اساسيات التصوير. المصطلحات والمفاهيم التصويرية الرئيسية

تعد أمراض الجلد عن بعد وحفظ الصور الرقمية ومعالجتها ونقلها عبر مسافة من الموضوعات التي يشغلها الآن العديد من أطباء الجلد سواء في العيادات أو في العيادات الخاصة. سنحاول في هذا المقال الكشف عن أهم ، في رأينا ، إمكانيات طب الجلد عن بعد. إن استخدام طب الجلد عن بعد ، إلى جانب تحسين جودة العلاج والتشخيص ، يجعل عمل الطبيب أكثر فعالية من حيث التكلفة ، وهو أمر مهم بشكل خاص للممارسين الخاصين.

حفظ الصور الرقمية ودراسة تكوينات الجلد المصطبغة

تم "إعادة اكتشاف" التنظير الجلدي المتلألئ في أوائل السبعينيات من أجل التشخيص قبل الجراحة للآفات الجلدية المصطبغة. في البداية ، بدت هذه الطريقة معقدة إلى حد ما بسبب استخدام ثابت ، ضخم نوعًا ما ، مجسمات مجسمة .

مع ظهور مناظير الجلد المحمولة والمحمولة باليد ، بالإضافة إلى منظار الجلد ثنائي العينين مع تكبير عالٍ بشكل ملحوظ ، احتل تنظير الجلد الصاعدي مكانًا قويًا بين طرق الفحص التقليدية.

بمساعدة منظار الجلد ، وكذلك باستخدام عدسة مكبرة مضيئة ، يمكنك فحص سطح الجلد بسرعة. عند الفحص باستخدام منظار الجلد ، يتم وضع غسالة خاصة مصنوعة من مادة شفافة على منطقة الجلد ، حيث يتم وضع سائل مغمور ، مما يسمح لك باستكشاف الطبقات العميقة من الجلد. أظهرت الدراسات أنه حتى عند التكبير بمعدل 10 أضعاف ، يمكن التعرف على جميع المكونات الهيكلية واللونية الأساسية.

في البداية ، تم التقاط صور فوتوغرافية أو أوراق شفافة (إذا لزم الأمر) أثناء الفحوصات باستخدام كل من المجهر الفراغي وأنواع مختلفة من مناظير الجلد. كان هذا دائمًا مصحوبًا بتكاليف كبيرة بسبب عدم وجود تحكم فوري في جودة الصورة ، حيث لم تكن نتيجة التصوير مرئية إلا بعد تطوير الفيلم. كل هذا حد بشكل كبير من إمكانيات توثيق نتائج الاستطلاعات. في وقت لاحق ، تم العثور على حلول تقنية تجعل من الممكن تركيب مناظير جلدية على كاميرا فيديو متصلة بجهاز كمبيوتر. تتيح هذه الطريقة إمكانية عرض الصور إما على شاشة الكمبيوتر أو على شاشة منفصلة ثم حفظها (الشكل 1 ، الشكل 2).

تتفوق هذه الطريقة بالتأكيد على التصوير الفوتوغرافي التقليدي من حيث السرعة والتكلفة (بسبب الانخفاض السريع في تكلفة أجهزة الكمبيوتر عالية الجودة في السنوات الأخيرة) والقدرة على التحكم في جودة تخزين الصور. ومع ذلك ، فإن تطبيق هذه الطريقة مقيد بحقيقة أن الدقة الضوئية لصورة الكمبيوتر عند استخدام كاميرات الفيديو "التقليدية" اليوم وبطاقات الفيديو الحاسوبية أقل مما هو عليه مع الورق الشفاف الكلاسيكي.

بالإضافة إلى ذلك ، لا يمكن تكبير صور الكمبيوتر إلى الحد المطلوب للعروض التقديمية أو المحاضرات السريرية دون خسارة ملحوظة في الجودة. على الرغم من أنه عند عرض اكتشاف جلدي مخزّن في جهاز كمبيوتر على شاشة أو طباعته على طابعة ملونة أو طابعة فيديو بحجم الصورة (كما هو الحال في الممارسة اليومية للتشخيص والتوثيق) ، فإن جودة الصورة هي عمليا نفس جودة الصورة العادية .

في كل من التصوير الطبي والتصوير الفوتوغرافي بالفيديو ، من المهم أن تكون الألوان المنقولة حقيقية. تستطيع كاميرات الفيديو الحديثة مقارنة اللون الأبيض كعينة ومراقبة طيف الألوان باستمرار في كل لحظة من التصوير. ومع ذلك ، في مجال إدراك اللون ، يعتبر التنظير الجلدي للضوء طريقة ذاتية تمامًا ، حيث لا توجد معايير ممكنة في التحليل المقارن للون. على سبيل المثال ، عند تقييم الفروق الدقيقة في اللون لتكوينات الخلايا الصباغية ، يجب على الباحث الاعتماد فقط على الإدراك الشخصي. عند تحليل صورة ، يجب أن نتذكر أنه ليس فقط الكاميرا والإضاءة ، ولكن أيضًا مكونات الكمبيوتر التي تعالج وتنقل الصورة (الشاشة أو الرسم البياني أو بطاقة الفيديو ، وما إلى ذلك) يمكن أن تؤثر على اللون. يتم التشخيص ، كما هو الحال دائمًا ، من قبل الطبيب وليس من قبل النظام. يجري حاليًا تطوير أنظمة متخصصة أو أنظمة فحص آلية.

1. الغرض من العمل

لدراسة تقنيات التصوير التناظري والرقمي والمبادئ الأساسية للتشغيل والجهاز وأدوات التحكم وإعدادات الكاميرات الحديثة. تصنيف وتركيب أفلام التصوير الفوتوغرافي بالأبيض والأسود والملونة ، والخصائص الرئيسية لأفلام التصوير وطريقة اختيار مواد التصوير لحل مشاكل فوتوغرافية معينة. تقنيات التصوير الفوتوغرافي التناظري والرقمي. اكتساب المهارات العملية في تشغيل الأجهزة المدروسة.

2. معلومات نظرية حول جهاز الكاميرا السينمائية (التناظرية)

يمكن مقارنة الكاميرا الحديثة ذات التركيز التلقائي بالعين البشرية. على التين. رقم 1 على اليسار ، يظهر بشكل تخطيطي العين البشرية. عند فتح الجفن ، يمر تدفق الضوء الذي يشكل الصورة عبر بؤبؤ العين ، والذي يتم تنظيم قطره بواسطة القزحية اعتمادًا على شدة الضوء (يحد من كمية الضوء) ، ثم يمر عبر العدسة ، وينكسر في وهو يركز على شبكية العين التي تحول الصورة إلى إشارات تيار كهربائي وتنقلها على طول العصب البصري إلى الدماغ.

أرز. 1. مقارنة عين الإنسان بجهاز كاميرا

على التين. 1 على اليمين ، يظهر بشكل تخطيطي جهاز الكاميرا. عند التصوير ، يفتح الغالق (يضبط وقت الإضاءة) ، ويمر تدفق الضوء الذي يشكل الصورة عبر الفتحة ، التي يتم تنظيم قطرها بواسطة الفتحة (تنظم كمية الضوء) ، ثم يمر عبر العدسة ، ينكسر فيه ويركز على المادة الفوتوغرافية التي تسجل الصورة.

كاميرا فيلم (تناظرية)- جهاز بصري ميكانيكي لالتقاط الصور. تحتوي الكاميرا على مكونات ميكانيكية وبصرية وكهربائية وإلكترونية مترابطة (الشكل 2). تتكون كاميرا الأغراض العامة من الأجزاء والضوابط الرئيسية التالية:

- مبيت مع حجرة ضيقة الضوء ؛

- عدسة

- الحجاب الحاجز؛

- مصراع فوتوغرافي

- زر الغالق - يبدأ تصوير إطار ؛

- عدسة الكاميرا

- جهاز التركيز

- فلم الة التصوير؛

- كاسيت (أو أي جهاز آخر لوضع فيلم فوتوغرافي)

- جهاز نقل الفيلم.

- مقياس التعريض الضوئي ؛

- متوفر بالفلاش؛

- بطاريات الكاميرات.

اعتمادًا على الغرض والتصميم ، تحتوي أجهزة التصوير الفوتوغرافي على العديد من الأجهزة الإضافية لتبسيط وتوضيح وأتمتة عملية التصوير.

أرز. 2. جهاز تصوير فيلم (تناظري)

إطار - أساس تصميم الكاميرا ، والجمع بين المكونات والأجزاء في نظام ميكانيكي ضوئي. جدران السكن عبارة عن كاميرا محكمة الإضاءة ، يتم تثبيت عدسة أمامها ، وفي الخلف - فيلم.

عدسة (من الكائن اللاتيني - الكائن) - نظام بصري محاط بإطار خاص ، يواجه الموضوع ويشكل صورته البصرية. تم تصميم عدسة التصوير للحصول على صورة ضوئية للموضوع على مادة حساسة للضوء. تعتمد طبيعة وجودة الصورة الفوتوغرافية إلى حد كبير على خصائص العدسة. العدسات مضمنة بشكل دائم في هيكل الكاميرا أو قابلة للتبديل. عادة ما يتم تقسيم العدسات ، اعتمادًا على نسبة البعد البؤري إلى قطري الإطار ، إلى عادي,زاوية واسعةو العدسات المقربة.

تسمح لك العدسات ذات الطول البؤري المتغير (عدسات الزوم) بالتقاط صور بمقاييس مختلفة على مسافة تصوير ثابتة. تسمى نسبة الطول البؤري الأكبر إلى الأصغر تكبير العدسة. لذلك ، تسمى العدسات ذات البعد البؤري المتغير من 35 إلى 105 ملم العدسات مع تغيير 3x في الطول البؤري (تكبير 3x).

الحجاب الحاجز (من الحجاب الحاجز اليوناني) - جهاز يتم من خلاله تقييد شعاع الأشعة الذي يمر عبر العدسة لتقليل إضاءة مادة التصوير في وقت التعرض وتغيير عمق الفضاء المصور بشكل حاد. يتم تنفيذ هذه الآلية على شكل غشاء قزحي ، يتكون من عدة شفرات ، تضمن حركتها تغييرًا مستمرًا في قطر الفتحة (الشكل 3). يمكن ضبط قيمة الفتحة يدويًا أو تلقائيًا باستخدام أجهزة خاصة. في عدسات الكاميرات الحديثة ، يتم إعداد الفتحة من لوحة التحكم الإلكترونية الموجودة على هيكل الكاميرا.

أرز. 3. آلية القزحية تتكون من سلسلة من الألواح المتداخلة

مصراع فوتوغرافي - الجهاز الذي يوفر التعرض لأشعة الضوء على المواد الفوتوغرافية لفترة زمنية معينة يسمى قدرة التحمل. يفتح الغالق بأمر من المصور عند الضغط على زر الغالق أو بمساعدة آلية برمجية - الموقت الذاتي. تسمى التعريضات التي يتم إجراؤها بواسطة مصراع التصوير التلقائي. هناك سلسلة قياسية من سرعات الغالق تقاس بالثواني:

تختلف الأرقام المجاورة لهذه السلسلة عن بعضها البعض مرتين. الانتقال من سرعة غالق واحدة (على سبيل المثال 1/125 ) لجارتها نزيد ( 1/60 ) أو نقصان ( 1/250 ) يتم مضاعفة وقت التعرض للمواد الفوتوغرافية.

وفقًا للجهاز ، يتم تقسيم الستائر إلى وسط(قابلة للطي) و فتحة ستارة(مستو بؤري).

مصراع مركزيلديها قواطع ضوئية ، تتكون من عدة مصاريع بتلات معدنية ، متحدة المركز مباشرة بالقرب من الكتلة البصرية للعدسة أو بين عدساتها ، مدفوعة بنظام من الينابيع والرافعات (الشكل 4). غالبًا ما يتم استخدام أبسط آلية للساعة كجهاز استشعار للوقت في المصاريع المركزية ، وبسرعة مصراع قصيرة ، يتم تنظيم وقت فتح الغالق بواسطة قوة التوتر الزنبركي. تحتوي النماذج الحديثة من المصاريع المركزية على وحدة تحكم إلكترونية للاحتفاظ بالوقت ، وتظل البتلات مفتوحة بمغناطيس كهربائي. تعمل المصاريع المركزية تلقائيًا على ضبط سرعات الغالق في النطاق من 1 إلى 1/500 ثانية.

فتحة المصراع- مصراع مركزي ، يمكن ضبط أقصى درجة لفتح بتلاته ، حيث يؤدي المصراع في وقت واحد دور الحجاب الحاجز.

في الغالق المركزي ، عند الضغط على زر التحرير ، تبدأ القواطع في التباعد وتفتح فتحة الضوء في العدسة من المركز إلى المحيط مثل غشاء القزحية ، وتشكل ثقبًا ضوئيًا مع مركز يقع على المحور البصري. في هذه الحالة ، تظهر صورة ضوئية في نفس الوقت على كامل مساحة الإطار. عندما تتباعد البتلات ، تزداد الإضاءة ، ثم تنخفض كلما انغلقت. سيعود الغالق إلى موضعه الأصلي قبل أن تبدأ اللقطة التالية.

أرز. 4. بعض أنواع الستائر المركزية: على اليسار - مع قواطع ضوئية أحادية الفعل ؛ مركز - مع قواطع ضوئية مزدوجة المفعول ؛ على اليمين - مع قواطع ضوئية تعمل كغالق وفتحة

يضمن مبدأ تشغيل المصراع المركزي التوحيد العالي لإضاءة الصورة الناتجة. يسمح لك الغالق المركزي باستخدام الفلاش في النطاق الكامل تقريبًا لسرعات الغالق. عيب المصاريع المركزية هو الإمكانية المحدودة للحصول على سرعات غالق قصيرة ، مرتبطة بأحمال ميكانيكية كبيرة على القواطع ، مع زيادة سرعتها.

مصراع الأسطوانةلها قواطع ، على شكل مصاريع (شريط مموج معدني - نحاسي) أو مجموعة من بتلات الصفيحة المثبتة بشكل متحرك (الشكل 5) ، مصنوعة من السبائك الخفيفة أو ألياف الكربون ، وتقع بالقرب من مادة التصوير (في طائرة الوصل). تم دمج الغالق في جسم الكاميرا ويتم تشغيله بواسطة نظام من النوابض. بدلاً من الزنبرك الذي يحرك الستائر في مصراع مشقوق كلاسيكي ، تُستخدم المغناطيسات الكهربائية في الكاميرات الحديثة. ميزتها هي الدقة العالية في العمل على التعريضات الضوئية. في حالة المصراع الجاهزة ، يتم حجب المادة الفوتوغرافية بواسطة الستارة الأولى. عندما يتم تحرير المصراع ، فإنه ينتقل تحت تأثير التوتر الزنبركي ، مما يفتح الطريق أمام تدفق الضوء. في نهاية وقت التعرض المحدد ، يتم حظر تدفق الضوء بواسطة الستارة الثانية. عند سرعات الغالق الأقصر ، يتحرك المصراعان معًا في فاصل زمني معين ، من خلال الفجوة الناتجة بين الحافة الخلفية للستارة الأولى والحافة الأمامية للستارة الثانية ، تكون مادة التصوير مكشوفة ، ويتم التحكم في وقت التعريض بواسطة المصراع عرض الفجوة بينهما. سيعود الغالق إلى موضعه الأصلي قبل أن تبدأ اللقطة التالية.

أرز. 5. مصراع الشق (حركة الستائر عبر نافذة الإطار)

يسمح الغالق ذو الفتحة الستائرية باستخدام عدسات مختلفة قابلة للتبديل ، حيث إنه غير متصل ميكانيكيًا بالعدسة. يوفر هذا الغالق سرعات غالق تصل إلى 1/12000 ثانية. ولكنه لا يجعل من الممكن دائمًا الحصول على تعريض موحد على كامل سطح نافذة الإطار ، مما يؤدي في هذه المعلمة إلى مصاريع مركزية. لا يمكن استخدام مصادر الضوء النبضي مع غالق الستارة إلا بسرعات الغالق هذه ( سرعة المزامنة) ، حيث يضمن عرض الشق الفتح الكامل لنافذة الإطار. في معظم الكاميرات ، تكون سرعات الغالق هذه: 1/30 ، 1/60 ، 1/90 ، 1/125 ، 1/250 ثانية.

الموقت الذاتي- مؤقت مصمم لتحرير المصراع تلقائيًا مع تأخير قابل للتعديل بعد الضغط على زر الغالق. تم تجهيز معظم الكاميرات الحديثة بمؤقت ذاتي كمكون إضافي في تصميم الغالق.

مقياس التعرض للصور - جهاز إلكتروني لتحديد معلمات التعريض (سرعة الغالق وقيمة فتحة العدسة) عند سطوع معين للموضوع وحساسية ضوئية معينة لمواد التصوير. في الأنظمة الأوتوماتيكية ، يُطلق على البحث عن مثل هذه المجموعة معالجة البرنامج. بعد تحديد التعريض الضوئي الاسمي ، يتم تعيين معلمات التصوير (الرقم البؤري وسرعة الغالق) على المقاييس المقابلة للعدسة ومصراع التصوير. في الكاميرات بدرجات متفاوتة من الأتمتة ، يتم ضبط كل من معلمات التعرض أو واحدة منها فقط تلقائيًا. لتحسين دقة تحديد معلمات التعريض ، خاصة في الحالات التي يتم فيها التصوير باستخدام عدسات قابلة للتبديل ، ومرفقات وفوهات مختلفة تؤثر بشكل كبير على نسبة فتحة العدسة ، يتم وضع الخلايا الضوئية لمقاييس التعريض خلف العدسة. كان يسمى هذا النظام لقياس التدفق الضوئي TTL (المهندس عبر الخط - "من خلال العدسة / العدسة"). يظهر أحد المتغيرات لهذا النظام في مخطط عدسة الكاميرا (الشكل 6). يُضاء مستشعر القياس ، وهو مُستقبل للطاقة الضوئية ، بالضوء الذي مر عبر النظام البصري للعدسة المُثبتة على الكاميرا ، بما في ذلك المرشحات والمرفقات والأجهزة الأخرى التي قد تكون العدسة مجهزة بها حاليًا.

عدسة الكاميرا - نظام بصري مصمم لتحديد حدود المساحة المضمنة في حقل الصورة (الإطار) بدقة.

إطار(من كادر فرنسي) فوتوغرافي - صورة فوتوغرافية واحدة للموضوع. يتم تعيين حدود الإطار عن طريق التأطير في مراحل التصوير والمعالجة والطباعة.

الاقتصاص لتصوير الصور والأفلام والفيديو- التحديد الهادف لنقطة التصوير والزاوية واتجاه التصوير وزاوية رؤية العدسة للحصول على الموضع الضروري للأشياء في مجال رؤية عدسة الكاميرا وعلى الصورة النهائية.

الاقتصاص عند طباعة صورة أو تحريرها- اختيار الحدود ونسبة العرض إلى الارتفاع للصورة الفوتوغرافية. يتيح لك ترك جميع الكائنات العشوائية غير المهمة التي تتداخل مع إدراك الصورة خارج الإطار. يوفر الاقتصاص إنشاء تركيز تصويري معين على الجزء المهم في الحبكة من الإطار.

محددات الرؤية البصرية – تحتوي فقط على عناصر بصرية وميكانيكية ولا تحتوي على عناصر إلكترونية.

محددات المنظر المنظرهم نظام بصري منفصل عن عدسة التصوير. بسبب عدم التطابق بين المحور البصري لمعين المنظر والمحور البصري للعدسة ، يحدث اختلاف المنظر. يعتمد تأثير اختلاف المنظر على زاوية رؤية العدسة ومنظار الرؤية. كلما زاد الطول البؤري للعدسة ، وبالتالي ، كلما كانت زاوية الرؤية أصغر ، زاد خطأ اختلاف المنظر. عادةً ، في أبسط نماذج الكاميرات ، يكون معين المنظر ومحاور العدسة متوازيين ، وبالتالي يقتصران على اختلاف المنظر الخطي ، والذي يكون أقل تأثير له عندما يتم ضبط التركيز على "اللانهاية". في نماذج الكاميرا الأكثر تطوراً ، تم تجهيز آلية التركيز بآلية تعويض المنظر. في هذه الحالة ، يتم إمالة المحور البصري لمعين المنظر باتجاه المحور البصري للعدسة ، ويتم تحقيق أصغر فرق في المسافة التي يتم عندها التركيز. تتمثل ميزة معين المنظر المنظر في استقلاليته عن عدسة التصوير ، مما يسمح لك بتحقيق سطوع أكبر للصورة والحصول على صورة صغيرة ذات حدود إطار واضحة.

عدسة تلسكوبية(الشكل 6). يتم استخدامه في الكاميرات المدمجة وكاميرات المدى وله عدد من التعديلات:

عدسة الكاميرا في جاليليومنظار غاليليو المقلوب. يتكون من هدف سلبي قصير التركيز وعدسة إيجابية طويلة التركيز ؛

عدسة الكاميرا ألباد. تطوير عدسة الكاميرا في جاليليو. يلاحظ المصور صورة إطار يقع بالقرب من العدسة وينعكس من السطح المقعر لعدسة معين المنظر. يتم اختيار موضع الإطار وانحناء العدسات بطريقة تبدو صورتها وكأنها تقع في اللانهاية ، مما يحل مشكلة الحصول على صورة واضحة لحدود الإطار. النوع الأكثر شيوعًا من محدد المنظر في الكاميرات المدمجة ؛

محددات المناظر الخالية من المنظر.

عدسة الكاميرايتكون من هدف ومرآة منحرفة وشاشة تركيز وخماسية وعدسة (الشكل 6). يقلب pentaprism الصورة إلى خط مستقيم ، مألوف لرؤيتنا. أثناء التأطير والتركيز ، تعكس المرآة المنحرفة ما يقرب من 100٪ من الضوء الداخل عبر العدسة على الزجاج المصنفر لشاشة التركيز (في وجود تركيز تلقائي وقياس التعريض ، ينعكس جزء من تدفق الضوء على المستشعرات المقابلة) .

فاصل الاشعة.عند استخدام فاصل شعاع (مرآة أو منشور نصف شفاف) ، يمر 50-90٪ من الضوء عبر مرآة مائلة بزاوية 45 درجة على المادة الفوتوغرافية ، وينعكس 10-50٪ بزاوية 90 درجة على الصورة زجاج مصنفر ، حيث يُنظر إليه من خلال جزء العدسة ، كما هو الحال في كاميرا المرآة. عيب معين المنظر هذا هو كفاءته المنخفضة عند التصوير في ظروف الإضاءة المنخفضة.

التركيز هو تثبيت العدسة بالنسبة لسطح مادة التصوير (المستوى البؤري) على هذه المسافة التي تكون فيها الصورة على هذا المستوى حادة. يتم تحديد الحصول على صور حادة من خلال النسبة بين المسافات من النقطة الرئيسية الأولى للعدسة إلى الموضوع ومن النقطة الرئيسية الثانية للعدسة إلى المستوى البؤري. على التين. يوضح الشكل 7 خمسة مواضع مختلفة للموضوع ومواضع الصور الخاصة بكل منها:

أرز. 6. مخططات مناظر تلسكوبية وعاكسة

أرز. 7. العلاقة بين المسافة من النقطة الرئيسية للعدسة O إلى الكائن K والمسافة من النقطة الرئيسية للعدسة O إلى صورة الكائن K "

المساحة الموجودة على يسار العدسة (أمام العدسة) تسمى مساحة الكائن ، والمساحة الموجودة على يمين العدسة (خلف العدسة) تسمى مساحة الصورة.

1. إذا كان الكائن في "اللانهاية" ، فسيتم الحصول على صورته خلف العدسة في المستوى البؤري الرئيسي ، أي على مسافة مساوية للبعد البؤري الرئيسي F.

2. عندما يقترب الهدف من العدسة ، تبدأ صورته في التحرك أكثر فأكثر نحو نقطة الطول البؤري المزدوجة F' 2 .

3. عندما يكون الكائن عند النقطة F 2 ، بمعنى آخر. على مسافة تساوي ضعف الطول البؤري ، ستكون صورتها عند النقطة F '2. علاوة على ذلك ، إذا كانت أبعاد الكائن حتى هذه اللحظة أكبر من أبعاد صورته ، فستصبح الآن متساوية.

5. عندما يكون الكائن عند النقطة F 1 فالاشعة القادمة من خلف العدسة تشكل شعاعا متوازيا ولا تعمل الصورة.

في التصوير واسع النطاق (تصوير الماكرو) ، يتم وضع الكائن على مسافة قريبة (أحيانًا أقل من 2 F) واستخدم أجهزة مختلفة لتوسيع العدسة أكثر مما يسمح به الإطار.

وبالتالي ، من أجل الحصول على صورة حادة للكائن الذي يتم تصويره ، من الضروري ضبط العدسة على مسافة معينة من المستوى البؤري قبل التصوير ، أي للتركيز. في الكاميرات ، يتم التركيز عن طريق تحريك مجموعة من العدسات الموضوعية على طول المحور البصري باستخدام آلية التركيز. عادةً ، يتم التحكم في التركيز البؤري عن طريق تدوير الحلقة الموجودة على أسطوانة العدسة (قد لا تكون متاحة في الكاميرات ذات العدسة المضبوطة على مسافة فائقة البؤرة أو في الأجهزة التي تحتوي فقط على وضع تركيز تلقائي - ضبط تلقائي للصورة).

من المستحيل التركيز مباشرة على سطح مادة التصوير الفوتوغرافي ، وبالتالي فهي مختلفة أجهزة التركيز للتحكم البصري في الحدة.

التركيز بمقياس المسافةعلى أسطوانة العدسة ، توفر نتائج جيدة مع العدسات التي لها عمق مجال كبير (زاوية واسعة). تستخدم طريقة التصويب هذه في فئة كبيرة من كاميرات الأفلام على نطاق واسع.

التركيز مع جهاز تحديد المدىإنه دقيق للغاية ويستخدم للعدسات السريعة ذات عمق مجال ضحل نسبيًا. يظهر مخطط محدد المدى المدمج مع معين المنظر في الشكل 8. عند مراقبة الهدف من خلال معين المنظر ، تظهر صورتان في الجزء المركزي من مجال الرؤية الخاص به ، أحدهما يتكون من القناة البصرية للكاميرا. rangefinder ، والآخر من خلال قناة عدسة الكاميرا. تحريك العدسة على طول المحور البصري عبر الروافع 7 يتسبب في دوران المنشور المنحرف 6 بحيث تتحرك الصورة المرسلة بواسطتها في الاتجاه الأفقي. عندما تتطابق كلتا الصورتين في مجال رؤية معين المنظر ، ستكون العدسة في التركيز.

أرز. الشكل 8. رسم تخطيطي لجهاز تحديد المدى لتركيز العدسة: أ: 1 - عدسة معين المنظر ؛ 2 - مكعب بطبقة مرآة شفافة ؛ 3 - الحجاب الحاجز 4 - عدسة الكاميرا ؛ 5 - عدسة محدد المدى ؛ 6 - انحراف المنشور ؛ 7 - رافعات لتوصيل حامل العدسة بمنشور منحرف ؛ ب - يتم التركيز على العدسة من خلال دمج صورتين في مجال رؤية معين المنظر (صورتان - العدسة غير مثبتة بدقة ؛ صورة واحدة - العدسة مثبتة بدقة)

التركيز في الكاميرا الانعكاسية.يظهر مخطط كاميرا SLR في الشكل. 6. تسقط أشعة الضوء ، التي تمر عبر العدسة ، على المرآة وتنعكس بها على السطح غير اللامع لشاشة التركيز ، وتشكل صورة ضوئية عليها. يتم قلب هذه الصورة بواسطة pentaprism ويتم عرضها من خلال العدسة. المسافة من النقطة الرئيسية الخلفية للعدسة إلى السطح المصنفر لشاشة التركيز تساوي المسافة من هذه النقطة إلى المستوى البؤري (سطح الفيلم). يتم التركيز على العدسة عن طريق تدوير الحلقة على أسطوانة العدسة ، مع التحكم البصري المستمر في الصورة على السطح غير اللامع لشاشة التركيز. في هذه الحالة ، من الضروري تحديد الموضع الذي تكون فيه حدة الصورة هي الحد الأقصى.

لتسهيل التركيز وتحسين دقة العدسة المختلفة أنظمة التركيز التلقائي.

يتم تنفيذ الضبط البؤري التلقائي للعدسة على عدة مراحل:

قياس المعلمة (المسافة إلى هدف التصوير ، الحد الأقصى لتباين الصورة ، إزاحة الطور لمكونات الحزمة المحددة ، وقت تأخير وصول الحزمة المنعكسة ، إلخ) للصورة الحساسة للحدة في المستوى البؤري ومتجهها (لتحديد اتجاه تغيير إشارة عدم التطابق والتنبؤ بمسافة التركيز المحتملة عند النقطة التالية في الوقت الذي يتحرك فيه الكائن) ؛

توليد إشارة مرجعية مكافئة للمعلمة المقاسة وتحديد إشارة الخطأ لنظام التحكم التلقائي في الضبط البؤري التلقائي ؛

إرسال إشارة إلى مشغل التركيز.

تحدث هذه العمليات في وقت واحد تقريبًا.

يتم تركيز النظام البصري بواسطة محرك كهربائي. الوقت الذي يستغرقه قياس المعلمة المحددة والوقت الذي تستغرقه ميكانيكا العدسة لمعالجة إشارة عدم التطابق يحدد سرعة نظام التركيز البؤري التلقائي.

يمكن أن يعتمد تشغيل نظام التركيز التلقائي على مبادئ مختلفة:

أنظمة ضبط تلقائي للصورة النشطة:فوق صوتي. الأشعة تحت الحمراء.

أنظمة الضبط التلقائي للصورة السلبية:المرحلة (المستخدمة في فيلم SLR والكاميرات الرقمية) ؛ التباين (كاميرات الفيديو ، الكاميرات الرقمية غير المرآة).

الموجات فوق الصوتية والأشعة تحت الحمراءتحسب الأنظمة المسافة إلى الكائن بحلول وقت العودة من جسم الجبهات المنبعثة من كاميرا موجات الأشعة تحت الحمراء (فوق الصوتية). يؤدي وجود حاجز شفاف بين الكائن والكاميرا إلى تركيز خاطئ لهذه الأنظمة على هذا الحاجز ، وليس على الموضوع.

ضبط تلقائي للصورة للمرحلة.يحتوي جسم الكاميرا على مستشعرات خاصة تستقبل شظايا من تدفق الضوء من نقاط مختلفة من الإطار باستخدام نظام المرايا. يوجد داخل المستشعر عدستان منفصلتان تعرضان صورة مزدوجة لموضوع التصوير على صفين من أجهزة الاستشعار الحساسة للضوء التي تولد إشارات كهربائية ، وتعتمد طبيعتها على كمية الضوء الساقط عليها. في حالة التركيز الدقيق على شيء ما ، سيتم وضع تدفقين للضوء على مسافة معينة من بعضهما البعض ، يتم تحديدهما بواسطة تصميم المستشعر وإشارة مرجعية مكافئة. عندما تكون نقطة التركيز ل(الشكل 9) أقرب إلى الكائن ، تتلاقى الإشارتان مع بعضهما البعض. عندما تكون نقطة التركيز أبعد من الكائن ، تتباعد الإشارات عن بعضها البعض. بعد أن قام المستشعر بقياس هذه المسافة ، ينتج إشارة كهربائية مكافئة لها ، وبمقارنتها بالإشارة المرجعية ، باستخدام معالج دقيق متخصص ، يحدد عدم التطابق ويصدر أمرًا لمشغل التركيز. تعمل محركات التركيز الخاصة بالعدسة على تنفيذ الأوامر ، مما يؤدي إلى تحسين التركيز حتى تطابق الإشارات الواردة من المستشعر الإشارة المرجعية. سرعة مثل هذا النظام عالية جدًا وتعتمد بشكل أساسي على سرعة مشغل تركيز العدسة.

ضبط تلقائي للصورة على النقيض.يعتمد مبدأ تشغيل الضبط البؤري التلقائي للتباين على التحليل المستمر بواسطة المعالج الدقيق لدرجة تباين الصورة ، ومعالجة الأوامر لتحريك العدسة للحصول على صورة حادة للكائن. يتميز الضبط البؤري التلقائي للتباين بسرعة منخفضة ، بسبب نقص المعلومات الأولية حول الحالة الحالية للعدسة التي تركز في المعالج الدقيق (تعتبر الصورة في البداية غير واضحة) ، ونتيجة لذلك ، فإن الحاجة إلى إصدار أمر لإزاحة العدسة من موقعها الأصلي وتحليل الصورة الناتجة لدرجة تغير التباين. إذا لم يزداد التباين ، فسيقوم المعالج بتغيير إشارة الأمر إلى مشغل التركيز التلقائي ويحرك المحرك مجموعة العدسة في الاتجاه المعاكس حتى يتم إصلاح الحد الأقصى للتباين. عند الوصول إلى الحد الأقصى ، يتوقف التركيز البؤري التلقائي.

يتم تفسير التأخير بين الضغط على زر الغالق ولحظة التقاط الإطار من خلال تشغيل التركيز التلقائي للتباين السلبي وحقيقة أنه في الكاميرات غير المرآة ، يُجبر المعالج على قراءة الإطار بالكامل من المصفوفة (CCD) من أجل تحليل مجالات التركيز فقط من أجل التباين.

فلاش للصور . تُستخدم وحدات الفلاش الإلكترونية كمصدر أساسي أو ثانوي للضوء ويمكن أن تكون من أنواع مختلفة: وحدة فلاش الكاميرا المدمجة ، ووحدة الفلاش الخارجية التي تعمل بالطاقة الذاتية ، ووحدات فلاش الاستوديو. على الرغم من أن الفلاش الداخلي أصبح ميزة قياسية في جميع الكاميرات ، إلا أن الإخراج المرتفع للفلاش المستقل يوفر فائدة إضافية تتمثل في التحكم الأكثر مرونة في الفتحة وتقنيات التصوير المحسّنة.

أرز. 9. مخطط التركيز التلقائي للكشف عن المرحلة

المكونات الرئيسية للفلاش:

مصدر الضوء النبضي هو مصباح تفريغ غاز مملوء بغاز خامل - زينون ؛

جهاز اشتعال المصباح - محول تصعيد وعناصر مساعدة ؛

تراكم الطاقة الكهربائية - مكثف عالي السعة ؛

جهاز إمداد الطاقة (بطاريات الخلايا الجلفانية أو المراكم ، محول التيار).

يتم دمج العقد في هيكل واحد ، يتكون من جسم مع عاكس ، أو مرتبة في كتلتين أو أكثر.

مصابيح التفريغ الومضي- هذه مصادر ضوء قوية ، خصائصها الطيفية قريبة من ضوء النهار الطبيعي. المصابيح المستخدمة في التصوير الفوتوغرافي (الشكل 10) عبارة عن أنبوب زجاجي أو كوارتز مملوء بغاز خامل ( زينون) تحت ضغط 0.1-1.0 atm ، في نهاياتها يتم تركيب أقطاب كهربائية مصنوعة من الموليبدينوم أو التنجستن.

الغاز داخل المصباح لا يوصل الكهرباء. لتشغيل المصباح (الاشتعال) يوجد قطب كهربائي ثالث ( حارق) على شكل طبقة شفافة من ثاني أكسيد القصدير. عندما لا يقل الجهد عن جهد الإشعال ونبضة الإشعال ذات الجهد العالي (> 10000 فولت) بين الكاثود وقطب الإشعال على الأقطاب ، يشتعل المصباح. تعمل نبضة الجهد العالي على تأيين الغاز الموجود في لمبة المصباح على طول القطب الخارجي ، مما يؤدي إلى تكوين سحابة مؤينة تربط الأقطاب الموجبة والسالبة للمصباح ، مما يسمح للغاز بالتأين الآن بين قطبي المصباح. نظرًا لحقيقة أن مقاومة الغاز المتأين هي 0.2-5 أوم ، يتم تحويل الطاقة الكهربائية المتراكمة على المكثف إلى طاقة ضوئية في فترة زمنية قصيرة. مدة النبضة - الفترة الزمنية التي تنخفض خلالها شدة النبضة إلى 50٪ من القيمة القصوى وتكون 1/400 - 1/20000 ثانية وأقصر. تنقل أسطوانات الكوارتز من مصابيح الفلاش الضوء بطول موجة من 155 إلى 4500 نانومتر ، زجاج - من 290 إلى 3000 نانومتر. يبدأ انبعاث المصابيح النبضية في الجزء فوق البنفسجي من الطيف ويتطلب تطبيق طلاء خاص على المصباح ، والذي لا يقطع فقط منطقة الأشعة فوق البنفسجية من الطيف ، ويعمل كمرشح للأشعة فوق البنفسجية ، ولكنه يصحح أيضًا درجة حرارة اللون. المصدر النبضي لمعيار التصوير الفوتوغرافي 5500 ك.

أرز. 10. مصباح فلاش لتفريغ الغاز بالجهاز

تقاس قوة مصابيح الفلاش بالجول (واط ثانية) وفقًا للصيغة:

أين معهي سعة المكثف (فاراد) ، يوالاشتعال - جهد الاشتعال (فولت) ، يو pg - الانقراض الجهد (فولت) ، ه max هي الطاقة القصوى (Ws).

تعتمد طاقة الفلاش على السعة والجهد لمكثف التخزين.

ثلاث طرق للتحكم في طاقة الفلاش.

1. التوصيل المتوازي لعدة مكثفات ( ج = ج 1 + ج 2 + جدبليو + ... + ج ن) وتشغيل / إيقاف تشغيل بعض مجموعاتهم للتحكم في طاقة الإشعاع. تظل درجة حرارة اللون مستقرة مع هذا التحكم في الطاقة ، ولكن التحكم في الطاقة ممكن فقط في القيم المنفصلة.

2. يسمح لك تغيير الجهد الأولي لمكثف التخزين بضبط الطاقة في حدود 100-30٪. عند الفولتية المنخفضة ، لا يضيء المصباح. مزيد من التحسين لهذه التقنية ، إدخال مكثف آخر منخفض السعة في دائرة بدء تشغيل المصباح ، حيث يتم الوصول إلى جهد كافي لبدء تشغيل المصباح ، ويتم شحن المكثفات المتبقية بقيمة أقل ، مما يجعل من الممكن الحصول على أي قيم قدرة وسيطة تتراوح من 1: 1 إلى 1: 32 (100-3٪). التفريغ في هذا الوضع من تشغيل المصباح في خصائصه قريب من التوهج ، مما يطيل وقت توهج المصباح ، وتقترب درجة حرارة اللون الإجمالية للإشعاع من 5500K القياسي.

3. انقطاع مدة النبض عند الوصول إلى الطاقة المطلوبة. إذا انكسرت الدائرة الكهربائية المؤدية من المكثف إلى المصباح في لحظة تأين الغاز في لمبة المصباح ، سيتوقف التأين وينطفئ المصباح. تتطلب هذه الطريقة استخدام دوائر إلكترونية خاصة في التحكم في مصباح الفلاش الذي يراقب انخفاض جهد معين عبر المكثف ، أو يأخذ في الاعتبار التدفق الضوئي العائد من الموضوع.

رقم الدليل - قوة الفلاش ، المعبر عنها بوحدات عشوائية ، تساوي حاصل ضرب المسافة من الفلاش إلى الموضوع بواسطة الرقم البؤري. يعتمد رقم الدليل على طاقة الفلاش وزاوية تشتت الضوء وتصميم العاكس. عادة ، يشار إلى رقم الدليل للمواد الفوتوغرافية بحساسية 100ISO.

بمعرفة رقم الدليل والمسافة من الفلاش إلى الموضوع ، يمكنك تحديد الفتحة المطلوبة للتعرض الصحيح باستخدام الصيغة:

على سبيل المثال ، برقم دليل 32 ، نحصل على المعلمات التالية: الفتحة 8 = 32/4 (م) ، الفتحة 5.6 = 32 / 5.7 (م) أو الفتحة 4 = 32/8 (م).

يتناسب مقدار الضوء عكسياً مع مربع المسافة من مصدر الضوء إلى الكائن (قانون الإضاءة الأول) ، وبالتالي ، لزيادة المسافة الفعالة للفلاش بمقدار مرتين ، مع قيمة فتحة ثابتة ، فهي ضروري لزيادة حساسية المواد الفوتوغرافية بمقدار 4 مرات (الشكل 11).

أرز. 11. القانون الأول للإضاءة

على سبيل المثال ، برقم دليل 10 وفتحة 4 ، نحصل على:

عند ISO100 - المسافة الفعالة = 10/4 = 2.5 (م)

عند ISO400 - المسافة الفعالة = 5 (م)

أوضاع الفلاش التلقائية

يمكن للفلاش الحديث ، وفقًا لحساسية الفيلم وبيانات الفتحة الموجودة على الكاميرا ، أن يجرّب كمية الضوء ، ويقطع تفريغ المصباح بأمر من الأتمتة. لا يمكن تعديل كمية الضوء إلا في اتجاه التناقص ، أي إما تفريغ كامل ، أو جزء أصغر منه ، إذا كان الموضوع قريبًا بدرجة كافية ولا يتطلب الحد الأقصى من الطاقة. تلتقط أتمتة هذه الأجهزة الضوء المنعكس من الكائن ، بافتراض أن أمامه جسم متوسط ​​رمادي ، يكون انعكاسه 18٪ ، مما قد يؤدي إلى حدوث أخطاء في التعريض الضوئي إذا كانت انعكاسية الكائن تختلف اختلافًا كبيرًا عن هذه القيمة . لحل هذه المشكلة ، ومضات وضع تعويض التعرض، والذي سيسمح لك بضبط طاقة الفلاش ، بناءً على إضاءة الكائن ، سواء تجاه زيادة (+) وتقليل (-) الطاقة من المستوى المحسوب بواسطة الأتمتة. تشبه آلية تعويض التعريض الضوئي عند العمل باستخدام الفلاش تلك التي تمت مناقشتها سابقًا.

من المهم جدًا معرفة سرعة الغالق التي يمكنك استخدام الفلاش اليدوي أو التلقائي ، لأن مدة نبضة ضوء الفلاش قصيرة جدًا (تُقاس بألف من الثانية). يجب أن يضيء الفلاش عندما يكون المصراع مفتوحًا بالكامل ، وإلا فقد تغطي ستارة الغالق جزءًا من الصورة في الإطار. تسمى سرعة الغالق هذه سرعة المزامنة. يختلف للكاميرات المختلفة من 1/30 إلى 1/250 ثانية. ولكن إذا اخترت سرعة غالق أطول من سرعة المزامنة ، فستتمكن من ضبط وقت إطلاق الفلاش.

التزامن على الستارة الأولى (الافتتاحية)- يسمح فور الفتح الكامل لنافذة الإطار بإنتاج نبضة من الضوء ، ثم يضيء الكائن المتحرك بمصدر ثابت ، تاركًا آثارًا ضبابية للصورة في الإطار - أثر. في هذه الحالة ، ستكون الحلقة أمام جسم متحرك.

مزامنة الستارة الثانية (إغلاق)- يزامن تشغيل النبض قبل بدء إغلاق نافذة الإطار بواسطة مصراع الكاميرا. والنتيجة هي أن أثر الجسم المتحرك ينكشف خلفه ، مما يؤكد ديناميكيات حركته.

في أكثر النماذج تقدمًا من المصابيح الكاشفة ، هناك طريقة لتقسيم الطاقة إلى أجزاء متساوية والقدرة على إعطائها في أجزاء متناوبة لفترة زمنية معينة وبتردد معين. يسمى هذا الوضع بالاصطرابي ، ويشار إلى التردد بالهرتز (هرتز). إذا كان الموضوع يتحرك بالنسبة إلى مساحة الإطار ، فإن الوضع المصطري سيسمح لك بإصلاح مراحل الحركة الفردية ، و "تجميدها" بالضوء. في إطار واحد ، سيكون من الممكن رؤية جميع مراحل حركة الكائن.

تأثير العين الحمراء.عند تصوير الأشخاص باستخدام الفلاش ، قد يظهر تلاميذهم باللون الأحمر في الصورة. تحدث العين الحمراء بسبب انعكاس الضوء المنبعث من وميض من شبكية العين في مؤخرة العين ، والذي يعود مباشرة إلى العدسة. يعتبر هذا التأثير نموذجيًا للفلاش الداخلي نظرًا لموقعه القريب من المحور البصري للعدسة (الشكل 12).

طرق تقليل احمرار العين

يمكن أن يؤدي استخدام كاميرا مدمجة لالتقاط الصور فقط إلى تقليل فرصة ظهور العين الحمراء. المشكلة أيضًا ذاتية بطبيعتها - فهناك أشخاص يمكنهم تجربة العين الحمراء حتى عند التصوير بدون فلاش ...

أرز. 12. مخطط لتشكيل تأثير "العيون الحمراء"

لتقليل احتمالية تأثير "العين الحمراء" ، هناك عدد من الطرق التي تعتمد على خاصية العين البشرية لتقليل حجم التلميذ مع زيادة الإضاءة. تضيء العينان بمساعدة وميض أولي (طاقة أقل) قبل النبض الرئيسي أو المصباح الساطع الذي يجب أن ينظر إليه الهدف.

الطريقة الوحيدة الموثوقة لمكافحة هذا التأثير هي استخدام فلاش خارجي قائم بذاته مع سلك تمديد ، ووضع محوره البصري على بعد حوالي 60 سم من المحور البصري للعدسة.

نقل الفيلم. تم تجهيز كاميرات الأفلام الحديثة بمحرك مدمج لنقل الفيلم داخل الكاميرا. بعد كل لقطة ، يتم لف الفيلم تلقائيًا إلى الإطار التالي ويتم تصويب المصراع في نفس الوقت.

هناك نوعان من وسائط نقل الفيلم: إطار فردي ومستمر. في وضع الإطار الفردي ، يتم التقاط لقطة واحدة بعد الضغط على زر الغالق. يقوم الوضع المستمر بتصوير سلسلة من اللقطات طالما يتم الضغط على زر الغالق. يتم إرجاع الفيلم تلقائيًا بواسطة الكاميرا.

تتكون آلية نقل الفيلم من العناصر التالية:

كاسيت فيلم

بكرة السحب التي تم لف الفيلم عليها ؛

تتعامل الأسطوانة المسننة مع الثقوب وتقدم الفيلم في نافذة الإطار بإطار واحد. تستخدم أنظمة نقل الأفلام الأكثر تقدمًا بكرات خاصة بدلاً من الأسطوانة المسننة ، ويتم استخدام صف واحد من ثقوب الفيلم بواسطة نظام استشعار لتحديد موضع الفيلم بدقة للإطار التالي ؛

أقفال لفتح وإغلاق الغطاء الخلفي لمبدل شريط الفيلم.

كاسيت- عبارة عن علبة معدنية مانعة للضوء يتم فيها تخزين الفيلم وتثبيته في الكاميرا قبل التصوير وإزالته منها بعد التصوير. شريط الكاميرا مقاس 35 مم له شكل أسطواني ، ويتكون من بكرة وجسم وغطاء ، ويمكن أن يستوعب فيلمًا يصل طوله إلى 165 سم (36 إطارًا).

فلم الة التصوير - مادة حساسة للضوء على أساس شفاف مرن (بوليستر أو نترات أو أسيتات السليلوز) ، حيث يتم وضع مستحلب فوتوغرافي يحتوي على حبيبات هاليد الفضة ، والذي يحدد الحساسية والتباين والدقة البصرية للفيلم. بعد التعرض للضوء (أو لأشكال أخرى من الإشعاع الكهرومغناطيسي ، مثل الأشعة السينية) ، يتم تكوين صورة كامنة على فيلم فوتوغرافي. بمساعدة المعالجة الكيميائية اللاحقة ، يتم الحصول على صورة مرئية. الأكثر شيوعًا هو الفيلم المثقوب بعرض 35 مم لـ 12 و 24 و 36 إطارًا (تنسيق الإطار 24 × 36 مم).

تنقسم أفلام التصوير الفوتوغرافي إلى: محترف وأفلام هواة.

تم تصميم الأفلام الاحترافية لتعرض أكثر دقة ومعالجة لاحقة ، وتأتي مع تفاوتات أكثر إحكامًا للميزات الرئيسية ، وتتطلب عادةً تخزينًا باردًا. أفلام الهواة أقل طلبًا على ظروف التخزين.

فيلم فوتوغرافي يحدث اسود و ابيضأو اللون:

فيلم أبيض وأسودمصممة لالتقاط صور سلبية أو إيجابية بالأبيض والأسود باستخدام الكاميرا. في فيلم أبيض وأسودهناك طبقة واحدة من أملاح الفضة. عند التعرض للضوء والمعالجة الكيميائية الإضافية ، تتحول أملاح الفضة إلى الفضة المعدنية. يظهر هيكل فيلم التصوير الفوتوغرافي بالأبيض والأسود في الشكل. ثلاثة عشر.

أرز. 13. هيكل الفيلم السلبي بالأبيض والأسود

فيلم ملونمصمم لالتقاط صور ملونة سلبية أو إيجابية باستخدام الكاميرا. فيلم ملونيستخدم ثلاث طبقات على الأقل. التلوين ، المواد الممتصة ، التفاعل مع بلورات أملاح الفضة ، تجعل البلورات حساسة لأجزاء مختلفة من الطيف. هذه الطريقة في تغيير الحساسية الطيفية تسمى التحسس. حساسة فقط للأزرق ، وعادة ما تكون غير حساسة ، وتقع الطبقة في الأعلى. نظرًا لأن جميع الطبقات الأخرى ، بالإضافة إلى نطاقات الطيف "الخاصة بها" ، حساسة أيضًا للأزرق ، يتم فصلها بواسطة طبقة مرشح صفراء. بعد ذلك يأتي اللون الأخضر والأحمر. أثناء التعرض ، تتشكل مجموعات من ذرات الفضة المعدنية في بلورات هاليد الفضة ، تمامًا كما هو الحال في الفيلم الأسود والأبيض. بعد ذلك ، يتم استخدام الفضة المعدنية هذه لتطوير صبغات ملونة (بما يتناسب مع كمية الفضة) ، ثم تتحول مرة أخرى إلى أملاح ويتم غسلها أثناء عملية التبييض والتثبيت ، بحيث يتم تشكيل الصورة في الفيلم الملون بواسطة الأصباغ الملونة . يظهر هيكل فيلم التصوير الفوتوغرافي الملون في الشكل. أربعة عشرة.

أرز. 14. هيكل الفيلم الملون السلبي

هناك خاص فيلم أحادي اللون، تتم معالجتها باستخدام عملية الألوان القياسية ، ولكنها تنتج صورة بالأبيض والأسود.

انتشر التصوير الفوتوغرافي الملون بسبب ظهور الكاميرات المختلفة والمواد السلبية الحديثة وبالطبع تطوير شبكة واسعة من معامل الصور المصغرة التي تتيح لك طباعة الصور بتنسيقات مختلفة بسرعة ودقة.

ينقسم فيلم التصوير الفوتوغرافي إلى مجموعتين كبيرتين:

نفي. في فيلم من هذا النوع ، تكون الصورة معكوسة ، أي أن الأجزاء الأخف وزناً في المشهد تتوافق مع أحلك الأجزاء من الصورة السلبية ؛ وفي فيلم ملون ، تنعكس الألوان أيضًا. فقط عند الطباعة على ورق فوتوغرافي ، تظهر الصورة تصبح موجبة (صالحة) (الشكل 15).

فيلم عكسي أو منزلقسمي بهذا الاسم لأن الألوان الموجودة على الفيلم المعالج تتوافق مع الألوان الحقيقية - صورة إيجابية. فيلم عكسيغالبًا ما يشار إليه باسم فيلم الشرائح ، ويستخدمه المحترفون في المقام الأول ويحقق نتائج ممتازة من حيث ثراء الألوان والتفاصيل الدقيقة. الفيلم القابل للانعكاس المطور هو بالفعل المنتج النهائي - ورق شفاف (كل إطار فريد).

بمصطلح "الانزلاق" نعني أغشية شفافة مؤطرة بإطار بقياس 50 × 50 مم (الشكل 15). الاستخدام الرئيسي للشرائح هو الإسقاط على شاشة باستخدام جهاز عرض ضوئي ومسح رقمي لأغراض الطباعة.

اختيار سرعة الفيلم

خفيفةحساسيةالمواد الفوتوغرافية - قدرة المواد الفوتوغرافية على تكوين صورة تحت تأثير الإشعاع الكهرومغناطيسي ، ولا سيما الضوء ، يميز التعرض الذي يمكن أن ينقل بشكل طبيعي المؤامرة المصورة في الصورة ، ويتم التعبير عنها عدديًا بوحدات ISO (مختصرة من المعيار الدولي المنظمة - المنظمة الدولية للتوحيد القياسي) ، وهي المعيار العالمي لحساب وتعيين حساسية جميع أفلام التصوير الفوتوغرافي ومصفوفات الكاميرا الرقمية. مقياس ISO هو مقياس حسابي - مضاعفة القيمة يتوافق مع مضاعفة حساسية المواد الفوتوغرافية. ISO 200 أسرع مرتين من ISO 100 ونصف أسرع من ISO 400. على سبيل المثال ، إذا حصلت على تعريض ضوئي قدره 1/30 ثانية ، F2.0 لـ ISO 100 في مشهد معين ، F2.0 ، لـ ISO 200 أنت يمكن أن تقلل سرعة الغالق إلى 1/60 ثانية ، و ISO 400 - حتى 1/125.

من بين الأفلام الملونة ذات الأغراض العامة ، الأكثر شيوعًا هي ISO100 و ISO 200 و ISO 400. أكثر أفلام الأغراض العامة حساسية هي ISO 800.

يكون الموقف ممكنًا عندما لا يوجد في أبسط الكاميرات نطاق كافٍ لمعلمات التعريض الضوئي (سرعة الغالق ، الفتحة) لظروف التصوير المحددة. سيساعدك الجدول 1 على التنقل في اختيار الحساسية للتصوير المخطط له.

أرز. 15. عملية الصورة التناظرية

أرز. 16. تكنولوجيا التصوير التناظري

الجدول 1

تقييم إمكانية التصوير على مادة فوتوغرافية ذات حساسية ضوئية مختلفة

كلما انخفضت سرعة ISO للفيلم ، قلت حبيباته ، خاصة عند التكبير العالي. استخدم دائمًا الفيلم الأقل سرعة ISO المناسب لظروف التصوير.

إعداد الحبوب الفيلميتحدث عن الرؤية المرئية لحقيقة أن الصورة ليست مستمرة ، ولكنها تتكون من حبيبات فردية (جلطات) من الصبغة. يتم التعبير عن حبيبات الفيلم بوحدات الحبوب النسبية O.E.Z. (RMS - في الأدب الإنجليزي) هذه القيمة ذاتية تمامًا ، حيث يتم تحديدها من خلال المقارنة البصرية تحت مجهر عينات الاختبار.

تشويه اللون.يؤثر وجود تشوهات لونية مرتبطة بجودة الأفلام على تقليل اختلافات الألوان بين التفاصيل في التظليلات والظلال ( تشويه التدرج) ، عند تقليل تشبع اللون ( تشويه فصل الألوان) وتقليل اختلافات الألوان بين التفاصيل الدقيقة للصورة ( تشوهات بصرية). معظم الأفلام الملونة متعددة الاستخدامات ومتوازنة للتصوير الفوتوغرافي في ضوء النهار عند درجة حرارة اللون 5500 ك(كلفن هي وحدة قياس لدرجة حرارة اللون لمصدر الضوء) أو بالفلاش ( 5500 ك). يؤدي عدم التطابق بين درجات حرارة اللون لمصدر الضوء والفيلم المستخدم إلى ظهور تشوه لوني (درجات غير طبيعية) في النسخة المطبوعة. الإضاءة الاصطناعية بمصابيح الفلورسنت لها تأثير كبير على لون الصورة ( 2800-7500 ك) والمصابيح المتوهجة ( 2500–2950 ك) عند التصوير على فيلم مصمم لضوء النهار.

دعنا نلقي نظرة على بعض الأمثلة الأكثر شيوعًا للتصوير على فيلم عالمي للضوء الطبيعي:

- التصوير في طقس مشمس صاف. تسليم اللون في الصورة صحيح - حقيقي.

- التصوير في الداخل بمصابيح الفلورسنت. يتم تحويل عرض اللون في الصورة نحو غلبة اللون الأخضر.

- التصوير في الداخل بالأضواء المتوهجة. يتم تحويل عرض اللون في الصورة نحو غلبة تدرج اللون الأصفر البرتقالي.

تتطلب مثل هذه التشوهات اللونية إدخال تصحيح الألوان أثناء التصوير (مرشحات التصحيح) أو أثناء طباعة الصور ، بحيث يكون تصور المطبوعات قريبًا من الصورة الحقيقية.

يتم تغليف أفلام التصوير الحديثة في أشرطة معدنية. تحتوي الكاسيتات الضوئية على رمز على سطحها يحتوي على معلومات حول الفيلم.

ترميز DX - طريقة لتحديد نوع الفيلم ومعلماته وخصائصه لإدخال هذه البيانات ومعالجتها آليًا في نظام التحكم بالكاميرا الأوتوماتيكية عند التقاط الصور أو معمل الصور المصغرة الآلي عند التصوير.

لتشفير DX ، يتم استخدام رموز الشريط والشطرنج. الرمز الشريطي (لمختبر الصور المصغرة) عبارة عن سلسلة من الخطوط الداكنة المتوازية ذات العروض المختلفة مع فجوات ضوئية ، يتم تطبيقها بترتيب معين على سطح الكاسيت ومباشرة على الفيلم. يحتوي رمز miniphotolabs على البيانات اللازمة للتطوير التلقائي وطباعة الصور: معلومات حول نوع الفيلم وتوازن ألوانه وعدد الإطارات.

رمز DX للشطرنج مخصص للكاميرات الأوتوماتيكية وهو مصنوع على شكل 12 مستطيلًا فاتحًا وداكنًا بالتناوب بترتيب معين على سطح الكاسيت (الشكل 17). موصل (لون معدني)أقسام من رمز الشطرنج تتوافق مع "1" ، ومعزولة (سوداء) - "0" من الكود الثنائي. بالنسبة للكاميرات ، يتم ترميز حساسية الفيلم وعدد الإطارات وخط العرض الفوتوغرافي. المناطق 1 و 7 موصلة دائمًا - تتوافق مع "1" من الكود الثنائي (جهات الاتصال المشتركة) ؛ 2-6 - حساسية ضوئية لفيلم التصوير الفوتوغرافي ؛ 8-10 - عدد الإطارات ؛ 11-12 - تحديد خط العرض الفوتوغرافي للفيلم ، أي أقصى انحراف للتعرض عن الاسمي (EV).

أرز. 17. تشفير DX بواسطة كود الشطرنج

مدى ديناميكي - إحدى الخصائص الرئيسية لمواد التصوير (فيلم فوتوغرافي ، مصفوفة صورة رقمية أو كاميرا فيديو) في التصوير الفوتوغرافي والتلفزيون والسينما ، والتي تحدد النطاق الأقصى لسطوع الموضوع ، والذي يمكن نقله بشكل موثوق بواسطة هذه المواد الفوتوغرافية في التعرض الاسمي. يعني النقل الموثوق للسطوع أن الفروق المتساوية في سطوع عناصر الكائن تنتقل من خلال اختلافات متساوية في السطوع في صورته.

مدى ديناميكيهي نسبة الحد الأقصى المسموح به للقيمة المقاسة (السطوع) إلى القيمة الدنيا (مستوى الضوضاء). تقاس على أنها نسبة الحد الأقصى والحد الأدنى لقيم التعرض للقسم الخطي لمنحنى الخاصية. يُقاس النطاق الديناميكي عادةً بوحدات التعريض الضوئي (EV) أو التوقفات f ويُعبر عنها باللوغاريتم للقاعدة 2 (EV) ، ونادرًا (التصوير الفوتوغرافي التماثلي) إلى اللوغاريتم العشري (يُشار إليه بالحرف D). 1 قيمة تعريض = 0.3 د .

حيث L هو خط العرض الفوتوغرافي ، H هو التعرض (الشكل 1).

لوصف النطاق الديناميكي لأفلام التصوير الفوتوغرافي ، يستخدم هذا المفهوم عادةً خط العرض الفوتوغرافي ، يوضح مدى السطوع الذي يمكن للفيلم نقله دون تشويه ، مع تباين منتظم (نطاق سطوع الجزء الخطي من المنحنى المميز للفيلم).

المنحنى المميز لهاليد الفضة (فيلم فوتوغرافي ، إلخ.) مواد التصوير الفوتوغرافي غير خطي (الشكل 18). في الجزء السفلي منه توجد منطقة حجاب ، D 0 هي الكثافة البصرية للحجاب (بالنسبة لفيلم التصوير الفوتوغرافي ، فإن الكثافة البصرية للحجاب هي كثافة مواد التصوير الفوتوغرافي غير المكشوفة). بين النقطتين D 1 و D 2 ، يمكن للمرء أن يميز قسمًا (مطابقًا لخط العرض الفوتوغرافي) لزيادة خطية تقريبًا في السواد مع زيادة التعرض. في حالات التعريض الضوئي الطويلة ، تمر درجة اسوداد مادة التصوير الفوتوغرافي بحد أقصى D max (بالنسبة لفيلم التصوير الفوتوغرافي ، هذا كثافة المناطق المضيئة).

في الممارسة العملية ، المصطلح " خط العرض الفوتوغرافي المفيد»مادة التصوير L max ، المقابلة لقسم أطول من" الخطية المعتدلة "للمنحنى المميز ، من عتبة D 0 +0.1 الأقل سوادًا إلى نقطة قريبة من نقطة الكثافة الضوئية القصوى للطبقة الضوئية D max -0.1.

في عناصر حساسة لمبدأ الكهروضوئية للعمليةهناك حد مادي يسمى "حد تكميم الشحنة". تتكون الشحنة الكهربائية في عنصر واحد حساس للضوء (بكسل المصفوفة) من إلكترونات (تصل إلى 30000 في عنصر مشبع واحد - بالنسبة للأجهزة الرقمية ، هذه هي قيمة البكسل "القصوى" التي تحدد خط العرض الفوتوغرافي من أعلى) ، والضوضاء الحرارية الخاصة بالعنصر ليست كذلك أقل من 1-2 إلكترونات. نظرًا لأن عدد الإلكترونات يتوافق تقريبًا مع عدد الفوتونات التي يمتصها العنصر الحساس للضوء ، فإن هذا يحدد الحد الأقصى لخط العرض الفوتوغرافي الذي يمكن تحقيقه نظريًا للعنصر - حوالي 15EV (لوغاريتم ثنائي يبلغ 30000).

أرز. 18. منحنى خصائص الفيلم

بالنسبة للأجهزة الرقمية ، يتم التعبير عن الحد الأدنى (الشكل 19) في زيادة "الضوضاء الرقمية" ، والتي تتكون أسبابها من: الضوضاء الحرارية للمصفوفة ، وضوضاء نقل الشحن ، وخطأ التحويل التناظري إلى الرقمي (ADC) ، وتسمى أيضًا "ضوضاء أخذ العينات" أو "إشارة ضوضاء التكميم".

أرز. 19 المنحنى المميز لمستشعر الكاميرا الرقمية

بالنسبة إلى ADCs ذات أعماق بتات مختلفة (عدد البتات) المستخدمة في تكميم الشفرة الثنائية (الشكل 20) ، كلما زاد عدد بتات التكميم ، كانت خطوة التكميم أصغر وزادت دقة التحويل. في عملية التكميم ، يتم أخذ رقم أقرب مستوى تكميم كقيمة العينة.

ضوضاء الكمييعني أن التغيير المستمر في السطوع يتم إرساله كإشارة منفصلة ومتدرجة ، وبالتالي ، لا يتم دائمًا إرسال مستويات مختلفة من سطوع الكائن عن طريق مستويات مختلفة من إشارة الخرج. لذلك ، مع وجود ADC ثلاثي بت في النطاق من 0 إلى 1 خطوات تعريض ، سيتم تحويل أي تغييرات في السطوع إلى قيمة 0 أو 1. لذلك ، سيتم فقد جميع تفاصيل الصورة الموجودة في نطاق التعريض هذا. باستخدام ADC 4 بت ، يصبح نقل التفاصيل في نطاق التعريض من 0 إلى 1 ممكنًا - وهذا يعني عمليًا زيادة في خط العرض الفوتوغرافي بمقدار توقف واحد (EV). ومن ثم لا يمكن أن يكون خط العرض الفوتوغرافي للجهاز الرقمي (المعبر عنه في EV) أكبر من عمق البت للتحويل من التناظرية إلى الرقمية.

أرز. 20 تحويل التعتيم التناظري إلى الرقمي

تحت المصطلح خط العرض الفوتوغرافيمن المفهوم أيضًا قيمة الانحراف المسموح به للعرض عن الاسمي لمادة فوتوغرافية معينة وظروف تصوير معينة ، مع الحفاظ على نقل التفاصيل في الأجزاء المضيئة والمظلمة من المشهد.

على سبيل المثال: خط العرض الفوتوغرافي لفيلم KODAK GOLD هو 4 (-1EV .... + 3EV) ، مما يعني أنه عند التعرض الاسمي لهذا المشهد من F8 ، 1/60 ، ستحصل على تفاصيل جودة مقبولة في الصورة التي قد يتطلب سرعات مصراع من 1/125 ثانية إلى 1/8 ثانية ، فتحة ثابتة.

عند استخدام فيلم الشرائح FUJICHROME PROVIA مع خط عرض فوتوغرافي 1 (-0.5EV .... + 0.5EV) ، تحتاج إلى تحديد التعريض بأكبر قدر ممكن من الدقة ، لأنه مع نفس التعريض الاسمي F8 ، 1/60 ، مع بفتحة ثابتة ، تحصل على تفاصيل مقبولة في الصورة تتطلب سرعات غالق من 1/90 ثانية إلى 1/45 ثانية.

يؤدي عدم كفاية خط العرض الفوتوغرافي لعملية التصوير الفوتوغرافي إلى فقدان تفاصيل الصورة في المناطق المضيئة والمظلمة من المشهد (الشكل 21).

النطاق الديناميكي للعين البشرية هو ≈15EV ، والنطاق الديناميكي للأهداف النموذجية يصل إلى 11EV ، والنطاق الديناميكي للمشهد الليلي مع الإضاءة الاصطناعية والظلال العميقة يمكن أن يصل إلى 20EV. ويترتب على ذلك أن النطاق الديناميكي لمواد التصوير الفوتوغرافي الحديثة غير كافٍ لنقل أي مشهد من العالم المحيط.

المؤشرات النموذجية للنطاق الديناميكي (خط العرض الفوتوغرافي المفيد) لمواد التصوير الفوتوغرافي الحديثة:

- أفلام ملونة سالبة 9-10 EV.

- أفلام ذات لون عكسي (منزلق) 5-6 EV.

- مصفوفات الكاميرات الرقمية:

الكاميرات المدمجة: 7-8 EV ؛

كاميرات SLR: 10-14 EV.

- طباعة الصور (عاكسة): 4-6.5 EV.

أرز. 21 تأثير النطاق الديناميكي لمواد التصوير الفوتوغرافي على نتيجة التصوير

بطاريات الكاميرا

مصادر التيار الكيميائي- الأجهزة التي يتم فيها تحويل طاقة التفاعلات الكيميائية التي تحدث فيها إلى كهرباء.

اخترع العالم الإيطالي أليساندرو فولتا أول مصدر للتيار الكيميائي في عام 1800. عنصر فولتا عبارة عن وعاء به ماء مالح به صفائح من الزنك والنحاس ، متصلة بسلك. ثم قام العالم بتجميع مجموعة من هذه العناصر ، والتي سميت فيما بعد بالعمود الفولتي (الشكل 22).

أرز. 22- الدعامة الفولتية

أساس مصادر التيار الكيميائي عبارة عن قطبين (كاثود يحتوي على عامل مؤكسد وأنود يحتوي على عامل اختزال) ملامس للإلكتروليت. يتم إنشاء فرق جهد بين الأقطاب الكهربائية - وهي قوة دافعة كهربائية تتوافق مع الطاقة الحرة لتفاعل الأكسدة والاختزال. يعتمد عمل مصادر التيار الكيميائي على تدفق العمليات المنفصلة مكانيًا بدائرة خارجية مغلقة: يتأكسد عامل الاختزال عند الكاثود ، وتمرير الإلكترونات الحرة الناتجة ، مما يخلق تيارًا كهربائيًا ، على طول الدائرة الخارجية إلى القطب الموجب ، حيث يشاركون في تفاعل اختزال المؤكسد.

تستخدم مصادر التيار الكيميائي الحديث:

- كعامل اختزال (عند الأنود): الرصاص - الرصاص والكادميوم - الكادميوم والزنك - الزنك والمعادن الأخرى ؛

- كعامل مؤكسد (عند الكاثود): أكسيد الرصاص PbO 2 ، هيدروكسيد النيكل NiOOH ، أكسيد المنغنيز MnO 2 ، إلخ ؛

- كإلكتروليت: محاليل القلويات أو الأحماض أو الأملاح.

وفقًا لإمكانية الاستخدام المتكرر ، تنقسم مصادر التيار الكيميائي إلى:

– الخلايا الجلفانية، والتي ، بسبب عدم رجوع التفاعلات الكيميائية التي تحدث فيها ، لا يمكن استخدامها بشكل متكرر (إعادة الشحن) ؛

– مراكم كهربائية- خلايا جلفانية قابلة لإعادة الشحن يمكن إعادة شحنها واستخدامها بشكل متكرر بمساعدة مصدر تيار خارجي (شاحن).

خلية جلفانية- مصدر كيميائي للتيار الكهربائي ، سمي على اسم لويجي جالفاني. يعتمد مبدأ تشغيل الخلية الجلفانية على تفاعل معدنين من خلال إلكتروليت ، مما يؤدي إلى ظهور تيار كهربائي في دائرة مغلقة. تعتمد المجالات الكهرومغناطيسية للخلية الجلفانية على مادة الأقطاب الكهربائية وتكوين الإلكتروليت. تستخدم الآن الخلايا الجلفانية التالية على نطاق واسع:

أكثر عناصر الملح والقلوية شيوعًا من الأحجام التالية:

مع استنفاد الطاقة الكيميائية ، ينخفض ​​الجهد والتيار ، يتوقف العنصر عن العمل. يتم تفريغ الخلايا الجلفانية بطرق مختلفة: تعمل خلايا الملح على تقليل الجهد تدريجياً ، وتحافظ خلايا الليثيوم على الجهد طوال فترة التشغيل بأكملها.

بطارية كهربائية- مصدر تيار كيميائي للعمل القابل لإعادة الاستخدام. تُستخدم البطاريات الكهربائية لتخزين الطاقة وإمدادات الطاقة المستقلة للعديد من المستهلكين. تسمى عدة بطاريات مدمجة في دائرة كهربائية واحدة بالبطارية. تُقاس سعة البطارية عادةً بالأمبير بالساعة. تعتمد الخصائص الكهربائية والأداء للبطارية على مادة الأقطاب الكهربائية وتكوين الإلكتروليت. البطاريات الأكثر استخدامًا هي:

يعتمد مبدأ تشغيل البطارية على انعكاس تفاعل كيميائي. عندما يتم استنفاد الطاقة الكيميائية ، ينخفض ​​الجهد والتيار - يتم تفريغ البطارية. يمكن استعادة أداء البطارية عن طريق الشحن بجهاز خاص ، وتمرير التيار في الاتجاه المعاكس للتيار أثناء التفريغ.

بالإضافة إلى المعدات الرقمية الفعلية ، يشمل نطاق التصوير الرقمي تقليديًا ما يلي:

• المكونات التناظرية للأجهزة الرقمية (على سبيل المثال ، تحتوي المصفوفة على أجزاء تمثيلية) ؛
• التليفزيون وكاميرات الفيديو ، وبعض الفاكسات وآلات التصوير التي تستخدم مصفوفات مماثلة للكاميرات للحصول على الصور ، ولكنها تنقل وتسجيل الإشارة التناظرية ؛
• تسجل بعض النماذج التاريخية لمعدات التصوير الفوتوغرافي ، مثل Sony Mavica ، إشارة تناظرية.

التقدم في التكنولوجيا وإنتاج أجهزة الاستشعار ، تسمح الأنظمة البصرية بإنشاء كاميرات رقمية تحل محل التصوير الفوتوغرافي للأفلام من معظم مجالات التطبيق ، على الرغم من أن معتنقي الأفلام يظلون بين المصورين المحترفين. بالإضافة إلى ذلك ، أدى إنشاء الكاميرات الرقمية المصغرة المدمجة في الهواتف المحمولة وأجهزة كمبيوتر الجيب إلى خلق مجالات جديدة للتصوير الفوتوغرافي.

موسوعي يوتيوب

• 1 / 5

  يبدأ التصوير الرقمي بإنشاء وتنفيذ مستشعر الصور أو مستشعر الصور - وهو جهاز حساس للضوء يتكون من مصفوفة ومحول تناظري إلى رقمي.

  حجم المستشعر وزاوية الصورة

  معظم مستشعرات الكاميرا الرقمية أصغر من إطار الفيلم القياسي 35 مم. نتيجة لذلك ، المفهوم البعد البؤري المكافئو عامل المحاصيل.

  تنسيق الإطار

  تحتوي معظم الكاميرات الرقمية على نسبة عرض إلى ارتفاع تبلغ 1.33 (4: 3) ، تساوي نسبة العرض إلى الارتفاع لمعظم شاشات الكمبيوتر وأجهزة التلفزيون الأقدم. يستخدم التصوير الفوتوغرافي للأفلام نسبة عرض إلى ارتفاع 1.5 (3: 2). بشكل أساسي ، يتم إنتاج جميع كاميرات SLR الرقمية بأحجام مستشعر ضوئي تصل إلى 24 × 36 مم بأطوال عمل من عدسات الصور لكاميرات أفلام SLR من هذه الفئة ، مما يجعل من الممكن استخدام البصريات القديمة المصممة لهذا المجال. ويرجع ذلك في المقام الأول إلى وجود مرآة قافزة في معين المنظر ، مما يحد من تقليل مسافة عمل العدسة ويحافظ تلقائيًا على إمكانية استخدام (الاستمرارية) العدسات التي تم إصدارها مسبقًا. يوفر استخدام البصريات القديمة في "كاميرات SLR الرقمية" ذات المصفوفات الأصغر من 24 × 36 مم أحيانًا دقة أفضل للعدسة فوق منطقة الإطار بسبب عدم استخدام الجزء المحيطي من الصورة.

  جهاز كاميرا رقمية

  أنواع الكاميرات الرقمية

  كاميرات رقمية مع بصريات مدمجة

  كاميرات SLR

  الكاميرات الرقمية ذات العدسة الأحادية العاكسة (DSLR) مماثلة للكاميرات العاكسة للأفلام ولها أبعاد مماثلة (أصغر بسبب عدم وجود قناة فيلم).

  حصلت كاميرا SLR على اسمها من عدسة الكاميرا الانعكاسية(المهندس TTL ، من خلال العدسة) ، والتي من خلالها المصور لديه القدرة على رؤية المشهد من خلال عدسة الكاميرا.

  تنسيق متوسط ​​وكاميرات رقمية احترافية أخرى

  هناك أيضًا كاميرات رقمية كبيرة الحجم مصممة للاستخدام الاحترافي. من بينها كلاهما متخصص ، على سبيل المثال كاميرات بانورامية، وكذلك الكاميرات ذات التنسيق القياسي الكبير مثل التنسيق المتوسط.

  بالنسبة إلى التنسيقات القياسية ، بدلاً من الكاميرات الرقمية بالكامل ، يتم أيضًا استخدام "الظهر" الرقمي بنجاح.

  ظهورهم الرقمية

  خيارات الكاميرا الرقمية

  تتكون جودة الصورة التي تقدمها الكاميرا الرقمية من العديد من المكونات ، والتي تعد أكثر بكثير مما هي عليه في التصوير الفوتوغرافي للأفلام. فيما بينها:

  • أبعاد جهاز الاستشعار
  • دائرة إلكترونية لقراءة ورقمنة الإشارة التناظرية لوحدة التحكم الرقمي (ADC)
  • خوارزمية المعالجة وتنسيق الملف المستخدم لحفظ البيانات الرقمية
  • دقة المصفوفة بالميغابكسل (عدد البكسل)

  عدد وحجم بكسلات المصفوفة

  في الكاميرات الرقمية ، يعد عدد البكسل المادي هو المعلمة التسويقية الرئيسية ويتراوح من 0.1 (لكاميرات الويب والكاميرات المدمجة) إلى 21 ميغا بكسل تقريبًا. (بعض الخلفيات تصل إلى 420 ميغا بكسل). في كاميرات الفيديو الرقمية - حتى 6 ميغا بكسل. حجم البكسل في المستشعرات الضوئية الكبيرة هو ~ 6-9 ميكرومتر ، في الصغير أقل من ~ 6 ميكرومتر.

  محددات الرؤية

  • محدد المنظر المباشر
    • ثقب زجاجي
    • فاصل الاشعة
    • محدد المنظر الإلكتروني EVF
    • مرآة مفصلية (عدسة الكاميرا)
  • عدسة الكاميرا LCD

  تنسيقات الملفات

  لون عمق البت

  ناقلات البيانات

  تسجل معظم الكاميرات الرقمية الحديثة الإطارات الملتقطة على بطاقات فلاش بالتنسيقات التالية:

  • شريحة الذاكرة (تعديلات PRO ، Duo ، PRO Duo)

  النوع الأكثر شيوعًا من بطاقات الذاكرة اليوم (2014) هو Secure Digital. من الممكن أيضًا توصيل معظم الكاميرات مباشرة بجهاز كمبيوتر باستخدام واجهات قياسية - USB و IEEE 1394 (FireWire). في السابق ، تم استخدام اتصال عبر منفذ COM تسلسلي. تحتوي بعض الكاميرات على ذاكرة مدمجة بالإضافة إلى فتحات بطاقة الذاكرة.

  مزايا وعيوب التصوير الرقمي

  مقالة مفصلة: مزايا ومشكلات التصوير الرقمي

  الفوائد الرئيسية للتصوير الرقمي

  • كفاءة عملية التصوير والحصول على النتيجة النهائية.
  • مورد ضخم لكمية الصور.
  • اختيار رائع لأنماط التصوير.
  • من السهل إنشاء الإستعراضات والمؤثرات الخاصة.
  • مزيج من الوظائف في جهاز واحد ، على وجه الخصوص ، تسجيل الفيديو في الكاميرات الرقمية ، والعكس ، وضع الصور في كاميرات الفيديو.
  • تقليل حجم ووزن معدات التصوير.
  • إمكانية معاينة النتيجة.

  أهم عيوب التصوير الرقمي

  فن التصوير الرقميهي فئة من الممارسات الإبداعية المتعلقة بإنشاء وتحرير وتحويل وعرض الصور الرقمية كأعمال فنية. يمكن تقديم التصوير الفوتوغرافي الرقمي كعمل مرئي مستقل (صورة فوتوغرافية ، طباعة صور فوتوغرافية ، صندوق ضوئي للصور) ، ولكن يمكن إدراجه كعنصر في أشكال أكبر ، مثل التركيبات والعروض وبرامج فن الكمبيوتر وقواعد البيانات ومشاريع الإنترنت في الفن المعاصر.

  شرط "التصوير الرقمى"يسمح لك بالتمييز بين الصور التي تم إنشاؤها باستخدام عملية التصوير الرقمي و / أو تحرير الكمبيوتر من الصور الملتقطة بكاميرا الفيلم التناظرية.

  دخل التصوير الرقمي إلى الحياة تدريجياً ، خطوة بخطوة. بدأت وكالة الفضاء الأمريكية الوطنية في استخدام الإشارات الرقمية في الستينيات ، جنبًا إلى جنب مع الرحلات الجوية إلى القمر (على سبيل المثال ، لإنشاء خريطة لسطح القمر) - كما تعلم ، يمكن فقد الإشارات التناظرية أثناء الإرسال ، والبيانات الرقمية كثيرة أقل عرضة للخطأ. تم تطوير أول معالجة صور فائقة الدقة خلال هذه الفترة ، حيث استخدمت وكالة الفضاء الوطنية القوة الكاملة لتكنولوجيا الكمبيوتر لمعالجة الصور الفضائية وتحسينها. كما ساهمت الحرب الباردة ، التي تم خلالها استخدام مجموعة متنوعة من أقمار التجسس وأنظمة التصوير السرية ، في تسريع تطوير التصوير الرقمي.

  حصلت شركة Texas Instruments على براءة اختراع أول كاميرا إلكترونية بدون فيلم في عام 1972. كان العيب الرئيسي لهذا النظام هو أنه لا يمكن مشاهدة الصور إلا على التلفزيون. تم تبني نهج مماثل من قبل شركة Mavica من شركة Sony ، والتي تم الإعلان عنها في أغسطس 1981 كأول كاميرا إلكترونية تجارية. يمكن بالفعل توصيل كاميرا Mavica بطابعة ملونة. في الوقت نفسه ، لم تكن كاميرا رقمية حقيقية - لقد كانت أكثر من مجرد كاميرا فيديو يمكنك من خلالها التقاط صور فردية وعرضها. مكنت كاميرا Mavica (كاميرا الفيديو المغناطيسية) من تسجيل ما يصل إلى خمسين صورة على أقراص مرنة بقياس بوصتين باستخدام مستشعر CCD بحجم 570 × 490 بكسل ، والذي يتوافق مع معيار ISO 200. العدسات: عرض 25 مم ، 50 مم عادي ، وعدسة تكبير 16-65 ملم. في الوقت الحاضر ، قد يبدو مثل هذا النظام بدائيًا ، لكن لا تنس أن مافيكا قد تم تطويرها منذ ما يقرب من 25 عامًا!
  

  في عام 1992 ، أعلنت Kodak عن إطلاق أول كاميرا رقمية احترافية ، DCS 100 ، استنادًا إلى Nikon F3. تم تجهيز DCS 100 بمستشعر صورة CCD 1.3 ميجا بايت ومحرك أقراص ثابت محمول لتخزين 156 صورة تم التقاطها. وتجدر الإشارة إلى أن هذا القرص يزن حوالي 5 كيلوغرامات ، وتبلغ تكلفة الكاميرا نفسها 25 ألف دولار ، وكانت الصور الناتجة جيدة فقط للطباعة على صفحات الصحف. لذلك ، كان من المستحسن استخدام معدات التصوير هذه فقط في الحالات التي يكون فيها توقيت الحصول على الصور أكثر أهمية من جودتها.

  

  أصبحت آفاق التصوير الرقمي أكثر وضوحًا مع إدخال نوعين جديدين من الكاميرات الرقمية في عام 1994. أطلقت شركة Apple Computer لأول مرة كاميرا Apple QuickTake 100 ، والتي كان لها شكل شطيرة غريب وكانت قادرة على التقاط 8 صور بدقة 640 × 480 بكسل. كانت أول كاميرا رقمية متوفرة في السوق بكميات كبيرة بسعر بيع قدره 749 دولارًا. كما أن الصور التي تم إنتاجها بها كانت ذات جودة رديئة ، مما لم يسمح لها بالطباعة بشكل صحيح ، وبما أن الإنترنت كان في ذلك الوقت في المرحلة الأولى من تطويره ، لم تجد هذه الكاميرا استخدامًا واسعًا.

  

  كانت الكاميرا الثانية ، التي أطلقتها شركة كوداك في نفس العام بالاشتراك مع وكالة أنباء أسوشيتيد برس ، مخصصة للمصورين الصحفيين. تجمع طرازي NC2000 و NC200E بين مظهر كاميرا الأفلام ووظائفها مع الوصول الفوري إلى الصور والتقاط الراحة التي توفرها الكاميرا الرقمية. تم اعتماد NC 2000 على نطاق واسع من قبل العديد من غرف التحرير ، مما دفع بالانتقال من السينما إلى الرقمية.

  

  منذ منتصف التسعينيات ، أصبحت الكاميرات الرقمية أكثر تقدمًا ، وأصبحت أجهزة الكمبيوتر أسرع وأقل تكلفة ، وأصبحت البرامج أكثر تقدمًا. في تطورها ، انتقلت الكاميرات الرقمية من نوع غريب من الأجهزة لا يمكن أن يكون عزيزًا على المبدعين ، إلى معدات تصوير عالمية وسهلة الاستخدام مدمجة حتى في الهواتف المحمولة في كل مكان ولها نفس الخصائص التقنية مثل أحدث موديلات كاملة الحجم (35 مم) كاميرات رقمية. ومن حيث جودة الصور التي تم الحصول عليها ، فإن معدات التصوير هذه تفوق كاميرات الأفلام.

  التغييرات التي تحدث باستمرار في تكنولوجيا الكاميرا الرقمية ملحوظة.

  أولاً ، دعنا نحاول معرفة ما هو الرقم الرقمي. بمقارنة المصطلحين "تصوير فيلم" و "تصوير رقمي" ، ليس من الصعب فهم أن كلاهما تصوير. ولكن إذا كانت في الحالة الأولى صورة فوتوغرافية على فيلم ، فإنها في الحالة الثانية صورة فوتوغرافية ، أولاً ، بدون فيلم ، وثانيًا ، "بأرقام". حسنا. الاختلاف الأساسي بين الكاميرات الرقمية وكاميرات الأفلام هو أن الصورة ، صورة العالم الخارجي ، لا يتم تخزينها على فيلم ، ولكن في ذاكرة الكاميرا بشكل رقمي ، أي مثل الصور العادية على الكمبيوتر.

  يتم الحصول على هذا التأثير الغريب على النحو التالي: الصورة ، الضوء المار عبر عدسة الكاميرا الرقمية ، لا يسقط على الفيلم كما اعتدنا ، ولكن على المستشعر. المستشعر - أهم جزء في الكاميرا الرقمية - عبارة عن مصفوفة من العناصر الحساسة للضوء والتي ، استجابة للضوء الساقط ، تعطي إشارات إلكترونية مختلفة. تتم معالجة الإشارات المستقبلة بواسطة معالج دقيق خاص وتحويلها إلى شكل رقمي. هذا ، في الواقع ، كل شيء - الصورة جاهزة.
  تبين أن كل هذه التكنولوجيا الذكية بسيطة جدًا للمستخدم. بالضغط على الغالق - ثانية للتفكير - يرى المصور النتيجة النهائية على شاشة الكاميرا. بسيط للغاية. لست بحاجة إلى تطوير الفيلم (الذي لا يزال بحاجة إلى "قطعه" حتى النهاية ، وإلا فإنه غير اقتصادي) ، ولست بحاجة إلى طباعة الصور من أجل التخلص من الصور التي لم تظهر لاحقًا - كل شيء مرئي في وقت واحد. ربما كانت البساطة هي أحد الأسباب الرئيسية لنشر التصوير الرقمي. وتجدر الإشارة إلى أن الترويج شامل وعالمي. لم يكن عبثًا أنه قيل في المقدمة عن موت الفيلم - على ما هو عليه. أصبح التصوير الرقمي يزاحم أكثر فأكثر عن التصوير الفوتوغرافي للأفلام ، وسرعان ما سيحل محله تمامًا. على سبيل المثال ، في اليابان خلال العام الماضي ، تجاوزت مبيعات الكاميرات الرقمية مبيعات كاميرات الأفلام التقليدية. في أوروبا وأمريكا ، اقترب "الرقم" من الفيلم ، ومع ذلك ، فإن التكهن بالوقت الذي سيحل فيه محل الفيلم بالكامل يعد مهمة نكران للجميل.
  بالإضافة إلى حداثة الأفكار وسهولة الاستخدام ، تتمتع الكاميرات الرقمية بمزايا أخرى على الفيلم:
  أولا ، سرعة المعالجة. كما ذكرنا سابقًا ، لا يلزم تطوير صورة الكاميرا الرقمية أو نقلها إلى غرفة مظلمة ، وما إلى ذلك. في تلك الأوقات البعيدة ، عندما كانت الكاميرات الرقمية لا تزال حيوانات غريبة يتعذر الوصول إليها ، أحبها الصحفيون والصحفيون: صورة مساومة جديدة لنجم البوب ​​المحلي ظهرت على غلاف الصحف المطبوعة حديثًا بعد التصوير مباشرة ، ولم تقم برحلة طويلة من المصور إلى الغرفة المظلمة ، ومن هناك إلى الماسح الضوئي للشرائح ، ومنه فقط إلى المصممين.