Hur fungerar en digitalkamera?

Hur fungerar en digitalkamera?

Denna animation visar digitalkamerans konstruktion och funktion.

Teknik

Nyckelord

kamera, digital, bild, fotografi, objektiv, blixt, minneskort, visning, LCD-, Upplösning, bildpunkt, fokuseringslins, diaphgram, ljuskänslig yta, elektrisk sensor, färgfilter, ljus, fotoelektrisk effekt, teknik, informationsteknologi

Relaterade objekt

Scener

Digitalkamera

  • objektiv
  • batteri
  • inställningsknappar
  • blixtsko - Den plats där en extern blixt kan fästas.
  • funktionsratt
  • minneskort
  • sökare
  • LCD-skärm
  • på/av-knapp
  • kamerahus
  • avtryckare/ utlösare

Digitalkamerans konstruktion är mycket lik den analoga kamerans. Till dess viktigaste komponenter hör kamerahuset, objektivet, bländaren, slutaren och en ljuskänslig yta (eller bildsensor). Skillnaden är att digitalkameror omvandlar bilden till elektriska signaler och lagrar den i detta format. I analoga kameror producerar ljus en kemisk förändring i den ljuskänsliga filmen.

Digitalkameror kan grupperas i flera kategorier. De mest kända är de digitala spegelreflexkamerorna (DSLR) med utbytbara objektiv. Spegellösa systemkameror med utbytbara objektiv (MILC) börjar också bli mer utbredda.

kompaktkameror kan inte objektivet bytas. Bridgekameror inom denna kategori har ett brett zoomområde. De är en övergång mellan de enklaste kamerorna och de högkvalitativa DSLR-kamerorna. De flesta digitalkameror kan också spela in video.

Ljusets väg

  • objektiv - En sammansättning av linser som samlar in ljusstrålar. DSLR-kameror har utbytbara objektiv.
  • slutare - Vid exponering öppnas den och låter ljuset komma in i kameran. Genom att justera slutartiden kan bildens ljusstyrka också justeras.
  • pentaprisma - Ett femsidigt glasprisma som rättar upp bilden så att den inte visas upp- och nedvänd i sökaren.
  • spegel - Denna halvgenomskinliga spegel som återspeglar bilden mot sökaren, flippar upp när avtryckaren trycks ned.
  • fokuseringslins - Det samlar ljus för autofokussensorerna.
  • sökare - Det är igenom den som fotografen ser bilden som skapas av objektivet.
  • sekundär spegel - Den riktar ljuset mot autofokussystemet.
  • ljuskänslig yta - Den innehåller miljontals pixlar och omvandlar ljus till elektriska signaler.
  • bländare - En anordning som kan öppnas och stängas. Den styr mängden ljus som kommer in i kameran.
  • inkommande ljus
  • bländaröppning

När man tar bilder samlas ljusstrålarna in av objektivet som är ett set av flera linser där linserna läge kan ändras. På så sätt kan man ändra förstoringen, det vill säga att man kan zooma in på motivet. Bildavstånd, den punkt där ljusstrålarna konvergerar, kan också justeras, vilket gör att motivet visas i fokus. Objektivet består av flera linser för att korrigera de felaktigheter som orsakas av linsavvikelser.

Ljuset färdas sedan igenom bländaröppningen som reglerar mängden ljus som kommer in i genom objektivet. Om det finns för mycket ljus minskas storleken på denna öppning och om det är för lite ljus blir öppningen större. Skärpedjupet kan också justeras med bländaren. En mindre bländare resulterar i ett djupare skärpedjup, det vill säga att både motivet och bakgrunden är skarpa. En större bländare resulterar dock i ett ytligare skärpedjup vilket innebär att endast huvudmotivet kommer att vara skarpt.

I spegelreflexkameror, når ljuset en spegel när det passerat igenom bländaren. Spegeln är placerad i en vinkel som reflekterar ljuset till sökaren genom ett pentaprisma. Pentaprismat ser till att bilden man ser i sökaren inte är upp- och nedvänd.
Vissa kameror har en halvgenomskinlig spegel med en sekundär spegel bakom, vinkelrätt mot den första. Denna sekundära spegel riktar en del av ljuset mot en fokuseringsskärm och sedan mot en sensormatris för att möjliggöra autofokus.

När man trycker på avtryckaren, flippar spegeln upp och ljuset färdas rakt igenom slutaren som då öppnats och ljuset når den ljuskänsliga ytan, det vill säga bildsensorn. Slutaren är öppen i en kort stund om det finns starkt ljus och förblir öppen längre tid i svagt ljus. En kort exponeringstid och stor bländare är idealiska när man fotograferar rörliga objekt så att bilden inte blir suddig. En lång exponeringstid behövs för att fånga natthimlen, och kameran måste placeras på ett stativ.

När ljuset passerar igenom slutaren når det den ljuskänsliga ytan eller bildsensorn, som omfattar miljontals pixlar, och omvandlas där till elektriska signaler som bearbetas av kamerans processor. Dessa lagras sedan på minneskortet i samma form pixel efter pixel.

ISO-känsligheten, bildsensorns ljuskänslighet, har ett mycket brett spektrum. Om man ökar ISO-numret ökar brusmängden i bilden också. Moderna kameror justerar skärpan, bländaren, slutartiden och ISO-inställningarna automatiskt, men många andra automatiska, halvautomatiska och manuella lägen kan också väljas.

Kameror kan ta färgbilder eftersom små röda, gröna eller blåa färgfilter täcker varje pixelsensor. På detta sätt kan kamerans elektronik känna igen ”färgen” på ljuset som de olika pixlarna tar upp.

I kameror utan spegelreflex når ljuset bildsensorn kontinuerligt, vilket gör att bilden som ramas in av objektivet alltid är synlig på LCD-skärmen, som också fungerar som sökare, på baksidan av kameran.

Att ta en bild

  • bländaröppning
  • inkommande ljus
  • objektiv
  • bländare
  • linser
  • spegel
  • pentaprisma
  • sökare
  • slutare
  • ljuskänslig yta (CCD- eller CMOS-sensor)
  • färgfilter
  • pixel
  • fotodiod
  • fotoelektrisk effekt
  • laddad elektron

Tillbehör

  • kamera
  • blixt
  • stativ

För att ta bra bilder behöver man ofta tillbehör utöver kameran, till exempel är det svårt att ta bilder i svagt ljus. Om det inte finns tillräckligt med ljus måste kamerans slutare vara öppen längre, vilket kan leda till att kameran eller motivet rör sig, vilket då resulterar i en suddig bild. Blixten fungerar som en artificiell ljuskälla och stativet förhindrar kameraskakning vid fotografering.

Animation

  • objektiv
  • batteri
  • inställningsknappar
  • blixtsko - Den plats där en extern blixt kan fästas.
  • funktionsratt
  • minneskort
  • sökare
  • LCD-skärm
  • på/av-knapp
  • kamerahus
  • avtryckare/ utlösare
  • kamera
  • blixt
  • stativ
  • bländaröppning
  • inkommande ljus
  • objektiv
  • bländare
  • linser
  • spegel
  • pentaprisma
  • sökare
  • slutare
  • ljuskänslig yta (CCD- eller CMOS-sensor)
  • färgfilter
  • pixel
  • fotodiod
  • fotoelektrisk effekt
  • laddad elektron

Berättarröst

Digitalkamerans konstruktion är mycket lik den analoga kamerans. Till dess viktigaste komponenter hör kamerahuset, objektivet, bländaren, slutaren och en ljuskänslig yta (eller bildsensor). Skillnaden är att digitalkameror omvandlar bilden till elektriska signaler och lagrar den i detta format. I analoga kameror producerar ljus en kemisk förändring i den ljuskänsliga filmen.

För att ta bra bilder behöver man ofta tillbehör utöver kameran, till exempel är det svårt att ta bilder i svagt ljus. Om det inte finns tillräckligt med ljus måste kamerans slutare vara öppen längre, vilket kan leda till att kameran eller motivet rör sig, vilket då resulterar i en suddig bild. Blixten fungerar som en artificiell ljuskälla och stativet förhindrar kameraskakning vid fotografering.

När man tar bilder samlas ljusstrålarna in av objektivet som är ett set av flera linser där linserna läge kan ändras. På så sätt kan man ändra förstoringen, det vill säga att man kan zooma in på motivet. Bildavstånd, den punkt där ljusstrålarna konvergerar, kan också justeras, vilket gör att motivet visas i fokus. Objektivet består av flera linser för att korrigera de felaktigheter som orsakas av linsavvikelser.

Ljuset färdas sedan igenom bländaröppningen som reglerar mängden ljus som kommer in i genom objektivet. Om det finns för mycket ljus minskas storleken på denna öppning och om det är för lite ljus blir öppningen större. Skärpedjupet kan också justeras med bländaren. En mindre bländare resulterar i ett djupare skärpedjup, det vill säga att både motivet och bakgrunden är skarpa. En större bländare resulterar dock i ett ytligare skärpedjup vilket innebär att endast huvudmotivet kommer att vara skarpt.

I spegelreflexkameror, når ljuset en spegel när det passerat igenom bländaren. Spegeln är placerad i en vinkel som reflekterar ljuset till sökaren genom ett pentaprisma. Pentaprismat ser till att bilden man ser i sökaren inte är upp- och nedvänd.
Vissa kameror har en halvgenomskinlig spegel med en sekundär spegel bakom, vinkelrätt mot den första. Denna sekundära spegel riktar en del av ljuset mot en fokuseringsskärm och sedan mot en sensormatris för att möjliggöra autofokus.

När man trycker på avtryckaren, flippar spegeln upp och ljuset färdas rakt igenom slutaren som då öppnats och ljuset når den ljuskänsliga ytan, det vill säga bildsensorn. Slutaren är öppen i en kort stund om det finns starkt ljus och förblir öppen längre tid i svagt ljus. En kort exponeringstid och stor bländare är idealiska när man fotograferar rörliga objekt så att bilden inte blir suddig. En lång exponeringstid behövs för att fånga natthimlen, och kameran måste placeras på ett stativ.

När ljuset passerar igenom slutaren når det den ljuskänsliga ytan eller bildsensorn, som omfattar miljontals pixlar, och omvandlas där till elektriska signaler som bearbetas av kamerans processor. Dessa lagras sedan på minneskortet i samma form pixel efter pixel.

ISO-känsligheten, bildsensorns ljuskänslighet, har ett mycket brett spektrum. Om man ökar ISO-numret ökar brusmängden i bilden också. Moderna kameror justerar skärpan, bländaren, slutartiden och ISO-inställningarna automatiskt, men många andra automatiska, halvautomatiska och manuella lägen kan också väljas.

Kameror kan ta färgbilder eftersom små röda, gröna eller blåa färgfilter täcker varje pixelsensor. På detta sätt kan kamerans elektronik känna igen ”färgen” på ljuset som de olika pixlarna tar upp.

I kameror utan spegelreflex når ljuset bildsensorn kontinuerligt, vilket gör att bilden som ramas in av objektivet alltid är synlig på LCD-skärmen, som också fungerar som sökare, på baksidan av kameran.

Relaterade objekt

Daguerreotypi

Den första kommersiellt framgångsrika fotografitekniken uppfanns av fransmannen Louis Daguerre.

Optiska instrument

En stor mängd olika optiska instrument är i bruk i dag, allt från mikroskop till teleskop.

Det mänskliga ögat

Ögat är ett av våra viktigaste sinnesorgan. När det stimuleras av ljus, producerar ögats receptorer elektriska impulser.

Hur fungerar det? - Skiktröntgen

Denna animation visar datortomografens konstruktion och funktion.

Hur fungerar elektronmikroskopet?

Denna animation visar elektronmikroskopets uppbyggnad och dess funktion.

Hur fungerar en bildrörs-tv?

Denna animation visar hur en bildrörs-tv fungerar.

Hur fungerar en filmprojektor?

Denna animation visar en filmprojektors konstruktion och funktion.

Hur fungerar en laserskrivare?

Denna animation visar hur en laserskrivare fungerar.

Hur fungerar en LCD-skärm?

En flytkristallskärm använder flytande kristallers optiska egenskaper för att skapa en bild.

Hur fungerar en plasma-tv?

Denna animation visar hur en plasma-tv fungerar.

Synkorrigering

Konkava och konvexa linser används för korrigering av närsynthet och långsynthet.

Synmekanismen

Linsens form anpassar sig efter avståndet till det objekt man fokuserar på

Teleskop

Denna animation visar linsteleskop (refraktorteleskop) och spegelteleskop (reflektorteleskop) som används vid astronomiska observationer.

Biograf (USA, 1930-talet)

Ett stort antal biografer byggdes i USA:s storstäder under 1910-talet.

Added to your cart.