Blockdit Logo (Mobile)
บันทึกของฉัน
•
20 มิ.ย. 2019 เวลา 05:51
เคยสงสัยกันมั้ยครับว่า กล้องมือถือที่ใช้กันอยู่ทุกวันนี้ มันทำงานยังไง
เวลาพูดคุยกันถึงเรื่องกล้องโทรศัพท์
มือถือส่วนมากก็จะเป็น กล้องตัวนี้ดี
ภาพสวย คมชัด ซูมได้เยอะ rangeกว้าง อะไรประมาณนี้ ใช่มั้ยครับ
1
แต่ในบทความนี้จะเล่าถึงกระบวนการต่างๆ เบื้องหลังในการเก็บภาพสวยๆมาไว้บนมือถือของเราครับ
ขั้นแรกคือการนำแสงเข้ามาสู่กล้องของเราผ่านเลนส์ในโทรศัพท์ครับ
ซึ่งทำหน้าที่รวมแสงจากวัตถุให้เข้ามาภายในเซนเซอร์รับภาพ
ถ้าเกิดว่าไม่มีเลนส์เนี่ย
ภาพของเราก็จะเบลอ เป็นผลมาจากแสงนั้นตกกระทบตัวเซนเซอร์จากหลายทิศทางมาก ๆ ครับ
บางครั้งในโฆษณาเราจะเห็นภาพที่เค้ากระจายชิ้นส่วนในเครื่องออกมา
แล้วเห็นเลนส์เรียงกันเป็นตับ นั่นคือเลนส์ต่าง ๆ ที่ใช้ในการรวมแสงให้เข้ามาพอดีกับเซนเซอร์นั่นเองครับ
และยังมีระบบโฟกัสอัตโนมัติ ซึ่งจะใช้การขยับเลนส์บางตัวเข้าหรือออกห่างจากเซนเซอร์โดยใช้มอเตอร์ครับ (Auto focus)
ส่วนประกอบในกล้องมือถือ อันนี้ของ sony ครับ
แต่ก่อนที่จะผ่านเลนส์เข้ามา ก็จะต้องผ่านรูรับแสงก่อนครับ ซึ่งเป็นรูธรรมดาๆนี่แหละ
ทำหน้าที่กำหนดปริมาณแสงที่ผ่านเข้ามาในตัวกล้อง
ซึ่งในโทรศัพท์จะถูกกำหนดตายตัวครับว่ามีขนาดเท่าใด เช่น f2.2 , f1.8 , f2.0
พอคุ้นๆใช่มั้ยครับ
จนปัจจุบันนี้ มนุษย์ก็ฉลาดพอที่สามารถ
ทำรูรับแสงแบบปรับได้ คล้ายในกล้องตัวใหญ่เลยล่ะครับ อย่างเช่นใน Samsung galaxy s9 plus เป็นต้น
รูรับแสงปรับขนาดได้ของ Samsung Galaxy S9 Plus
ตอนนี้ก็ถึงเวลาที่แสงจะเดินทางเข้าเซนเซอร์แล้วล่ะครับ แต่ก่อนที่แสงจะกระทบเซนเซอร์ แสงจะต้องผ่านแผ่น
ฟิลเตอร์ที่เรียกว่าเจ้า Bayer filter ก่อนครับ
ทำไมถึงต้องมี Bayer filter ด้วย
ก็ต้องท้าวความกันก่อนว่า ในเซนเซอร์จะมีเม็ดพิกเซลเรียงกันอัดแน่นเต็มไปหมด ซึ่งมีตามจำนวนความละเอียดของกล้อง
กล้องที่บอกว่าละเอียด 12 ล้านพิกเซล ก็จะมีเจ้านี่ 12 ล้านเม็ด อันที่จริงเม็ดพิกเซลพวกนี้มันก็คือไดโอดรับแสงนี่ล่ะครับ
ซึ่งพฤติกรรมทั่วไปของไดโอดพวกนี้ จะรับได้แค่ค่าความสว่างเท่านั้น
มันไม่รู้จักหรอกครับ แม่แสงทั้งหลาย แดง เขียว น้ำเงิน
ดังนั้นจึงต้องมีเจ้า Bayer filter มาแปะข้างหน้าตัวเซนเซอร์อีกที เพื่อกรองให้มีแสงแค่สีเดียวเท่านั้นที่จะตกลงไปบนเม็ดพิกเซล 1 เม็ด
เม็ดพิกเซลนั้นก็จะรับรู้ได้ว่า แสงสีอะไร ความสว่างเท่าไหร่ และส่งข้อมูลไปประมวลผลอีกทีครับ (ถ้านึกภาพไม่ออก ลองเอาแผ่นใสสีแดงมาแปะหน้าไฟฉายดูครับ แสงที่เห็น ก็จะออกแดงๆล้วน)
Bayer filter จะกรองสีอื่นออกจนเหลือแต่แม่แสง แดง เขียว น้ำเงิน
หลายๆคนคงเคยใช้โปรแกรมต่างๆ ที่บางครั้งเวลาเลือกสี จะมีช่องให้ใส่ตัวเลข ซึ่งจะมี อยู่สามช่อง และแต่ละช่องใส่ได้ตั้งแต่ 0 ถึง 255 ใช่มั้ยครับ นั่นล่ะครับ คล้ายๆ กับหลักการของเจ้า Bayer filter เลย เอาค่าความเข้มของแต่ละสีมาผสมกัน ก็จะได้โทนสีต่างๆออกมานั่นเองครับ
ซึ่งจริงๆแล้วไม่ได้มีแค่เทคนิค Bayer filter เทคนิคเดียวนะครับ ยังมีอีกหลายเทคนิคในการเก็บภาพ แต่เทคนิคนี้เป็นที่นิยมมากที่สุด และเป็นพื้นฐานที่ใช้กันเป็นส่วนใหญ่ครับ
โพสต่อไปจะอธิบายเรื่องเซนเซอร์แบบละเอียดขึ้นครับ

ดูเพิ่มเติมในซีรีส์

โฆษณา