Ang device at ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng camera

2024 May -akda: Sierra Becker | [email protected]. Huling binago: 2024-02-26 06:55

Ang Photography ay isa sa pinakamahalagang imbensyon sa kasaysayan - talagang binago nito ang paraan ng pag-iisip ng mga tao tungkol sa mundo. Ngayon ang bawat tao ay nakakakita ng mga larawan ng mga bagay na talagang nasa malayong distansya o matagal nang hindi umiiral. Araw-araw, bilyun-bilyong larawan ang nai-post online, na ginagawang digital pixel ng impormasyon ang buhay.

Ang istraktura ng camera

Binibigyang-daan ka ng Photography na makuha ang mahahalagang sandali ng buhay at i-save ang mga ito sa mga darating na taon. Ang mga aparato para sa paglikha ng mga imahe ay matagal nang binuo sa mga telepono at iba pang mga gadget, ngunit ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng camera ay nananatiling isang misteryo sa marami. Ang potograpiya ay kasing dami ng agham gaya ng sining, ngunit ang karamihan ay hindi alam kung ano ang mangyayari kapag pinindot nila ang button ng camera o binuksan ang smartphone camera app. Ang unang camera, ang istraktura at prinsipyo ng kung saan ay tatalakayin sa ibang pagkakataon, ay walang mga pindutan sa lahat at hindi sa lahat ay kahawig ng isang application. Ngunit ang kanyang device ay nasa gitna ng mga modernong gadget.

Halimbawa, ang film camera ay binubuo ng tatlong pangunahing elemento: optical - lens, chemical - film, at mechanical - camera body. Isaalang-alang natin sa madaling sabi ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng camera: ang pelikula ay ikinarga sa isang spool sa kanan at nasugatan sa isa pang spool sa kaliwa, na dumadaan sa harap ng lens sa daan. Ito ay isang mahabang strip ng flexible plastic na pinahiran ng mga espesyal na kemikal batay sa light-sensitive na mga silver compound.

Ang itim at puting pelikula ay may isang layer, at ang color film ay may tatlo: ang tuktok ay sensitibo sa asul na liwanag, ang gitna ay sensitibo sa berde, at ang ibaba ay sensitibo sa pula. Ang imahe ay nakuha dahil sa kemikal na reaksyon ng bawat isa sa kanila. Upang ang liwanag ay hindi masira ang pelikula, ito ay nakabalot sa isang matibay, light-resistant na plastic cylinder, na inilalagay sa loob ng camera. Ngunit paano nito pinagsasama ang lahat ng mga bahagi upang maitala ang isang malinaw, makikilalang larawan? Maraming iba't ibang paraan para gumana ang mga bahaging ito, ngunit kailangan mo munang maunawaan ang pangunahing prinsipyo kung paano gumagana ang isang camera. Dahil ang photography ay hindi nangangailangan ng kuryente, ang isang conventional single-lens mirrorless camera ay isang mahusay na paglalarawan ng mga pangunahing proseso ng photography.

Bakit kailangan mo ng lens

Pinakamainam na maikli na simulan ang pagpapaliwanag kung paano gumagana ang isang camera gamit ang teorya. Isipin na nakatayo ka sa gitna ng isang silid na walang mga bintana, pintuan o ilaw. Walang makikita sa ganoong lugar dahil walang pinanggagalingan ng liwanag. Ipagpalagay na kinuha mo ang iyong flashlight at binuksan ito, atang sinag mula dito ay gumagalaw sa isang tuwid na linya. Kapag ang liwanag na ito ay tumama sa isang bagay, tumalbog ito at tumama sa iyong mga mata, na nagbibigay-daan sa iyong makita kung ano ang nasa loob ng silid.

Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng isang digital camera ay katulad ng proseso ng pag-agaw ng mga bagay mula sa isang madilim na silid na may sinag mula sa isang flashlight. Ang optical component ng camera ay ang lens. Ang trabaho nito ay i-bounce ang mga sinag ng liwanag na bumabalik mula sa paksa at i-redirect ang mga ito upang magsama-sama ang mga ito upang bumuo ng isang imahe na kamukha ng eksena sa harap ng lens. Maaaring hindi lubos na malinaw kung paano nangyayari ang prosesong ito at kung bakit nagagawa ng ordinaryong salamin na mag-redirect ng liwanag. Napakasimple ng sagot: kapag gumagalaw ang liwanag mula sa isang medium patungo sa isa pa, nagbabago ito ng bilis.

Paano gumagana ang isang lens

Mas mabilis na naglalakbay ang liwanag sa hangin kaysa sa salamin, kaya pinapabagal ito ng lens. Kapag tinamaan ito ng mga sinag sa isang anggulo, ang isang bahagi ng alon ay aabot sa ibabaw bago ang isa at sa gayon ay bumagal muna. Kapag ang liwanag ay pumasok sa salamin sa isang anggulo, ito ay yumuyuko sa isang direksyon at pagkatapos ay muli kapag ito ay lumabas sa salamin dahil ang mga bahagi ng liwanag na alon ay tumama sa hangin at bumibilis bago ang iba.

Ang karaniwang matambok na lens ay may isa o magkabilang gilid ng salamin na nakakurba. Nangangahulugan ito na ang pagpasa ng mga light ray ay mapalihis patungo sa gitna ng lens habang pumapasok ang mga ito. Sa isang double convex lens, tulad ng isang magnifying glass, baluktot ang liwanag kapag pumapasok ito habang lumalabas ito. Ito ay epektibong nagbabago sa landas ng liwanag mula sa bagay, na nauugnay sa pangunahingang prinsipyo ng pagpapatakbo ng camera. Ang pinagmumulan ng liwanag ay naglalabas ng liwanag sa lahat ng direksyon. Ang lahat ng mga sinag ay nagsisimula sa isang punto at pagkatapos ay patuloy na naghihiwalay. Kinukuha ng converging lens ang mga sinag na ito at nire-redirect ang mga ito upang ang lahat ay magtagpo pabalik sa parehong punto. Sa lugar na ito, nakuha ang larawan ng paksa.

Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng unang camera

Ang unang cell ay isang silid na may maliit na butas sa isang gilid na dingding. Ang liwanag ay dumaan dito at naaninag sa mga tuwid na linya, at ang imahe ay na-project nang baligtad sa kabaligtaran na dingding. Tinawag itong camera obscura at ginamit ng mga artista sa pagpinta ng mga artistikong canvases. Ang imbensyon ay iniuugnay kay Leonardo da Vinci. Bagama't ang mga ganoong device ay umiral nang matagal bago ang unang tunay na litrato, hanggang sa may nagpasya na maglagay ng light-sensitive na materyal sa likod ng silid na ito na ang ideya ng pagkuha ng isang imahe sa ganitong paraan ay ipinanganak. Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng unang camera ay ang mga sumusunod: kapag ang sinag ay tumama sa photosensitive na materyal, ang mga kemikal ay nag-react at nag-ukit ng imahe sa ibabaw. Dahil ang camera na ito ay hindi nakakuha ng masyadong maraming liwanag, tumagal ng walong oras upang kumuha ng isang larawan. Medyo malabo rin ang larawan.

Ang pagkakaiba sa pagitan ng mga SLR camera

Madalas na mas gusto ng mga propesyonal ang mga SLR camera. Pinaniniwalaan na mas maganda ang kalidad ng larawan dahil nakikita ng photographer ang tunay na larawan ng paksa sa viewfinder, hindibinaluktot ng digitization at mga filter. Kung maikli nating inilalarawan ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng isang camera na may isang reflex viewfinder, kung gayon ang kahulugan ay bumababa sa katotohanan na sa gayong camera ang photographer ay nakakakita ng isang tunay na imahe. Maaari din nitong isaayos ang lahat ng detalye sa pamamagitan ng pagpihit at pagpindot sa mga pindutan. Ito ay dahil sa double mirror - pentaprism. Ngunit sa disenyo ng camera ay may isa pa - translucent, na matatagpuan sa harap ng matrix, na tinatawag ding sensor o sensor. Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng shutter ng camera ay kapag pinindot ang isang pindutan, itinataas nito ang salamin at binabago ang anggulo ng pagkahilig. Sa sandaling ito, isang stream ng liwanag ang tumama sa sensor, pagkatapos nito ay pinoproseso at ipinapakita ang larawan sa screen.

Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng isang SLR camera ay konektado sa diaphragm, na unti-unting bumubukas upang makapasok ang mga sinag. Binubuo ito ng mga petals, ang posisyon kung saan tinutukoy ang diameter ng gitnang bilog at ang dami ng ilaw na ipinadala. Ang sinag ay tumama sa mga lente, at pagkatapos ay sa salamin, tumutuon sa screen at pentaprism, kung saan ang imahe ay binaligtad, at pagkatapos ay sa viewfinder. Dito nakikita ng photographer ang totoong imahe. Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng isang mirrorless camera ay naiiba dahil wala itong ganoong viewfinder. Kadalasan ito ay pinapalitan ng isang screen o electronic na bersyon. Ang phase autofocus ay magagamit lamang sa mga SLR camera. Ang isa pang pagkakaiba ay kapag pinindot mo ang shutter button, ang ilaw ay agad na tumama sa camera matrix.

Tumuon sa bagay

Nagbabago ang kalidad ng larawan depende sa kung paano dumadaan ang liwanagsa pamamagitan ng lens ng camera. Ito ay may kaugnayan sa anggulo kung saan ang sinag ng liwanag ay pumapasok dito at kung ano ang istraktura nito. Ang landas na ito ay nakasalalay sa dalawang pangunahing salik. Ang una ay ang anggulo kung saan pumapasok ang light beam sa lens. Ang pangalawa ay ang istraktura ng lens. Ang anggulo ng pagpasok ng liwanag ay nagbabago habang ang bagay ay gumagalaw palapit o palayo dito. Ang mga sinag na pumapasok sa isang mas matalas na anggulo ay lalabas sa isang mas mahinang anggulo, at kabaliktaran. Kinukuha ng lens ng camera ang lahat ng sinasalamin na liwanag at gumagamit ng salamin upang i-redirect ang mga ito sa isang punto, na lumilikha ng isang matalas na imahe. Ang pangkalahatang "bending angle" sa anumang partikular na punto ay nananatiling pare-pareho.

Kung wala sa focus ang ilaw, magmumukhang malabo o wala sa focus ang larawan. Mahalaga, ang pagyuko ng isang lens ay nagdaragdag ng distansya sa pagitan ng iba't ibang mga punto dito. Ang mga sinag mula sa isang mas malapit na punto ay nagtatagpo nang mas malayo sa lens kaysa sa isang mas malayo. Iyon ay, ang tunay na imahe ng isang mas malapit na bagay ay nabuo nang mas malayo mula sa lens kaysa sa isang mas malayo. Ang pangkalahatang "anggulo ng busog" ay tinutukoy ng istraktura ng lens. Ang lens ng camera ay umiikot upang tumuon sa pamamagitan ng paglapit o paglayo sa ibabaw ng pelikula o sensor. Ang isang lens na may mas bilog na hugis ay magkakaroon ng mas matalas na anggulo ng kurbada. Pinapataas nito ang dami ng oras na ang isang bahagi ng light wave ay naglalakbay nang mas mabilis kaysa sa kabilang bahagi, kaya ang liwanag ay lumiliko nang mas matalas. Bilang resulta, ang in-focus na totoong imahe ay nabuo nang mas malayo sa lens kapag ang lens ay may mas patag na ibabaw.

Lakilens at laki ng larawan

Habang tumataas ang distansya sa pagitan ng lens at ng totoong imahe, lumalawak ang mga sinag ng liwanag upang bumuo ng mas malaking imahe. Ang isang flat lens ay nagpapalabas ng isang malaking imahe, ngunit ang pelikula ay nakalantad lamang sa gitna ng larawan. Sa pangkalahatan, ang lens ay nakasentro sa gitna ng frame, na nagpapalaki sa isang maliit na lugar sa harap ng viewer. Habang lumalayo ang harap ng salamin sa sensor ng camera, lumalapit ang mga bagay. Ang focal length ay isang pagsukat ng distansya sa pagitan ng kung saan unang tumama ang mga sinag ng liwanag sa lens at kung saan naabot ng mga ito ang sensor ng camera. Pinapayagan ka ng mga propesyonal na camera na mag-install ng iba't ibang mga lente, na may iba't ibang mga pag-magnify. Ang antas ng magnification ay inilalarawan ng focal length. Sa mga camera, ito ay tinukoy bilang ang distansya sa pagitan ng lens at ang tunay na imahe ng isang bagay sa malayong distansya.

Mga pagkakaiba sa pagitan ng mga lente

Ang mas mataas na bilang ng mga focal length ay nagpapahiwatig ng mas malaking magnification ng larawan. Ang iba't ibang mga lente ay angkop para sa iba't ibang sitwasyon. Kung kukunan mo ang isang bulubundukin, maaari kang gumamit ng lens na may partikular na malaking focal length. Pinapayagan ka nitong tumuon sa ilang mga elemento sa malayo. Kung kailangan mong kumuha ng close-up na portrait, isang wide-angle lens ang gagawin. Mas maikli ang focal length nito, kaya sinisiksik nito ang eksena sa harap ng photographer.

Chromatic aberration

Ang lens ng camera ay talagang maraming lens na pinagsama sa isang bloke. Maaaring mabuo ang isang converging lenstunay na imahe sa pelikula, ngunit ito ay baluktutin ng ilang mga aberasyon. Ang isa sa mga pinakamahalagang salik ng pagbaluktot ay ang iba't ibang kulay ng spectrum ay iba-iba ang liko habang lumilipat sila sa lens. Ang chromatic aberration na ito ay mahalagang lumilikha ng isang imahe kung saan ang mga tono ay hindi nakahanay nang tama. Binabayaran ito ng mga camera sa pamamagitan ng paggamit ng maraming lens na gawa sa iba't ibang materyales. Ang bawat lens ay nagpoproseso ng mga kulay nang iba, at kapag pinagsama ang mga ito sa isang tiyak na paraan, ang mga kulay ay muling inaayos. Ang isang zoom lens ay may kakayahang ilipat ang iba't ibang elemento ng lens pabalik-balik. Sa pamamagitan ng pagpapalit ng distansya sa pagitan ng mga indibidwal na lens, maaari mong isaayos ang kapangyarihan ng magnification ng lens sa kabuuan.

Mga sensor ng pelikula at larawan

Ang aparato at ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng camera ay nauugnay din sa pag-record ng impormasyon sa media. Sa kasaysayan, ang mga photographer ay isang uri din ng chemist. Ang pelikula ay binubuo ng mga photosensitive na materyales. Kapag ang mga materyales na ito ay tinamaan ng liwanag mula sa isang lens, nakukuha nila ang hugis ng mga bagay at mga detalye, tulad ng kung gaano karaming liwanag ang nanggagaling sa kanila. Sa isang madilim na silid, ang pelikula ay binuo, na sumailalim sa isang serye ng mga kemikal na paliguan, upang makagawa ng isang imahe. Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng isang camera na may sensor ay medyo naiiba mula sa pagpapatakbo ng isang film camera. Bagama't magkapareho ang mga lente, pamamaraan, at termino, mas mukhang solar panel ang sensor ng digital camera kaysa sa strip ng pelikula. Ang bawat sensor ay nahahati sa milyun-milyong pula, berde at asul na mga pixel o megapixel. Kapag tumama ang liwanag sa isang pixel, ginagawang enerhiya ito ng sensor, at binabasa ng computer na nakapaloob sa camera kung gaano karaming enerhiyaginagawa.

Bakit mahalaga ang mga megapixel

Ang paraan ng paggana ng sensor ng camera ay upang sukatin kung gaano karaming enerhiya ang mayroon ang bawat pixel at nagbibigay-daan ito upang matukoy kung aling mga bahagi ng isang imahe ang maliwanag at madilim. At dahil ang bawat pixel ay may halaga ng kulay, maaaring hatulan ng computer ng camera ang mga kulay sa eksena sa pamamagitan ng pagtingin sa kung ano ang iba pang mga kalapit na pixel na nakarehistro. Sa pamamagitan ng pagsasama-sama ng impormasyon mula sa lahat ng mga pixel, nagagawa ng computer na tantiyahin ang mga hugis at kulay ng bagay na kinukunan ng larawan. Kung ang bawat pixel ay nangongolekta ng liwanag na impormasyon, ang mga sensor ng camera na may mas maraming megapixel ay maaaring makakuha ng higit pang detalye.

Ito ang dahilan kung bakit madalas na nag-a-advertise ang mga manufacturer ng mga megapixel camera sa pamamagitan ng pagdaragdag ng maikling paliwanag kung paano gumagana ang camera. Bagama't totoo ito sa ilang lawak, mahalaga din ang laki ng sensor. Ang mas malalaking sensor ay mangongolekta ng mas maraming liwanag, na makakatulong sa iyong makakuha ng mas magandang kalidad ng larawan sa mahinang liwanag. Ang paglalagay ng maraming megapixel sa isang maliit na sensor ay talagang nagpapababa sa kalidad ng imahe dahil ang mga indibidwal na pixel ay masyadong maliit. Ang karaniwang lens ng 50mm lens ay hindi nagpapahintulot ng maraming pag-zoom in o out, kaya ito ay perpekto para sa mga paksa na hindi masyadong malapit o masyadong malayo.

Paano gumagana ang Polaroid

Ang isang portable photo studio na kumukuha ng halos mga instant na larawan ay matagal nang pangarap. Hanggang sa nagkaroon ng hindi pangkaraniwang camera na nagbibigay-daan sa iyong hindi maghintay ng mga linggo para sa mga printoutmga larawan. Nilikha ni Edwin Land ang unang Polaroid camera. Nagkaroon siya ng ideya para sa instant photography at humingi ng pondo kay Kodak. Pero biniro ito ng kumpanya at tinawanan lang siya. Umuwi si Edwin Land at nagsimulang magtrabaho sa iba pang mga proyekto upang makalikom ng pera. Nilikha niya ang Polaroid Lens at pagkatapos ay inimbento ang kanyang sikat na portable photo studio.

Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng Polaroid camera ay katulad ng mekanismo ng pagpapatakbo ng isang conventional film camera, kung saan sa loob nito ay may isang plastic na base na pinahiran ng light-sensitive na mga particle ng silver compound. Ang bawat blangko para sa isang litrato ay may parehong light-sensitive na mga layer na matatagpuan sa isang plastic sheet. Naglalaman ang mga ito ng lahat ng kinakailangang kemikal para sa pagbuo ng isang larawan. Sa ilalim ng bawat kulay na layer ay isa pa, na may pangkulay. Sa kabuuan, mayroong higit sa 10 iba't ibang mga layer sa card, kabilang ang isang opaque na base layer, na isang blangko para sa isang kemikal na reaksyon. Ang bahagi na nagsisimula sa proseso ay isang reagent, isang halo ng mga deactivator, alkali, puting pigment at iba pang mga elemento. Ito ay nasa isang layer sa itaas lamang ng mga photosensitive na layer at sa ibaba lamang ng layer ng larawan.

Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng Polaroid camera ay bago kumuha ng litrato, ang lahat ng reagent material ay kinokolekta sa anyo ng isang bola sa hangganan ng plastic sheet, malayo sa photosensitive na materyal. Pagkatapos pindutin ang pindutan, ang gilid ng pelikula ay lumabas sa silid sa pamamagitan ng isang pares ng mga roller na namamahagi ng reagent material sa gitna.kuwadro. Kapag ang reagent ay ipinamahagi sa pagitan ng layer ng imahe at ng mga photosensitive na layer, ito ay tumutugon sa iba pang mga elemento ng kemikal. Pinipigilan ng opaque na materyal ang pag-filter ng liwanag sa mga nakapailalim na layer, kaya hindi ganap na nakalantad ang pelikula bago nabuo.

Ang mga kemikal ay gumagalaw pababa sa mga layer, na ginagawang metallic silver ang mga nakalantad na particle ng bawat layer. Pagkatapos ay dissolve ng mga kemikal ang developer dye, kaya nagsisimula itong tumulo sa layer ng imahe. Ang mga bahagi ng metalikong pilak sa bawat patong na nakalantad sa liwanag ay nagbibitag sa mga tina upang huminto ang mga ito sa pag-akyat. Tanging ang mga pintura mula sa hindi nakalantad na mga layer ay lilipat sa layer ng imahe. Ang liwanag na sumasalamin sa puting pigment sa reagent ay dumadaan sa mga kulay na layer na ito. Ang acidic na layer sa pelikula ay tumutugon sa alkali at mga deactivator sa reagent, na nagreresulta sa unti-unting pag-unlad ng imahe. Nangangailangan ito ng liwanag upang ganap na bumuo, at kadalasang inilalabas ng photographer ang card at nakikita ang huling chemistry na kasama sa pagbuo ng pelikula.