Mamy setki zdjęć. Ale czy wiemy, jak one powstały?
Wakacje się skończyły. Mam nadzieję, że niezależnie od tego, gdzie je Państwo spędzaliście - były one udane, zwłaszcza, że mogliśmy sobie pozwolić na nieco więcej swobody niż rok temu. Niezależnie od tego, gdzie byliście i co robiliście - pozostały piękne wspomnienia. I coś jeszcze: setki zdjęć. Robi się je obecnie tak łatwo - wystarczy smartfon i puknięcie w ekran.
Ale żeby po tym letnim fotograficznym szaleństwie pozostało nam coś więcej niż tylko owe setki zdjęć (i pytanie: kto to kiedy obejrzy?) - namawiam Państwa na krótką wycieczkę do wnętrza smartfona, żeby poznać tajniki umieszczonego w nim aparatu fotograficznego.
Na ogół wiedza typowego użytkownika smartfona sprowadza się do tego, że wie gdzie popatrzeć (żeby wybrać fotografowany obiekt) i gdzie nacisnąć (żeby zrobić zdjęcie). To wszystko! A zasada działania? Ta jest mu obojętna! Jest to zrozumiałe, bo przecież używamy dziś wielu skomplikowanych urządzeń technicznych, których działania z reguły nie rozumiemy. Wystarczy, że umiemy ich użyć.
Ale mimo to zachęcam, żebyśmy teraz - razem - zajrzeli do środka aparatu fotograficznego i przez chwilę zastanowili się nad tym, jak jest on zbudowany i jak działa. Oczywiście zajrzeli teoretycznie, bo absolutnie nie zachęcam do „rozłupania” smartfona!
Pierwszym elementem aparatu jest obiektyw. W smartfonach to jedyna część aparatu, którą widać. Jest to mały otworek przesłonięty szklanym okienkiem. Obok bywa lampa błyskowa lub inny oświetlacz. Czasem otworków jest więcej, gdy smartfon ma więcej niż jeden aparat (dla robienia zdjęć w różnych warunkach). Ale omówimy jeden z nich, bo wszystkie działają tak samo.
Obiektyw jest bardzo ważny. Musi on narysować obraz fotografowanego przedmiotu. Zwykle jest on zbudowany z wielu odpowiednio dobranych soczewek, ale żeby samemu zobaczyć, jak on działa, wystarczy mieć jedną soczewkę. Najlepsza będzie lupa, ale mogą też być silne okulary dla dalekowidza. Ze smartfonem i lupą w ręce wchodzimy do ciemnego pokoju. Włączamy ekran smartfona, a potem między świecącym ekranem i białą pustą ścianą umieszczamy lupę. Przesuwając ją bliżej albo dalej od ściany otrzymujemy na niej obraz święcącego ekranu - ale „do góry nogami”.
Obraz ten można powiększać i zmniejszać, manewrując lupą. Tak samo to działa w aparacie: w jego wnętrzu jest ciemno, a soczewki obiektywu rzutują jasny obraz (na przykład dziecka na plaży) na matrycę CCD, która pełni podobną rolę jak użyta w eksperymencie ściana.
Wspomniana matryca CCD składa się z ogromnej liczby elementów światłoczułych, zamieniających padające światło na ładunek elektryczny. Im więcej światła padnie na taki element - tym większy ładunek zostanie zgromadzony. Taki ładunek elektryczny można następnie szybko i precyzyjnie zmierzyć i zapisać jako wartość cyfrową.
Zajmuje się tym elektronika aparatu. Przedstawiając potem te punkty, w których był zgromadzony duży ładunek, jako jasne kropki na ekranie (albo na papierze), a te, w których ładunek był niewielki (bo dotarło do nich mało światła) - jako kropki ciemniejsze, otrzymuje się obraz w formie czytelnej dla naszego oka. Żeby obraz był kolorowy, jedne elementy matrycy rejestrują tylko światło czerwone (R), drugie zielone (G), a trzecie niebieskie (B). W pamięci smartfona zapisuje się we wszystkich punktach obrazu (tak zwanych pikselach) wartości tych trzech składowych RGB.
Typowy smartfon może zapamiętać kilkaset lub nawet kilka tysięcy cyfrowych obrazów. Można je wysyłać jako MMS albo wprowadzić na zewnątrz, dzięki czemu można je odtworzyć na dużym ekranie lub na papierze. Obrazy takie można też przetwarzać, poprawiając je i ulepszając - ale o tym opowiem innym razem.