كيف تعمل الكاميرا ببساطة؟
هل سبق وتساءلت كيف تعمل الكاميرا التي تستخدمها ؟ تبدو الكاميرات معقدة، لكن مبدأ عملها الأساسي أبسط من مما تصور.
المكونات الأساسية للكاميرا
العدسة: تعتبر العدسة العنصر الأول والأهم في الكاميرا. فهي تجمع الضوء المنعكس من الأجسام وتركزه على وسط التسجيل. تختلف العدسات بالبعد البؤري الذي يحدد زاوية الرؤية ومقدار التكبير. بعض الكاميرات تأتي بعدسات ثابتة، وأخرى بعدسات قابلة للتبديل لمرونة أكبر في التصوير.
فتحة العدسة: تشبه قزحية العين البشرية، إذ تتحكم في كمية الضوء الداخل للكاميرا. تقاس بوحدة f-stop، وكلما كان الرقم أصغر كانت الفتحة أكبر والضوء الداخل أكثر. ليس هذا فحسب، بل تؤثر فتحة العدسة أيضاً على عمق المجال في الصورة – أي المساحة التي تظهر واضحة التفاصيل.
الغالق: يعمل كبوابة تتحكم في المدة الزمنية التي يدخل فيها الضوء إلى داخل الكاميرا. تقاس سرعة الغالق بالثواني وأجزائها. الغالق السريع مثل 1/1000 ثانية يمكنه تجميد الحركة السريعة، بينما الغالق البطيء كـ 1/30 ثانية يظهر الحركة بشكل ضبابي.
وسط التسجيل: هو الجزء الذي يلتقط الصورة فعلياً. في الكاميرات التقليدية، كان الفيلم هو وسط التسجيل. أما في الكاميرات الرقمية الحديثة، فهناك مستشعر إلكتروني حساس للضوء.
كيف تعمل الكاميرات الرقمية
تستخدم الكاميرات الرقمية مستشعرات من نوع CCD أو CMOS. هذه المستشعرات مقسمة إلى ملايين من وحدات البكسل الصغيرة، كل بكسل يمثل نقطة واحدة في الصورة النهائية.
عندما يسقط الضوء على المستشعر، تقوم كل وحدة بكسل بتحويل الضوء إلى إشارة كهربائية. يقيس كمبيوتر الكاميرا المدمج هذه الإشارات ليحدد درجات السطوع والألوان في المشهد.
تتوزع البكسلات في نمط “باير” بحيث تكون 50% منها حساسة للون الأخضر، و25% للأحمر، و25% للأزرق. هذا التوزيع يحاكي حساسية العين البشرية، حيث أن العين أكثر حساسية للون الأخضر.
الاختلافات بين الكاميرات الرقمية والتقليدية
| الخاصية | الكاميرات الرقمية | الكاميرات التقليدية |
|---|---|---|
| وسط التسجيل | مستشعر إلكتروني | فيلم كيميائي |
| مشاهدة النتائج | فورية | تحتاج للتحميض |
| السعة | آلاف الصور | 24-36 صورة بالفيلم |
| التكلفة | أعلى مبدئياً، أقل لاحقاً | أقل مبدئياً، أعلى لاحقاً |
مبدأ تسجيل الصورة
عندما تضغط على زر الكاميرا، تحدث سلسلة من العمليات في جزء من الثانية:
- ينفتح الغالق ليسمح للضوء بالدخول عبر العدسة
- يمر الضوء عبر فتحة العدسة التي تتحكم بكميته
- تقوم العدسة بتركيز الضوء على المستشعر أو الفيلم
- يسجل المستشعر الصورة ويحولها إلى بيانات رقمية
- تعالج هذه البيانات وتخزن كملف صورة على بطاقة الذاكرة