פרסומת

חלק ראשון – המצלמה הדיגיטלית

תמיד רציתם להכנס לעולם הצילום המקצועי והיססתם?
עשרות מושגים ומונחים, מאות סוגים של מצלמות, פיצ'רים למתקדמים ועוד..

בשבועות הקרובים נפרסם סדרת מאמרים שתעזור לכם להיכנס לעולם הצילום בקלות.
אין צורך במדריכים פרטיים, בקורסים שעולים אלפי שקלים או בטיולי צילום כאלו ואחרים.
חמש-שש כתבות ואתם מומחים!

בהמדריך הראשון בסדרה נסביר על המצלמה הדיגיטלית, מהי בכלל?
בכותרת – צילום של יעל שצילמתי בצוקים של מצפה רמון

ההיסטוריה של המצלמה

כדי להבין מהי מצלמה דיגיטלית נתחיל בהסבר קצר על ההיסטוריה של המצלמה.

בשנת 1021, הפיזיקאי הערבי אבן אל-היית'ם פרסם את ספרו בנושא אופטיקה המסביר את העקרונות הבסיסיים והראשונים הידועים לנו על עולם הצילום. בספריו, תיאר כיצד האור נע בקו ישר דרך תריס המצלמה והסביר שחור צילום קטן יותר (צמצם) יביא לתמונה חדה יותר.

אל-היית'ם יצר את המכשיר הראשון הידוע לנו שמזכיר את המצלמה המודרנית זהו ה-קמרה אובסקורה.
מכשיר זה, שנראה כמו מצלמה עתיקה, מאפשר מעבר אור דרך עדשה ישירות אל מראה ששיקפה את התמונה על גבי משטח זכוכית.
האמן שהפעיל את המצלמה הזו, עמד מאחורי לוח מוצל וצייר על גבי נייר את התמונה שהשתקפה דרך העדשה.

Camera_Obscura_box18thCentury

כמובן שמכשיר זה הוא אינו דומה במקצת למצלמה המודרנית, שכן יש לצייר באופן ידני את התמונה, אך זו ההמצאה שהתחילה את כל הסיפור.
נקפוץ כמה מאות שנים לשנת 1816, ניספור נייפס הצרפתי שנחשב כיום לאבי תורת הצילום, היה לאדם הראשון שהצליח ללכוד את התמונה שהשתקפה על לוח הזכוכית.
נייפס עשה זאת באמצעות תערובות כימיקלים רגישות לאור שעזרו ללכוד את התמונה הסטטית.
תערובות אלו השתכללו עם השנים ובאמצע המאה ה-20 המצלמה סטטית ששקלה מספר קילוגרמים הפכה למצלמה קומפקטית שניתן היה להכניס לתיק.

View_from_the_Window_at_Le_Gras,_Joseph_Nicéphore_Niépce

ואם תהיתם מה הייתה התמונה הראשונה שנייפס צילם, אז זו התמונה.
זהו הנוף שנשקף מחצר ביתו בצרפת.

המצלמה הדיגיטלית

כאשר אנחנו מצלמים באופן דיגיטלי, אנחנו מחליפים את החומר הכימי הרגיש לאור בחיישן אלקטרוני
הפיתוחים הראשונים של הצילום הדיגיטלי התחוללו במקביל, ובמידה רבה בעקבות, תוכניות חקר החלל. הצורך לשדר מידע ממרחקים גדולים ולעבדו לצורה תמונתית, הובילה לשיטות עיבוד דימויים מתוחכמות. בשנת 1964 מדעני נאס"א השתמשו בטכניקות עיבוד תמונה דיגיטליות כדי להסיר הפרעות מתמונות של פני הירח, שנשלחו מהגשושית ריינג'ר 7.

חיישן ה-CCD הראשון פותח במעבדות חברת Bell באמצע שנות השבעים. פיתוח המצלמה הדיגיטלית הראשונה נעשה בשנת 1975 על ידי סטיבן ששון, מהנדס אלקטרוניקה בחברת קודאק. המצלמה פותחה על בסיס חיישן ה-CCD שפותח על ידי חברת Fairchild. המצלמה שקלה 3.6 ק"ג וצילמה בשחור לבן ברזולוציה של 0.01 מגה פיקסל, בעומק צבע של 4 ביט לפיקסל, בזמן של 23 שניות לפריים בודד. הצגת מצלמה דיגיטלית ראשונה נעשה על ידי חברת קנון היפנית בשנת 1984. בשנים 1987-1988 פיתחה חברת קודאק חיישני ה-CCD, ברזולוציות של 1.4 מגהפיקסל ו-4 מגהפיקסל. (ויקיפדיה)

חיישן המצלמה

במאמר זה, נתמקד בחיישן המצלמה ונסביר כיצד הוא עובד.
כמו שניתן להבין, חיישן המצלמה הוא אחד החלקים החשובים ביותר במצלמה הדיגיטלית, שכן הוא הופך את האור הנקלט בעדשה – לתמונה.
על כן – ככל שהחיישן איכותי יותר – כך התמונה תהה "טובה" יותר וכן מחיר המצלמה יהיה בהתאם.

אז מהו החיישן וכיצד הוא עובד?

חיישן המצלמה הוא רכיב אלקטרוני המורכב ממליוני קולטנים מזעריים הנקראים פיקסלים. כל קולטן כזה, הוא חיישן בפני עצמו והוא הופך את האור הנקלט בו למספר דיגיטלי.

sensor

כל מיליוני הפיקסלים ביחד, מרכיבים את התמונה השלמה.
אם אתם חושבים על זה, החיישן לוכד את התמונה בדיוק באותה השיטה בה האמן לכד את התמונה אשר השתקפה על משטח הזכוכית של מצלמת ה-אובסקורה שנבנתה לפני 1,000 שנים.
אבל זה לא הכול – כל מיליוני הפיקסלים שמרכיבים את החיישן הם בעצם "עיוורי צבעים" כך שהתמונה שנוצרת תמיד תהה בצבעי שחור לבן.

אז מה עושים?
מעל כל פיקסל ממוקמת סדרה של פילטרים אשר מודדים את את האחוז של כל אחד מצבעי היסוד שנקלטו באותו הפיקסל,
כך אנחנו בעצם מרכיבים את הצבע המקורי שנקלט באותו הפיקסל בזמן שהקולטן עצמו, מודד את כמות האור הכללית בפיקסל.
ישנן שתי שיטות למדידת צבעי היסוד:

rggb

בכל אחת מהשיטות, אנחנו ממקמים ארבעה קולטנים שונים מעל הפיקסל הבודד, למדידת צבעי האור השונים.
לא נרחיב פה על ההבדלים בין שתי השיטות שכן הם מינוריים ופחות יעניינו אותנו בעת בחירת מצלמה.
מוזמנים להרחיב על הנושא בויקיפדיה

rggb1

 

CCD vs CMOS

בשוק ישנם שני סוגים של חיישנים, CCD ו-CMOS.
נסביר בקצרה מה ההבדלים ואיזה חיישן סביר להניח שתבחרו היום.

בצםד

CCD
שלט בשוק הצילום הדיגיטלי קרוב ל-35 שנים.
החיישן עצמו הוא אנלוגי, כל המידע שהחיישן קולט זורם על BUS מרכזי. מחוץ לחיישן קיימים מעבדים שהופכים את המידע האנלוגי לדיגיטלי.
כיוון שהחיישן עצמו אנלוגי והמידע זורם בערוץ אחד, התמונה המצולמת תהיה מאוד איכותית אבל כמובן שקיימים לכך גם חסרונות ביניהם התחממות וצריכת חשמל מרובה.

CMOS
חיישן חדש יחסית, בחיישן זה, כל טכנולוגיית ההמרה נמצאת בתוך החיישן.
המשמעות היא שהחיישן זול יותר לייצור מCCD ויש צורך בפחות רכיבים אלקטרוניים נוספים על המעגל המודפס של המצלמה, כי הוא כבר מבצע את עיבוד התמונה הראשוני.
חיישני הCMOS הראשונים שיצאו לשוק היו גרועים ביותר. זאת כיוון שבתוך החיישן נמצאים לא מעט רכיבי המרה, לכן כניסתו לשוק הייתה כל-כך מאוחרת.
עם התפתחות הטכנולוגייה בעשור האחרון, החסרונות של CMOS על פני CCD הפכו זניחים ביותר, לכן רוב המצלמות היום בשוק משתמשות בחיישן CMOS.

בסרטוט הבא תוכלו ממש לראות בהבדל. בזמן שחיישן CCD מכיל רק את הרכיבים האנלוגיים החיוניים שהופכים שקולטים את האור הנראה, חיישן CMOS מכיל גם רכיבי המרה נוספים שכבר מבצעים עיבוד דיגיטלי לתמונה.

clip_image006

בואו נדבר תכלס, יש בשוק כמה עשרות סוגים של מצלמות.
מצלמות בפלאפונים, מצלמות קומפקטיות, SLR, דמוי SLR ובכל קטגוריה שכזו יש עוד כמה מאות ואלפי דגמים שונים ומפרטים שונים של מצלמות.
בעשור האחרון, רק בתחוחם הצילום בפלאפונים, הטכנולוגיה הביאה אותנו מפלאפון עם מצלמה של 0.3 מגה-פיקסל לפלאפונים עם קרוב ל-20MP, אפשרות פוקוס-לייזר, עדשה עם שישה אלמנטים אופטיים והיד עוד רחבה.
כנ"ל בתחום המצלמות היותר מקצועיות.

איך בוחרים מצלמה?

נשאלת השאלה, איך בוחרים מצלמה ומהם הפרמטרים החשובים אותם יש לבחון בעת קניית מצלמה. אם אתם רוצים להכנס לעולם הצילום המקצועי, סביר להניח שלא תבחרו את המצלמה הכי יקרה שקיימת, שכן מחירה יהיה אלפי דולרים ואין לכם באמת צורך בכך.
ישנם עשרות פרמטרים לבחירת המצלמה המתאימה לכם, בהמשך סדרת המאמרים הזו, נפרט על פרמטרים אלו.
אבל חשוב שכבר עכשיו תכירו את אחד הפרמטרים החשובים בעת קניית מצלמה חדשה, אם לא – החשוב ביותר.
זהו כמובן – חיישן המצלמה שלכם.

בכל מצלמה ישנו חיישן שונה, ככל שהחיישן גדול יותר – כך איכות התמונה תהה טובה יותר.
זוכרים דיברנו בתחילת הכתבה על הפיקסלים שמרכיבים את החיישן?
סברה רווחת בקרב האוכלוסייה היא שככל שישנם יותר פיקסלים במצלמה – כך היא יותר איכותית.
ההפך הוא הנכון! באמצעות חיישן עם הרבה פיקסלים נוכל לייצר תמונה ברזולוציה גדולה יותר, אך יש לכך חסרון.
כאשר יש לנו הרבה פיקסלים – אנחנו בעצם מצופפים אותם יותר על שטח החיישן. לכן פיזית – הפיקסלים יהיו קטנים יותר וכך כל פיקסל קולט פחות אור.

חשוב שתבינו שהפרמטר "כמות מגה-פיקסל" בחיישן היא חסרת משמעות ואפילו גורעת באיכות המצלמה, אין צורך לרדוף אחר עשרות מליוני פיקסלים כי בסופו של דבר אתם תצלמו את התמונות ותדפיסו אותם במקסימום על קנבס בגודל מטר על מטר. לכן, מצלמה עם רזולוציה של עד 15MP תספיק ל-99% מהצלמים כיום.

בשנים האחרונות, חברות הסלולר מתחרות אחת בשנייה במפרטים, אחד הפרמטרים שהן מתלהבות בו במיוחד היה כמות המגה-פיקסלים.
סיפור משמשע הוא שבשנת 2009, חברה אחת בשם HTC הבינה שהמרדף אחר כמות המגה-פיקסלים הוא שולי, מה שהיא עשתה היה להצהיר במכוון "יש לנו את המצלמה האיכותית ביותר, ואין לה עשרות מליוני פיקסלים"

אז הבנתם שככל שהחיישן גדול יותר, כך הפיקסלים שבו יהיו פחות צפופים, כל פיקסל יהיה יותר גדול וכך התמונה תצא יותר איכותית.
בשוק ישנו תקן בשם Full Frame לגודל חיישן  (36 mm × 24 mm) כל החיישנים בגדלים שונים נמדדים ב-Crop factor (יחס) לתקן ה-Full Frame.
ככל שה-Crop Factor של החיישן שלכם נמוך יותר, כך החיישן יותר איכותי (גדול)

בצםד

בתרשים למעלה תוכלו לראות את גדלים שונים של חיישנים בשוק, סביר להניח שהחיישן שבפלאפון שלכם קטן בחצי מהריבוע הכי קטן בתרשים.
אם אתם מתחילים בעולם הצילום המקצועי, אני ממליץ לכם לבחור מצלמה בעלת חיישן בתקן APS-C (סביבות 1.5Crop) מצלמות עם חיישן זה הן מעולות למתחילים ובעלות מחיר סביר לכל כיס.
נמשיך את ההסבר על עולם הצילום בכתבה הבאה.
בהצלחה!

עדיין אין תגובות למאמר זה

הגב למאמר זה

כתובת האימייל שלך לא תפורסם


*