Спасибо Эйнштейну за цифровые фотоаппараты

Альберт Эйнштейн часто ассоциируется с теорией относительности, или популярной формулой “E=mc²“. Однако Нобелевскую премию Эйнштейн получил за объяснение фотоэффекта. А ведь именно это явление лежит в основе любой цифровой видеокамеры или фотоаппарата.

Всем известно, что изображение фотографируемого объекта проецируется в фотоаппарате на специальный экран. Если фотоаппарат пленочный, то в качестве экрана выступает пленка, а если фотоаппарат цифровой – то специальная светочувствительная матрица:

Матрица состоит из сетки элементов – пикселей. Разрешением матрицы называется количество пикселей. Каждый пиксель состоит из нескольких светофильтров разного цвета, например: красный, зеленый и синий. За каждым фильтром находится полупроводниковый фотоэлемент. Фотоны, прошедшие через фильтр попадают на фотоэлемент и выбивают электроны.

   

Слева, фрагмент матрицы под микроскопом. Один пиксель состоит из красного, синего и двух зеленых фильтров. Разумеется, под каждым светофильтром находится по фотоэлементу.

За время фотографирования электроны накапливаются на микро-конденсаторах (для каждого фотоэлемента свой конденсатор). Далее электроника определяет количество заряда, скопившееся на каждом из конденсаторов. Чем больше скопился заряд на конденсаторе – тем больше фотонов соответствующего света падало на соответствующую часть экрана. Электроника фотоаппарата собирает эту информацию, обрабатывает, создает цифровую версию фотографии и сохраняет ее.

Смотрите видеоролик от канала “Discovery” про устройство и принцип работы фотоаппарата в разделе “Ответы и подсказки“.  А если технической информации оказалось недостаточно, читайте эту статью.

Задание

  1. Какую роль выполняет фотоэффект в цифровых фотоаппаратах?
  2. Зачем используются светофильтры? Что будет если их убрать?

Ответы и подсказки: Видеоролик от канала “Discovery” про устройство и принцип работы фотоаппарата

 

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Можно использовать следующие HTML-теги и атрибуты: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>