Kameranın cihazı və iş prinsipi

2024 Müəllif: Sierra Becker | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-02-26 04:16

Fotoqrafiya tarixin ən mühüm ixtiralarından biridir - insanların dünya haqqında düşüncə tərzini həqiqətən dəyişdirdi. İndi hər bir insan əslində çox uzaqda olan və ya uzun müddət mövcud olmayan şeylərin təsvirlərini görə bilir. Hər gün milyardlarla fotoşəkil internetdə yerləşdirilir və həyatı rəqəmsal məlumat piksellərinə çevirir.

Kameranın quruluşu

Fotoqrafiya sizə həyatın vacib anlarını çəkməyə və onları gələcək illər üçün saxlamağa imkan verir. Şəkillər yaratmaq üçün qurğular çoxdan telefonlara və digər qadcetlərə quraşdırılıb, lakin kameranın işləmə prinsipi çoxları üçün sirr olaraq qalır. Fotoqrafiya sənət olduğu qədər də elmdir, lakin böyük əksəriyyəti kamera düyməsini basdıqda və ya smartfonun kamera proqramını açanda nə baş verdiyindən xəbərsizdir. Quruluşundan və prinsipindən sonra danışılacaq ilk kameranın heç bir düyməsi yox idi və heç bir tətbiqə bənzəmirdi. Lakin onun cihazı müasir qadcetlərin mərkəzindədir.

Məsələn, kinokamera üç əsas elementdən ibarətdir: optik - obyektiv, kimyəvi - film və mexaniki - kamera korpusu. Kameranın iş prinsipini qısaca nəzərdən keçirək: plyonka sağ tərəfdəki makaraya yüklənir və yol boyu linzanın qarşısından keçərək soldan başqa bir makaraya sarılır. Bu, işığa həssas gümüş birləşmələrinə əsaslanan xüsusi kimyəvi maddələrlə örtülmüş uzun elastik plastik zolaqdır.

Qara və ağ filmin bir təbəqəsi, rəngli filmin isə üç təbəqəsi var: üst hissəsi mavi işığa, mərkəz yaşıl rəngə, alt hissəsi isə qırmızıya həssasdır. Görüntü onların hər birinin kimyəvi reaksiyasına görə əldə edilib. İşığın filmi korlamaması üçün o, kameranın içərisinə yerləşdirilən davamlı, işığa davamlı plastik silindrə bükülür. Bəs o, bütün komponentləri necə birləşdirir ki, onlar aydın, tanınan təsviri qeyd etsinlər? Bu hissələrin işləməsi üçün bir çox müxtəlif yollar var, lakin əvvəlcə kameranın necə işləməsinin əsas prinsipini başa düşməlisiniz. Fotoqrafiya elektrik enerjisi tələb etmədiyi üçün adi tək obyektivli güzgüsüz kamera fotoqrafiyanın əsas proseslərinin əla təsviridir.

Niyə lensə ehtiyacınız var

Kameranın nəzəriyyə ilə necə işlədiyini qısaca izah etməyə başlamaq daha yaxşıdır. Təsəvvür edin ki, pəncərələri, qapıları və işığı olmayan bir otağın ortasında dayanmısınız. İşıq mənbəyi olmadığı üçün belə yerdə heç nə görünmür. Fənərinizi çıxarıb yandırdığınızı fərz etsək, vəondan gələn şüa düz bir xətt üzrə hərəkət edir. Bu işıq bir obyektə dəydikdə, ondan sıçrayaraq gözlərinizə dəyir ki, bu da otağın içindəkiləri görməyə imkan verir.

Rəqəmsal kameranın iş prinsipi fənərdən şüa ilə qaranlıq otaqdan əşyaların qoparılması prosesinə bənzəyir. Kameranın optik komponenti obyektivdir. Onun işi obyektdən geri qayıdan işıq şüalarını sıçramaq və obyektiv qarşısındakı səhnəyə bənzəyən bir görüntü yaratmaq üçün bir araya gəlmək üçün onları yönləndirməkdir. Bu prosesin necə baş verdiyi və adi şüşənin işığı niyə yönləndirə bildiyi tam aydın olmaya bilər. Cavab çox sadədir: işıq bir mühitdən digərinə keçəndə sürəti dəyişir.

Linza necə işləyir

İşıq havada şüşədən daha sürətli yayılır, buna görə də obyektiv onu ləngidir. Şüalar ona bucaq altında dəydikdə dalğanın bir hissəsi digərindən əvvəl səthə çatacaq və beləliklə də əvvəlcə yavaşlayacaq. İşıq şüşəyə bucaq altında daxil olduqda, işıq dalğasının hissələri havaya dəydiyi və digərlərindən əvvəl sürətləndiyi üçün bir istiqamətə əyilir və şüşədən çıxanda yenidən əyilir.

Standart qabarıq linzada şüşənin bir və ya hər iki tərəfi əyilmişdir. Bu o deməkdir ki, keçən işıq şüaları içəri daxil olduqda lensin mərkəzinə doğru əyiləcək. Böyüdücü şüşə kimi ikiqat qabarıq linzada işıq girərkən çıxdıqda əyiləcək. Bu, əsas ilə əlaqəli olan obyektdən işığın yolunu effektiv şəkildə dəyişdirirkameranın iş prinsipi. İşıq mənbəyi bütün istiqamətlərdə işıq saçır. Bütün şüalar bir nöqtədə başlayır və sonra daim ayrılır. Yaxınlaşan linza bu şüaları götürür və onların hamısı eyni nöqtəyə yaxınlaşması üçün onları yönləndirir. Bu yerdə mövzunun şəkli əldə edilir.

İlk kameranın işləmə prinsipi

İlk hücrə yan divarında kiçik bir deşik olan otaq idi. İşıq onun içindən keçdi və düz xətlərlə əks olundu və təsvir tərs qarşı divara proyeksiya edildi. Bu kamera qaranlıq adlanırdı və rəssamlar tərəfindən bədii kətanların rənglənməsi üçün istifadə olunurdu. İxtira Leonardo da Vinçiyə aiddir. Bu cür cihazlar ilk həqiqi fotoşəkildən çox əvvəl mövcud olsa da, kimsə bu otağın arxasına işığa həssas material yerləşdirmək qərarına gələndən sonra bu şəkildə görüntü əldə etmək ideyası yarandı. İlk kameranın iş prinsipi belə idi: şüa işığa həssas materiala dəydikdə kimyəvi maddələr reaksiya verdi və təsviri səthə həkk etdi. Bu kamera çox işıq tutmadığından bir fotoşəkil çəkmək səkkiz saat çəkdi. Şəkil də olduqca bulanıq çıxdı.

SLR kameralar arasındakı fərq

Peşəkarlar çox vaxt SLR kameralara üstünlük verirlər. Hesab olunur ki, şəklin keyfiyyəti daha yaxşıdır, çünki fotoqraf obyektin real görüntüsünü vizördə deyil, görür.rəqəmsallaşdırma və filtrlər tərəfindən təhrif edilmişdir. Refleks vizörlü kameranın işləmə prinsipini qısaca təsvir etsək, o zaman məna belə bir kamerada fotoqrafın real görüntünü görməsi ilə nəticələnir. O, həmçinin düymələri çevirib basmaqla bütün detalları tənzimləyə bilir. Bu, ikiqat güzgü - pentaprizma ilə bağlıdır. Ancaq kameranın dizaynında daha bir var - şəffaf, matrisin qarşısında yerləşir, ona da sensor və ya sensor deyilir. Kamera qapağının işləmə prinsipi ondan ibarətdir ki, düyməyə basıldıqda o, güzgünü qaldırır və onun meyl bucağını dəyişir. Bu anda işıq axını sensora dəyir, bundan sonra şəkil işlənir və ekranda göstərilir.

SLR kameranın iş prinsipi şüaların keçməsi üçün tədricən açılan diafraqma ilə bağlıdır. O, ləçəklərdən ibarətdir, onların mövqeyi mərkəzi dairənin diametrini və ötürülən işığın miqdarını təyin edir. Şüa linzalara, sonra isə güzgüyə, fokuslanaraq ekrana və pentaprizmaya, təsvirin çevrildiyi yerə, sonra isə vizörə düşür. Burada fotoqraf real görüntünü görür. Güzgüsüz kameranın işləmə prinsipi belə bir vizörün olmaması ilə fərqlənir. Çox vaxt ekran və ya elektron versiya ilə əvəz olunur. Faza avtofokus da yalnız SLR kameralarda mövcuddur. Digər fərq ondan ibarətdir ki, siz çekim düyməsini basdığınız zaman işıq dərhal kamera matrisinə dəyir.

Obyektə diqqət yetirin

Şəkil keyfiyyəti işığın necə keçməsindən asılı olaraq dəyişirkamera lensi vasitəsilə. İşıq şüasının ona daxil olduğu bucaq və quruluşunun nə olması ilə əlaqədardır. Bu yol iki əsas amildən asılıdır. Birincisi, işıq şüasının lensə daxil olduğu bucaqdır. İkincisi, lensin quruluşudur. İşığın giriş bucağı obyekt ona yaxınlaşdıqca və ya uzaqlaşdıqca dəyişir. Daha kəskin bucaqla daxil olan şüalar daha küt bucaq altında çıxacaq və əksinə. Kamera obyektivi əks olunan bütün işıq şüalarını çəkir və onları tək bir nöqtəyə yönləndirmək üçün şüşədən istifadə edərək kəskin təsvir yaradır. İstənilən nöqtədə ümumi "əyilmə bucağı" sabit qalır.

İşıq fokusdan kənardırsa, şəkil bulanıq və ya fokusdan kənar görünəcək. Əslində, linzanın əyilməsi onun üzərindəki müxtəlif nöqtələr arasındakı məsafəni artırır. Daha yaxın bir nöqtədən gələn şüalar obyektivdən daha uzaq bir nöqtədən daha çox uzaqlaşır. Yəni, daha yaxın obyektin real təsviri obyektivdən uzaqdan daha uzaqda formalaşır. Ümumi "yay bucağı" lensin quruluşu ilə müəyyən edilir. Kamera lensi filmin və ya sensorun səthinə yaxınlaşaraq və ya uzaqlaşaraq fokuslanmaq üçün fırlanır. Daha yuvarlaq bir formaya malik bir lens daha kəskin əyrilik bucağına sahib olacaqdır. Bu, işıq dalğasının bir hissəsinin digər hissəsinə nisbətən daha sürətli hərəkət etdiyi vaxtın miqdarını artırır, buna görə də işıq daha kəskin dönüş edir. Nəticədə, obyektiv daha düz səthə malik olduqda, fokusda olan real təsvir obyektivdən daha uzaqda formalaşır.

Ölçüobyektiv və foto ölçüsü

Obyektivlə real görüntü arasındakı məsafə artdıqca işıq şüaları genişlənir və daha böyük şəkil yaradır. Düz obyektiv böyük təsviri proyeksiya edir, lakin film yalnız təsvirin ortasında ifşa olunur. Əsasən, obyektiv kadrın ortasında mərkəzləşərək tamaşaçının qarşısında kiçik bir sahəni böyüdür. Şüşənin ön hissəsi kamera sensorundan uzaqlaşdıqca obyektlər yaxınlaşır. Fokus uzunluğu işıq şüalarının obyektivə ilk dəydiyi yer ilə kameranın sensoruna çatdığı yer arasındakı məsafənin ölçülməsidir. Peşəkar kameralar müxtəlif böyüdücülərlə müxtəlif linzalar quraşdırmağa imkan verir. Böyütmə dərəcəsi fokus uzunluğu ilə təsvir olunur. Kameralarda bu, obyektiv ilə uzaq məsafədəki obyektin real təsviri arasındakı məsafə kimi müəyyən edilir.

Linzalar arasındakı fərqlər

Daha çox fokus uzunluqları daha böyük təsvirin böyüdülməsini göstərir. Fərqli linzalar müxtəlif vəziyyətlər üçün uyğundur. Bir dağ silsiləsi çəksəniz, xüsusilə böyük fokus uzunluğu olan bir obyektivdən istifadə edə bilərsiniz. Onlar məsafədə müəyyən elementlərə diqqət yetirməyə imkan verir. Əgər yaxından portret çəkmək lazımdırsa, o zaman geniş bucaqlı obyektiv kömək edəcək. O, daha qısa fokus məsafəsinə malikdir, buna görə də fotoqrafın qarşısındakı mənzərəni sıxışdırır.

Xromatik aberasiya

Kamera obyektivi əslində bir blokda birləşdirilmiş bir neçə linzadır. Bir yaxınlaşan lens meydana gələ bilərfilmdəki real görüntü, lakin bir sıra aberrasiyalarla təhrif ediləcək. Ən əhəmiyyətli təhrif faktorlarından biri, spektrin müxtəlif rənglərinin lensdən keçərkən fərqli şəkildə əyilməsidir. Bu xromatik aberrasiya mahiyyətcə tonların düzgün uyğunlaşdırılmadığı bir görüntü yaradır. Kameralar bunu müxtəlif materiallardan hazırlanmış çoxsaylı linzalardan istifadə etməklə kompensasiya edir. Hər bir obyektiv rəngləri fərqli şəkildə emal edir və müəyyən bir şəkildə birləşdirildikdə rənglər yenidən qurulur. Böyütmə obyektivi linzanın müxtəlif elementlərini irəli və geri hərəkət etdirmək qabiliyyətinə malikdir. Ayrı-ayrı linzalar arasındakı məsafəni dəyişdirməklə, bütövlükdə linzanın böyütmə gücünü tənzimləyə bilərsiniz.

Film və şəkil sensorları

Cihaz və kameranın iş prinsipi həm də mediada məlumatın yazılması ilə bağlıdır. Tarixən fotoqraflar da bir növ kimyaçı olublar. Film fotohəssas materiallardan ibarətdir. Bu materiallar obyektivdən gələn işıqla vurulduqda, onlardan nə qədər işığın gəldiyi kimi obyektlərin və detalların şəklini çəkirlər. Qaranlıq bir otaqda bir görüntü yaratmaq üçün bir sıra kimyəvi vannalara məruz qalan film hazırlanmışdır. Sensorlu kameranın işləmə prinsipi film kamerasının işindən bir qədər fərqlidir. Linzalar, üsullar və şərtlər eyni olsa da, rəqəmsal kamera sensoru film zolağından daha çox günəş panelinə bənzəyir. Hər bir sensor milyonlarla qırmızı, yaşıl və mavi piksellərə və ya meqapiksellərə bölünür. İşıq bir pikselə dəyəndə sensor onu enerjiyə çevirir və kameraya quraşdırılmış kompüter nə qədər enerji oxuyuristehsal olunur.

Niyə meqapiksellər vacibdir

Kameranın sensorunun işləmə üsulu hər pikselin nə qədər enerjiyə malik olduğunu ölçməkdir və ona təsvirin hansı sahələrinin parlaq və qaranlıq olduğunu müəyyən etməyə imkan verir. Və hər pikselin rəng dəyəri olduğu üçün kameranın kompüteri yaxınlıqdakı başqa hansı piksellərin qeydə alındığına baxaraq səhnədəki rəngləri mühakimə edə bilər. Bütün piksellərdən olan məlumatları bir araya gətirməklə, kompüter fotoşəkili çəkilən obyektin forma və rənglərini təxmini edə bilir. Hər piksel işıq məlumatı toplayırsa, daha çox meqapikselli kamera sensorları daha çox təfərrüat çəkə bilər.

Buna görə istehsalçılar tez-tez kameranın necə işlədiyinə dair qısa izahat əlavə etməklə meqapikselli kameraları reklam edirlər. Bu müəyyən dərəcədə doğru olsa da, sensor ölçüsü də vacibdir. Daha böyük sensorlar daha çox işıq toplayacaq ki, bu da aşağı işıqda daha yaxşı görüntü keyfiyyəti əldə etməyə kömək edəcək. Çoxlu meqapikselləri kiçik bir sensora qablaşdırmaq əslində görüntü keyfiyyətini pisləşdirir, çünki fərdi piksellər çox kiçikdir. 50 mm lensin standart obyektivi çox yaxın və ya uzaqlaşdırmağa imkan vermir, bu da onu çox yaxın və ya çox uzaq olmayan obyektlər üçün ideal edir.

Polaroid necə işləyir

Demək olar ki, ani şəkilləri çəkən portativ fotostudiya uzun müddətdir arzu idi. Çap üçün həftələrlə gözləməməyə imkan verən qeyri-adi kamera mövcud olana qədərşəkillər. Edvin Land ilk Polaroid kamerasını yaratdı. Onun ani fotoqrafiya ideyası var idi və Kodakdan maliyyə istədi. Lakin şirkət bunu zarafat kimi qəbul edib və yalnız ona gülüb. Edvin Land evə getdi və pul yığmaq üçün başqa layihələr üzərində işləməyə başladı. O, Polaroid Lens-i yaratdı və sonra məşhur portativ fotostudiyasını icad etdi.

Polaroid kameranın iş prinsipi içərisində işığa həssas gümüş birləşmə hissəcikləri ilə örtülmüş plastik əsas olan adi plyonkalı kameranın işləmə mexanizminə bənzəyir. Fotoşəkil üçün hər bir blank plastik vərəqdə yerləşən eyni işığa həssas təbəqələrə malikdir. Onların tərkibində fotoşəkil hazırlamaq üçün lazım olan bütün kimyəvi maddələr var. Hər rəngli təbəqənin altında bir boya ilə başqa bir təbəqə var. Ümumilikdə kartda kimyəvi reaksiya üçün boşluq olan qeyri-şəffaf əsas təbəqə də daxil olmaqla 10-dan çox müxtəlif təbəqə var. Prosesi başlatan komponent reagentdir, deaktivatorlar, qələvi, ağ piqment və digər elementlərin qarışığıdır. O, işığa həssas təbəqələrin bir qədər yuxarısında və şəkil qatının bir qədər altındakı təbəqədədir.

Polaroid kamerasının iş prinsipi ondan ibarətdir ki, şəkil çəkməzdən əvvəl bütün reagent materialı işığa həssas materialdan uzaqda, plastik təbəqənin haşiyəsində top şəklində toplanır. Düyməni basdıqdan sonra filmin kənarı reagent materialını mərkəzdə paylayan bir cüt rulon vasitəsilə kameradan çıxır.çərçivə. Reagent təsvir təbəqəsi ilə işığa həssas təbəqələr arasında paylandıqda, digər kimyəvi elementlərlə reaksiya verir. Qeyri-şəffaf material işığın alt təbəqələrə süzülməsinin qarşısını alır, beləliklə, film hazırlanmazdan əvvəl tam ifşa edilmir.

Kimyəvi maddələr təbəqələrdən aşağıya doğru hərəkət edərək, hər təbəqənin açıq qalan hissəciklərini metal gümüşə çevirir. Kimyəvi maddələr daha sonra inkişaf etdirici boyanı həll edir, buna görə də görüntü qatına sızmağa başlayır. İşığa məruz qalan hər təbəqədəki metal gümüşün sahələri boyaları tutaraq yuxarıya doğru hərəkət etməyi dayandırır. Yalnız ifşa edilməmiş təbəqələrdən olan boyalar şəkil qatına yuxarı qalxacaq. Reagentdəki ağ piqmentdən əks olunan işıq bu rəngli təbəqələrdən keçir. Filmdəki turşu təbəqəsi reagentin tərkibindəki qələvi və deaktivatorlarla reaksiya verir, nəticədə təsvirin tədricən inkişafı baş verir. Onun tam inkişafı üçün işıq lazımdır və adətən fotoqraf kartı çıxarır və filmin hazırlanmasında iştirak edən son kimyanı görür.