Mark Lucas
2 
1565
95
Det digitale kamera er et andet godt eksempel på en teknologi, vi tager for givet. Fordi vi havde filmbaserede kameraer så længe, er ideen om at optage et billede ikke så mirakuløs for os mere. Så med den naturlige progression af teknologi, der gør billedet mere og mere øjeblikkeligt, så vi alle ud til bare en slags tanker, “Vi kan selvfølgelig tage digitale fotos.”?? uden at stille spørgsmålstegn ved, hvordan det fungerer.
Undtagen mig. Jeg må vide, hvordan tingene fungerer. Ingen god grund til det. Nogle gange er jeg nødt til at læse en flok teknisk jargon, stille mange spørgsmål og derefter relatere oplysningerne til noget andet, jeg forstår, inden jeg virkelig kan forstå, hvad der foregår. Det gør mig til en langsom, men iherdig lærer. Og virkelig irriterende når Jeopardy! er tændt.
Den underliggende teknologi på det digitale kamera er en lyssensor og et program. Lyssensoren er oftest en CHarge Coupled Device (CCD) og programmet er firmware, der er indlejret lige i kredsløbskortet på kameraet. Sådan som de programmer, der hjælper med at få din mikrobølgeovn eller iPod til at fungere.
Jeg fokuserer først på CCD. Ja, der er en anden slags lyssensor, der kan bruges, og det er den Complimentary Met al OXide Semiconductor (CMOS) type. Mekanikken for, hvordan de gør, hvad de gør, adskiller sig, men principperne er de samme.
Tænk på CCD-værdien som et gitter med millioner af små firkanter, hver og en slags som en solcelle. Du ved, at en solcelle tager lysenergi og konverterer den til elektrisk energi, ikke? Og du har sandsynligvis regnet med, at jo mere lys der er, jo mere energi gør den, og vice versa ikke? Så du kan se, hvor vi går hen med hele denne CCD ting.
Hver af de små firkanter på CCD tager lysenergi og konverterer den til elektrisk energi. Hver lysforhold - som lysstyrke og intensitet - genererer en meget specifik elektrisk ladning. Disse afgifter for hver lille firkant transporteres derefter gennem en række elektronik, hvor det kan fortolkes af firmwaren. Firmwaren ved, hvad hver enkelt opladning betyder, og oversætter den til information, der inkluderer farven og andre kvaliteter af det lys, som CCD plukket op.
Denne proces udføres for hvert af firkanterne i rutenettet på CCD - så nu kan du se det mirakel, det virkelig er! Forestil dig nu (ordspil beregnet) en million små firkanter, der hver især var forskellige, som om de var puslespil. Firmwaren sætter disse puslespil sammen for at danne et billede, der kan genkendes for det menneskelige øje.
Processen med at sammensætte den er meget beslægtet med hvad der sker med dit tv eller skærm. Det gør dette ved hjælp af pixels. Hver pixel består af tre grundfarver - rød, grøn og blå. Ved at variere intensiteten af hver farve inden for en pixel er variationen i farver, der kan produceres, faktisk fantastisk. Dette er kendt som et Bayer-filter.
Kom tæt på din skærm - til det sted, hvor du kan se pixels hver for sig. Bare rolig, det hele ved at blive blind fra at sidde for tæt på tv'et er en gammel kones historie. Bortset fra når det kommer til mine børn. Du har muligvis brug for et forstørrelsesglas. Pæn, ikke? Så du, hvordan der var flere grønne pixels end rød eller blå? Det skyldes, at nogen regnede ud, at øjet ikke er så følsomt over for grønt som for rødt eller blåt.
Jeg sagde ud. Det næste trin er, at firmwaren registrerer de oplysninger, den så, i digital kode. Denne kode kan bruges til nøjagtigt at gengive billedet gang på gang. Kald det som en opskrift på det specifikke tidspunkt, du fangede. Nu kan denne kode overføres til visningsskærmen på kameraet eller til en skærm eller printer, der skal gengives.
Og nu ved du, hvordan det hele fungerer. Forhåbentlig har det at fjerne mysteriet ikke ødelagt oplevelsen for dig. Jeg håber, at du nød denne høje oversigt over, hvordan disse ting fungerer.
Er du en digital fotoentusiast? Hjalp denne artikel dig med at forstå processen bedre? Del dine spørgsmål med os i kommentarerne, så prøver jeg at besvare dem.
Fotokredit: ralphbijker