أساسيات الكاميرات الرقمية

بسم الله الرحمن الرحيم

ما هي اساسيات الكاميرات الرقمية

على الرغم من أن الكاميرات الرقمية تتشابه مع بعضها أكثر من اختلافها عن بعضها، إلا أن السر في تمييزها عن بعضها يكمن في التفاصيل التي تقدمها. فالمزايا التي يقدمها طراز معين ومدى جودة تنفيذ هذه المزايا، تلعب دوراً هاماً فيما إذا كانت كاميرا معينة مناسبة لك أم لا. وليس كل كاميرا رقمية مناسبة لكل مستخدم، ولا كل ميزة يمكن أن تكون مفيدة لكل كاميرا رقمية. وسنعرض فيما يلي المعلومات الأساسية عن العديد من المزايا التي نجدها في الكاميرات الرقمية، وما يمكن أن تقوم به هذه المزايا، مما سيمكّنك من تحديد فيما إذا كنت بحاجة إلى ميزة معينة، أم يمكنك العيش بدونها.

حساس الصور (image sensor):
الكثافة النقطية (resolution) لحساس الصورة هي عدد النقاط الضوئية المنفصلة التي يمكن أن تلتقطها الكاميرا، وتدعى البكسلات (اختصاراً لكلمتي picture elements). وكلما ارتفع هذا العدد، كلما كان بإمكانك الحصول على صورة أكبر. ولا تنخدع في الاعتقاد السائد بأن الرقم الأكبر هو بالضرورة أفضل، نظراً لأن الكثافة النقطية تعتبر عاملاً واحداً فقط من العوامل التي تؤثر على جودة الصورة بشكل عام. وعند البحث عن كاميرا رقمية، عليك أن تأخذ بعين الاعتبار الكثافة النقطية البصرية فقط (وليس الرقمية)، أي الكثافة النقطية الفيزيائية-العدد الفعلي لعناصر تحسس الصورة.

جهاز ربط الشحنات (charge-coupled device, CCD):
يعتبر هذا الجهاز أكثر أنواع حساسات الصور انتشاراً في الكاميرات الرقمية. وتعطي حساسات CCD عادة صورة بجودة أعلى من جودة الصور التي تعطيها الحساسات المبنية على تقنية CMOS، التي تمثّل التقنية الأخرى المنتشرة في حساسات الصور. وتجدر الإشارة إلى أن حساسات CCD تعتبر صعبة الصنع، وتتطلب دارات إلكترونية إضافية، وتستهلك كمية أكبر من طاقة البطارية عادة.

تقنية complementary metal-oxide semiconductors, CMOS)):
تتطلب حساسات الصور المصنوعة باستخدام هذه التقنية عدداً أقل من الدارات الإلكترونية، إلا أن الصور التي تعطيها ليست بجودة الصور التي تعطيها تقنية CCD. ومن ناحية أخرى، فإن الكاميرات الرقمية المبنية على تقنية CMOS يمكن أن تكون بصغر حجم ظفر الإبهام. ونظراً لأن رقاقات CMOS تعتبر أقل تكلفة، من حيث التصنيع، فإننا نجدها عادة في الكاميرات الرقمية منخفضة التكلفة، والتي تتمتّع بإمكانات وظيفية محدودة. وتجدر الإشارة إلى أن بعض كاميرات المستهلكين وكاميرات المستحرفين تستخدم رقاقات CMOS عالية الجودة.

الحساسية الضوئية (light sensitivity):
تعتبر الحساسية الضوئية مقياساً لحاجة الكاميرا الرقمية من الضوء، حتى تتمكّن من أخذ صور معرضة للضوء بشكل كامل. ويشار عادة إلى الحساسية الضوئية للكاميرا الرقمية كمكافئ ISO (وهو تعبير عن الحساسية الضوئية من خلال المتحولات المستخدمة لتقييم نفس المميزات في الأفلام التقليدية). وتجدر الإشارة إلى أن ضبط مكافئ ISO على قيمة منخفضة (من 50 إلى 100) يعطي بشكل عام صوراً أفضل وأنظف، إلا أنه من الممكن أن تكون الصور قاتمة إلى حد ما إذا لم يتم تصويرها في ضوء الشمس الساطع، أو باستخدام فلاش جيد. أما ضبط مكافئ ISO على قيمة مرتفعة (من 200 إلى 1600) فيمكن أن يعطي صوراً أفضل تعريضاً للضوء عندما تكون الإنارة منخفضة نسبياً، لكنه يسبّب بعض الضجيج الإلكتروني أيضاً، والذي قد يؤثر سلباً على جودة الصورة. وتقدّم جميع الكاميرات الرقمية، باستثناء الكاميرات الرخيصة جداً، مجالاً واسعاً لضبط مكافئ ISO من قبل المستخدم. وتحتوي معظم الكاميرات الرخيصة على إعدادات لمكافئ ISO يمكن أن تتغيّر بشكل آلي، ولا يمكن أن تتغيّر من قبل المستخدم.

العدسات (lens):
السرعة: تشير "سرعة" العدسة في الواقع إلى كمية الضوء التي تسمح العدسة بمرورها عندما يُفتح مغلاق حجب الضوء بشكل كامل. وتعتبر وحدة القياس هي قيمة f أو f-stop (نفس الواحدة المستخدمة لقياس حجم فتحة مرور الضوء للولب العدسة). وتعتبر العدسة السريعة-f2 أو f2.8- مناسبة للتصوير في الضوء المنخفض، إلا أنها تحدّ من عمق حقل التصوير، بحيث تجعل خلفية وأمامية الصورة بدون تركيز بؤري. وتحتوي الكاميرات الرقمية الرخيصة جداً، من النوع الصندوقي الشكل، على عدسات بطيئة ذات فتحات ثابتة لمرور الضوء. وتتمتّع العديد من الكاميرات الرقمية بلوالب ميكانيكية يمكنها تخفيض فتحة مرور الضوء إلى قيمة تتراوح من f8 إلى f11 وذلك من أجل تحقيق عمق أكبر لحقل التصوير (انظر تعريف فتحة مرور الضوء في نهاية هذا المقال من أجل المزيد من المعلومات).

البعد البؤري:
تسمّى المسافة بين العدسة وحساس الصور بالبعد البؤري للعدسة. وعند تعديل العدسة لزيادة بعدها البؤري فإن الكائنات تبدو أكبر حجماً وأقرب مسافة مما هي عليه في الواقع. وعند تخفيض البعد البؤري للعدسة، فإن الأشياء تبدو أبعد مما هي عليه في الواقع، لكن حقل الرؤية يتوسّع. وتحتوي معظم الكاميرات الرقمية على عدسات صغيرة ببعد بؤري صغير، مثل 6.5 ملم، أو مجالات صغيرة من البعد البؤري، مثل من 7ملم إلى 21ملم. ونظراً لأن مساحة حساس الصورة تعتبر أصغر من إطار الفيلم، فلا يمكنك مقارنة البعد البؤري لعدسة الكاميرا الرقمية مع البعد البؤري في كاميرات الأفلام. وبدلاً من (أو إضافة إلى) البعد البؤري الفعلي الصغير، تضع معظم الشركات المصنّعة للكاميرات الرقمية البعد البؤري المكافئ للبعد 35ملم أيضاً.

التقريب والتبعيد (zoom):
تزوّدنا ميزة التقريب والتبعيد بإمكانية تغيير البعد البؤري للعدسة، بين الزاوية الواسعة (wide angle) والتصوير البعيد (tetephoto)، عن طريق زر أو عن طريق تدوير حلقة على العدسة. ويعبّر عن نسبة التقريب عادة بعدد متبوع بالحرف X، والذي يمثّل عدد مرات مضاعفة البعد البؤري. وتجدر الإشارة إلى أن استخدام نسبة التقريب 3x لا تعطي زاوية واسعة أو تصوير بعيد مثلما تعطي نسبة 4x أو 7x. ويجب أن لا تنخدع عندما تلجأ الشركات المصنّعة إلى زيادة إمكانية التقريب الرقمي. ويعتبر التقريب البصري هو البعد البؤري الفيزيائي للعدسة، وهو بمفرده يعطي صوراً بجودة ممتازة. ويعتبر التقريب الرقمي طريقة برمجية لنشر البكسلات بعيداً عن بعضها لتغطي كامل إطار الصورة. ويزوّدنا التقريب البصري الفعلي بصور أفضل بكثير. ويمكن للتقريب الرقمي في الواقع أن يتسبّب في خفض جودة الصورة. تلجأ بعض الشركات إلى كتابة مقدار التقريب الإجمالي ما يعني ضرب التقريب البصري بالتقريب الرقمي ما ينتجه عنه رقماًُ كبيراً وإنما غير مفيد، وأكثر ما نلاحظ ذلك في كاميرات الفيديو الرقمية والتشابهية، وعموماً لا تزيد قيمة التقريب الرقمي عن 20x بينما يكون التقريب الرقمي من قبيل 500x أو ربما 900x.

التصوير عن قرب (macro):
تعتبر هذه الميزة هي المسؤولة عن السماح للعدسة بالاقتراب الشديد من هدف التصوير، وذلك من أجل أخذ صور للأشياء الصغيرة عادة. ويمكن للعدسة، في نمط الماكرو أن تصور هدفاً على بعد 25 سم، وبعض الكاميرات بإمكانها الاقتراب من الهدف حتى 10 أو 7سم لتصوير حجر كريم أو مستند أو ما شابه، وتحتوي معظم (وليس جميع) الكاميرات الرقمية على نمط ماكرو (التقريب الشديد) يمكنه توسيع المجال البؤري العادي للكاميرا بحيث يمكنها تصوير الأشياء القريبة.