أحضر صندوقًا ورقيًّا مطليًّا باللون الأسود من داخله .
2- اثقب أحد جوانب الصندوق ثقبًا صغيرًا من منتصفه، ثم ضع فى الجانب المواجه لهذا الثقب ورقة من الشفاف .
3- وجِّه هذه الكاميرا البسيطة تجاه مصباح أو شمعة أو شجرة، واضبط وضع الصورة بتقريب الكاميرا أو إبعادها .
ماذا تلاحظ ؟
ستجد أن صورة الشجرة قد ظهرت على ورقة الشفاف معكوسة، وهذه هي فكرة عمل الكاميرا ببساطة .
وقد تطورت تكنولوجيا الكاميرات كثيرًا، حيث ظهرت الكاميرات الرقمية، ثم الكاميرات التي تقوم بتصوير العينات البيولوجية، والتي يحتاجها الباحثون في تجاربهم، ثم تطورت الأبحاث، حيث تمكن العالم المصري الدكتور "أحمد زويل" من صناعة كاميرا، تقوم بالتصوير في زمن قدره واحد من مليون من البليون من الثانية، وهذا يسمح بتصوير حركة الجزيئات، وهى تتفاعل مع بعضها البعض، ويحاول العلماء التصوير في زمن أقل من هذا بكثير، بحيث ستصل سرعة التصوير إلى واحد بليون من البليون من الثانية
الكاميرا الرقمية digital camera تُعد واحدة من أهم الأمثلة الملحوظةلهذه الوسيلة لأنها تختلف تماماً عن الكاميرات التقليدية (التي تستخدمالفيلم) التي تعتمد كلية على المعالجة الكيميائية والميكانيكية لالتقاط الصورة وطباعتها حتى ان بعضها لا يحتاجلطاقة كهربية لتشغيلها. ومن ناحية أخرى فإن كل الكاميرات الرقمية تحوي بداخلها معالجصغير (Microprocessor) يقوم بمعالجة الصورإلكترونياً.
كاميرا رقمية من سوني وفي الحقيقة لم تحل الكاميراتالرقمية محل الكاميرات التقليدية حتى الآن وذلك لأن الفيلم ما زال يعطي جودة عالية للصورةولكن بتقدم تكنولوجيا الصور الرقمية أصبحت الكاميرات الرقمية أكثر انتشاراًوشعبية.
أساسيات
لنفترض أننانريد أخذ صورة وإرسالها بالبريد الالكتروني، ولعمل ذلك يجب تحويل الصورة إلى اللغةالتي تدركها الحواسيب وهي الاصفار والآحاد. فالصورة الرقمية عبارة عن سلسلة طويلةمن الاصفار والاحاد التي تمثل كل النقاط الملونة الصغيرة أو ما يسمى بالبكسل (Pixel) والتي تشكل مجتمعةالصورة.
ولأخذ صورة في هذهالهيئة فلدينا خياران:
(1) أخذ الصورة بكاميرات تقليديةومعالجة الفيلم كيميائياً ومن ثم طباعته على ورق فوتوغرافي، وأخيراً استخدامالماسحة الضوئية (Scanner) لأخذ عينات من الصورة (تحويل عينات الضوء على حسب شدة الإضاءة ودرجة اللون وتحويلهالسلسلة من النقاط ذات قيم البكسيل.
(2) اخذ عينات مباشرةمن الضوء الأصلي المرتد من الجسم المراد تصويره وتحويل هذه العينات لسلسلة منالبكسيل مما يعني أننا استخدمنا كاميرا رقمية.
كما للكاميرا التقليدية مجموعة من العدسات التي تركز الضوء المنعكس عن الجسم المراد تصويره على الفيلم لأخذ صورة من المشهد، فان للكاميرات الرقمية عوضاً عن الفيلم يوجد شريحة من أشباه الموصلات والتي تقوم بتسجيل الضوء الكترونياً تسمى الـ CCD، ليقوم بعدهاالمعالج الذي تحتويه الكاميرا بتحويل هذه المعلومات الالكترونية لبياناترقمية وتحفظها على ذاكرة الكاميرا.
الصورة الرقمية ويظهر عناصر الصورة (البكسيل) على اليمين عند تكبير جزء من الصورة على اليسار سوف نقوم في هذه المقالة بشرح فكرة عمل الكاميرات الرقمية وكيف نحصل منها على الصور.
كاميرات بدونفيلم!
تحتوي الكاميراتالرقمية بدلاً عن الفيلم على مجسات ضوئية (Sensors) والتي تعتمد فكرة عملها على تحويل الضوء لشحنات كهربية.
صورة لمجس CMOS واكثر تقنيات المجساتالضوئية انتشاراً في الكاميرات الرقمية هي تقنية Charged Coupled Device وتختصر بـ (CCD) أو (العنصر مزدوج الشحنة).وبالرغم من ان بعض الكاميرات الرقمية تستخدم تقنية المجسات الضوئية CMOS (Complementary Metal Oxide Semi Conductor) (شبه موصل معدن الاكسيدالمتمم) بدلاً عن الـ (CCD) إلا أن كلا التقنيتينCCD أو CMOSتقومان بتحويل فوتونات الضوء إلى الكترونات. وتتكون المجسات من شبكة مصفوفات ثنائيةالابعاد تحوي الملايين من الخلايا وكل خلية عبارة عن عنصر الصورة الذي يسمى PIXEL وهي اختصار لكلمة Picture elements.
يقوم كل مجس بتحويل الضوء إلى الكترونات فكلما كانت كمية الضوء أكبر كلما كانت كمية الشحنة المتحررة (الإلكترونات) أكبر وعن طريق قراءةالشحنة المتراكمة في كل خلية يمكن للميكروبروسيسور من إعادة بناء الصورة.