Pratite nas i na Facebook-u

Zatvori

Kako je kamera na pametnim telefonima napravljena i kako ona funksioniše? [II DEO]

Kako je kamera na pametnim telefonima napravljena i kako ona funksioniše? [II DEO]

Evo detaljnijeg teksta o tome kako zapravo kamera funkcioniše i od kojih je to tačno delova ona napravljena.

U prošlom tekstu smo vam pisali o kamerama telefona. Nije da nismo bili detaljni, ali se nismo dotakli apsolutno svih detalja. No, obećali smo da ćemo i to učiniti te će ovaj tekst pokriti upravo to.

 



Svi mi znamo da je kamera jako bitna kod pametnih telefona. Zar ne? Prva stvar koju krenemo da istražujemo prilikom upoznavanja sa telefonom su upravo mogućnosti kamere. To radimo jer smo svi mi narcisi i volimo da fotkamo! Šalimo se naravno! Kameru pametnih telefona danas koristimo u različitim okolnostima, u različite svrhe.

>> Kako se prave i kako funkcionišu kamere na pametnim telefonima? [I DEO] <<

>> Šta znače megapikseli, žižna daljina i ostale karakteristike kod kamera? [III DEO] (VIDEO) <<

>> Šta znači otvor blende, stabilizacija slike, ISO, brzina okidanja i ostale karakteristike kod kamera? [IV DEO] <<

Fotografišemo svoje privatne trenutke ili neke od javnog značaja. Zatim fotkamo pejzače i pokušavamo da budemo što unikatniji u tome. Imamo osećaj da svako želi da bude foto umetnik i napravi što zanimljiviju fotografiju.



>> Kako se prave i kako funkcionišu kamere na pametnim telefonima? [Prvi deo] <<

Čak su neki filmovi napravljeni upravo kamerama pametnih telefona. Znači, kameru telefona često koristimo i za snimanje, ne samo za fotkanje. To naravno sve više radimo kako kamere postaju kvalitetnije i sposobnije. E sada, jedan pametni telefon može imati jednu ili više kamera, to vam je poznato. Međutim, danas je prednja kamera, koja je nekada bila sekundaran i ne toliko bitna, takođe postala veoma napredna. pojedine Selfie kamere danas pružaju neverovatne performanse. Da, da… Toliko dobre fotke i snimke prave da se mi zapitamo “kako su ovo uspeli da izvedu”. E pa dragi naši čitaoci, vreme je da saznate to. Danas ćemo pokušati da vam što bolje i razumnije opišemo kako se kamere prave, od čega i na koji način funkcionišu.

Osnovne komponente jedne prosečne kamere

Senzor

Hajdemo da se potsetimo od kojih komponenti je jedna kamera napravljena. Ako ste čitali naš prethodni tekst, onda znate da smo rekli da je kamera sačinjena od senzora i mini objektiva. Bez ove dve krucijalne komponente, teško da bi uspeli da načinite neku fotografiju svojim pametnim telefonom. Ove dve komponente, uz flet kabal i konektor zapravo čine kamera modul koji se konektuje sa matičnom pločom.

Senzor je deo kamere koji ustvari “pravi fotku”. U pitanju je komplekasn sklop integrisanog kola koji obično podrazumeva fotodetektore. Fotodetektori su zapravo tu kako bi “uhvatili” i  zabeležili svetlo koje se usmereno probija kroz objektiv. Naravno, uz fotodektore su tu i amplifikator tj. pojačalo, tranzistori i sistem koji reguliše korišćenje električne energije. U zavisnosti od modela kamere, nekada se uz sve pomenuto javlja i komponenta koja dodatno procesuira fotografiju i omogućava ono što mi danas nazivamo, detekcija osmeha, okidanje gesturom i slično. Dakle, kada vi dodirnete na taster za okidanje, sistem senzoru kamere zada komandu da obavi svoj posao i kreira fotografiju. Tada, senzor na kratku upije sve ono što vidi kroz objektiv i kreira fotku.

Senzori kamera koje se nalaze na pametnim telefonima obično koriste CMOS (eng. complementary metal-oxide-semiconductor) tehnologiju što je zapravo forma aktivnog piksel senzora i gore opisanog. Postoji i druga vrsta tehnologije, CCD (eng. charged-coupled device), koja je previše skupa i energijski zahtevna da bi se koristila unutar kamera pametnih telefona.

 

 

Najjednostavnije moguće objašnjenje kako CMOS senzor funkcioniše je sledeće: fotodetektori komuniciraju sa svakim pikselom u okviru procesuiranja analognih informacija fotografije o fotonima koji se u tom momentu beleže. Te informacije se kasnije konvertuju u digitalne signale koji podrazumevaju svetlinu fotona. Da bi se dobile informacije o boji, “RGB Bayer” filter, koji leži bukvalno preko mrežasto poređanih fotodetektora, uz pomoć algoritma za interpolarizaciju generiše finalnu fotografiju obogaćenu bojama.

Količina megapiksela, koje stalno pominjemo kada govorimo o mogućnosti kamere, imaju direktne veze sa tim koliko kamera ima fotodetektora unutar svoje mreže senzora. Primera radi, kamera koja ima senzor od 8 MPx broji 8 miliona fotodetektora unutar mreže senzora.

Objektiv

Kao što smo rekli, objektiv, odnosno sočiva unutar njega, fokusira svetlost ka senzoru kako bi fotografija bila čista i jasna. Verovatno se pitate “da li moguće načiniti fotografiju bez objektiva?” Da, moguće je, ali u tom slučaju bi fotografija bila zamagljena i zamućena raznim bojama jer je senzor  neartikulisano upio fotone sa svih strana.

Šta nam ovo govori? Zbog čega je potreban objektiv? Znači, on je tu kako bi formirao kadar i precizno usmerio svetlo ka malom senzoru kako bi se kasnije dobila bistra i sajna fotografija sa odgovarajuće kalibrisanim fokusom.

Ali od čega je napravljen objektiv? Verujte nam, to nije ni malo naivan posao. Objektiv je skup nekoliko plastičnih ili staklenih elemenata. Naravno, ukoliko su sočiva staklena, rezultati u vidu fotografije su znatno bolji. Svaki element ima posebnu funkciju kada je reč o fokusiranju i usmeravanju svetla ka senzoru. Bilo da se radi o običnom usmeravanju svetla, korigovanju ili finalnom fokusiranju prema subjektu koji fotografišete.

Kamere sa autofokusom imaju takozvano “finalno sočivo” (koje je praktično poslednji element u nizu) koje se pomera napred ili nazad kako bi se fotografija izbistrila. To znači da unutar objektiva postoji mehanizam koji omogućava sočivu da se kreće. Zahvaljujući ovom mehanizmu, mi danas možemo da fokusiramo subjekat kada je blizu ili daleko od kamere. Ako ste nekada koristi “makro” režim onda znate na šta mislimo. Njega ne bi bilo da ne postoji autofokus i mehanizam u objektivu koji omogućava kretanje poslednjeg sočiva u objektivu.

Otvor blende - apertura

Sočiva, tj. elementi koji su u nizu poređani unutar objektiva, rade u sprezi sa otvorom, odnosno tunelom kroz koji svetlost putuje ka senzoru. Veličina tog tunela, koji mi često nazivamo aperturom, određuje koliko će svetla senzor uspeti da zabeleži i koliko će fotografija kasnije biti oštra i fokusirana.

Za razliku od profesionalnih kamera, otvor blende je uvek isti tj. fiksiran. To naravno znači da niste u mogućnosti da određujete koliko će svetlosti senzor primiti i tako uticati na kvalitet i izgled fotografije. Otvor blende takođe određuje i to koliku dubinu će fotografija imati. Dakle, da li će pozadina subjekta koji fotografišete biti više ili manje zamagljena.

Razdaljina između sočiva i senzora je ono što se obično naziva “žižna daljina” tj. “Focal lenght”. Ova razdaljina određuje koliki će širok kadar biti. Mala razdaljina znači da će kamera uspeti da zabeleži više, odnosno da je kamera širokougaona. Veća razdaljina podrazumeva da manji kadar, ali sa druge strane bolje rezultate prilikom zumiranja.

To koliko će sočiva biti udaljena od senzora zavisi od veličine senzora. Pametni telefoni za zadnju kameru gotovo uvek koriste širokougaona sočiva i male senzore što znači da je žižna daljina (focal lenght) ispod 5mm.

To je to! Ovo je tekst koji je detaljno objasnio koje su to osnove kamere koje se javljaju kod pametnih telefona. Uskoro ćemo više pisati o megapikselima i njhovoj veličini, aperturi, optičkoj stabilizaciji slike, ISO, brzini okidanja i slično.