dotazy v komentářích a pokusím se na ně odpovědět.

Foto Credit: ralphbijker