Как работает цифровая камера? [Технология объяснила]

Цифровая камера - еще один замечательный пример технологии, которую мы считаем само собой разумеющимся. Поскольку у нас так долго были пленочные камеры, идея захвата изображения для нас уже не чудо. Итак, с естественным развитием технологий, делающих снимки все более и более мгновенными, мы все, казалось, просто отчасти думали, “Конечно, мы можем сделать цифровые фотографии.”?? не спрашивая, как это работает.

Кроме меня. Я должен знать, как все работает. Нет веских причин для этого. Иногда мне приходится читать кучу технических терминов, задавать много вопросов, а затем связывать информацию с чем-то, что я понимаю, прежде чем я действительно могу понять, что происходит. Это делает меня медленным, но упорным учеником. И действительно раздражает когда Jeopardy! находится на.

Основная технология цифровой камеры - это датчик освещенности и программа. Датчик освещенности чаще всего Сharge Сoupled Device (CCD) и программа представляет собой прошивку, которая встроена прямо в плату камеры. Вроде как программы, которые помогают заставить вашу микроволновую печь или iPod работать.

Сначала я сосредоточусь на CCD. Да, есть другой вид датчика света, который можно использовать, и это Сomplimentary Mи другие ОXide Sполупроводник (CMOS) тип. Механика того, как они делают то, что они делают, отличается, но принципы те же.

Думайте о ПЗС как о сетке из миллионов маленьких квадратов, каждый из которых похож на солнечный элемент. Вы знаете, что солнечный элемент берет энергию света и преобразует ее в электрическую энергию, верно? И вы, наверное, поняли, что чем больше света, тем больше энергии он производит, и наоборот, верно? Таким образом, вы можете увидеть, куда мы идем с этой штукой CCD.

Каждый из этих маленьких квадратиков на ПЗС-матрице принимает световую энергию и преобразует ее в электрическую энергию. Каждое состояние света - как яркость и интенсивность - генерирует очень специфический электрический заряд. Эти заряды для каждого маленького квадрата затем передаются через массив электроники туда, где это может быть интерпретировано микропрограммой. Микропрограмма знает, что означает каждый конкретный заряд, и переводит его в информацию, которая включает в себя цвет и другие качества света, который улавливал ПЗС.

Этот процесс выполняется для каждого из квадратов в сетке CCD - так что теперь вы можете увидеть чудо, что это на самом деле! Теперь представьте (каламбур) миллион маленьких квадратов, каждый из которых отличается, как будто они были кусочками головоломки. Прошивка объединяет эти кусочки головоломки, чтобы сформировать изображение, которое будет узнаваемо человеческим глазом..

Процесс его объединения очень похож на то, что происходит с вашим телевизором или монитором. Это делается с использованием пикселей. Каждый пиксель состоит из трех основных цветов - красного, зеленого и синего. Изменяя интенсивность каждого цвета в пикселе, разнообразие цветов, которые могут быть получены, действительно удивительно. Это известно как фильтр Байера.

Подойдите ближе к монитору - до точки, где вы сможете увидеть пиксели по отдельности. Не волнуйтесь, вся эта история о том, чтобы ослепнуть от того, чтобы сидеть слишком близко к телевизору, - это сказка старых жен. За исключением случаев, когда речь идет о моих детях. Вам может понадобиться увеличительное стекло. Аккуратно, а? Вы видели, как было больше зеленых пикселей, чем красных или синих? Это потому, что кто-то понял, что глаз не так чувствителен к зеленому, как к красному или синему.

Я отвлекся. Следующим шагом прошивки является запись информации, которую она увидела, в цифровой код. Этот код можно использовать для точного воспроизведения изображения снова и снова. Назовите это рецептом для того конкретного момента времени, который вы захватили. Теперь этот код можно передать на экран просмотра камеры или на монитор или принтер для воспроизведения..

И теперь вы знаете, как это все работает. Надеюсь, что удаление тайны не испортило вам опыт. Я надеюсь, вам понравился этот обзор высокого уровня того, как эти вещи работают.

Вы любитель цифровых фотографий? Помогла ли вам эта статья лучше понять процесс? Поделитесь своими вопросами с нами в комментариях, и я постараюсь на них ответить.

Кредит Фотографии: ralphbijker