Máy ảnh kỹ thuật số - Nó hoạt động thế nào?

Máy ảnh kỹ thuật số - Nó hoạt động thế nào?

Hình ảnh động này cho thấy cấu tạo và cách hoạt động của máy ảnh kỹ thuật số.

Công nghệ

Từ khoá

máy ảnh, kỹ thuật số, Hình ảnh, hình ảnh, ống kính máy ảnh, đèn flash, thẻ nhớ, trưng bày, LCD, độn phân giải, pixel, thấu kính hội tụ, cơ hoành, bề mặt nhạy cảm với ánh sáng, cảm biến điện, bộ lọc màu, ánh sáng, hiệu ứng quang điện, Công nghệ, công nghệ thông tin

Các mục liên quan

Các cảnh

Máy ảnh kỹ thuật số

  • vật kính
  • pin
  • các nút điều chỉnh
  • vành trượt đèn chớp - Vị trí nơi ta có thể gắn thêm đèn flash gắn rời.
  • vòng chỉnh chế độ chụp
  • thẻ nhớ
  • kính ngắm
  • màn hình LCD
  • công tắc nguồn
  • thân máy
  • nút bấm cửa chập

Cấu tạo của máy ảnh kỹ thuật số rất giống với cấu tạo của máy ảnh truyền thống. Các bộ phận quan trọng nhất của nó là thân máy, vật kính, màng chắn, cửa chập, và bề mặt nhạy sáng (hoặc bộ cảm biến ảnh). Sự khác biệt nằm ở chỗ máy ảnh kỹ thuật số biến hình ảnh thành các ký hiệu điệngiữ nó ở dạng này. Đối với máy ảnh truyền thống, ánh sáng tạo ra sự thay đổi hóa học trong phim nhạy sáng.

Máy ảnh kỹ thuật số có thể được phân nhóm thành nhiều loại. Loại phổ biến nhất là máy ảnh phản xạ ống kính đơn kỹ thuật số với ống kính thay thế được. Các máy ảnh có ống kính thay thế không gương lật cũng đang trở nên phổ biến.

Máy ảnh ống kính liền không có ống kính thay thế. Máy ảnh ống kính liền cao cấp thuộc loại này có phạm vi thu phóng rộng. Chúng đại diện cho sự chuyển tiếp giữa dòng máy ảnh đơn giản nhất và dòng DSLR cao cấp hơn. Đa số máy ảnh kỹ thuật số cũng có thể quay video.

Đường đi của tia sáng

  • vật kính - Một nhóm ống kính thu tia sáng. Máy ảnh DSLR có ống kính có thể thay đổi được.
  • cửa chập - Khi ấn nút bấm cửa chập, cửa chập mở ra, cho phép ánh sáng đi vào máy ảnh. Bằng cách điều chỉnh tốc độ của cửa chập, ta có thể điều chỉnh được độ sáng của bức ảnh.
  • lăng kính năm mặt - Lăng kính năm mặt sẽ điều chỉnh hình ảnh để nó không bị đảo ngược khi xuất hiện trên kính ngắm.
  • gương - Tấm gương bán trong suốt này phản chiếu hình ảnh về phía kính ngắm và sẽ lật lên khi nút bấm cửa chập được bấm.
  • màn lấy nét - Nó thu ánh sáng cho bộ cảm biến lấy nét tự động.
  • kính ngắm - Nhiếp ảnh gia nhìn hình ảnh do vật kính tạo ra thông qua nó.
  • gương phụ - Nó điều hướng ánh sáng về phía hệ thống lấy nét tự động.
  • bề mặt nhạy sáng - Nó chứa hàng triệu phần tử nhạy sáng và chuyển hóa ánh sáng thành các ký hiệu điện.
  • màng chắn - Một thiết bị có thể được mở và đóng. Nó kiểm soát lượng ánh sáng đi vào máy ảnh.
  • ánh sáng tới
  • khẩu độ

Khi ta chụp ảnh, tia sáng hội tụ thông qua vật kính. Đây thực ra là một nhóm các ống kính mà trong đó vị trí của các ống kính có thể được thay đổi. Điều này cho phép chúng ta thay đổi độ phóng đại; nghĩa là ta có thể phóng to vào vật thể. Tiêu cự, điểm nơi các tia sáng hội tụ, cũng có thể được điều chỉnh, khiến vật thể xuất hiện rõ nét hơn. Vật kính chứa nhiều ống kính để chỉnh quang do sai ống kính.

Ánh sáng sau đó sẽ đi qua khe hở của màng chắn, gọi là khẩu độ, nó sẽ điều chỉnh lượng ánh sáng đi vào ống kính. Nếu có quá nhiều ánh sáng, kích thước của khe hở này sẽ được giảm đi, và nếu ánh sáng quá yếu, khe hở này sẽ mở rộng ra. Độ sâu của trường ảnh cũng có thể được điều chỉnh bằng khẩu độ. Khẩu độ bé hơn sẽ dẫn đến độ sâu của trường ảnh sâu hơn; nghĩa là vật thể và phông nền đều sắc nét. Tuy nhiên, khẩu độ lớn hơn lại dẫn đến độ sâu của trường ảnh nông hơn; nghĩa là chỉ có vật thể xuất hiện sắc nét.

máy ảnh phản xạ ống kính đơn kỹ thuật số, sau khi ánh sáng đi qua khẩu độ, nó đi tới gương lật, tấm gương này được đặt tại một góc độ có thể phản chiếu ánh sáng thông qua lăng kính năm mặt đi tới kính ngắm. Lăng kính năm mặt đảm bảo hình ảnh ta thấy trên kính ngắm không bị đảo lộn. Một số máy ảnh có gương lật bán trong suốt với một gương phụ ở sau vuông góc với nó. Gương phụ này điều hướng một phần ánh sáng tới màn lấy nét và sau đó tới một mạng cảm biến để vận hành hệ thống lấy nét tự động.

Khi ta chụp ảnh, gương lật lên, cùng lúc đó cửa chập mở và ánh sáng đi thẳng qua đó, chạm đến bề mặt nhạy sáng, tức bộ cảm biến ảnh. Cửa chập tiếp tục mở trong một thời gian ngắn nếu có ánh sáng mạnh mở lâu hơn trong điều kiện ánh sáng kém. Một khoảng thời gian chụp ngắnkhẩu độ lớn là điều kiện lý tưởng khi chụp các vật thể chuyển động vì khi đó ảnh sẽ không bị mờ. Thời gian chụp dài là điều cần thiết để chụp ảnh các vì sao vào ban đêm, và máy ảnh phải được đặt trên giá ba chân.

Ánh sáng sau khi đi qua cửa chập sẽ chạm tới bề mặt nhạy sáng, hay bộ cảm biến ảnh, bộ cảm biến này chứa hàng triệu phần tử nhạy sáng hay còn gọi là điểm ảnh. Ánh sáng sau đó được chuyển hóa thành các tín hiệu điện và được xử lý thông qua bộ xử lý của máy ảnh. Những tín hiệu này sau đó sẽ được lưu giữ trong thẻ nhớ ở cùng định dạng đối với mỗi một điểm ảnh.

Độ nhạy sáng, tức độ nhạy của bộ cảm biến ảnh đối với ánh sáng, có phạm vi rất rộng; tuy nhiên, nếu ta nâng số ISO lên, số lượng các chấm lốm đốm trên ảnh cũng sẽ tăng lên. Các loại máy ảnh hiện đại điều chỉnh cài đặt cho tiêu cự, khẩu độ, tốc độ cửa chập và ISO một cách tự động, nhưng ta cũng có thể chọn nhiều chế độ tự động, bán tự động thủ công khác.

Máy ảnh có thể chụp ảnh màu nhờ những tấm lọc màu nhỏ màu xanh dương, xanh lá cây, đỏ trên mỗi bộ cảm biến điểm ảnh. Thêm vào đó, các bộ phận điện tử của máy ảnh 'nhận biết' màu của ánh sáng mà các điểm ảnh khác nhau thu lại được.

Ở các loại máy ảnh không có gương phản xạ, ánh sáng liên tục đi tới bộ cảm biến ảnh, vậy nên bức ảnh được ống kính ghi lại luôn hiện trên màn hình LCD ở phía sau máy ảnh. Nó cũng đóng vai trò như một kính ngắm.

Chụp ảnh

  • khẩu độ
  • ánh sáng tới
  • vật kính
  • màng chắn
  • ống kính
  • gương
  • lăng kính năm mặt
  • kính ngắm
  • cửa chập
  • bề mặt nhạy sáng (bộ cảm biến CCD hoặc CMOS)
  • kính lọc màu
  • điểm ảnh
  • đi-ốt quang
  • hiệu ứng quang điện
  • hạt electron mang điện

Phụ kiện

  • máy ảnh
  • đèn flash
  • giá ba chân

Để chụp được những bức ảnh đẹp, ngoài máy ảnh ta thường cần thêm phụ kiện, vì ví dụ, ta rất khó để chụp được ảnh đẹp trong điều kiện ánh sáng kém. Nếu không có đủ ánh sáng, cửa chập của máy ảnh sẽ mở lâu hơn, dẫn đến việc máy ảnh có thể bị rung, dẫn đến ảnh bị mờ. Đèn flash đóng vai trò như một nguồn ánh sáng nhân tạo, và giá ba chân sẽ ngăn máy ảnh bị rung trong khi chụp.

Hình ảnh động

  • vật kính
  • pin
  • các nút điều chỉnh
  • vành trượt đèn chớp - Vị trí nơi ta có thể gắn thêm đèn flash gắn rời.
  • vòng chỉnh chế độ chụp
  • thẻ nhớ
  • kính ngắm
  • màn hình LCD
  • công tắc nguồn
  • thân máy
  • nút bấm cửa chập
  • máy ảnh
  • đèn flash
  • giá ba chân
  • khẩu độ
  • ánh sáng tới
  • vật kính
  • màng chắn
  • ống kính
  • gương
  • lăng kính năm mặt
  • kính ngắm
  • cửa chập
  • bề mặt nhạy sáng (bộ cảm biến CCD hoặc CMOS)
  • kính lọc màu
  • điểm ảnh
  • đi-ốt quang
  • hiệu ứng quang điện
  • hạt electron mang điện

Thuyết minh

Cấu tạo của máy ảnh kỹ thuật số rất giống với cấu tạo của máy ảnh truyền thống. Các bộ phận quan trọng nhất của nó là thân máy, vật kính, màng chắn, cửa chập, và bề mặt nhạy sáng (hoặc bộ cảm biến ảnh). Sự khác biệt nằm ở chỗ máy ảnh kỹ thuật số biến hình ảnh thành các ký hiệu điệngiữ nó ở dạng này. Đối với máy ảnh truyền thống, ánh sáng tạo ra sự thay đổi hóa học trong phim nhạy sáng.

Máy ảnh kỹ thuật số có thể được phân nhóm thành nhiều loại. Loại phổ biến nhất là máy ảnh phản xạ ống kính đơn kỹ thuật số với ống kính thay thế được. Các máy ảnh có ống kính thay thế không gương lật cũng đang trở nên phổ biến.

Máy ảnh ống kính liền không có ống kính thay thế. Máy ảnh ống kính liền cao cấp thuộc loại này có phạm vi thu phóng rộng. Chúng đại diện cho sự chuyển tiếp giữa dòng máy ảnh đơn giản nhất và dòng DSLR cao cấp hơn. Đa số máy ảnh kỹ thuật số cũng có thể quay video.

Để chụp được những bức ảnh đẹp, ngoài máy ảnh ta thường cần thêm phụ kiện, vì ví dụ, ta rất khó để chụp được ảnh đẹp trong điều kiện ánh sáng kém. Nếu không có đủ ánh sáng, cửa chập của máy ảnh sẽ mở lâu hơn, dẫn đến việc máy ảnh có thể bị rung, dẫn đến ảnh bị mờ. Đèn flash đóng vai trò như một nguồn ánh sáng nhân tạo, và giá ba chân sẽ ngăn máy ảnh bị rung trong khi chụp.

Khi ta chụp ảnh, tia sáng hội tụ thông qua vật kính. Đây thực ra là một nhóm các ống kính mà trong đó vị trí của các ống kính có thể được thay đổi. Điều này cho phép chúng ta thay đổi độ phóng đại; nghĩa là ta có thể phóng to vào vật thể. Tiêu cự, điểm nơi các tia sáng hội tụ, cũng có thể được điều chỉnh, khiến vật thể xuất hiện rõ nét hơn. Vật kính chứa nhiều ống kính để chỉnh quang do sai ống kính.

Ánh sáng sau đó sẽ đi qua khe hở của màng chắn, gọi là khẩu độ, nó sẽ điều chỉnh lượng ánh sáng đi vào ống kính. Nếu có quá nhiều ánh sáng, kích thước của khe hở này sẽ được giảm đi, và nếu ánh sáng quá yếu, khe hở này sẽ mở rộng ra. Độ sâu của trường ảnh cũng có thể được điều chỉnh bằng khẩu độ. Khẩu độ bé hơn sẽ dẫn đến độ sâu của trường ảnh sâu hơn; nghĩa là vật thể và phông nền đều sắc nét. Tuy nhiên, khẩu độ lớn hơn lại dẫn đến độ sâu của trường ảnh nông hơn; nghĩa là chỉ có vật thể xuất hiện sắc nét.

máy ảnh phản xạ ống kính đơn kỹ thuật số, sau khi ánh sáng đi qua khẩu độ, nó đi tới gương lật, tấm gương này được đặt tại một góc độ có thể phản chiếu ánh sáng thông qua lăng kính năm mặt đi tới kính ngắm. Lăng kính năm mặt đảm bảo hình ảnh ta thấy trên kính ngắm không bị đảo lộn. Một số máy ảnh có gương lật bán trong suốt với một gương phụ ở sau vuông góc với nó. Gương phụ này điều hướng một phần ánh sáng tới màn lấy nét và sau đó tới một mạng cảm biến để vận hành hệ thống lấy nét tự động.

Khi ta chụp ảnh, gương lật lên, cùng lúc đó cửa chập mở và ánh sáng đi thẳng qua đó, chạm đến bề mặt nhạy sáng, tức bộ cảm biến ảnh. Cửa chập tiếp tục mở trong một thời gian ngắn nếu có ánh sáng mạnh mở lâu hơn trong điều kiện ánh sáng kém. Một khoảng thời gian chụp ngắnkhẩu độ lớn là điều kiện lý tưởng khi chụp các vật thể chuyển động vì khi đó ảnh sẽ không bị mờ. Thời gian chụp dài là điều cần thiết để chụp ảnh các vì sao vào ban đêm, và máy ảnh phải được đặt trên giá ba chân.

Ánh sáng sau khi đi qua cửa chập sẽ chạm tới bề mặt nhạy sáng, hay bộ cảm biến ảnh, bộ cảm biến này chứa hàng triệu phần tử nhạy sáng hay còn gọi là điểm ảnh. Ánh sáng sau đó được chuyển hóa thành các tín hiệu điện và được xử lý thông qua bộ xử lý của máy ảnh. Những tín hiệu này sau đó sẽ được lưu giữ trong thẻ nhớ ở cùng định dạng đối với mỗi một điểm ảnh.

Độ nhạy sáng, tức độ nhạy của bộ cảm biến ảnh đối với ánh sáng, có phạm vi rất rộng; tuy nhiên, nếu ta nâng số ISO lên, số lượng các chấm lốm đốm trên ảnh cũng sẽ tăng lên. Các loại máy ảnh hiện đại điều chỉnh cài đặt cho tiêu cự, khẩu độ, tốc độ cửa chập và ISO một cách tự động, nhưng ta cũng có thể chọn nhiều chế độ tự động, bán tự động thủ công khác.

Máy ảnh có thể chụp ảnh màu nhờ những tấm lọc màu nhỏ màu xanh dương, xanh lá cây, đỏ trên mỗi bộ cảm biến điểm ảnh. Thêm vào đó, các bộ phận điện tử của máy ảnh 'nhận biết' màu của ánh sáng mà các điểm ảnh khác nhau thu lại được.

Ở các loại máy ảnh không có gương phản xạ, ánh sáng liên tục đi tới bộ cảm biến ảnh, vậy nên bức ảnh được ống kính ghi lại luôn hiện trên màn hình LCD ở phía sau máy ảnh. Nó cũng đóng vai trò như một kính ngắm.

Các mục liên quan

Daguerreotype

The first commercially successful technique of photography was invented by the French Louis Daguerre.

Optical instruments

A wide variety of optical instruments are in use today, ranging from microscopes to telescopes.

Điều chỉnh thị giác

Thấu kính lõm và thấu kính lồi được sử dụng để điều chỉnh cận thị và viễn thị.

How does it work? – Cinema projector

This animation demonstrates the design and operation of a traditional cinema projector.

How does it work? - Computer tomography scanner

This animation demonstrates the structure and operation of CT scanners.

How does it work? - CRT television

This animation demonstrates how a CRT television works.

How does it work? - Electron microscope

This animation demonstrates the structure and operation of electron microscopes.

How does it work? - Laser printer

The animation demonstrates how laser printers work

How does it work? - LCD screens

A liquid-crystal display utilises the light modulating properties of liquid crystals.

How does it work? - Plasma display television

This animation explains how a plasma display television works.

Mắt người

Mắt là một trong những giác quan quan trọng nhất của chúng ta. Khi được kích thích bởi ánh sáng, thụ thể của mắt sẽ sản sinh ra các xung điện.

Telescopes

This animation shows optical and radiotelescopes used in astronomical observation

The mechanism of vision

The curvature of the lens of the eye changes when we look at a distant or at a near object, to ensure a sharp image.

Cinema (USA, 1930s)

Cinemas were built in large numbers in big cities of the US in the 1910s.

Added to your cart.