آشنایی با دوربین دیجیتال

آشنایی با دوربین دیجیتال

دوربین دیجیتال یک دستگاه الکترونیکی برای گرفتن عکس و ذخیره ی آن به‌جای فیلم عکاسی از حسگرهای حساس به نور استفاده می‌شود.
تصویر گرفته شده توسط  سنسور طی چند مرحله به حافظه ی دوربین فرستاده می‌شود.

دوربین دیجیتال

دوربین‌های دیجیتال از بسیاری جهات شبیه دوربین‌های فیلمی هستند.
تنها تفاوت مهم و بنیادی آن‌ها در قسمتی است که تصاویر روی آن ثبت می‌شود.
در یک دوربین دیجیتال تصاویر به جای آنکه بر روی سطح فیلم نقش بسته و ثبت شوند، روی یک قطعه الکترونیکی تشکیل می‌شوند
و پس از طی مراحلی به صورت فایل‌های دیجیتال ذخیره شده و قابل رؤیت خواهند بود.

از این عناصر الکترونیک که به آن حسگر با سنسور گفته می‌شود به دو شکل ساخته می‌شوند،
یک نوع آن سیماس CMOS و نوع دیگر آن سی. سی. دی CCD نامیده می‌شود.

تا چند سال پیش انواع حسگرهای سیموس CMOS فقط در دستگاه‌هایی استفاده می شد
که نیاز به کیفیت بالای تصویری نداشتند،
مثل در باز کن های تصویری، دوربین‌های مدار بسته و غیره و علت آن هم ارزان تر بودن آن‌ها و مصرف کمتر انرژی توسط این قطعات بود
و هر جا که نیاز به کبفبت بالاتری بود از سی سی دی ها CCD استفاده می شد.

اما چند سالی است که بعضی از سازندگان با تحولی که در سیموسها CMOS ایجاد کرده‌اند توانسته اند کیفیت های بسیار بالایی از آنها به دست بیاورند
و در حال حاضر در بسیاری از دوربین‌های گران قیمت دیجیتال از CMOS استفاده می کنند.
البته سی سی دی ها هم در ساخت بعضی از دوربین‌های دیجیتال به کار می روند
اما اشکال اصلی آنها گران تر بودن، پرحجم تر بودن و مصرف بیشتر انرژی است.

اما هر دو قطعه سیموس و سی سی دی از واحدهای بسیار کوچکی ساخته شده‌اند که نور را به جریان های الکتریکی تبدیل می کنند.
این واحدهای کوچک را پیکسل می نامند که ترکیبی است از کلمات Picture و Element به معنی تصویر و عنصر.

قدرت تفکیک

این دوربین چند مگاپیکسل است؟ این اولین سوالی است که معمولاً در مورد یک دوربین دیجیتال پرسیده می‌شود.
تعداد پیکسل های موجود در حسگر دوربین دیجیتال قدرت تفکیک نامیده می‌شود
و معمولاً بر حسب مگاپیکسل (میلیون پیکسل) محاسبه می‌شود.

بر خلاف تصور رایج باید بدانید که قدرت تفکیک مهم ترین عامل در کیفیت تصویر یک دوربین دیجیتال نیست.
قدرت تفکیک تنها تعیین کننده اندازه چاپی است که می‌توانیم از یک فایل دیجیتال به دست بیاوریم.
به عبارت دیگر اینکه یک عکس را تا چه اندازه می‌توانیم بزرگ چاپ کنیم.
به‌عنوان مثال عکس‌های یک دوربین ۶ مگاپیکسل تا اندازه 30*40 سانتی متر و
یک دوربین 12 مگاپیکسل تا اندازه 100*70 سانتی متر امکان بزرگ شدن تا اندازه مطلوب را دارد.
اندازه هر یک از این پیکسل ها بسته به نوع دوربین بین ۴ تا ۸ میکرون است. می بینید که پیکسل ها چقدر کوچک هستند،
به‌عنوان مثال در یک CMOS سیموس که اندازه آن ۲۲× mm۱۵ است ممکن است دوازده میلیون از آن‌ها را جای داد.

شباهت با نور خورشید

میدانید که نور خورشید از سه نور اصلی قرمز، سبز و آبی تشکیل شده است و سایر رنگ ها از ترکیب همین سه رنگ به دست می آیند.
پیکسل های یک حسگر دیجیتال با نظمی خاص هر کدام بخشی از این نورهای رنگی را ثبت می کنند.
بنا به دلایل فنی تعداد پیکسل های حساس به نور سبز دو برابر رنگ های قرمز و آبی است.

پس از ایجاد تصویر بر روی صفحه حساس یا همان حسگر هر کدام از پیکسل ها به نسبت میزان نور و رنگی که دریافت کرده‌اند،
جریان خفیفی ایجاد می کنند که پس از ارسال به یک پردازشگر و اعمال برخی اصلاًحات به صورت یک فایل تصویری ذخیره شده
و در زمان نیاز قابل نمایش خواهند بود.

حسگرها

حسگرهای دیجیتال هم مثل فیلم در اندازه های گوناگونی ساخته می‌شوند.
در دوربین‌های دیجیتالی که مصرف عمومی دارند و به PS معروف اند حسگرها کوچک و در حدود ۸۷۶ میلیمتر هستند
و در دوربین‌های نیمه حرفه‌ای که APS نامیده می‌شوند در حدود ۲۲×۱۵ میلیمتر می باشندد .

در بعضی از انواع حرفه‌ای آن نیز حسگرهایی به اندازه فیلم ۱۳۵ نصب شده است،
که به آنها فول فریم میگویند. فناوری حسگرهای دوربین دیجیتال بسیار پیچیده است و هنوز مراحل تکامل خود را طی می‌کند.

حساسیت و نویز

در عکاسی با فیلم هر چه حساسیت بالاتر برود، کیفیت تصویر کاهش می‌یابد.
در عکاسی دیجیتال هم با بالا رفتن حساسیت تصویر دچار افت کیفی می‌شود. این پدیده را در عکاسی دیجیتال نویز می نامند.
نویز به صورت دانه های رنگی در عکس خودنمایی می‌کند.
این پدیده هنگام عکسبرداری در محیطهای کم نور یا عکسبرداری در شب، به شکل نقاط ریز سفید در عکس پدیدار می‌شود.

وند در حدود ۲۲×۱۵ میلیمتر می باشندد .

در بعضی از انواع حرفه‌ای آن نیز حسگرهایی به اندازه فیلم ۱۳۵ نصب شده است،
که به آنها فول فریم میگویند. فناوری حسگرهای دوربین دیجیتال بسیار پیچیده است و هنوز مراحل تکامل خود را طی می‌کند.