Digitalkameror är mycket intressanta enheter. De fånga ljus och, trots användningen av specialfilter, lyckas omvandla ljuset till datorlästa elektroniska signaler. Dessa sofistikerade anordningar finns i nästan alla hem, men är till stor del missförstådda av allmänheten. I det här stycket ska jag förenkla tekniken bakom digitalkameran och förklara varför vissa kameror fungerar bättre än andra!

Hur digitala kameror fungerar

Digitala kameror finns på många enheter i denna dag och ålder. Webbkameror, smartphones, kameratelefoner, armbandsur och även några pennor har sådana mekanismer kopplade till dem. Digitalkameran är framgångsrik för sin förmåga att passa in i nästan allt som människor använder dagligen. Men vad ligger bakom en digitalkamera? Finns det någon magi på gång?

Digitalkameran är i grunden en hårdvara med ett ljussensorkrets, som kallas en komplementär metallhalvledare (CMOS), ett par filter, en digital eller mekanisk slutare och en uppsättning linser. Många av dem kommer med justerbar lins, vilket möjliggör zoomning. Andra använder laddningskopplade enheter (CCD) som ljussensorer istället för CMOS.

När slutaren har aktiverats kommer allt ljus som kommer in genom linsen att fånga och bilden återges till en binär karta. Denna binära karta är en datorläsbar fil (ofta en JPEG) som kan överföras från enhet till enhet. Ändå kan CMOS i sig bara fånga ljusintensitet, men det kan inte fånga färger. Det är vad filtren är för. De filtrerar ljuset i en färg och gör dess intensitet och lägger all nödvändig information till binärkartan.

Även om detta kan vara lite förenkling, fungerar digitalkameror alla av dessa standarder. Kvaliteten på filtret och hur det tolkar ljussignalerna via smart programvara som ljus extrapolering skiljer sig i stor utsträckning från kamera till kamera.

Upplösning

Upplösning är bredden och höjden på en bild. En upplösning på 1920 × 1080 (1080p) är 1920 pixlar bred och 1080 pixlar hög. Detta är en full-definition landskapsupplösning. Bilder mäts ofta i megapixlar (miljoner pixlar). Ju högre upplösning i MP, desto mer högupplöst blir bilden. Några typiska resolutioner inkluderar:

  • 256 × 256 - Förvänta dig inte någon kvalitetsbild från den här resolutionen. Denna upplösning finns mestadels i de billiga (eller gamla) kamerorna och är nästan oacceptabel.
  • 640 × 480 (0.3MP) - Några av den nedre smarttelefonen (eller dum telefonen) tar foto i den här upplösningen. Det är bra för liten skärmvisning, men det kommer inte att göra märket för utskrifter.
  • 1600 × 1200 (2MP) - Med den här upplösningen kan du skriva ut den på 4 × 5 tums format och har fortfarande en klar bild.
  • 1920 × 1080 (2.1MP) - Det här är förmodligen den högsta upplösningen som din skärm kan visa utan att ändra storlek på den. Bra att använda som bakgrundsbild.
  • 2304 × 1728 (4MP) - Det här är bra om du vill skriva ut upp till 16 × 20 tum.
  • 3262 × 2448 (8MP) - Vanligen hittad i de flesta digitalkameror, inklusive iPhone 5.
  • 4064 × 2704 (11MP) - Vilken bild som helst i denna upplösning kan skrivas ut till 13, 5 × 9 tums format utan någon kvalitetsförlust.

Som det kan ses, för skärmvisning, kommer du inte att dra nytta av något foto som är större än 2 MP, eftersom du måste ändra storlek för att se den korrekt. I de flesta fall (och beroende på vad du behöver göra med fotot) kommer du att kunna klara dig med ett 4 - 5MP foto.

Obs! Högre upplösning betyder också större bildstorlek.

Upplösningen är inte lika med bildkvaliteten. Varför vissa kameror är "bättre" än andra

Medan en kamera med högre upplösning kan lägga till fler detaljer på fotot, betyder det inte nödvändigt att bilden är av bättre kvalitet. Faktum är att megapixlarna inte riktigt dikterar bildkvaliteten. Det beror på att megapixelmängden bestäms enbart av CMOS du har installerat i kameran. Ju fler transistorer CMOS har, desto mer megapixlar kommer du ut ur bilden. När det gäller bildkvaliteten är andra faktorer inblandade.

Först och främst påverkar kamerans förmåga att upptäcka objekt på natten kraftigt hur hårdvaran kommer att göra din bild. Om kameran har programvara som upptäcker sådana saker som nattförhållanden och gör bilden på ett sätt som försöker förstärka ljuset i objekt som är svaga, får du en tydligare bild när den tas i mörkret. Blixtlampan i kameran kan bara göra så mycket.

Här är en annan bit av kamera magi: Stora bländdiametrar. Bländaren begränsas av linsens storlek. Kameror kopplade till telefoner har övervunnit de begränsningar som orsakas av deras små öppningar med mjukvarulimulering. Dock är bländaren fortfarande kung i den digitala fotograferingsvärlden. Ju större bländare du är, ju mer ljus kommer in i kameran. Du kan bättre justera hur bilden ska se ut genom att göra små justeringar av bländaren, vilket ökar eller minskar dess storlek. Det möjliggör bra bilder med bleka bakgrunder som bilden nedan.

När det gäller smartphones spelar bildsensorn, objektivets fokuseringsområde och den programvara som ger bilden en hel del en bildkvalitet. Dessa saker är oumbärliga och betydligt viktigare än bildens upplösning.

Det finns en hel encyklopedi om att förbättra bildkvaliteten och vi kommer inte att gå in i detaljer här. Allt du behöver veta är att fler pixlar inte alltid leder till bättre foto.

Slutsats

Vi går inte in i bra detaljer om hur digitalkamera fungerar eftersom det tar dagar och nätter. Förhoppningsvis har den här artikeln gett dig en stor bild av hur digitalkamera fungerar och varför du inte bör vara alltför besatt av pixlarna i din kamera. Om du köper smartphone baserat på kamerans upplösning, tänk två gånger.

Bildkredit: Digital kamera från BigStockPhoto