الكاميرات

في الفتره الأخيره , إبتدت تنتشر في حياتنا الأجهزه الرقمية , زى الموبايل و الكومبيوتر و الكاميرات الديجيتال و غيرها كتير من الأجهزه الرقمية و إيه الفرق بين الأجهزه الرقمية و الغير رقمية ( التناظرية ) ؟ الفرق كبير جدا , و لكن لأنه ليس موضوعنا, فبكل بساطة الفرق هو:- التناظري : يعتمد على قوه الإشارة (مثلا الكاسيت الشخصى ( ووك مان ), يعتمد علي قوه البطاريه , فإذا كانت إشاره قويه صوت واضح و إذا كانت البطاريه شبه فارغه , فيكون الصوت ردئ و سئ,و تقل جوده الصوت مع تفريغ البطاريه و إذا أنتهت البطاريه أنتهى الصوت. الرقمي: يعتمد علي وصول الإشاره أم لا ( مثلا عندما تتشغل (الـ أم بي ثري) فالصوت الصادر , أما يكون أنقي صوت , أما لا يصدر صوت أصلا ) حتى و لو البطاريه شبه فارغه سيظل الصوت نقي ,حتى تفرغ البطارية , ثم يتوقف عن العمل. و ما الفرق بين الكاميرا العاديه و الكاميرا الديجيتال!؟ الكاميرات العادية :- : تستخدم فيلم لتخزين الصور عليه , و يعتمد علي المواد الكيميائية و الحركات الميكانيكية , لألتقاط الصوره , و بعضها (الذى لا يحتوي علي فلاش )لا يحتاج لطاقة كهربية لكي يعمل ميزاتها :- ******** 1- لا تحتاج أحيانا لطاقه كهربية 2- أحيانا تكون جودتة صورتها عاليه عن الرقمية عيوبها :- ******* 1- تلتقط عدد صور قليله , و محدوده ( علي حسب سعه الفيلم ) 2- طباعه الصور لكي تراها مكلفه بالمقارنه بالرقميه 3- لا تري الصوره إلا بعد طباعتها , ليس حين التصوير الكاميرات الرقميه ( الديجيتال ) : تستخدم ذاكره رقميه لتخزين الصور , و هذا يتيح سهوله نقل الصور , حيث ان العديد من الأجهزه الرقميه المنزليه تستطيع قراءه هذه النوعيه من الذاكرات , و لكنها بالطبع تحتاج لطاقة كهربية لكى تعمل مميزاتها:- ******** 1- سهوله نقل الصور لأن الذاكرة المستخدمه في الكاميرات , شائعه الإستخدام في معظم الأجهزه 2- تستطيع تخزين آلاف من الصور علي نفس الذاكرة , و يتيح مسح الصور القديمه و إضافه صور جديده 3- تستطيع رؤيه الصوره الملتقطه في حين إلتقاطها 4- تستطيع تصوير الفيديو أيضا , و عرضه فور إلتقاطه 5- عند طباعه الصور , تكون تكلفتها أقل من الكاميرا العاديه , و أحيانا لست مضطر لطباعه الصور بل يمكن حفظها علي هاتفك أو جهاز الكومبيوتر الخاص بك , و تراها أي وقت تريد عيوبها :- ******* 1- يجب ان تعمل بالطاقة الكهربية 2- أحيانا دقتها تكون أقل من الكاميرات العاديه و إيه فكره عمل الكاميرا الرقميه !!؟ لكي نعرف فكره عمل الكاميرا الرقميه يجب ان نعرف العاديه أولا :- فكره عمل الكاميرا العاديه انه يوجد عدسه , و العدسه تجمع الضوء المنعكس من الأجسام المراد تصويرها , ثم يسقط الضوء علي الفيلم , ليغير من تركيبته الكيميائيه , فتسجل عليه الصوره نتيجه لهذا التغير الكيميائي و فكره الكاميرا الرقميه شبيهه بالكاميرات العاديه , حيث ان بها عدسه تجمع الضوء المنعكس من الأجسام المراد تصويرها , ثم يسقط الضوء على شريحه من أشباه الموصلات تسمى الــCCD و هى تقوم بتسجيل الضوء الكترونيا , ثم يقوم المعالج بتحويل هذه البيانات , لمعلومات رقمية تحفظ علي شريحه الزاكره. الشرح التفصيلي للعملية :- تحتوي الكاميرات الرقميه علي ماده من أشباه الموصلات تتأثر بالضوء مجسات ضوئيه (sensors) و وظيفتها الأساسية هى تحويل الضوء لشحنات كهربية و أكتر تقنيه مستخدمه كمجسات ضوئية , هى تقنيه charged coupled device وهى إختصارها ccd و معناها ( العنصر مزدوج الشحنة ) و توجد تقنيه أخرى أسمها complementary metal oxide semi conductor و إختصارها cmos و كلا الطريقتين تقوم بتحويل فوتونات الضوء (أجزاء الضوء الصغيره جدا ) الى الكترونات ,و تتكون المجسات من شبكة إحداثيات ثنائية الأبعاد تحتوي علي ملايين الخلايا (الخليه : هي أصغر جزء من الصوره و يسمى pixel ) الصوره الرقميه , عي عباره عن ملايين الخلايا , و يمكن ملاحظتها , عند تقريب الصوره جدا جدا كما بالشكل و سوف نشرح تفصيليا جهاز مزدوج الشحنة ( ccd ) و تكوين الصوره الرقميه كامله:- ما هو الجهاز مزدوج الشحنة ( ccd )؟؟ هو عباره عن شريحه الكترونية و تسمي أحيانا بالعين الألكترونية , و تستخدم في الأنسان الآلي و في الكاميرات الرقميه أيضا . تكوين الصوره الرقمية :- تتكون ال ccd من شريحه مربعة , طول ضلعها لا يزيد عن 3 سم ,هذه الشريحه تحتوي علي مجسات ضوئيه من مواد أشباه الموصلات ( الدايود )( semiconductors ) مترتبه في صفوف متوازية . و عندما تتكون صوره علي هذه الدايودات , تتحرر شحنات كهربية من الدايود بتتناسب مع كميه و نوع الضوء و الشحنات دى بتخرج من مكثفات متصله بكل دايود , و تعاد شحن هذه المكثفات من خلال تيار يمر علي جميع المكثفات و يعيد شحنها , و يوجد ( ميكروبروسيسور ) يقيس الشحنه التى تم إضافتها لكل مكثف و يرسلها لزاكره الكاميرا و هناك ترتب تفاصيل الشحنه مثل : شده الضوء و مكان الدايود و غيرها ليتم في النهايه تكوين للصوره كلها عن طريق جميع الشحنات المرسله للميكروبروسيسور , و ترتيبها الترتيب الصحيح جوده الصوره و وضوحها :- 1- 256 * 256 و هى الكاميرات رديئه التصوير و دقتها ضعيفه و تكون الصوره مقسمه ل 65000 pixels (خليه) 2- 480* 640 , و هى تعتبر الجوده الشائعة لأن دقتها لا بأس بها و سهله الأرسال عبر الأنترنت و المواقع 3- 912 * 1216 و يقاس فيها حجم الصوره بال (megapixel ) و يساوى 1109000 pixel , و هو مناسب لطباعه الصور 4- 1200 * 1600 و تتكون الصوره من 2000000 بيكسل و هى دقه عاليه 5- 1680 * 2240 و توجد في الكاميرات الرقميه و جودتها 4000000 بيكسل و هى عاليه الجوده جدا 6 - 2704 * 4064 أعلي دقه للكاميرات الرقميه و تحتوي علي11100000 بيكسل و هى لازمه لبوسترات الفنانين و طباعه الصور لمساحه كبيره هل الطريقه السابقه تحدد ألوان الصوره أم لا !!؟ لا , لإلتقاط ألوان الصوره كامله يجب إستخدام ما يسمي بالمرشحات الضوئيه ( filtering) بحيث يكون لكل لون من الألوان الأساسيه مرشح خاص به , فمثلا يوجد مرشح أحمر و هو عباره عن قطعه زجاج حمراء اللون تسمح بدخول اللون الأحمر فقط , و كذلك الأزرق و الأخضر , و بمجرد التقاط صوره يتم تحليل المشهد لهذه الألوان الثلاثه , ثم تجمع للحصول علي الصوره بالألوان الطبيعية, و كيف يحدث هذا!؟ ببساطه شديده نستخدم 3 الواح من ccd و نضع فوق كا منهما مرشح بلون مختلف و الضوء يمر لل ccd من خلال المرشح أولا , ثم تجمع ناتج الشرائح الثلاثه من خلال المايكرو بروسيسور , ليبين الصوره بألوانها الطبيعيه , و النهايه كيف تعمل الكاميرا الرقميه؟؟ *************************************** 1- توجه الكاميرا تجاه الأجسام المراد تصويرها. 2- تفتح فتحه خلف العدسه و تقفل مسرعه , و في الزمن بين الفتح و القفل , يكون قد دخل الضوء علي ccd . 3- يدخل الضوء علي المرشحات قبل الوصول للــ ccd مباشره , لتحديد الألوان. 4 - يقوم الميكروبروسيسور بترجمه هذه البيانات و ترتيبها علي الزاكره لتكون الصوره رقمية. 5 - تحفظ في الزاكره لحين إسترجاعها أو طباعتها.