Camera memory

مساء الخير
ضمن الحديث عن ذكريات التصوير. والذي بدأته بعرض فيلم فيديو صور نهاية الثمانينات ,واستعرضت الكاميرا الرقمية
تم شرح :
الآلية التي تعمل الكاميرا الرقمية
مكونات الـ CCD و ال CMOS وشرح الدقة Resolution
طريقة فهم الكاميرا الرقمية الألوان والتقاطها
اليوم الحديث عن طريقة تحكم الكاميرا بالضوء الداخل وتركيزه على المجسات الحساسة CCD
التعريض والتركيز
( للمقارنة شريحة الـ CCD في الكاميرا الرقمية تحل محل الفيلم في الكاميرا التقليدية.)
لم تتغير الآلية المستعملة في الكاميرات التي تعتمد على الفيلم عن الكاميرا الرقمية في التحكم بكمية الضوء الداخل الى الفيلم ا والى ال CCD وايضا التركيز على الموضوع ( الوضوح )
فالكاميرا الرقمية تتحكم في كمية الضوء الذي يصل إلى الـ CCD من خلال جزئين هما فتحة العدسة aperture وسرعة الغالق shutter speed.
فتحة العدسة: تتحكم بنصف قطر الفتحة التي يدخل منها الضوء للكاميرا ويكون التحكم فيه اوتوماتيكياً في أغلب الأحيان الا في بعض الكاميرات التي يستخدمها مصورون محترفون.يكون التحكم يدوي
سرعة الغلق: تتحكم في الزمن اللازم لمرور الضوء عبر فتحة العدسة ويتم التحكم به الكترونيا ويكون الغالق الكتروني وليس ميكانيكي كما في الكاميرا التقليدية.
تتحكم الكاميرا في كلا من فتحة العدسة وسرعة الغالق لتحديد كمية الضوء المناسبة لالتقاط أفضل صورة، كما ان العدسة المستخدمة في الكاميرا الرقمية لا تختلف عن العدسة في الكاميرا التقليدية.
إن البعد البؤري للعدسة في الكاميرا الرقمية يختلف عن ذلك في الكاميرا التقليدية التي تستخدم فيلم 35mm.
البعد البؤري هو المسافة بين العدسة وشريحة الـ CCD، وحيث أن ابعاد الشريحة تختلف حسب الشركة المنتجة وفي معظم الأحيان تكون اصغر من فيلم 35mm، وهذا يعني ان العدسة المستخدمة لتكوين الصورة على شريحة الـ CCD ذات بعد بؤري اقصر
ويلعب البعد البؤري للعدسة دورا رئيسياً في تحديد قيمة التكبير أو التحجيم للكاميرا.
ففي الكاميرا الـتي تستخدم فيلم 35mm تستخدم عدسة بعدها البؤري 50mm صورة مساوية للجسم بدون تكبير. زيادة البعد البؤري يزيد من التكبير وتبدو الصورة أقرب من الوضع الحقيقي للجسم. ويحدث العكس إذا كان البعد البؤري أقل..
عدسة التكبير او التحجيم zoom lens هي عدسة يتغير بعدها البؤري وفي الكاميرات الرقمية هناك يمكن ان نجد تحجيم بصري optical zoom أو تحجيم رقمي digital zoom أو الأثنتين معا في نفس الكاميرا كما أن بعض الكاميرات تحتوي على تركيز دقيق macro focusing أي أن الكاميرا لها القدرة على اخذ صور قريبة جداً من الكاميرا مثل تصوير ورقي.
الكاميرات الرقمية يمكن ان تكون مزودة بأحد الأنواع الأربعة التالية:
عدسة تركيز ثابت وتحجيم ثابت Fixed-focus, fixed-zoom lenses وهي عدسات رخيصة الثمن وتستخدم في الكاميرات التي تستخدم لمرة واحدة ولهدف اخذ صور ثابتة وبسيطة.
عدسة تحجيم بصري وتركيز أوتوماتيكي Optical-zoom lenses with automatic focus تشبه العدسة المستخدمة في كاميرات الفيديو ويمكن التحويل من عدسة التيليفوتو
Telephoto Lens ذات التصوير البعيد إلى عدسة الزاوية العريضة Wide-Angle Lens للتصوير القريب، وذلك من خلال تغيير البعد البؤري للعدسة.
عدسة تحجيم رقمي Digital-zoom lenses وهي عبارة عن قيام ميكروبروسيسور الكاميرا بأخذ جزء من الصورة التي تكونت على شريحة الـ CCD وعرضها على كل اطار الكاميرا، وتشبه هذه العملية قيامك بتكبير صورة على شاشة الكمبيوتر من خلال استخدام عدسة برنامج التحرير لتكبير الصورة، ويجب استخدام حامل للكاميرا عند تشغيل هذه الخاصية لأن اية اهتزازات تؤثر على جودة الصورة.
نظام عدسات الإستبدالها Replaceable lens systems وهي مجموعة من العدسات المختلفة في البعد البؤري يمكن للمصور المحترف تثبيتها على الكاميرا حسب المشهد المراد تصويره.
18 مم – 35 مم – 50 مم – 90 مم – 100مم – وهكذا
حاولت قدر المستطاع التوضيح والاختصار
في الكاميرا التقليدية نقوم بعملية اظهار الفيلم ثم طباعة الصور , في الكاميرا الرقمية نقوم بعملية نقل وتخزين الصور على الحاسوب
في المنشور القادم بإذن الله سأتحدث عن ذلك
دمتم في رعاية الله

أسعد الله أوقاتكم
في المتابعة لشرح الكاميرا الرقمية
اليوم أتحدث عن مكونات الـ CCD و ال CMOS وشرح الدقة Resolution
تتكون الـ CCD من شريحة مربعة طول ضلعها لا يزيد عن 3سم هذه الشريحة تحتوي على مجسات ضوئية (الديود) وهو يشبه ما يعرف اليوم باسم اللده المستعملة في الاناره .
مؤلف من مواد اشباه موصلة (Semiconductors) مرتبة على شكل صفوف متوازية. عندما تتكون الصورة على هذه الدايودات يتم تحرير شحنة كهربية من الدايود يتناسب مع كمية الضوء، فكلما كان الضوء الساقط على الديود كبيرا كانت الشحنة المتحررة كبيرة. تعمل الشحنة الكهربية المتحررة على تفريغ مكثف مشحون متصل مع كل ديود. يتم إعادة شحن هذه المكثفات من خلال تيار يعمل على مسح كل المكثفات ويقوم ميكروبروسسور باحتساب قيمة الشحنة التي أعيدت إلى المكثف ليتم تخزين قيمة عددية لكل ديود في الذاكرة المثبتة بالكاميرا. تحتوي على معلومات عن موضع الديود وشدة الضوء الذي سقط عليه لتكوين في النهاية صورة رقمية للجسم الذي تم التقاط صورته.

تصطدم الفوتونات بالألواح الضوئية لشريحة CCD وتطلق الالكترونات وفيما يلي الاختلافات الرئيسية بين تقنيتي CCD وCMOS تقوم تقنية CCD بنقل الشحنة عبر الرقاقة وقراءتها عند احد اركان المصفوفة، وبعدها يقوم محول (تماثلي – رقمي) ADC بتحويل كل قيمة بكسل لقيمة رقمية وذلك عن طريق قياس مقدار الشحنة في كل موضع ضوئي وتحويل ذلك القياس إلى صيغة ثنائية.
اما تقنية CMOS تستخدم عدة ترانسيستورات لكل عنصر صورة (البكسيل) لتكبير ونقل الشحنة عبر أسلااك توصيل تقليدية ولهذا فهذه التقنية لا تستخدم محول ACD.
هذا الاختلاف جعل لكل تقنية ميزات وعيوب وهي:
(1) تتمتع تقنية CCD بنقاء عالي وقلة تشويه (ناجم عن الضجيج) مقارنة بتقنية CMOS فهي اكثر تأثراً بالضجيج.
(2) لكل بكسل في تقنية CMOS عدة ترانزستورات، وحساسية الضوء ضعيفة في هذه الرقاقة وذلك لان الفوتونات الضوئية قد تصطدم بالترانستورات بدلاً عن الدايودات الضوئية (Photodiode).
(3) تستهلك رقاقات CMOS مقداراً ضئيلاً من الطاقة وفي المقابل فان المعالجة التي تقوم بها رقاقة CCD تستهلك الكثير من الطاقة (أكثر بـ 100 مرة) مقارنة برقاقة CMOS
(4) تصنع رقاقات CCD لتدوم طويلاً وتعطي دقة عالية الوضوح للصور.
(5) بالرغم من الاختلافات السابقة بين رقاقات CCD وCMOS فانهما يلعبان نفس الدور في الكاميرات الرقمية وهو تحويل الضوء إلى شحنات كهربية بستخدام الديود.
الدقة Resolution
ان مقدار التفاصيل التي تستطيع الكاميرات التقاطها يطلق عليها الدقة Resolution وتقاس بالبكسيل Pixel فكلما زاد عدد البكسل كلما زادت تفاصيل الصورة وتصبح الصور ذات الأبعاد الكبيرة أكثر وضوحاً.
بعض مستويات الدقة:
256×256 -1 ونجدها في الكاميرات رخيصة الثمن فالدقة ضعيفة جداً ويكون إجمالي عدد البكسيل المكون للصورة هو 65.000 بكسيل.
480×640 -2 وهو أقل حد لمستوى الدقة النموذجي وهو مثالي جداً لإرسال الصور عبر البريد الإلكتروني وصفحات الويب.
912×1216 - 3 ويقاس فيها حجم الصورة بالميغابكسل (Megapixel) واجمالي البكسيل المكون للصورة هو 1.109.000 بيكسيل ويفي هذا المقاس لغرض طباعة الصور.
1200×1600 - 4 وتتميز هذه الدقة بمجموع 2 مليون بكسيل وهي دقة عالية، حيث بإمكاننا طباعة صورة بمقياس 5×4 إنش كتلك التي نحصل عليها في مختبرات الألوان.
1680×2240 - 5 وتوجد في الكاميرات الرقمية ذات (4( Megapixel وتسمح بطباعة صورة كبيرة بدقة عالية حتى 20×16 إنش.
2704×4064 - 6 وتوجد في الكامرات الرقمية ذات (11.1( Megapixel ويمكننا الطباعة بها بدقة عالية جداً حتى 9×13.5 إنش.
وهناك دقة اعلى تصل الى (32 Megapixel )وهذه - اخر كاميرا حصلت عليها ماركة كانون عام 2019-
بعض الكاميرات التجارية الجيدة يمكنا التقاط اكثر من 12 مليون بكسل، أما الكاميرات الإحترافية فتلتقط صور بدقة 16 مليون بكسل. وتقدر شركة هيليوباكارد إن دقة الصورة المأخوذة في الفيلم باستخدام الكاميرا التقليدية يصل إلى 20 مليون بيكسيل.
ولهذا السبب أحن الى الكاميرا التقليدية
قدر المستطاع حاولت تبسيط الشرح اتمنى ان يكون مفيد
الكتابة القادمة ستكون عن كيفية التقاط الكاميرا الرقمية للالوان
دمتم في رعاية الله