ساختار دوربین عکاسی چگونه کار می‌کند؟
در قرن ۲۱ روزانه ۱.۸ میلیارد عکس در سطح اینترنت منتشر میشود . تصاویری که زندگی را در ثانیه ای مشخص متوقف می کنند و آنها را به پیکسل‌هایی حاوی اطلاعات تبدیل می‌کنند. اما دوربین عکاسی چگونه کار می‌کند؟ و با چه پروسه ای چیزی که ما مشاهده می کنیم را به پیکسل‌های دیجیتالی تبدیل می‌کند؟
عکاسی به همانقدر که یک هنر می باشد، به همان اندازه هم علم است. اما با این وجود بیشتر مردم زمانی که کلید شاتر دوربین را فشار می‌دهند و یا برنامه دوربین گوشی خودشان را باز می‌کنند اطلاعاتی از نحوه‌ی کار آن ندارند.
نور و نحوه‌ی کار اولین دوربین‌ها
بیاید تصور کنیم در وسط یک اتاق تاریک بدون حتی یک پنجره و در ایستاده‌ایم. چه چیزی مشاهده می کنید؟ مسلما چیزی را نمیتوانیم ببینیم، چون با نبودن نور دیگه چیزی قابل مشاهده نیست. ولی حال تصور کنید یک چراغ قوه را روشن کرده‌اید. نور چراغ قوه در یک خط مستقیم می تابد و لحظه ای که به جسمی برخورد خواهد کند نور از آن جسم منعکس خواهد شد و به چشم‌های شما می‌رسد.به همین دلیل می‌توانید داخل اتاق را مشاهده کنید.
همه نورها مانند این نور عمل می کنند و در یک خط مستقیم حرکت می کنند. اما نور چیزهای مختلفی را منعکس می کند، بنابراین می توانید چیزهای مختلف را ببینید و از آنها عکس بگیرید. هنگامی که نور از یک جسم منعکس می شود، همچنان در یک خط مستقیم حرکت می کند، اما در همان زاویه ای که به جسم برخورد می کند.
این بدان معناست که پرتوهای نور در همه جا و در جهات مختلف منعکس خواهند شد. اولین دوربین جهان فقط یک اتاق با یک سوراخ کوچک در دیوار بود. نور از این سوراخ عبور کرد و همانطور که در یک مسیر مستقیم حرکت می کرد، تصویری در دیوار مقابل در بالا ظاهر شد.
اگرچه این دستگاه ها مدت ها قبل از عکاسی وجود داشتند، اما عکاسی زمانی شروع شد که شخصی تصمیم گرفت وسایل نور را در کنار دیوار قرار دهد. هنگامی که نور به این مواد (از شیشه گرفته تا کاغذ) برخورد می کند، مواد شیمیایی آنها با نور واکنش می دهند و تصویری ایجاد می کنند.
نحوه کار لنز و اینکه در دوربین عکاسی چگونه کار می‌کند؟
از آنجایی که نخستین دوربین درست شده ی دنیا، نور خیلی زیادی دریافت نمی‌کرد، زمان تقریبی درست شدن یک عکس حدودا ۸ ساعت بود. با این وجود باز هم تصویر گرفته شده به شدت تار بود پس در حال حاضر چطور می‌توانیم در کسری از ثانیه تصاویری واضحی ثبت کنیم؟ این پرسش جوابی ندارد جز لنز دوربین.
در زمانی که نور می‌تواند از اجسام مختلف بازتابیده شود، قابلیت این را دارد که از برخی عناصر هم عبور کند. ولی پس از عبور جهت آن تغییر خواهد کرد. لنز دوربین تمامی نورهایی که در اطراف آن بازتابیده می‌شوند را جمع آوری کرده و آنها را به سمت یک هدف خاص منحرف می‌کند. پس همین دلیل باعث میشود شما یک تصویر واضح مشاهده کنید.
لحظه ای که کل این اشعه‌های نور روی سنسور دوربین دیجیتال و یا فیلم آنالوگ به هم می‌رسند باعث بوجود آمدن یک تصویر واضح میشود. ولی زمانی که اشعه‌های نور در نقطه‌ی درست به هم نرسند باز هم تصویر شما تار و خارج از فوکوس خواهد شد.
سیستم فوکوس لنز
سیستم فوکوس لنز، قطعات شیشه‌ای داخل ان را به سنسور یا فیلم دوربین نزدیک‌تر یا دورتر می‌کند و کسی که میخواهد عکسی را ثبت کند این امکان را خواهد داشت که لنز را تنظیم کند تا هدف مورد نظر به صورت کاملا واضح ببیند.
همچنین فاصله عناصر لنز نقش بسیار مهمی هم روی توانایی زوم آن دارد. لحظه ای که عنصر جلویی لنز از سنسور دوربین دورتر شود، اجسام تصویر نزدیک‌تر دیده خواهند شد.
فاصله کانونی فاصله بین نقطه نور و سنسور دوربین است. به عنوان مثال، در لنزی با فاصله کانونی 300 میلی متر، فاصله بین نقطه کانونی و سنسور دوربین 300 میلی متر است. یک لنز 300 میلی متری تله فوتو نامیده می شود و می تواند اجسام دور را به بیننده نزدیک کند.
سنسورهای آنالوگ و دیجیتال
لنز نور را می گیرد و فوکوس می کند، اما سوال اینجاست که چگونه تصویر می گیرد؟ عکاسان گذشته نیز نوعی شیمیدان بودند. فیلم دوربین آنالوگ از مواد شیمیایی حساس به نور تشکیل شده است. هنگامی که این مواد شیمیایی با نور جمع آوری شده توسط لنز دوربین تماس می گیرند، جزئیات مختلفی مانند شکل اجسام مختلف و میزان نوری که ساطع می کنند را ثبت می کنند.
در اتاق تاریک، فیلم در معرض نور دوباره در معرض مواد شیمیایی مختلف قرار می گیرد تا تصویر نهایی به دست آید.
در مورد دوربین‌های دیجیتال، اگرچه لنزها، اصطلاحات و فن‌آوری‌ها تغییر نمی‌کنند، سنسور دوربین دیجیتال بیشتر شبیه یک پنل خورشیدی است تا یک قطعه فیلم. هر سنسور به میلیون ها پیکسل قرمز، سبز و آبی تقسیم می شود. هنگامی که نور به این پیکسل ها برخورد می کند، حسگر آنها را به انرژی تبدیل می کند و کامپیوتر داخلی دوربین میزان انرژی تولید شده را محاسبه می کند.
محاسبه سطح انرژی هر پیکسل به سنسور این امکان را می دهد که تشخیص دهد کدام قسمت های تصویر تیره یا روشن است و از آنجایی که هر پیکسل دارای یک مقدار رنگ است، کامپیوتر داخلی دوربین می تواند با بررسی مقادیر ثبت شده، رنگ های موجود در صحنه را محاسبه کند. .
سپس با استفاده از سنسورهای نزدیک، دوربین می‌تواند تصاویر و رنگ‌های موجود در تصویر را با رسم داده‌های گرفته‌شده توسط تمام پیکسل‌ها ارزیابی کند.
اگر هر پیکسل مشغول جمع آوری داده باشد، حسگرهایی با پیکسل های بیشتر می توانند اطلاعات دقیق تری را ثبت کنند. به همین دلیل، سازندگان دوربین اغلب با تعداد پیکسل های دوربین حرکت های زیادی انجام می دهند. در حالی که این تا حدی درست است، اندازه سنسور نیز بسیار مهم است.
سنسورهای بزرگتر نور بیشتری را می گیرند و برای عکاسی در نور کم بهتر هستند. در واقع، فشرده کردن داده های بیشتر در یک سنسور کوچکتر کیفیت تصویر را کاهش می دهد زیرا پیکسل ها کوچکتر می شوند.
فاصله کانونی چیست؟
فاصله کانونی به فاصله بین نقطه‌ی تجمع اشعه‌های نور و سنسور دوربین گفته میشود. برای مثال در یک لنز با فاصله کانونی ۳۰۰ میلیمتر، فاصله بین نقطه‌ی تجمع اشعه‌های نور تا سنسور دوربین ۳۰۰ میلیمتر می باشد. به لنز ۳۰۰ میلیمتر تله فوتو گفته میشود و قادر است سوژه‌هایی که در فاصله‌ی دوری قرار دارند را به مخاطب نزدیک کند.
