حسگرهای دوربین دیجیتال

یک دوربین دیجیتال مانند یک دوربین آنالوگ دارای لنز ، دیافراگم و شاتر است ، ولی در این دوربین ها به جای فیلم عکاسی که تصویر بر آن شکل گرفته و ضبط می شود ، از یک حسگر الکترونیکی که نسبت به نور حساس است ، استفاده می شود .

این حسگر از جنس سیلیکون بوده و بر روی سطح آن که بسیار کوچک است ، هزاران یا میلیون ها دیود حساس به نور در کنار هم قرار گرفته اند . هریک از این دیودها یک جریان الکتریکی با شدت متناسب با میزان نوری که به آن برخورد کرده است ، از خود آزاد می کند . این جریان پس از تقویت به یک دستگاه تبدیل کننده ی سیگنال آنالوگ به دیجیتال وارد شده و در آن به صورت " داده های رقمی "   در می آید .

داده های رقمی  حاصل از جریان های الکتریکی دریافت شده از تمامی سلول های حسگر ، پس از پردازش و فشرده سازی به صورت یک فایل دیجیتال در کارت حافظه ی دوربین ذخیره می شوند . این فایل الکترونیکی که داده های مربوط به تصویر شئ ما را در خود جای داده است ، در واقع یک عکس دیجیتال است . واضح است که هرچه تعداد سلول های حساس به نور حسگر بیشتر باشد ، تصویر از کیفیت و وضوح بیشتری برخوردار خواهد بود .

حسگرها فقط نسبت به شدت جریان حساسیت دارند و هیچ گونه درکی نسبت به نور ندارند ، بنابراین مهندسان طراح این سیستم ها ترفندهایی را برای تولید رنگ در دوربین های دیجیتال بکار گرفته اند .

یکی از این روش ها قرار دادن  فیلتری از یکی از سه رنگ اصلی قرمز ، آبی و سبز ، در مقابل هر یک از سلول های حسگر است . بدین ترتیب سلول ها به سه گروه مجرا تقسیم می شوند و هر گروه تنها اطلاعات مربوط به یکی از سه رنگ را دریافت کرده و از رسیدن دورنگ دیگر به آن جلوگیری به عمل می آید . از روش های دیگر می توان به استفاده از سه حسگر مجزا برای دریافت جداگانه ی رنگ های اصلی اشاره کرد.

انواع حسگر

CCD ٤  یک سطح حساس به نور الکترونیکی است که از هزاران یا میلیون ها سلول تشکیل شده است و در بسیاری از دوربین های دیجیتال از آن برای تولید تصویر کمک می گیرند .

CCD Super این نوع حسگر از جهاتی تکنولوژی پیشرفته تری نسبت به CCD دارد . در این نوع حسگرها سلول های هشت ضلعی در یک آرایش  لانه زنبوری کنار هم قرار گرفته اند و نسبت سطح حساس به غیر حساس را بر روی حسگر به طرز قابل توجهی افزایش داده اند و می توانند  تصویری با قدرت تفکیک بیشتر و اختلال کمتر را بوجود آورند .

CMOS یک تراشه ی الکترونیکی پیشرفته است که علاوه بر حساسیت به نور توانایی پردازش تصاویر دریافتی را نیز دارد . در گذشته حسگر های  CMOS فقط در دوربین های خانگی و یا وب کم ها بکارمی رفتند ولی نسل جدید دوربین های دیجیتال از نمونه ی پیشرفته ی این حسگر ها بهره برده اند .

دوربین هایی که در آن ها از حسگر  CMOS استفاده شده است ؛ ارزان تر ، سبک تر و کم حجم ترند و بدلیل ساختار الکترونیکی ویژه علاوه بر آن که نیاز به انرژی الکتریکی کمتری دارند ، مشکل نور گیری بیش از حد در حسگرهای الکترونیکی در آن ها تا اندازه ای برطرف شده است . در عوض  برخی از حسگر های CCD  از وضوح بالاتری نسبت به آن ها برخودارند

و علاوه بر این بدلیل حساسیت بیشتر CCD ها نسبت به نور ، دوربین هایی که این نوع حسگرها در آن ها بکار رفته اند برای عکاسی در زیر نور شب و فضاهای داخلی مناسب ترند . البته باید همواره به این نکته توجه داشته باشید که بدلیل پیشرفت پرشتاب تکنولوژی دیجیتال ویژگی های قطعاتی که در دوربین های دیجیتال بکار گرفته می شوند به سرعت در حال تغییر است و درنتیجه اطلاعات و دانسته های خود را در مورد آنها باید به طور دائم به روز گردانید . بویژه که شرکت های تولید کننده ، تلاش فراوانی برای رفع نواقص فنی و ارتقاء دوربین های دیجیتال از خود نشان می دهند.

عوامل مؤثر در حجم یک تصویر دیجیتال

حجم یک تصویر دیجیتال عبارت از مقدار فضایی است که آن تصویر ( فایل دیجیتال ) در ذخیره گاه شما اشغال می کند . سه عامل  در تعیین میزان حجم تصویر دیجیتال مؤثرند ؛ تعداد پیکسل ها ، عمق رنگی و فرمت ذخیره سازی تصویر .

تعداد پیکسل های تصویر

نخستین عامل مؤثر در حجم یک تصویر دیجیتال تعداد پیکسل های این تصویر است . هر چه تعداد پیکسل ها افزایش یابد بر حجم تصویر افزوده شده و در عین حال این امکان فراهم می آید که بتوان عکسی با بزرگ نمایی بیشتر و کیفیت مطلوب از آن چاپ کرد . تعداد پیکسل ها یا وضوح تصویر ۶ در عکس دیجیتال با حاصل ضرب تعداد سترها و ستون های تشکیل دهنده ی آن برابر است . برای مثال ، اگر یک تصویر دیجیتال دارای٩۶٠ردیف و  ١٢٨٠ستون باشد ، دارای  ١٢٢٨٨٠٠پیکسل است و آن را به صورت رُند یک تصویر یک مگا پیکسلی می خوانند . واحد های شمارش پیکسل در تصویر دیجیتال از این قرارند ؛ کیلوپیکسل معادل هزار پیکسل و مگا پیکسل معادل یک میلیون پیکسل .

عمق رنگی تصویر

دومین عامل مؤثر در حجم تصویر عمق رنگی٧ آن است . عمق رنگ نشان دهنده ی تعداد رنگ های موجود در یک تصویر دیجیتال است .

کوچکترین واحد موجود در یک تصویر دیجیتال را بیت ( Bit ) می نامند . که می تواند مقدار ٠ و ١ را در خود ذخیره کند . از کنار هم قرارگرفتن ٨ بیت یک بایت (Byte ) بوجود می آید . در حالی که یک بیت می تواند دومقدار داشته باشد ولی یک بایت می تواند ٢٨ یا ٢٥۶ مقدار را در خود ذخیره سازد . بنابراین هرچه فضای بیشتری را برای ذخیره ی اطلاعات یک پیکسل در نظر بگیریم ، تصویر می تواند از تنوع رنگی بیشتری برخودار بوده و دامنه ی گسترده تری از رنگ را به نمایش بگذارد .

نسبت فشرده سازی

نسبت فشرده سازی وابسته به فرمت فایل تصویری است . فایل هایی با فرمت های متفاوت دارای کیفیت و حجم متفاوتی هستند . بدیهی است که هرچه حجم  فایلی که با یک فرمت قالب بندی شده ،  بیشتر باشد ، از کیفیت بالاتری نیز برخوردار بوده و جزئیات بیشتری را در خود ذخیره نموده است .

ادامه دارد...

نوشته : فائزه سیدخاموشی