اشتراک گذاری, , گوگل پلاس, پینترست,

پرینت

پست شده در:

دوربین های دیجیتال چگونه کار میکنند؟

1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars 2 رای (با یه رای مهمونمون کن)

QR:  دوربین های دیجیتال چگونه کار میکنند؟
تبلیغات:

سلام هنگامی که از فردی بپرسید که دوربین چیست و چگونه کار میکند در اکثر مواقع برای شما از دوربین های قدیمی و آنالوگ صحبت میکنند و مواردی مانند و دیافراگم  و فیلم عکاسی و اتاق تاریک ومحلول ثبوت و… اما در مورد دوربین های دیجیتال و طریقه ی کار آنها و یا اینکه اصلا چه کسی دوربین های دیجیتال رو اختراع کرده چنان بحثی رد و بدل نمیشود به همین دلیل تصمیم گرفتم تا در این مورد مقاله ای تمام و کمال جمع آوری کنم و در اختیار علاقه مندان قرار بدم

دوربین های دیجیتال:

دوربین 360 درجه ی ozo محصول نوکیا
دوربین ۳۶۰ درجه ی ozo محصول نوکیا

دوربین دیجیتال دوربین هایی هستند که برای گرفتن عکس و ذخیره آن بجای فیلم عکاسی از حسگرهای حساس به نور معمولاً از نوع CCD یا CMOS استفاده می‌کند و تصویر گرفته شده توسط سنسور طی چند مرحله به حافظهٔ دوربین برای استفاده فرستاده می‌شود.

تبلیغات:

تاریخچه:

در سال ۱۹۷۵ اولین دوربین دیجیتال جهان توسط استیون ساسون (Steve Sasson) یکی از مهندسان شرکت ایستمن کداک (Eastman Kodak) ساخته شد. این ابزار ۳٫۶ کیلوگرمی می توانست عکس‌های ۰٫۰۱ مگاپیکسلی خود را بر روی یک نوار کاست ضبط کند و نوردهی هر عکس به ۲۳ ثانیه زمان نیاز داشت.

اولین دوربین دیجیتال دنیا
اولین دوربین دیجیتال دنیا

عملکرد:

سنسور های دوربین دیجیتال

گرچه اصول کلی این دوربین‌ها شبیه به دوربین‌های فیلمی هستند، نحوه کار داخل این دوربین‌ها کاملاً متفاوت است. در این دوربین‌ها تصویر توسط یک سنسور CCD یا یک CMOS گرفته می‌شود. CCD بصورت ردیفها و ستونهایی از سنسورهای نقطه‌ای نور هستند که هر چه تعداد این نقاط بیشتر و فشرده تر باشد، تصویر دارای دقت بالاتری است) هر سنسور نور را به ولتاژی متناسب با درخشندگی نور تبدیل کرده و آن را به بخش تبدیل سیگنال‌های آنالوگ به دیجیتال ADC می‌فرستد که در آنجا نوسانات دریافتی از CCD به کدهای مجزای باینری(عددهای مبنای دو بصورت صفر و یک) تبدیل می‌شود. خروجی دیجیتال از ADC به یک پردازنده سیگنال‌های دیجیتال DSP فرستاده می‌شود که کنتراست و جزئیات تصویر در آن تنظیم می‌شود و قبل از فرستادن تصویر به حافظه برای ذخیره تصویر، اطلاعات را به یک فایل فشرده تبدیل می‌کند. هر چه نور درخشنده‌تر باشد، ولتاژ بالاتری تولید شده و در نتیجه پیکسل‌های رایانه‌ای روشن‌تری ایجاد می‌شود. هر چه تعداد این سنسورها که به‌صورت نقطه هستند بیشتر باشد، وضوح تصویر به دست آمده بیشتر است و جزئیات بیشتری از تصویر گرفته می‌شود.

تبلیغات:  

سنسورهای CCD و CMOS

دوربین‌های دیجیتال برای دریافت نور از یک تصویر دیجیتالی،  از سنسورهای مشخصی استفاده می‌کنند که معمولاً CCD (افزاره ی بار جفت ‌شده) یا  CMOS (نیم رسانای اکسید فلزی مکمل) نامیده می‌شوند. هر دو سنسورهای نام‌برده شده در اغلب دوربین‌های دیجیتال استفاده‌شده و ابزاری مناسب برای گرفتن تصاویر دیجیتالی به حساب می‌آیند. سنسورهای CCD و CMOS به طور معمول به اندازه‌ی یک ناخن انگشت بوده و تماماً از سیلیکون ساخته‌شده‌اند. سطح این سنسورها شامل میلیون‌ها دیود فوق‌العاده کوچک است که هر کدام یک پیکسل از تصاویر گرفته‌شده توسط لنز دوربین را ثبت می‌کنند. به طور کلی دیودهای بیشتر بر روی سطح یک دوربین دیجیتال برابر است باکیفیت بهتر تصاویر گرفته‌شده توسط آن دوربین! جالب است بدانید واژه‌ی مگا پیکسل در مشخصات یک دوربین حاکی از تعداد سنسورهای موجود بر روی سطح CCD یا CMOS است.

CCD و CMOS

تفاوت دیجیتال و آنالوگ چیست؟

در فناوری آنالوگ، امواج و یا سیگنال به شکل اولیه ضبط و یا استفاده میشوند. برای مثال در یک دستگاه ضبط صوت آنالوگ سیگنال دریافت شده مستقیما از میکروفون دریافت و به نوار کاست منتقل میشود. صوت شما که از میکروفن دریافت میشود به صورت طبیعی یا همان آنالوگ است و امواج ضبط شده بر روی نوار کاست نیزبه همین صورت (آنالوگ) خواهد بود. این امواج میتواند از روی نوار خوانده و یا تقویت شوند و برای تولید صدا به بلندگو ها فرستاده شوند. واژه انالوگ از واژه یونانی ΑΝΆΛΟΓΟΣ که معنای “نسبی” می دهد گرفته شده است.

 

در فناوری دیجیتال امواج نمونه ای از امواج آنالوگ در یک سری از فواصل میشوند. سپس تبدیل به یک سری اعداد(صفر و یک) میشوند که توانایی ذخیره شدن روی دستگاه های دیجیتالی را خواهند داشت.

در یک سی دی میزان این نمونه سازی ۴۴۰۰۰ نمونه (سیگنال) در هر ثانیه است. به عبارت دیگر ۴۴۰۰۰ شماره در هر ثانیه از یک موسیقی توسط دستگاه خوانده میشود. برای شنیدن موسیقی اعداد به صورت امواج ولتاژ(مستقیم یا متناوب) در می آیند که به صوت اصلی بسیار نزدیک است.

واژه دیجیتال از لغت DIGIT (رقم) ویا DIGITUS (واژه پونانی به معنی انگشت) گرفته شده، بخاطر اینکه از انگشتان برای شمارش استفاده میشود.

تصاویر رنگی در دوربین های دیجیتال:

برای ثبت عکس‌های رنگی، بر روی هر سنسور یک فیلتر نصب می‌شود که اجازه عبور رنگ‌های نوری معینی را می‌دهد. در واقع همه دوربین‌های دیجیتال موجود در زمان حاضرتنها می‌توانند یکی از سه رنگ اصلی را در هر سنسور دریافت کنند و در نتیجه این که تقریبا از سه تا رنگ اصلی دوتای آن دور ریخته می‌شود. برای جبران این موضوع دوربین باید دو رنگ اصلی دیگر را تخمین بزند تا بتواند رنگ کاملی در هر پیکسل به دست آورد. معمول ترین روش برای کار استفاده از آرایه فیلتر رنگ است که یکی از آنها به نام «فیلتر بایر» را در تصویر زیر مشاهده می‌کنید.

فیلتر بایر

فیلتر بایر از ردیف‌های فیلتر سبز-قرمز و سبز-آبی تشکیل شده است. دقت کنید که تعداد سنسورهای سبز در فیلتر بایر دو برابر سنسورهای قرمز و آبی است. دلیل این انتخاب با ساختار چشم و حساسیت بیشتر آن به نور سبز باز می‌گردد. بیشتر بودن تعداد فیلترهای سبز منجر به تولید عکسی با نویز کمتر و جزئیات بیشتر می‌شود.

لازم است بدانید تمام دوربین‌های دیجیتال از فیلتر بایر استفاده نمی‌کنند، اما تا کنون این الگوریتم متداول‌ترین روش بوده است.

 

 

 

 

منابع:ویکی پدیای فارسی,کینگ آی تی,هزار و یک بوم,نوین پندار

تبلیغات:

حمایت از ما

نوشتن مطالب و انتشار اونا یکم سخته از طرفی نگه داری سایت هم هزینه هایی داره(هزینه ی خرید دامنه،هاست،هزینه ی طراحی و...) اگه براتون امکان داره لطفا با پرداخت خودتون مقدار کمی در هزینه های سایت سهیم باشید تا ما هم بتونیم براتون مطالب مفید منتشر کنیم حمایت از ما

نوشته شده توسط علی پژوهی

علی پژوهی هستم متولد سال 1380 مدیر و تنها نوسنده ی نیونش(البته فعلا)

204 posts

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

*

code