Внутри любой цифровой камеры происходят следующие процессы:
Свет попадает внутрь камеры через объектив. Объектив фокусирует свет на датчике изображения, который называется матрицей.
Матрица состоит из миллионов маленьких ячеек, называемых пикселями. Каждый пиксель воспринимает свет и преобразует его в электрический сигнал.
Эти электрические сигналы затем обрабатываются процессором внутри камеры. Процессор анализирует каждый пиксель и определяет его яркость, контрастность, насыщенность цвета и другие характеристики.
Затем процессор создает цифровое изображение из этих данных. Это изображение сохраняется на карте памяти внутри камеры или передается на компьютер или другое устройство через USB-кабель или беспроводное соединение.
Некоторые цифровые камеры также могут выполнять дополнительные функции, такие как автофокус, стабилизация изображения, распознавание лиц и другие. Все эти функции управляются процессором камеры.
Величайшим технологическим прорывом в электронике в современную эпоху является оцифровка аналоговых сигналов. Цифровая информация, которая представлена 1 и 0, формируется при успешном преобразовании аналоговой информации, которая представлена колеблющейся волной. Это преобразование аналогового в цифровое позволило мировой науке и технике добиться больших успехов в области компьютеров, интернета, спутников и космических исследований.
Что касается потребительских товаров, то преимущества этого технологического прорыва можно увидеть в потребительских электронных продуктах, таких как телевизоры, компьютеры, фотоаппараты, видеокамеры, смартфоны. Оцифровка привела к появлению микрочипов, которые можно запрограммировать для выполнения любой задачи. С использованием микрочипа родилась цифровая камера.
В цифровой камере объектив фокусирует изображение, затвор пропускает свет, отражающийся от этого изображения, в камеру на долю секунды, а диафрагма определяет количество света, пропускаемого внутрь камеры. Когда свет попадает в камеру, он попадает не на фотопленку, как раньше в обычной камере, а на датчик изображения.
Датчик изображения - это электронное устройство, полупроводник, состоящий из фотоэлементов, который измеряет интенсивность света. Фоточип может измерять только интенсивность света и не может распознавать цвета. Чтобы преодолеть это, каждый фотосайт покрыт цветным фильтром красного, зеленого или синего цвета в соответствии с рисунком, известным как рисунок Байера. Поскольку человеческий глаз в два раза чувствительнее к зеленому цвету, количество фотосайтов, имеющих зеленый цвет, в два раза превышает количество фотосайтов, имеющих красный или синий цвет. Миллионы фотосайтов покрыты этим рисунком Байера. Каждый цвет занимает отдельный фотосайт, который известен как пиксель.
Чем больше количество пикселей, тем больше деталей можно запечатлеть. Детализация изображения называется разрешением, которое определяется качеством объектива и количеством пикселей в датчике изображения. Цифровые камеры имеют несколько десятков миллионов пикселей.
Информация о пикселях записывается в виде электрических аналоговых сигналов, усиливается, а затем подается в преобразователь, который преобразует усиленные аналоговые сигналы в цифровые двоичные числа с учетом информации о цвете каждого пикселя. Затем эти цифровые двоичные числа вводятся в компьютерный чип, расположенный внутри камеры. Компьютерный чип анализирует цифровые двоичные числа, которые были созданы в соответствии с цветом отдельных пикселей. Эта информация известна как необработанные данные. Для анализа компьютерный чип обрабатывает эти необработанные данные, используя технику, известную как демонстрация.
В этой технике цвет пикселя определяется в соответствии с цветом соседних пикселей. Например, если пиксель красного цвета окружен пикселями синего и зеленого цветов, то этот пиксель красного цвета рассматривается как белый цвет, поскольку белый цвет представляет собой комбинацию цветов красного, синего и зеленого. После завершения демонстрации изображение дополнительно подвергается настройкам камеры фотографа, таким как регулировка яркости, насыщенности цвета, контрастности и т.д.
Цифровые камеры обычно ничего больше не делают с полученным таким образом изображением. Однако профессиональные цифровые камеры имеют алгоритм повышения резкости, который повышает резкость и четкость демонстрационного и настроенного настройками изображения. Профессиональные цифровые камеры также имеют возможность сохранять изображение в виде необработанных данных до того, как компьютерная микросхема произведет какие-либо демонстрации или корректировки. Это позволяет профессиональным фотографам вносить изменения в исходные данные в соответствии с их собственным выбором.
Изображение может быть сохранено в несжатом формате, таком как TIFF, RAW или в сжатом формате, таком как JPEG. Несжатые форматы сохраняют больше информации; таким образом, детализация фотографии намного выше, чем в сжатом формате, где детализация меньше, поскольку хранится меньший объем информации. Следовательно, сжатые форматы также известны как форматы с потерями, поскольку теряются детали. Несжатый формат увеличивает размер файла, тогда как сжатый формат уменьшает размер файла. В зависимости от необходимости изображение может быть сохранено либо в несжатом, либо в сжатом формате изображения в виде битов на карте памяти. Сохраненное изображение можно просматривать на экране дисплея цифровой камеры в виде цифровой фотографии.
Затем эту цифровую фотографию можно перенести с цифровой камеры на жесткий диск компьютера через последовательный порт, USB,беспроводную связь Bluetooth или Wi-Fi.
После того, как данные были перенесены на жесткий диск компьютера, любое программное обеспечение для редактирования фотографий может манипулировать ими и корректировать их в соответствии с индивидуальными вкусами и требованиями фотографа. Затем цифровую фотографию можно распечатать на фотобумаге или можно сохранить на жестком диске, флешке или компакт-диске для архивных целей.
И да пребудет с вами светосила!
