Nie wszyscy zdają sobie sprawę z faktu, że aparat cyfrowy tak naprawdę nie musi posiadać mechanicznej migawki. Wciśnięcie spustu uruchamia mechanizm rejestrujący obraz. Światło pada na filtr barwny i odpowiednio za jego sprawą skorygowane dociera do czujnika elektronicznego zwanego matrycą. Matryca wysyła impulsy elektryczne o odpowiednim natężeniu do przetwornika analogowo cyfrowego, który przetwarza owe analogowe sygnały, na dane cyfrowe. Następnie ma miejsce ewentualna kompresja i zapis danych zazwyczaj na karcie pamięci, choć niektóre firmy wdrażają inne rozwiązania jak mikrodyski, a nawet płyty CD-R.

Na matrycy barwnej znajduje się filtr, przy pomocy którego uzyskuje się odpowiednie kolory na zdjęciach. Najbardziej popularny jest filtr mozaikowy wykorzystujący tzw. wzór Bayera. Jak widać na ilustracji, co drugi element tego filtru jest zielony. Wynika to z faktu, że ludzkie oko jest najbardziej czułe na światło z zakresu zieleni. Poszczególne elementy filtru ułożone są w taki sposób, aby każdy z nich znajdował się dokładnie nad odpowiednim czujnikiem.

Przez filtr czerwony przechodzi najwięcej światła czerwonego. Analogicznie w przypadku filtru zielonego i niebieskiego. Proces ten określa się mianem separacji kolorów. Należy mieć jednak świadomość, iż przez filtr o barwie np. zielonej przechodzi również pewna dawka światła niebieskiego i zielonego.

 

wzór filtrów czerwonych  wzór filtrów zielonych  wzór filtrów niebieskich

 

Pewnie zdajesz sobie już z tego sprawę, że aparat cyfrowy jest swego rodzaju małym komputerem. Jak każdy komputer posiada stosowne oprogramowanie do przeprowadzania określonych procesów. W tym przypadku mowa oczywiście o zebraniu informacji z trzech siatek filtrów, a następnie uśredniającej analizie, która ma na celu ustalenie możliwie najtrafniejszego odwzorowania barw na zdjęciu. Owa analiza to tzw. interpolacja barwna.

Aparaty cyfrowe wyposażone są najczęściej w jeden z dwóch typów matryc: CCD lub CMOS. W przypadku matrycy CCD, praktycznie cały obszar przeznaczony do rejestracji obrazu jest przeszukiwany celem możliwie najbardziej szczegółowego odwzorowania kolorów. Następuje to w sposób szeregowy - poszczególne linie, "szeregi" przylegających do siebie czujników przekazują sobie zarejestrowane dane. Na końcu każdego szeregu tworzą się swoiste węzły, które z kolei również w sposób szeregowy przesyłają informacje dalej celem ostatecznej analizy uśredniającej. Taki sposób rejestracji obrazu wymaga oczywiście od aparatu pewnej dawki czasu, która decyduje o tym jak szybko będzie można wykonać następne zdjęcie. Technologia CCD jest stosunkowo niedroga lecz nie pozwala na wszechstronność zastosowania w odróżnieniu od technologii CMOS. Ponadto CCD daje dobrej jakości, czysty sygnał, ale pracuje przy stosunkowo wysokim napięciu zmiennym, toteż - jak nietrudno się domyślić - nie zalicza się do energooszczędnych rozwiązań.

Matryca typu CMOS rejestruje obraz w nieco inny sposób. Każdy jej element zapisuje obraz oddzielnie. Do tak uzyskany danych można dotrzeć poprzez podanie współrzędnych danego elementu. Zwiększa to wszechstronność matrycy ponieważ może ona zostać wykorzystana nie tylko do rejestracji obrazu, lecz także do określenia parametrów naświetlenia, a nawet automatycznego ustawiania na ostrość. Co więcej matryce typu CMOS produkowane są w tym samym procesie technologicznym co np. procesory, czy pamięci RAM dlatego mogą być wzbogacone o dodatkowo zintegrowane w układzie obwody. A jeśli mniej części, to mniejsze koszty i większa niezawodność. Jeszcze większego kolorytu w dyskusji na temat wyboru matrycy dodaje fakt, że typ CMOS pracuje przy stałym, niższym niż typ CCD napięciu.

Przy okazji rozmowy na temat matryc jako ciekawostkę można powiedzieć o dość ciekawym rozwiązaniu. Otóż mowa o specyficznym rodzaju matrycy CCD - tzw. potrójnym czujniku. Każdy ze światłoczułych elementów matrycy pokryty jest zarówno filtrem czerwonym, zielonym, jak również niebieskim. Dzięki temu faktycznie można pobrać więcej informacji o obrazie, a interpolacja barwna jest znacznie ograniczona. W efekcie matryca tego typu ma większą czułość i szybciej rejestruje obraz, ale jest to niestety kosztem rozdzielczości.
 

Powrót do listy artykułów