دانلود فایل پاورپوینت دوربین ها و اسکنرهای دیجیتالی

بخشی از پاورپوینت

--- پاورپوینت شامل تصاویر میباشد ----

اسلاید 1 :

تاریخچه عکاسی :

سالها قبل از اینکه عکاسی اختراع شود اساس کار دوربین عکاسی وجود داشت. یک دانشمند مسلمان

 به نام ابن هیثم در قرن پنجم هجری / یازدم میلادی وسیله ای را به نام جعبه تاریک در مشاهده

کسوف استفاده کرده بود.اتاقک تاریک، عبارت بود از جعبه یا اتاقکی که فقط بر روی  یکی

از سطوح آن روزنه ای ریز، وجود داشت. عبور نور از این روزنه باعث میشد که تصویری

 نسبتا واضح اما به صورت وارونه در سطح مقابل آن تشکیل شود.

این وسیله، طی جنگهای صلیبی به اروپا راه یافت. لئوناردو داوینچی نقاش و

 نابغه قرن شانزدهم، در یادداشتهای خود خواص اتاقک تاریک را شرح داده

است. هم چنین وی آن را کامرا آبسکورا (Camera Obscura) و روزنه

 ریز آن را نیز پین هول (Pine Hole) نامید.

این وسیله به شدت مورد توجه نقاشان قرار گرفت و تمامی نقاشان بخصوص

 نقاشان ایتالیایی قرن شانزدهم از آن برای طراحی دقیق منظره ها و ملاحضه دورنمایی صحیح استفاده می کردند، به این ترتیب که کاغذی را بر روی سطح مقابل روزنه قرار می دادند و تصویر شکل گرفته را ترسیم می کردند.

حدود سال ۱۵۰۵ میلادی نیز ژرم کاردان (Jerome Cardan) ریاضی دان ایتالیایی یک عدسی محدب بر روزنه اتاقک تاریک نصب کرد، این کار باعث شد تا تصویر وضوح بیشتری پیدا کند.

ما سیاه شدن املاح نقره در اثر تابش نور به وسیله شیمیدان آلمانی ، شولتز(Schulze) وبه طور اتفاقی کشف شد.

واینکه در سال ۱۸۱۹ سرجان هرشل(Sir John Fedric William Herschel)  انگلیسی محلول ثبوت را کشف کرد.

در سال 1838 شیمیدان انگلیسی به نام ویلیام هنری فوکس تالبوت (William Henry Fox Talbot) با تهیه تصویر نگاتیو در ابعاد کوچکتر ، بزرگسازی تصویر و به دست آوردن تصویر پوزتیو یا مثبت دو مرحله اصلی را در ظهور عکس تکمیل کرد.

اسلاید 2 :

تاریخچه عکاسی :

در سال 1838 شیمیدان انگلیسی به نام ویلیام هنری فوکس تالبوت (William Henry Fox Talbot) با تهیه تصویر نگاتیو در ابعاد کوچکتر ، بزرگسازی تصویر و به دست آوردن تصویر پوزتیو یا مثبت دو مرحله اصلی را در ظهور عکس تکمیل کرد.

در آن زمان برای گرفتن عکس مدت و هزینه زیادی صرف میشد .لابراتوارها سیار بودند و حمل و نقل شیشه ها (که عکس ها روی آنها ظهور میشد) بسیار سخت بود.

از طرفی سوزه باید در طول زمان گرفته شدن عکس بدون حرکت میماند! که برای سوژه های جاندار مثل انسان از آپولو (وسیله ای برای شکنجه انسان) استفاده میکردند. با اختراع امولسیون تر یا کلودیون این زمان به ۲-۳ ثانیه تقلیل یافت. بعدها با اختراع امولسیون ژلاتین دار یا امولسیون خشک توسط ریچارد مادوکس (Richard Maddox) این زمان به ۱/۲۵ ثانیه کاهش پیدا کرد.

و اما اشخاص زیادی برای ارتقاء عکاسی تلاش کردند که یکی از معروفترین این افراد جرج ایستمن (George Eastman) بود که تلاش کرد تا عکاسی را در اختیار همگان قرار دهد وی هم چنین بنیانگذار موسسه کداک است.

اسلاید 3 :

طرز کار دوربین عکاسی

در هنگام عکسبرداری عدسی دوربین را جلو و عقب می‌بریم تا آنکه در منظره یاب تصویر

واضحی از جسم مورد نظر دیده شود. در این حالت تصویری حقیقی و معکوس می‌تواند روی

 فیلم تشکیل شود که با فشار دکمه دیافراگم باز می‌شود و نور در مدت مشخص به فیلم می‌رسد و تصویر جسم را روی آن بوجود می‌آورد.

اسلاید 4 :

هدف اصلی از ساخت دوربينهای ديجيتال :

 هدف اصلی سازندگان دوربينهای ديجيتال اين بوده است که رزولوشن يا دقت دوربينهای ديجيتال را به دوربينهای فيلمی برسانند. رزولوشن بالاتر به عکاس اجازه می‏دهد تا عکس را در اندازه‏های بزرگتری چاپ کند يا بتواند قسمت‏هايی از عکسهای خود را جدا کرده،  بزرگ و چاپ کند،  بدون اينکه کيفيت آن کاهش يابد .

دسته بندی دوربينهای ديجيتال :

به دو دسته تقسيم می‏شوند : دوربينهای تمام اتوماتيک و دوربينهای SLR. دوربينهای ديجيتال تمام اتوماتيک: ظاهری مانند 35 ميليمتری تمام اتوماتيک دارند،  دوربينهای SLR حرفه‏ای مانند نيکون D1  لنزهای قابل تعويض،  فلاش‏های قوی و کنترلهای دستی زيادی دارند .

مهمترين وجه تمايز دوربينهای ديجيتال :

1- قابل تعويض بودن لنزها

2- بدنه يا LCD قابل چرخش

3- امکان ضبط فيلم

4- کيفيت

5- ميزان زوم اپتيکال

اسلاید 5 :

از فیلم تا سنسور

هيجان و لذت ديدن عكس، در همان لحظه كه گرفته مى شود، رمز نفوذ دوربين عكاسى

 ديجيتال در بين مردم است؛ هر چند كه نقش هزينه كم، قابليت اصلاح اشتباه با تكرار،

امكان ويرايش سريع و آسان و قابليت ارسال آسان عكس هاى ديجيتال را نبايد ناديده گرفت.

 اما واقعاً يك دوربين عكاسى ديجيتال چيست و چگونه توانسته است در ظرف مدت كوتاهى

 اينچنين در ميان طيف گسترده اى از عكاسان حرفه اى گرفته تا كاربران خانگى گسترش

 يابد؟دوربين عكاسى ديجيتال يك دوربين عكاسى معمولى است كه در آن يك سنسور نورى

 پيچيده جاى فيلم عكاسى را گرفته است. نور (كه با باز و بسته شدن پرده شاتر در دوربين

هاى اپتيكال به سطح حساس به نور فيلم مى تابيد و باعث نقش بستن تصوير بر روى فيلم

مى شد) در دوربين هاى ديجيتال روى سنسور نورى تابيده مى شود. اين سنسور نورى

پيچيده، يك شبكه از سنسور هاى نورى ريزتر است كه هر نقطه از آن وظيفه ثبت نور و

 رنگ يكى از نقاط تصوير را بر عهده دارد. نورهاى رسيده به سنسورها در قالب سيگنال  هاى الكتريكى به اطلاعات ديجيتال تبديل مى شوند و در انتها اين اطلاعات به صورت يك فايل تصويرى روى حافظه دوربين ذخيره ميشوند.

تاريخچه دوربين هاى عكاسى ديجيتال به زمانى باز مى گردد كه اولين سنسورهاى ثبت تصاوير ابداع شد. سال ۱۹۵۱ اولين سنسور ثبت ديجيتال تصاوير در يك دستگاه ضبط ويديويى بكار رفت. استفاده از كامپيوتر در آن زمان هنوز رايج نشده بود و اين دوربين ضبط ويديويى، تصاوير را روى نوار ذخيره مى كرد.

اسلاید 6 :

تاريخچه دوربين هاى عكاسى ديجيتال به زمانى باز مى گردد كه اولين سنسورهاى ثبت تصاوير ابداع شد. سال ۱۹۵۱ اولين سنسور ثبت ديجيتال تصاوير در يك دستگاه ضبط ويديويى بكار رفت. استفاده از كامپيوتر در آن زمان هنوز رايج نشده بود و اين دوربين ضبط ويديويى، تصاوير را روى نوار ذخيره مى كرد.

در اواسط دهه ۷۰ ميلادى كمپانى كداك چندين نمونه سنسور حالت جامد ابداع كرد كه قادر بودند نور را مستقيماًِ به تصاوير ديجيتال تبديل كنند و در سال ۱۹۸۶ محققين اين كمپانى اولين دوربين ديجيتال عكاسى با وضوح ۱.۴ ميليون پيكسل را ابداع كردند. تصاوير ديجيتال حاصل از اين دوربين در ابعاد ۱۸*۱۳ سانتيمتر با كيفيت ۱۹۰DPI قابل چاپ بود. يك سال بعد كداك هفت محصول متنوع براى ثبت، ذخيره، ويرايش و انتقال تصاوير ديجيتالى وارد بازار نمود.

فتو سى دى نيز اولين بار در سال ۱۹۹۰ توسط كداك به دنيا معرفى شد. اين ابداع مصادف بود با پيشنهاد ارايه اولين سيستم استاندارد براى توصيف رنگ در كامپيوتر توسط اين كمپانى. كداك يك سال بعد اولين دوربين حرفه اى عكاسى ديجيتال را از مونتاژ يك سنسور ۱.۳ مگاپيكسلى روى يك دوربين اپتيكال Nikon F-۳ توليد كرد.

اسلاید 7 :

تفاوت كليدي بين يك دوربين ديجيتال و يك دوربين نگاتيوي آنالوگ اين است كه دوربين‌هاي ديجيتالي فيلم ندارند و در عوض سنسوري دارند كه مي‌تواند تابش نور را به بار الكتريكي تبديل كند. سنسورهاي ديجيتالي اغلب داراي ابعاد بسيار كوچكتري نسبت به نگاتيو‌هاي 35ميلي‌مترهستند. البته اندازه‌هاي بزرگ‌تري هم ساخته شده‌اند. مثلا‌ً در دوربين CANON EOS -1Ds نوعي حسگر به كار رفته است كه42 x 63 mm  مي‌باشد و وضوحي برابر1/11مگاپيكسل دارد.

اسلاید 8 :

سنسور تصويري به كار رفته در اغلب دوربين‌هاي ديجيتالي موجود از نوع

 ‌Charge Coupled Device)CCD) مي‌باشد. البته برخي دوربين‌هاي ساده‌تر از نوع

10دوم سنسور‌ها يعني تكنولوژي Complementary Metal Oxide Semiconductor)CMOS) نيز استفاده مي‌كنند. عليرغم بهبود‌هايي كه در سنسور‌هاي CMOS حاصل شده و احتمالاً مي‌تواند در آينده بيشتر مورد استقبال عموم قرار گيرد اما بعيد به نظر مي‌رسد بتواند به طور كلي در دوربين‌هاي حرفه‌اي‌تر جانشين سنسور‌هاي CCD شود. اين دو، از نظر ماهيت عملا يكسان هستند تنها از لحاظ استفاده از نور دريافتي متفاوت از يكديگر عمل مي‌كنند. بنابراين بيشتر چيزهايي كه درباره ‌CCD‌ها ياد مي‌گيريم قابل تعميم به CMOS‌ها نيز هستند.

سنسور‌هاي نوري مجموعه‌اي متشكل از هزاران رديف بسيار كوچك از ديود‌هاي حساس به نور هستند كه مي‌توانند فوتون‌هاي نور را به بار الكتريكي تبديل كنند. اين ديود‌هاي يك‌سويه را Photosite مي‌نامند. هر فوتوسايت به تابش نور حساس است و مسلماً هرچه نور تابيده‌ شده بر آن شدت بيشتري داشته باشد، بار الكتريكي بيشتري در آن انباشته خواهد شد.

در حسگر‌هاي CCD اين بار الكتريكي انباشته شده در هر فوتوسايت به صورت تك به تك و رديف به رديف خوانده مي‌شود و اصولاً تشخيص مقدار يك بار الكتريكي وابسته به مكان آن در ميان ديگر فوتوسايت‌ها مي‌باشد. ضمن اين‌كه قبل از آن‌كه سنسور نوري بتواند آماده‌ عكسبرداري شود لازم است كه تمام اطلاعات مربوط به عكس قبلي از روي آن به طور كامل خوانده و حذف شود. اما در سنسور‌هاي CMOS، هر يك از عناصر حساس به نور داراي يك آدرس طولي و عرضي مشخص است و مي‌تواند به طور منفرد توسط محور‌هاي X و Y آدرس‌دهي و خوانده شود.

اسلاید 9 :

Cmos  در مقابل CCD  

دقيقا از مرحله‌اي كه فوتون‌هاي نور توسط فوتوسايت‌ها به الكترون تبديل مي‌شوند، تفاوت بين

 دو نوع حسگر اصلي آشكار مي‌شود. مسلماً مرحله‌ بعدي عبارت است از خواندن مقادير بار

 انباشته شده در هر سلول و تشخيص پیكسل رنگي مربوط به آن. در سنسور‌هاي CCD بار الكتريكي شارژ شده از يك گوشه‌ سنسور خوانده شده و رديف به رديف جلو مي‌رود و به طور همزمان يك مبدل آنالوگ به ديجيتال متناوب با تمام مقادير دريافتي از پيكسل‌ها را به مقادير ديجيتالي تبديل مي‌كند. اما CMOSها داراي چندين ترانزيستور مختلف در سر راه داده‌ها هستند كه با تقويت و جابه‌جا كردن بار‌هاي الكتريكي توسط سيم‌هاي متصل به آن‌ها، مقادير را جداگانه و تك به تك به پردازشگر ارسال مي‌كنند. هرچند كه انعطاف‌پذيري اين شيوه به مراتب بالاتر از روش سطر به سطر است و مي‌تواند براي كاربرد‌هايي مثل فوكوس خودكار و اندازه‌گيري نور مفيد واقع شود. اما عملا سيگنال دريافتي ازCCDها شفاف‌تر مي‌باشد. CCDها براي ايجاد قابليت ارسال بار بدون اعوجاج و تحريف، از يك پروسه‌ صنعتي خاص استفاده مي‌كنند و اين پروسه روشي را ارايه مي‌دهد كه موجب خلق تصاويري بسيار شفاف مي‌شود. اصلي‌ترين تفاوت‌هاي بين سنسورهاي CMOS و CCD را مي‌توان به اين شكل فهرست كرد:

اسلاید 10 :

• سنسور‌هاي CCD همانطور كه در بالا گفته شد تصاويري با كيفيت بالاتر و اختلال

 كمتري به‌وجود مي‌آورند. اما به طور تجربي ثابت شده كه سنسور‌هاي CMOS  براي

ايجاد نويز و اختلال بسيار مستعد‌ترند.

• از آنجا كه هر پيكسل در سنسور‌هاي CMOS داراي چندين ترانزيستور مرتبط است كه در كنار آن‌ها قرار مي‌گيرد، حساسيت اين سنسور‌ها به نور پايين‌تر مي‌آيد. چرا كه بسياري از فوتون‌هاي نور به جاي اين‌كه با سطح ديودهاي نوري برخورد كنند با اين ترانزيستورها برخورد كرده و به هدر مي‌روند.
• سنسور‌هاي CCD به مصرف توان بالا معروفند. اين سنسور‌ها در مقايسه با سنسورهاي CMOS تقريبا 100 مرتبه بيشتر از باتري استفاده مي‌كنند.

CCD ها به علت توليد بالاتر، بسيار بيشتر ازCMOS  ها مورد تحقيق و بررسي قرار گرفته‌اند و مسلما روش‌هاي توليد اقتصادي‌تر و با كيفيت‌تري براي آن‌ها ابداع شده است. به همين دليل مي‌توان مشاهده كرد كه اغلب دوربين‌هاي با كيفيت و مارك‌هاي معتبر جهان از اين سنسور بهره مي‌برند.

• از آن‌جا كه تقويت كننده سيگنال‌هاي نوري در CMOS بلافاصله بعد از هر فوتوسايت قرار دارد بنابراين اين نوع حسگر‌ها مي‌توانند تصاوير را دو برابر سريع‌تر نسبت بهCCD ها انتقال دهند.

براساس گفته‌هاي بالا متوجه مي‌شويد كهCCD ‌ها بيشترين استفاده را در دوربين‌هايي دارند كه بيشتر بر كيفيت بالاتر تصوير، مقدار بيشتر پيكسل‌هاي تصوير و حساسيت به نور بالا‌تر تأكيد دارند. اما در عوض سنسور‌هايCMOS  داراي قيمت كمتر هستند و بيشتر در دوربين‌هايي به كار مي‌روند كه از نظر اقتصادي به صرفه بوده و داراي منبع انرژي محدودتري مي‌باشند.