بخشی از مقاله
درون يك دوربين ديجيتال
اشاره:
بدون شك تا به‌حال مقالات زيادي در رابطه با دوربين‌هاي ديجيتالي خوانده‌ايد. مقالاتي كه بسيار جامع و يا بسيار مختصر نوشته شده‌اند و يا حتي به كالبد شكافي همه و يا يكي از اجزاي دوربين‌هاي ديجيتالي پرداخته‌اند. گاهي نيز دوربين‌ها با هم مقايسه شده‌اند. و ممكن است تصور كنيد ديگر چيزي در مورد دوربين‌هاي ديجيتال وجود ندارد كه نياز به بررسي و يا اهميت دوباره‌خواني داشته باشد. اما در اين مقاله ما قصد داريم ضمن آشنا كردن شما با نحوه كاركرد دوربين‌هاي ديجيتالي، نحوه عكاسي كردن با اين دوربين‌ها را نيز بيان كنيم. لطفاً ادامه مقاله را بخوانيد.
درآمد
بگذاريد اين‌طور شروع كنيم: شما مي‌خواهيد يك عكس خانوادگي بگيريد و آن را براي يكي از دوستانتان كه در كشور ديگري زندگي مي‌كند ايميل كنيد. براي اين‌كار شما مجبوريد عكس‌تان را به گونه‌اي تهيه كنيد كه از نظر كامپيوتر قابل تشخيص باشد. مطمئنا انتظار نداريد عكس‌تان را جلوي مانيتور كامپيوتر بگيريد تا آن را ببيند و براي دوستتان تعريف كند! (اين مطلب را در صفحه نوستالژي شماره قبل خوانده‌ايد!)
35mm Full-Frame 11.1-Megapixel CMOS Sensor
بيت‌ها و بايت‌ها همان زبان مخصوص كامپيوتر هستند. هر عكس ديجيتالي عملا زنجيره‌اي از صفر و يك محسوب مي‌شود كه نقاط رنگي تشكيل دهنده عكس‌ها (پيكسل‌هاي رنگي) توسط آنها براي كامپيوتر تعريف مي‌شوند. همه فرمت‌هاي خاص عكس، در حقيقت اشكال گوناگون تعريف اين نقاط رنگي توسط كامپيوتر به حساب مي‌آيند. براي اينكه يك عكس به اين فرمت‌ها تبديل شود دو‌راه وجود دارد. شما مي‌توانيد به‌وسيله يكي از همان دوربين‌هاي قديمي نگاتيوي يك عكس بگيريد.
نگاتيو را به طريقه شيميايي ظاهر كنيد. آن را روي يك كاغذ عكاسي چاپ كنيد و سپس توسط يك اسكنر آن را به يك عكس ديجيتالي تبديل كنيد. هرچند كه استفاده از يك اسكنر نگاتيوي جديد مي‌تواند مرحله چاپ عكس بر روي كاغذ را حذف كرده و عمل تبديل را مستقيماً از روي نگاتيو انجام دهد، اما مبناي كار باز هم بر دريافت الگوي نوري بازتابش شده و ضبط مقدار ارزش پيكسلي آنها استوار است.
اما راه دوم اين است كه مستقيماً نور بازتابش شده از موضوع را دريافت كرده و مقدار ارزش پيكسلي آنها را بلافاصله و بدون هيچ واسطه‌اي ذخيره كنيد و يا به زبان ساده‌تر از يك دوربين ديجيتال استفاده كنيد.
اما اصلي‌ترين تفاوت كار بين دوربين‌هاي ديجيتالي و آنالوگ در همين نكته نهفته است. مثل تمام دوربين‌هاي آنالوگ قديمي، دوربين‌هاي ديجيتالي نيز داراي تعدادي لنز هستند كه مي‌توانند نور دريافتي از سوژه را به منظور ايجاد يك تصوير متمركز كنند. اما به جاي اينكه نور متمركز شده روي يك قطعه نگاتيو حساس به نور متمركز گردد، روي قطعه‌اي نيمه هادي تابيده مي‌شود كه قابليت ضبط الكترونيكي نور را داراست. در مرحله بعدي كامپيوتر با تفكيك اطلاعات الكترونيكي دريافتي از اين پروسه به داده‌هاي ديجيتالي، تصاوير را با فرمت‌هاي گوناگون ذخيره مي‌كند. همه قابليت‌هاي هيجان‌انگيز دوربين‌هاي ديجيتالي از همين قابليت عملكرد مستقيم ناشي مي‌شود.
حالا مي‌خواهيم ببينيم دوربين‌ها دقيقا چه كاري انجام مي‌دهند.
دوربيني بدون فيلم
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.
سنسور تصويري به كار رفته در اغلب دوربين‌هاي ديجيتالي موجود از نوع Charge Coupled Device)CCD) مي‌باشد. البته برخي دوربين‌هاي ساده‌تر از نوع دوم 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. در طول اين مقاله ما بيشتر روي فناوري CCD تمركز مي‌كنيم. البته براي سادگي كار مي‌توانيد هر دوي آنها را يكسان فرض كنيد. زيرا 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 ديگ
ر 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. مطلب كمي پيچيده شد؟ بهتر است كمي بيشتر درباره آن بحث كنيم.
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 يكسل 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:
● 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.
وضوح (Resolation)
مقدار جريياتي كه هر دوربين مي‌تواند روي يك تصوير ضبط كند، رزولوشن (وضوح) ناميده مي‌شود و توسط واحد پيكسل اندازه‌گيري مي‌شود. هرچه وضوح دوربين شما بالاتر باشد مقدار جزيياتي بيشتري را مي‌توانيد در تصوير خود بگنجانيد و هرچه مقدار اين جزييات در تصوير بيشتر باشد مي‌توانيد در هنگام چاپ اندازه آن را بزرگتر كنيد بدون آن‌كه تصوير شما محو يا دندانه‌‌دندانه شود. انواع وضوح‌هاي دوربين‌ها اين‌گونه است:
256x256 پيكسل: اين اندازه وضوح روي دوربين‌هاي بسيار ارزان قيمت ديده مي‌شود و بسيار ناچيز تر از آن است كه براي چاپ مورد استفاده قرار گيرد. وضوح نمايشگر برخي از گوشي‌هاي موبايل در همين حد است و مي‌توان از تصاويري با اين خصوصيت براي نمايش در آنها استفاده كرد. اين وضوح كلاً دربردارنده 65هزار پيكسل است.
640x640 پيكسل: اين ابعاد حداقل اندازه وضوح در دوربين‌هاي واقعي است و بهترين اندازه براي تصاويري است كه مي‌خواهيد آنها را روي وب قرار داده و يا از طريق اينترنت براي كسي ايميل كنيد. اين مقدار وضوح دربردارنده 307000 پيكسل مي‌باشد.
1216x912 پيكسل: اگر تصميم داريد تصاويرتان را در ابعاد معمولي عكس‌هاي نگاتيوي چاپ كنيد اين وضوح بهترين انتخاب است. چرا كه اولين نوع وضوح از رده مگاپيكسل محسوب مي‌شود و حدودا داراي 000/109/1 پيكسل مي‌باشد.
1600x1200 پيكسل: تصاويري با اين مشخصات به عنوان تصاوير وضوح بالا محسوب مي‌شوند و مي‌توانند بدون هيچ مشكلي تا ابعاد 30x40 سانتي‌متر كه بالاترين اندازه پيشنهادي عكاسان براي چاپ نگاتيوهاي دوربين‌هاي 35 ميلي‌متري مي‌باشد چاپ شوند. اين مقدار وضوح دربردارنده حدودا دوميليون پيكسل رنگي مي‌باشد و براي استفاده خانگي بسيار مناسب است. هرچند كه تا به امروز دوربين‌هايي تا وضوح 14ميليون پيكسل نيز ساخته شده است اما پيشنهاد مناسب براي كساني كه درباره دوربيني مناسب براي كاربردهاي خانگي سؤال مي كنند يك دوربين دومگاپيكسلي مي‌باشد. شما كه نتيجه‌اي بهتر از نتيجه دوربين‌هاي نگاتيوي معمولي احتياج نداريد؟
وضوح مناسب براي وب و ايميل
اگر تنها تصميم داريد تصاويري براي صفحه وب خانگي يا وبلاگ خودتان تهيه كنيد و يا عكس‌هاي يادگاري براي دوستانتان بفرستيد استفاده از وضوح 640x480 مناسب است. ضمن آن‌كه مزيت‌هاي ديگري نيز دارد كه عبارتند از:
● صفحه‌ي وب يا وبلاگ شما به دليل حجم كم اين تصاوير زودتر نمايش داده مي‌شود.
● حافظه محدود دوربين‌ها (در انواع معمولي بدون فلاش كارت 8 تا 16 مگابايت) امكان ذخيره تعداد عكس بيشتري را به شما مي‌دهد. شايد تا وقتي با دوربينتان به يك مسافرت چند روزه نرويد ارزش اين مزيت را متوجه نشويد!
● زمان انتقال اين تصاوير به كامپيوتر بسيار كمتر خواهد شد. مخصوصا اگر از كابل‌هاي ارتباطي COM يا ارتباط مادون قرمز به جاي پورت‌هاي USB استفاده مي كنيد.
● تصاوير گرفته شده حجم كمتري را روي كامپيوترتان اشغال مي‌كنند (هرچند كه امروزه براي بيشتر كاربران اين مسأله موضوع مهمي نيست).
تشخيص رنگ‌ها
متاسفانه بايد بگويم كه تمام فوتوسايت‌ها كوررنگي دارند! دانستيم كه فوتوسايت‌ها مراكزي هستند كه با جذب نور، بارالكتريكي توليد مي‌كنند. اما اين مراكز قدرت تشخيص رنگ‌ها را ندارند و تنها مي‌توانند ميزان شدت نور تابيده شده را گزارش كنند. بسياري از حسگرها اين مشكل را توسط فيلترهاي رنگي حل كرده‌اند. هنگامي كه رنگ‌ها ضبط و ذخيره مي‌شوند، مي‌توان از آنها براي تركيب و به دست آوردن رنگ‌هاي ديگر طيف نوركه شما م
عمولا روي صفحه‌ي مانيتور مي‌بينيد استفاده كرد. اما اين كار چگونه انجام مي‌شود؟
چندين راه براي ضبط سه رنگ اصلي تشكيل‌دهنده طيف نوري در دوربين‌هاي ديجيتالي وجود دارد. دوربين‌هايي كه بالاترين كيفيت را دارند، از سه حسگر جداگانه استفاده مي‌كنند كه هر يك داراي يك فيلتر رنگي جداگانه بر روي خودش است. نور توسط يك تقسيم‌كننده نور(Beam Splitter) كه درون دوربين تعبيه شده به حسگر‌هاي مختلف فرستاده مي‌شود. فرض كنيد كه يك لوله آب داريم كه در انتهاي آن يك سه راهي وجود دارد و مي‌تواند آب ورودي را به مقادير مساوي تقسيم كرده و از هر يك از سه انشعاب خود بيرون بفرستد. بنابراين هر حسگر تصويري مشابه حسگر ديگر را دريافت مي‌كند. اما از آنجا كه رنگ فيلترهاي روي هر حسگر متفاوت است، هر حسگر تنها به يكي از رنگ‌هاي اصلي واكنش نشان مي‌دهد.
مزيت استفاده از اين سيستم اين است كه هر فوتوسايت حسگر مي‌تواند هركدام از سه رنگ تابيده شده را دريافت و ضبط كند. متأسفانه دوربين‌هايي كه از اين روش استفاده مي كنند نه تنها حجم بيشتري دارند بلكه بسيار گران نيز هستند.
راه ديگر استفاده از تعدادي فيلتر چرخان با سه رنگ قرمز و آبي و سبز در مقابل تنها يك حسگر است. اين فيلتر هربار كه مي‌چرخد روي يكي از رنگ‌ها قرار مي‌گيرد و دوربين مي‌تواند نور تابيده شده از ميان آن فيلتر را ضبط كند. هنگامي كه هرسه نور تابيده شد، تصاوير حاصل از اين سه فيلتر
رنگي با هم تركيب شده و تصور كامل حاصل مي‌گردد. هرچند كه در اين روش هر پيكسل از تركيب هر سه رنگ حاصل مي‌شود اما عملاً نتيجه عكسبرداري از تصاوير چندان واقعي به نظر نمي‌رسد. چرا كه ممكن است تصوير دقيقا همان چيزي نباشد كه در عكس قبلي با يك فيلتر ديگر ذخيره شده بود. بنابراين چنين دوربين‌هاي براي عكسبرداري از تصاوير با سرعت حركت زياد مثلا‌ً مسابقات اتومبيل‌راني اصلا‌ً مناسب نيستند.
روش ديگري كه در دوربين‌ها استفاده مي‌شود روش Interpolation (درون يابي) است.(درون يابي در لغت به معناي محاسبه مقادير واسط بين دو نقطه است.) اين روش يكي از عملي ترين و اقتصادي‌ترين روش‌هاي جدا كردن سه رنگ اصلي از يك عكس منفرد است. براي اين كار روي هر يك از فوتوسايت‌ها به طور جداگانه يك فيلتر رنگي قرار مي‌گيرد و در حقيقت حسگر نوري را به يك دسته پيكسل‌هاي رنگي قرمز و آبي و سبز مبدل مي كند. با اين كار مي‌توان به سادگي با اطلاعات به دست آمده از ميانگين مقدار رنگ پيكسل‌هاي همجوار به تخمين دقيقي از رنگ‌هاي هر موقعيت مكاني دست يافت. پروسه يافتن مقدار تخميني رنگ‌هاي بين دو نقطه رنگي را درونيابي مي‌نامند. (درباره اين روش بيشتر توضيح خواهيم داد . فعلا براي سادگي كار هر يك از فوتوسايت‌ها را به صورت يك پيكسل رنگي قرمز ، آبي يا سبز در نظر بگيريد كه با ترتيب خاصي در كنار هم قرار گرفته‌اند).
فيلتر باير (Bayer Filter)
الگوي معمول فيلتري كه در قسمت تشخيص رنگ درباره آن صحبت كرديم الگويي به نام فيلتر باير است. اين الگو روش چيدمان فيلترهاي رنگي را در حسگر‌هاي نوري كه به روش درونيابي عمل مي‌كنند توجيه مي كند. در اين الگو روش چيدمان رنگ‌ها به صورت يك در ميان قرمز و سبز و در جهت عمود بر آن به صورت يك در ميان آبي و سبز مي‌باشد. احتمالا مي‌پرسيد چرا رنگ سبز در هر دو رديف قرار مي‌گيرد؟ در اين فيلتر رنگ سبز به دقيقاً دوبرابر هر رنگ ( و برابر با مقدار هر دورنگ) مي‌باشد. زيرا چشم انسان نسبت به اين سه رنگ اصلي حساسيت يكساني ندارد و ضروري است كه اطلاعات رنگي ذخيره شده نسبت به رنگ سبز بيشتر از دو رنگ ديگر باشد. با اين كار درك چشم ما از تصوير ضبط شده، تصويري طبيعي‌تر خواهد بود.
مزيت اين روش اين است كه تنها به يك حسگر نوري احتياج دارد و ذخيره اطلاعات رنگي (قرمز، سبز و آبي) در يك لحظه و به صورت همزمان اتفاق مي‌افتد. اين مطلب بدين‌معني است كه
مي‌توان دوربين‌هايي بسيار ارزان و كم حجم و كارآمد تهيه كرد كه در بسياري از موقعيت‌هاي مكاني كاربرد داشته باشند. خروجي فايل RAW از يك حسگر با فيلتر باير يك تصوير شطرنجي از رنگ‌هاي قرمز و آبي و سبزبا شدت‌هاي مختلف مي‌باشدكه براي ايجادتصويربه مرحله Interpolation مي‌رود.
فيلمبرداري
بسياري از دوربين‌هاي عكاسي به شما امكان فيلمبرداري را نيز مي‌دهند. هرچند نبايد انتظار داشت كه كيفيت اين فيلم‌ها كه در اكثر مواقع در قالب MPEG ذخيره مي‌شوند، قابل مقايسه با دوربين‌هاي فيلمبرداري VHS يا DV باشد اما براي استفاده خانگي چيزي كم از دوربين‌هاي گوشي‌هاي موبايل‌هاي گران‌قيمت جديد ندارند. آنها مي‌توانند بسته به حافظه دوربين، حدود چند دقيقه فيلم ضبط كنند (البته در صورت اتصال همزمان به كامپيوتر مي‌توان زمان آن را افزايش داد) كه وضوحآن معمولاً به بيش از 640x480 نمي‌رسد. در هنگام خريد دوربين توجه كنيد كه دوربينتان علاوه بر امكان ذخيره تصوير، امكان ذخيره صدا را نيزدارا باشد. ديدن يك فيلم صامت چندان جذاب نخواهد بود.
اگر با دقت نگاهي به اين الگوي جداسازي رنگ‌ها بيندازيد احتمالا شگفت‌زده خواهيد شد كه چگونه از اين رنگ‌هاي اصلي شطرنجي كه به صورت چهار رنگ (دو رنگ سبز و يك قرمز و يك آبي) دريافت مي‌شوند، رنگ هاي حقيقي تصاوير با هاله‌هايي از تغييرات رنگ طبيعي به‌دست مي‌آيد؟ جواب مسأله در اين‌جاست كه دوربين‌هاي ديجيتالي از يك الگوريتم تبديل به نام Demosaicing Algorithms استفاده مي‌كنند كه مي‌تواند اين رنگ‌هاي شطرنجي (يا موزاييكي) جدا از هم را به يك پيكسل رنگي برابر با رنگ حقيقي مبدل كند. در واقع هر يك از اين رنگ‌هاي جداگانه در حقيقت بيش از يك‌بار در بازسازي رنگ‌ها مورد استفاده قرار مي گيرند و هر پيكسل رنگي با ميانگين گرفتن از ميزان شدت و نوع رنگ احاطه‌كننده‌اش، ساخته مي‌شود.
دوربين‌هاي مختلف از راه‌هاي گوناگون ديگري نيز براي به‌دست آوردن ميزان شدت و نوع رنگ‌هاي دريافتي استفاده مي‌كنند. به عنوان مثال يكي از شركت‌هاي معتبر سازنده دوربين و لنز به نامFoevon ، حسگري ابداع كرده است كه از هر سه فيلتر آبي، سبز و قرمز بر روي تمام سطح حسگر خود استفاده كرده است. ممكن است تعجب كنيد كه چطور يك حسگر مي‌تواند هر سه نور رنگي اصلي را كه به سطح آن تابيده مي‌شود محاسبه كند. در صورتي‌كه همانطور كه گفتيم فوتوسايت‌كور رنگي دارند. تكنولوژي پيشرفته اين دوربين كه X3 technology ناميده مي‌شود از
روش خلاقانه قرار دادن سه تشخيص‌دهنده نور در داخل سيليكون حسگر استفاده مي‌كند و هنگامي كه نورهاي آبي، سبز و قرمز به سطح آن تابيده مي‌شوند، از آن جايي كه هر يك از آنها داراي قدرت نفوذ مشخصي به داخل سيليكون حسگر هستند، مي‌توانند ميزان شدت نور را براي هر يك از اين سه رنگ تابيده شده بر سطح فوتوسايت تعيين كنند.
تكنولوژي ديگري كه توسط شركت سوني ابداع شده از يك رنگ Cyan (سبز آبي) به جاي يك رديف از رنگ‌هاي سبز استفاده مي‌كند و يا در برخي دوربين‌ها به جاي رنگ‌هاي (قرمز، سبز، آبي) ز چهار رنگ سبزآبي، زرد، سبز و قرمزآبي استفاده مي‌شود. اما در هر حال امروزه در اكثر دوربين‌هاي موجود در بازار از دوربين‌هاي تك حسگره با فيلترهاي باير استفاده مي‌شود.
ديجيتالي كردن اطلاعات
تا اين‌جا آموختيم كه حسگر چيست و نور تابيده شده به سطح آن چگونه به بار‌هاي الكتريكي با شدت‌هاي مختلف تبديل مي‌شود. اما اين بار‌هاي الكتريكي كه توسط حسگرها توليد مي‌شوند نمي‌توانند به عنوان علائم ديجيتال مورد استفاده كامپيوتر قرار بگيرند. به منظور ديجيتالي كردن اطلاعات، اين سيگنال‌ها بايد از ميان يك مبدل ديجيتال به آنالوگ (ADC: Analog to Digital Convertor) عبور كنند. در حقيقت عمليات دورن‌يابي نيز پس از همين تبديل شروع مي‌شود.
براي ساده شدن بحث، تصور كنيد كه هر كدام از فوتوسايت‌هايي كه درباره آن صحبت كرديم يك سطل آب هستند و فوتون‌هاي نور را به صورت قطرات باراني فرض كنيد كه به داخل آنها ريخته مي‌شوند. همينطور كه دانه‌هاي باران به داخل سطل ريخته مي‌شوند، سطل از آب پر مي‌شود (در حقيقت از بار الكتريكي انباشته مي‌شود). از آنجا كه مقدار بارش باران به داخل هر يك از اين سطل‌ها يكسان نيست، بعضي از آنها پر مي‌شوند و بعضي ديگر هم نيمه پر و يا خالي مي‌مانند. حالا سطل‌هايي داريم كه داراي مقادير مختلفي از آب (يا بار الكتريكي) هستند (كه بستگي به روشن‌تر بودن يا تاريك‌تر بودن نور تابيده شده دارد). سپس ACD يا مبدل آنالوگ به ديجيتال، مقدار آب انباشته شده در هر سطل را اندازه‌گيري كرده و اطلاعات به دست آمده را در مبناي باينري يا دو دوئي كه مبناي مورد استفاده كامپيوتر است، گزارش مي‌كند. در قسمت بعدي اين مقاله، به مسائل مربوط به ديدن تصاوير، ويرايش، لنزها و راهنماي خريد دوربين خواهيم پرداخت.
اگر از قسمت قبلي به خاطر داشته باشيد، دوربين‌هاي ديجيتالي از CMOS و CCD به جاي فيلم استفاده مي‌كنند و موضوع وضوح در آنها بسيار مهم است. در اين قسمت مي‌خواهيم به مسائل مربوط به ديدن تصاوير، ويرايش تصاوير، لنزها و راهنمايي براي خريد دوربين بپردازيم.
فوتوسايت‌ها و پيكسل‌ها
در قسمت قبلي كه در مورد وضوح و تعداد پيكسل‌ها صحبت مي‌كرديم، احتمالا متوجه شده‌ايد كه تعداد پيكسل‌ها و بيشترين مقدار وضوح، آن‌چنان كه بايد باهم هماهنگ نيستند. به عنوان مثا
ل يك دوربين كه به ادعاي سازنده‌اش داراي 1/2 مگاپيكسل است، چطور فقط مي‌تواند تصويري با وضوح 1200 1600x ايجاد كند؟ بگذاريد مقدار دقيق را محاسبه كنيم :
نمايي از يك CCD
يك تصوير با وضوح 1200 1600x (كه با دوربين گرفته‌ايم) بايد داراي 1600 در 1200 پيكسل يعني داراي 000/920/1 پيكسل باشد. اما "1/2 مگاپيكسل" به اين معني است كه تصوير ما بايد 000/100/2 پيكسل داشته باشد. اين مسئله نه يك حقه ديجيتالي است و نه يك اشتباه محاسباتي از سوي سازنده دوربين. اين يك اختلاف كاملا حقيقي بين دو عدد است. وقتي سازنده‌ا‌ي ادعا مي‌كند كه دوربينش 1/2 مگاپيكسل است يعني روي CCD خود 000/100/2 عدد فوتوسايت تعبيه كرده است. پس چطور ممكن است بعضي از اين فوتوسايت‌ها براي ايجاد تصوير مورد استفاده قرار نگرفته باشند؟ فراموش نكنيد كه CCD يك وسيله آنالوگ است و مجبور است براي ايجاد بار الكتريكي، از فوتون‌هاي انباشته شده در فوتوسايت‌ها براي ارسال بار الكتريكي به مبدل آنالوگ به ديجيتال استفاده كند. حتما مي‌دانيدكه دليل اينكه ما بعضي اجسام را سياه مي‌بينيم اين است كه هيچ نوري از سطح آنها به چشم ما باز تابيده نمي‌شود. در حقيقت هيچ فوتون نوري از آنها به چشم ما تابيده نمي‌شود. درست حدس زديد. بعضي از فوتوسايت‌ها اصلا از بار الكتريكي پر نمي‌شوند و مقدار نور محاسبه شده براي اين پيكسل‌ها از ميانگين پيكسل‌هاي همجوار (حتي اگر ضعيف هم باشند از پيكسل‌هاي دورتر) محاسبه مي‌شوند. پيكسل‌هاي مرده يا همان پيكسل‌هايي كه مورد استفاده قرار نگرفته‌اند در حقيقت همان فوتوسايت‌هايي هستند كه هيچ نوري دريافت نمي‌كنند و عكس را خراب مي‌كنند. بايد بپذيريم كه محيط اطراف ما داراي رنگ سياه نيز هست!
حافظه‌ها
بسياري از دوربين‌هايي كه امروزه در فروشگا‌ه‌ها مي‌بينيد، داراي يك نمايشگر LCD هستند كه به شما امكان مي‌دهندبلافاصله پس از عكسبرداري، تصوير گرفته شده را مشاهده كنيد. اين قابليت يكي از پيشرفت‌هاي بسيار مهم در صنعت عكاسي است. اين قابليت به قدري جالب است كه بسياري از عكاسان آنالوگ را واداشت عليرغم وابستگي زيادي كه به دوربين‌ها و روش‌هاي قديمي عكاسي داشتند، به عكاسي ديجيتال رو بياورند.
البته مشاهده تصاوير گرفته شده كه با همكاري ACD و ريزپردازنده موجود در داخل دوربين بر روي نمايشگر دوربين امكان پذير مي‌شود، پايان داستان نيست. بسياري از ما دوست داريم تصاويرمان را تا مدت‌ها روي دستگاه كامپيوترمان حفظ كنيم و يا آنها را چاپ كرده و در داخل آلبوم‌هاي عكس نگهداري كنيم. راه‌هاي مختلفي براي نگهداري از تصاوير در داخل دوربين و يا انتقال آنها به كامپيوتر وجود دارد.
امروزه تمام دوربين‌هاي ديجيتالي موجود در بازار داراي حافظه‌هايي هستند كه براي ذخيره موقت تصوير در داخل دوربين تعبيه شده‌اند. شما مي‌توانيد تا زماني كه اين حافظه كه حجم محدودي هم دارد كاملا پر نشده، باخيال راحت عكسبرداري كنيد. دوربين شما تمام عكس‌ها را روي آن ذخيره مي‌كند. اما هنگامي كه اين حافظه پر مي‌شود بايد براي آن فكري كرد.
ابزارهاي زيادي هستند كه كار سازماندهي يا ويرايش عكس هاي ديجيتالي را
انجام مي دهند.
يك راه اين است كه به‌وسيله يكي از ابزارهاي اتصال‌دهنده ارائه شده همراه دوربينتان، عكس‌هاي گرفته شده را به كامپيوتر يا يك حافظه بزرگتر ( مثل حافظه‌هاي PDA ساخت شركت Nikon)
انتقال دهيد. پورت‌هاي USB ،Parallel ،SCSI ، Serial و يا حتي درگاه‌هاي مادون قرمز (Infrared) نيز كه در اكثر گوشي‌هاي موبايل جديد تعبيه شده، مي‌توانند به سادگي عكس‌هاي شما را منتقل كنند. اما همه اين‌ها در صورتي ميسر است كه شما به كامپيوترتان دسترسي داشته باشيد. فرض كنيد در طول يك سفر حافظه دوربينتان پر شود. براي چنين موقعيت‌هايي بايد از وسايل ذخيره سازي جانبي كمك بگيريد.
خيلي از دوربين‌هاي ارزان قيمت تنها مي‌توانند از حافظه داخلي خود استفاده كنند. اين حافظه همانطور كه گفتيم بسيار زود پر مي‌شود و معمولا بيشتر از 8 يا 16 مگابايت نيست. اما حافظه‌هاي جانبي در انواع مختلفي يافت مي‌شوند كه عبارتند از:
كارت‌هاي SmartMedia: كارت‌هايي شبيه به همان حافظه‌هاي Flash Memory هستند كه ابعاد كوچكي دارند.
كارت‌هاي CompactFlash: شبيه به كارت‌هاي SmartMedia اما كمي بزرگتر هستند.
Memory Stick: يك نوع حافظه شبيه به كارت‌هاي Flash Memory كه مخصوص محصولات شركت سوني مي‌باشد.
فلاپي ديسك: بعضي از دوربين‌ها مي‌توانند كه مستقيما از فلاپي ديسك به عنوان حافظه استفاده كنند.
كارت PCMCIA: تعدادي از دوربين‌هاي حرفه‌اي جديد، به علت حجم بالاي تصاويري كه ذخيره مي‌كنند از كارت‌هايPCMCIA استفاده مي‌نمايند كه بسيار گران‌قيمت هستند استفاده نمايند.
CD يا DVD قابل رايت: تعدادي از دوربين‌هاي جديد نيز از CD يا DVD براي ذخيره تصاوير استفاده مي كنند.
هيچ‌كدام از اين كارت‌ها را نمي‌توان به جاي ديگري به كار برد و معمولا دوربين‌هاي ديجيتال از يك يا دو نمونه از اين حافظه‌ها استفاده مي‌كنند.
اگر از چندين كارت حافظه مربوط به دوربين‌هاي مختلف استفاده مي كنيد و نمي‌توانيد همه آنها را توسط كابل‌هاي مخصوص خود به كامپيوترتان متصل كنيد، بهتر است از دستگاه‌هاي كارت‌خوان استفاده كنيد. اين دستگاه‌ها كه در بازار ايران با نام Ram Reader شناخته مي‌شوند، داراي يك رابط USB هستند كه مي‌توانيد با قرار دادن كارت‌هاي حافظه در داخل آن محتويات آنها را انتقال دهيد.(من به تازگي يكي از آنها را كه اسلات‌هاي جداگانه‌اي براي تمام كارت‌هاي حافظه دارد به قيمت 14 هزار تومان خريداري كرده‌ام).
فشرده‌سازي
از آنجايي‌كه ذخيره كردن فايل‌هاي تصويري با بيش از 2/1 ميليون پيكسل فضاي زيادي را اشغال مي‌كند، بسياري از دوربين‌ها از يك روش‌هاي فشرده‌سازي براي ذخيره اطلاعات تصويري استفاده مي‌كنند. دو راه ممكن براي فشرده‌سازي تصاوير وجود داشته باشد: repetition و irrelevancy.
در روش repetition يا فشرده سازي بر اساس تكرار، مي‌توان اين‌طور تصور كرد كه كامپيوتر، رنگ‌ها را براساس تكرار آنها در تصوير ذخيره مي‌كند. مثلا فرض كنيد تصويري داريم كه نيمي از آن را آسمان آبي پوشانده است. در اين‌حالت در آسمان حدودا 30 سايه آبي موجود است كه كامپيوتر از هركدام از آنها يك نمونه مي‌گيرد و بقيه اطلاعات را حذف مي‌كند. كامپيوتر هنگام بازسازي تصوير مي‌تواند با دقت قابل قبولي اين رنگ‌ها را دوباره جايگزين كند به طوري كه ساختار اصلي رنگ‌هاي تصوير از بين نرود. اين روش اگر‌چه روش بسيار مفيدي است اما متاسفانه نمي‌تواند بيش از 50 درصد فشرده‌سازي را روي تصوير انجام دهد.
روش Irrelevancy در حقيقت از يك حقه استفاده مي‌كند. يك دوربين ديجيتالي نسبت به چشم انسان اطلاعات بيشتري را ذخيره مي‌كند. بسياري از روش‌هاي فشرده‌سازي از اين مزيت براي حذف اطلاعات و كم كردن حجم آنها استفاده مي كنند. اگر مي‌خواهيد فايل كوچكتري داشته باشيد مجبوريد كه مقدار بيشتري از اطلاعات غير ضروري (از ديد انسان) را كنار بگذاريد. بسياري از دوربين‌ها ميزان حذف اطلاعات را متناسب با وضوح در نظر مي‌گيرند. يعني وضوح كمتر همان حذف بيشتر اطلاعات غير ضروري و داشتن فايل كوچكتر است.
كنترل نور
كنترل مقدار نور تابيده شده به سطح حسگر بسيار مهم است. اگر دوباره به مثال سطل‌ها و قطرات آب برگرديم، مي‌توانيم حدس بزنيم كه چرا نور بسيار شديد و يا نور بسيار كم براي كار عكاسي مناسب نيست. سطل كاملا خالي و يا كاملا پر نمي‌تواند هيچ‌گونه اطلاعاتي را براي كار ذخيره كند و تمام اطلاعات مربوط به ميزان شدت نور حذف مي‌شود. حتي اگر فرض كنيم يكي از فوتوسايت‌ها احتمالا با نور بيشتري نسبت به ديگري مواجه شده است، اما چون هر دو سطل كاملا پر و مساوي هستند نمي‌توانيم مقدار ميان آن دو را به دست آوريم. در دوربين دو قطعه به نام‌هاي شاتر و ديافراگم مي‌توانند ميزان تابش نور را كنترل كنند.
مقدار مربوط به ديافراگم عبارت است از مقدار باز شدن دهانه دوربين به منظور تابش نور از درون لنزها. ديافراگم دقيقا بعد از لنزها قرار گرفته است. نور بازتابيده از يك جسم ممكن است بسيار شديد باشد و ممكن است براي بازسازي تصوير به چنين نور شديدي احتياج نباشد. در چنين موقعيتي شما به اندازه ديافراگم كوچكتر احتياج داريد. برعكسِ اين اتفاق در روز‌هاي باراني و ابري مي‌افتد كه به علت نور كم محيط، نور كافي براي ايجاد تصوير وجود ندارد و دهانه ديافراگم دوربين بازتر خواهد شد.
سرعت شاتر نيز مقدار زمان باز ماندن ديافراگم را كنترل مي كند. هر چه زمان بيشتري ديافراگم را باز نگه داريم، نور بيشتر به سطح فوتوسايت‌ها تابيده مي‌شود. اين قطعه در دوربين‌هاي آنالوگ به طور مكانيكي عمل مي‌كند. چرا كه با هر بار شارژ شدن، فنر شاتر تنها يك‌بار مي تواند عمل كند (صدا و لرزش خفيفي كه در هنگام گرفتن عكس با اين دوربين‌ها حس مي‌شود مربوط به عملكرد همين قطعه است). اما در دوربين‌هاي ديجيتالي به علت اينكه عمل دريافت نور با برقرار شدن اتصال بين صفحه حسگر و مبدل آنالوگ به ديجيتال انجام مي‌شود، عملا احتياجي به شاتر مكانيكي نيست. در ضمن توانايي بسيار زياد دوربين هاي ديجيتالي نسبت به دوربين‌هاي آنالوگ در گرفتن تصاوير سريع پي‌در‌پي به همين قابليت وابسته است. (البته بعضي دوربين‌هاي ديجيتالي SLR از هر دو نوع شاتر استفاده مي‌كنند.)
بسياري از دوربين‌هاي ديجيتال ارزان قيمت مقدار اين دو گزينه را به طور خودكار تنظيم مي‌كنند و در اكثر مواقع بهترين حالت (از ديد حسگر نوري دوربين) را انتخاب مي‌كنند. اما دوربين‌هاي پيشرفته‌تر قابليت‌هاي بيشتري را براي تغيير سرعت و شدت نوردهي در اختيار قرار مي‌دهند كه مورد استفاده عكاسان حرفه‌اي است. بعضي از سازندگان دوربين‌هاي ديجيتالي حتي پا را از اين هم فراتر گذاشته‌اند و براي جلب توجه حرفه‌اي‌ها، با استفاده از يك لرزاننده و بلندگوي بسيار كوچك در داخل دوربين صدا و لرزش خفيف حاصل از شاتر را در اين دوربين‌ها بازسازي كرده‌اند! ممكن است تصور كنيد چرا هنگامي كه دوربين، به طور اتوماتيك بسياري از تنظيمات را انجام مي‌دهد بايد دوربين گرانتري با قابليت تنظيم دستي تهيه كنيد. فراموش نكنيد كه بهترين حالت از ديد حسگر دوربين حالت بهينه در بين حالت‌هاي مورد انتخاب (و نه لزوما بهترين حالت ممكن) مي‌با
شد.
استفاده معمولي نوع ديد معادل 35 ميلي‌متري فاصله كانوني
تصاوير زاويه باز، چشم‌انداز‌هاي طبيعي،ساختمان‌هاي بزرگ،جمعيت زيادي
از مردم اجسام دورتر و كوچكتر به نظر مي‌رسند. 35 ميليمتر 5.4 ميليمتر
عكس‌هاي عادي از آدم‌ها و اجسام اجسام همان‌گونه كه ازچشم شما ديده مي‌شوند، به نظر مي‌آيند 50 ميليمتر 7.7 ميليمتر
تصاوير نماي نزديك اجسام بزرگتر و نزديك‌تر به نظرمي‌آيند 105 ميليمتر 16.2 ميليمتر
لنزها و فاصله‌هاي كانوني
وظيفه لنز دوربين اين است كه نورهاي بازتابيده موجود را گرفته، آنها را متمركز كرده و روي سطح حساس به نور بتاباند. بسياري از دوربين‌هاي ديجيتال از روش فوكوس خودكار استفاده مي كنند كه روش بسيار جالبي براي تنظيم است.
اما تفاوت اساسي بين لنزهاي دوربين‌هاي ديجيتالي و دوربين‌هاي آنالوگ در فاصله كانوني آنها است. هنگامي كه خطوط موازي نور از ميان عدسي لنز دوربين مي‌گذرند، شكست نور به سمت محور لنز موجب متمركزشدن اين پرتو‌ها در يك نقطه مي‌شود كه آن را نقطه‌ي كانوني مي‌نامند. (احتمالا اولين كاري كه كودكان با يك عدسي انجام مي‌دهند به‌دست آوردن همين نقطه كانوني است). در حقيقت فاصله كانوني، فاصله همين نقطه تا مركز عدسي است. در دوربين‌هاي عكاسي فاصله كانوني عبارت است از فاصله بين مركز لنز دوربين و سطح حساس به نور كه مي‌تواند يك نگاتيو يا يك حسگر سيليكوني باشد. در قسمت اول مقاله آموختيم كه سطح حساس به نور در دوربين‌هاي آنالوگ بسيار بزرگتر از سطح حسگر CCD در دوربين‌هاي ديجيتال است. پس براي اينكه بتوانيم يك تصوير را روي يك سطح كوچكتر بتابانيم مي‌بايست فاصله كانوني دوربين را متناسب با آن كاهش دهيم.
همچنين فاصله كانوني به عنوان حياتي‌ترين بخش اطلاعات در مورد تخمين ميزان بزرگ‌نمايي تصوير از زاويه ديد عكاس در دوربين‌هاي آنالوگ محسوب مي‌شود.
در دوربين‌هاي ديجيتالي 4 نوع مختلف لنز به‌كار برده مي‌شود:
● لنزهاي زوم ثابت و فوكوس ثابت: اين نوع لنزها داراي فوكوس و زوم ثابت هستند و معمولا در دوربين‌هاي ارزان قيمت كاربرد دارند. بسياري از گوشي‌هاي موبايل و دوربين‌هاي ساده وب‌كم از اين لنزهاي ثابت استفاده مي كنند.
● لنزهاي زوم اپتيكال با فوكوس اتوماتيك: اين لنزها شبيه همان لنز‌هايي هستند كه در دوربين‌هاي ويدئويي معمولي استفاده مي‌شوند. مي‌توانيد به مقدار محدودي از قابليت تله و وايد‌كردن استفاده كنيد. اما در بيشتر مواقع امكان زوم كردن دستي را به شما نمي‌دهند.
● لنزهاي زوم ديجيتالي: در اين روش دوربين شما (و نه لنز) پيكسل‌هاي مركز عكس را گرفته و به طريق درونيابي از همان پيكسل‌هاي گرفته شده، يك تصوير بزرگتر به اندازه تصوير اصلي مي‌سازد. بسته به وضوح تصوير و نوع حسگر، اين عمل ممكن است به از بين رفتن كيفيت و يا شطرنجي شدن تصوير منجر شود. اين نوع زوم دقيقا مثل اين است كه شما يك عكس را بگيريد و قسمتي از آن را ببريد و سپس تكه بريده شده تصوير را چند برابر بزرگ كنيد.
● لنزهاي قابل تعويض: اگر با دوربين هاي 35ميلي‌متري حرفه‌اي‌تر كار كرده باشيد، با مفهوم لنزهاي قابل تعويض آشنا هستيد. اين لنزها مي‌توانند بر روي دوربين قرار بگيرند و به‌وسيله شكست نور (همانند لنز هاي نوري ديگر) تصوير بزرگتر و يا كوچكتري را به دوربين منتقل كنند.
تفاوت بين زوم اپتيكال و زوم ديجيتال
از آنجايي‌كه بسياري از كاربران با دوربين‌هاي آنالوگ 35 ميلي‌متري كار كرده‌اند و با مقياس‌هاي لنزهاي مربوط به آنها آشنا هستند، اكثر سازندگان دوربين‌هاي ديجيتالي فاصله‌هاي كانوني لنزهاي دوربين‌هاي خود را در مقياس‌هاي قابل مقايسه با دوربين‌هاي آنالوگ بيان مي‌كنند. اين اطلاعات در هنگام تهيه دوربين بسيار مهم هستند و شما مي‌توانيد به راحتي از عادي و يا تله‌وايد بودن لنز دوربينتان اطمينان حاصل كنيد. در جدول يك شما مي‌توانيد فاصله‌هاي كانوني‌اي را كه مربوط به يك لنز دوربين 3/1 مگاپيكسلي مي‌باشد را در مقايسه با مقادير متناسب با آنها در يك دوربين 35 ميلي‌متري مشاهده كنيد.
جمع بندي
در اين قسمت چيزهايي را درباره كار كرد دوربين ديجيتال آموختيد. بگذاريد يك بار ديگر آنها را با هم مرور كنيم:
● شما دوربينتان را به سمت سوژه مورد نظر مي‌گيريد و به‌وسيله زوم اپتيكال تصوير را به جلو يا عقب مي‌بريد.
● به آرامي دكمه شاتر دوربين را تا نيمه فشار مي‌دهيد.
● دوربين شما به طور خودكار روي سوژه مورد نظر فوكوس كرده و مقدار نور تابيده شده از سطح آن را اندازه‌گيري مي‌كند.
● پردازشگر دوربين مقدار متناسب ديافراگم و شاتر را محاسبه مي‌كند.
● حالا شما دكمه شاتر را تا انتها فشار مي‌دهيد.
● CCD دوربين شروع به كار كرده و نور بازتابش را دريافت كرده و تا زمان بسته شدن شاتر عمل ذخيره كردن بار الكتريكي را انجام مي‌دهد.
● ACD، بار ذخيره شده در CCD را اندازه‌گيري كرده و يك سيگنال ديجيتالي بر حسب مقادير موجود در هر پيكسل نوري آزاد مي‌كند.
● پردازشگر دوربين با درونيابي مقادير به‌دست آمده از پيكسل‌هاي تك‌رنگ، مقدار رنگ طبيعي هر نقطه را به‌دست مي‌آورد. در بسياري از دوربين‌ها در اين مرحله مي‌توان تصوير ايجاد شده را در نمايشگر دوربين مشاهده كرد.
● پردازشگر ممكن است تصوير به دست آمده را وارد يك مرحله فشرده‌سازي كند كه در طي آن موجب كاهش حجم تصوير مي‌شود.
● اكنون تصوير به‌دست آمده است.
طی دهه ی اخیر٬ رقابتی بسیار فشرده بین صفحات سنتی عکاسی و روشی هنوز هم تواناتر٬ مبتنی بر آنچه وسیله تزویج بار (CCD) نامیده می شود٬ شکل گرفته است . CCD تنها یک تراشه سیلیکون بزرگتر از حد معمول است که آرایه ای از ناحیه های کوچک حساس به نور٬ موسوم به پیکسل را شامل می شود . آخرین CCD ها می توانند بیش از ۱۱ میلیون پیکسل را داشته باشند . وقتی تصویر تلسکوپی بر روی CCD کانونی می شود٬ در هر یک از پیکسل ها جریانی الکتریکی متناسب با روشنایی نور ورودی ایجاد می شود . پس از نوردهی٬ ای بار های الکتریکی در حافظه ی کامپیوتری برای تجزیه و تحلیل های بعدی ذخیره می شوند . کارایی CCD ها بسیار بالاست٬ به
طوری که می توانند حدود ۷۵٪ نور فرودی را ثبت کنند . بر خلاف CCD ٬ صفحات عکاسی دهه ۱۹۴۰ میلادی می توانستند حدود ۳/۰٪ نور فرودی را ثبت کنند . هیل تلسکوپ ۵۰۰ سانتی متری را طراحی کرد و ساخت تا ۴ برابر حساس تر از تلسکوپ ۲۵۰ سانتی متری قبلی باشد . اما با یک CCD مدرن او می توانست همان حساسیت را با یک تلسکوپ ۴۰ سانتی متری هم بدست آورد!!!!
CCD های مدرن امروزی
منابع:
www.howstuffworks.com
www.kodak.com
www.canon.com
