دوربین دیجیتال ، دوربینی بدون فیلم

شاید تا به حال اسم دوربین دیجیتال به گوشتان خورده است و ممکن است خبر داشته باشید که قیمت انواع این دوربین هر روز ارزانتر می شود. در عین حال کیفیت و امکانات آن افزایش می یابد. بعضی متخصصان معتقدند که تا سال 2005استفاده از دوربین های دیجیتال به اندازه انواع امروزی دوربین ها عمومی خواهد شد.

کد خبر: ۱۳۵۰۵

دوربین های دیجیتال چطور کار می کنند؛ عکاسی با دوربین دیجیتال بسیار راحت تر از انواع قدیمی است . در این دوربین ها فیلم عکاسی وجود ندارد. به جای فیلم در آنها سنسورهایی وجود دارند که نور را به جریان الکتریکی تبدیل می کنند و سپس این جریان الکتریکی وظیفه ثبت عکس را به عهده می گیرد. این سنسورها 2مدل بسیار رایج دارند که اولی نوعی دیود و دیگری نوعی نیمه هادی است . سنسورهای دیودی ( charge Cupled deviceیا )CCDمجموعه تعدادی از دیودهای حساس به نور است که می توانند با دریافت نوتون ها، یعنی اجزای تشکیل دهنده نور الکترون یا همان جریان الکتریکی تولید کنند. نوع دیگر )Complementary metal oxide Smicondoctor( CMOSنام دارد و بتازگی رایج شده است و احتمالا در آینده بیشتر جای CCDها را خواهد گرفت . در این نوع به جای دیود، نیمه هادیها وظیفه تبدیل نور به جریان الکتریکی را به عهده دارند. پس از این که نور در دیودها یا نیمه هادی ها تبدیل به جریان شد باید مقدار جریانی که از هر سنسور آمده ، اندازه گیری شود. در واقع تصویر با آرایه ای دو بعدی از سنسورها که شامل میلیون ها نقطه کوچک است ، دریافت می شود و به همان تعداد جریان متفاوت تبدیل می شود. در مدلهای دیودی ، این جریان ها به یک تراشه الکترونیکی منتقل می شود و تراشه مقدار جریان تک تک نقاط آرایه را مشخص و به اطلاعات دیجیتال تبدیل می کند (که شامل تعدادی صفر و یک است ) اما در سیستم CMOSتعداد زیادی ترانزیستور جریان ها را تقویت می کند و با مقداری سیم معمولی به پردازنده اصلی می فرستند. در ساخت تراشه دیودی از فناوری خاص و پیشرفته ای استفاده می شود تا از درآمیختن اطلاعات و روی دادن اشتباه جلوگیری شود؛ اما در ساخت CMOSاز همان روش معمول استفاده می شود که البته حسن آن در قیمت کم دستگاه است و در واقع استفاده از CMOSاز زمانی رایج شده است که کاهش قیمت دوربین های دیجیتال مدنظر قرار گرفته است . عکس گرفته شده با دیودها ()CCD، شفاف تر، روشنتر و کیفیت و تعداد نقاط آنها بسیار بیشتر است ؛ اما CMOSعکسهایی با تعداد رنگ کمتر و وضوح پایین تر تهیه می کند که اصلا قابل مقایسه با کیفیت عکسهایی که دوربین های معمولی می گیرند، نیست . گرچه سازندگان آن امیدوارند بتوانند با حفظ همین قیمت کارایی سیستم را بهتر کنند و کیفیت تصاویر را بالا ببرند. چگونه رنگ در دوربین های دیجیتال ثبت می شود؛ آنچه تاکنون گفتیم درباره ثبت نور براساس شدت آن بود. در این سنسورها هرچه شدت نور بالاتر برود، مقدار جریان الکتریکی بیشتر می شود؛ اما متاسفانه هیچکدام از سنسورهایی که تاکنون تولید شده اند، به رنگ حساس نیستند و تنها شدت روشنایی نوری را که به سطحشان برخورد می کند، احساس و ثبت می کنند. بنابراین برای به دست آوردن یک تصویر رنگی چه باید کرد؛ - در اغلب دوربین ها از فیلترهایی برای تبدیل نور ورودی به 3رنگ اصلی تشکیل دهنده آن استفاده می شود. می دانیم که تمام رنگهای نور از 3نور اصلی سبز، قرمز و آبی تشکیل شده اند، بنابراین می توان این 3رنگ را جدا کرد و در موقع لزوم ، مثلا هنگام نمایش روی صفحه تصویر رایانه یا هنگام چاپ عکس دوباره آنها را مخلوط کرد تا عکس رنگی مطلوب دیده شود. برای انجام این کار دوربین های گرانتر که البته کیفیت بالاتری دارند، از 3ردیف سنسور مختلف استفاده می کنند که هرکدام شدت نور مربوط به یک رنگ خاص را ثبت می کنند. یک پخش کننده نور یا Beam Spliterبر سر راه ورودی نور قرار می گیرد تا آن را به سه دسته تقسیم کند. فرض کنید آب از مجرای خاصی وارد یک محیط می شود، سپس از درون چند لوله مجزا پخش و به جهتهای متفاوت راهنمایی می شود. پخش کننده نور هم درست مانند همان لوله ها عمل می کند و نور را به صفحه حساس 3سنسور می رساند و چون بر سر راه هر صفحه یک فیلتر با رنگ آبی ، قرمز و یا سبز وجود دارد، فقط یک رنگ خاص به صفحه مورد نظر می رسد. بنابراین اطلاعات مربوط به هر رنگ در یک صفحه به دست می آید و ذخیره می شود تا در موقع لزوم با یکدیگر مخلوط شوند. البته اغلب دوربین هایی که با این روش کار می کنند حجم زیاد و قیمت بالایی دارند. روش دوم این است که یک صفحه سنسور داشته باشیم که 3فیلتر آبی و قرمز و سبز به ترتیب جلوی آن قرار بگیرند و از آن عبور کنند تا هر لحظه فقط یکی از رنگها به سنسور برسد. در این روش هم سه تصویر با رنگهای متفاوت تشکیل می شود؛ اما مشکل بزرگ این است که این تصاویر در یک لحظه مشخص گرفته نشده اند. بنابراین ممکن است شی ئ حرکت کند و افت کیفیت در عکس پیدا شود. به همین دلیل ، این روش برای دوربین های فیلمبرداری مناسب نیست . موضوع جالب توجه دیگر درباره دوربین ها عدد بزرگی است که به عنوان کیفیت و توانایی تفکیک تصاویر روی دوربین یا در دفترچه آن نوشته می شود و برحسب مگاپیکسل است مثلا 2/1مگاپیکسل . این عدد نشاندهنده تعداد سنسورهایی است که در دوربین وجود دارد. از آنجا که هنگام عکسبرداری ممکن است به بعضی از سنسورها نور کافی نرسد، تصاویر ضبطشده اغلب نقاط کمتری دارند. ممکن است بیشترین دقت تصویرهای این دوربین 1200*1600یعنی 1/92مگاپیکسل باشد. جالب است بدانید که یک فیلم معمولی حدود 36*24میلیمتر مربع اندازه دارد، در حالی که مثلا مساحت 1/3 .CCDمگاپیکسلی فقط 6/6*4/4میلیمتر مربع است . دقت کنید سنسورها چقدر کوچکند که 1/3میلیون آنها در چنین فضای کوچکی جا می شود. روی اغلب دوربین های دیجیتال عکاسی یک LCDوجود دارد که در واقع نشاندهنده کیفیت عکسی است که گرفته اید، چون تصویر روی LCDپس از ثبت اطلاعات به صورت دیجیتال تشکیل می شود و نشاندهنده همان چیزی است که ذخیره خواهد شد. ذخیره کردن اطلاعات در دوربین دیجیتال تا اینجا دیدیم که چطور یک عکس رنگی تولید و به اطلاعات دیجیتال تبدیل می شود و حالا باید بتوان به طریقی این اطلاعات را ذخیره کرد و سپس به رایانه انتقال داد. در دوربین های دیجیتال اولیه انتقال تصاویر به رایانه با کابلی که مستقیم به رایانه متصل می شد، انجام می گرفت . دوربین های جدیدتر هم می توانند اطلاعات خود را از طریق پورتهای موازی یاسری serialیا Parallelیا پورت USBمنتقل کنند؛ اما امروزه داخل هر دوربین دیجیتال یک دیسکت وجود دارد که با نصب درایور مخصوص آن می توان به تصویرهای عکسبرداری شده دسترسی پیدا کرد. تنها نکته باقیمانده درباره ذخیره سازی عکس ها در حافظه فشرده سازی آنهاست . معمولا عکسها به طریق فشرده ذخیره می شوند تا حجم آنها کاهش یابد. برای انجام این کار، روشهای متنوعی وجود دارد که می تواند حتی بیش از 50درصد حجم اطلاعات را کاهش دهد. چطور با یک دوربین دیجیتال عکس بگیریم ؛ حال که دوربین و ساختار آن را شناختیم ، باید یاد بگیریم چطور از مناظر و تصاویر دلخواهمان عکس بگیریم . مهمترین نکته در عکاسی این است که بتوانید نور رسیده به صفحه حساس را کنترل کنید. به طور مثال ، اگر در یک روز آفتابی مقدار زیادی نور به CCDبرسد، تمام سنسورها تقریبا یک جریان الکتریکی تولید می کنند و واضح است که عکسی گرفته نخواهد شد؛ اما مثلا در شب باید مدت زمان بیشتری نور به سنسورها برسد تا بتوانند تصویر را ثبت کنند. تنظیم نور ورودی به داخل دوربین از طریق یک دریچه انجام می شود که مثل مردمک چشم ما کار می کند، یعنی در جای تاریک گشاد و در محل روشن تنگ می شود. عامل دیگر کنترل نور ورودی سرعت شاتر است ؛ یعنی مدت زمانی در حدود دهم یا صدم ثانیه که دیافراگم کنار می رود تا نور به سنسورها برسد و قطع شود. در انواع دوربین های قدیمی شاتر از نوع مکانیکی بود، ولی در دوربین های جدید شاتر هم دیجیتالی کنترل می شود. اصلی ترین قسمت یک دوربین ، عدسی آن است . عدسی ، نور وارد شده را روی فیلم متمرکز می کند. گرچه در اغلب دوربین های دیجیتال تنظیم عدسی به صورت خودکار انجام می شود؛ اما در برخی مدلها این کار به عهده عکاس است . فاصله این عدسی و صفحه حساس (فیلم یا سنسور) فاصله کانونی دوربین نامیده می شود و هرچه اندازه صفحه حساس کوچکتر باشد، این طول کمتر خواهد بود. به همین دلیل است که اغلب دوربین های دیجیتال کوچکتر از انواع قدیمی ترند. دوربین دیجیتال مزایای بی شماری دارد. بجز این که در استفاده از این دوربین هیچ وقت با مشکل نداشتن فیلم مواجه نمی شوید، نیازی به ظهور فیلم و انتظار برای دیدن نتیجه کار ندارید و همان لحظه می توانید عکس را ببینید و در صورت لزوم ، مجددا عکسبرداری کنید. اگر پیش بینی متخصصان درست باشد و قیمت این دوربین ها تا سال 2005آنقدر کم شود که برای عموم قابل استفاده باشد، تحول جدیدی در هنر عکاسی رخ خواهد داد.