Sitene ekle Facebook'tan bizi takip edin! Twitter'dan bizi takip edin! Anketler Hava Durumu Öğretmenin Pusulası RSS Haber Kaynağı Anasayfa Foto Galeri Video Galeri Güncel Eğitim'de Ara Youtube e-Bordro Güncel Eğitim Araç Çubuğunu indir Gazetelerin ilk sayfasını oku Çocuklar için oyunlar İletişim formu Ekibimiz (Künye) Güncel Eğitim Haberleri Facebook Sayfamızı Beğen!
İzmir Gündem Ekonomi Etkinlik Sanat Eğitim Kadın Sağlık Teknoloji İnternet Spor
 

Dijital Fotoğraf Makinalarının Gelişimi

 
  
 
     
Dijital Fotoğraf Makinalarının Gelişimi

Bu yazı dizisinde sizlere elimden geldiğince Dijital Fotoğraf makinalarının evrimleşmesini ve makinalarda kullanılan temel parçaları anlatarak hayatımıza girmiş olan bu cihazları daha yakından tanıyıp üzerlerindeki teknolojilere daha hakim olmanıza yarayacak bilgileri sunmaya çalışacağım.

Fotoğrafçılığın tarihi 1800'lü yıllara kadar dayansa da  dijital fotoğrafçılık o kadar da eski bir tarihe sahip değil. Daha çok klasik fotoğraf makinelerinin mantığının video kameralardaki çekim teknikleriyle birleşmesinden doğan dijital fotoğraf teknolojisinin ilk adımları 1950'li yıllarda   televizyondan görüntü kaydetmeye yarayan cihazların icadına kadar gider. Bu iki teknoloji birbiri ile bağlantılıdır çünkü televizyon/video kayıt cihazları CCD (Charged Coupled Devie) adı verilen sensörler kullanıyordular ki günümüzde de hala böyle.

1960'lı yıllara gelindiğinde uzay teknolojisindeki gelişmeler dijital fotoğrafçılığa doğru gidilen yolda önemli basamaklardan biri oldu. Bu yıllarda NASA, analog sinyallari dijitale döndürmeyi başardı. Elde edilen bu teknoloji her yeni teknolojide olduğu gibi ilk etapta askeri alanda kullanılmak üzere geliştirilmeye başlandı ve ilk ürünler casus uydularda kullanılmaya başlandı. Herşey bu noktadan sonra hızla değişmeye ve gelişmeye başladı. Askeri alana ayrılan korkunç bütceler dijital görüntüleme teknolojisini adeta ışık hızında gelişmesine ve sivil alanda da kullanılacak cihazlarında tasarlanmasına sebeb oldu.

1972 yılında Texas Instruments isimli firma film kullanmayan ilk kameranın patentini aldı.
1981 yılına gelindiğinde ise Sony'nin ürettiği Mavica FD5, son kullanıcıya satılan ilk dijital kayıt cihazı oldu.
1986 yılında Kodak mühendisleri dünyanın ilk Megapiksel sensörünü icad ettiler.
1991 yılında ise Kodak ilk profesyonel dijital fotoğraf makinesini piyasaya sürdü. Nikon F-3 gövde  üzerine 1.3 Megapiksel  çözünürlüklü bir dijital fotoğraf sensör yerleştirerek yapılan bu yeni dijital fotoğraf makinesi  tarihteki yerini aldı.

İlk üretilen modeller hantal, büyük ve yavaş olsa da günümüz dijital fotoğraf makineleri saniyede 10-12 kare   çekebilen, 20 Megapiksel çözünürlüğün üzerinde çözünürlüklere  sahip ve hatta kablosuz ağlara bile bağlanabilir hale geldiler.

Bu günkü konumuz Dijital Fotoğraf Makinalarındaki Sensörler.

Yukarıda kısa tarihini anlattığım Dijital sensörlerin icadı oldukça eskiye dayansa da hayatımıza giriş tarihleri o kadar da eski değil (dijital fotoğraf makinelerinin sayesinde olmuştur.)Kabaca tanımlamak gerekirse filmli fotoğraf makinelerinde film ne ise dijital fotoğraf makinelerinde de sensör (tek başına tam olarak karşılamasa da) o görevi görmektedir. Bu elektronik parçaların temel görevi üzerlerine düşen görüntüyü ya da daha net bir ifadeyle ışığı elektronik sinyallere dönüştürmektir.
Dijital sensörler ilk başlarda oldukça düşük çözünürlükteydi.Her teknoloji firması kendi teknolojisi geliştirme peşinde koştuğundan bir standart yoktu daha sonra karşımıza 2 tip sensör çıktı

CMOS sensörler


1963 yılında Fairchild Semiconductor şirketinde çalışan Frank Wanlass tarafından keşfedilen Complementary Metal Oxide Semiconductor yani CMOS sensörler de temelde CCD'ler gibi ışığı elektronik sinyallere dönüştürürler. Bu sensörler yüzlerce transistörden oluşmaktadır. Ve her bir piksel ayrı bir transistör tarafından meydana getirilmektedir.
CMOS sensörlerin yıllardır fotoğraf makineleri dışındaki cihazlarda da yaygın olarak kullanılıyor olması (örneğin birçok bilgisayar işlemcisinin üzerinde milyonlarca CMOS çip bulunur) fiyatlarının ucuz olmasına sebep olmaktadır. Bu yaygın kullanım sayesinde uygun fiyatlara üretimi mümkün olan CMOS sensörler özellikle giriş seviyesi dijital fotoğraf makinelerinde sıklıkla tercih edilir.
Ayrıca düşük enerjiye ihtiyaç duymaları, çok yer kaplamamaları gibi etkenler de bu sensörlerin tercih edilmelerinde önemli rol oynamaktadır.

CCD Sensörler

1969 yılında Bell labaratuarlarında Willard Boyle ve George Smith tarafından keşfedilen CCD (Charge-Coupled Device) sensörler zaman içinde geliştirilerek günümüze kadar gelmişlerdir. CCD sensörlerin çalışma prensibi ise ışık kaynağından gelen fotonları yakalamaktır. Bu yakalanan fotonlar fotoelektrik etkileşim sonucu foto elektronları oluştururlar. Bu oluşan fotoelektronlar ‘Cell’ adı verilen hücrelerde toplanır. Hücrelerdeki elektronlar sayılır ve sayısal değeri bulunur.
Sayımın ardından bu değerler koordinatları ile beraber saklanır (ki bu işleme Readout adı verilir). Hammadesi genelde Silicon yarıiletkenler olan CCD sensörler ışığa karşı hassas cihazlardır. Bu hassasiyetleri sayesinde ışığı elektronik sinyallere dönüştürürler ve işlenmek üzere makine üzerindeki işlemcilere gönderirler. İşlemci üzerinde işlenen sinyaller bilgisayar formatının anlayabileceği fotoğraf haline dönüşürler.Tüm bu işlemler inanılmaz bir hızla yapılabilir. Hatta günümüzün gelişmiş fotoğraf makinelerinde görüntü kayit edilmesi için mili saniyeler bile yeterlidir.
CCD sensörlerin değişik şekillerde üretilerek kullanıma sunulmuş versiyonları bulunmaktadır. Bunlardan biri olan One Chip-One Shot teknolojisinde sensör üzerinde RGB (Red-Green-Blue, Kırmızı-Yeşil-Mavi) olmak üzere üç temel renge duyarlı filtreler bulunmaktadır. Bu sayede temel renk  ayrımlı CCD üzerinde yapılır. Bu yöntemle üretilen CCD’ler daha çok giriş seviyesi ürünlerde kullanılır.
Bir diğer yöntem ise One chip, three shot teknolojisidir. Bunda ise sensör üzerine düşun ışık R,G, B olmak üzere 3 parçaya ayrıldıktan sonra (özel bir filtre yardımı ile) pozlanır. Two-chip yöntemi ise RGB filtreye ek olarak parlaklık için de ikinci bir sensör bulunur.
Hangi teknolojiye sahip olursa olsun CCD sensörlerin üretimi pahalıdır,enerjiye diğer sensörlerden daha fazla ihtiyaç duyarlar ve kullanım için oldukça büyük bir alana gereksinimleri vardır (bu yüzden genelde cep telefonlarında CCD sensör tercih edilmez).
Sadece dijital fotoğraf makinelerinde değil astronomi gözlemleri için teleskoplarda da kullanılan CCD sensörler nisbeten daha kaliteli ve net görüntüler verdikleri için daha çok tercih edilirler.

Bu yukarıda anlattığımız kadar yaygın olarak kullanılmasada zaman içinde gelişen bu ikit ip sensörün geliştirilmesi sonucu ortaya çıkan üçünçü bir sensör tip daha vardır.

FOVEON Sensör
;

CMOS ve CCD kadar yaygın olmasada bir diğer sersör teknolojisi ise Foveon’dur. Bu teknolojide aynen filmde olduğu gibi Kırmızı (R), Yeşil (G) ve Mavi (B) renk katmanları bulunur. Ve her katman sadece kendi rengini pozlar.
Bu temel sensör yapılarının yanı sıra bazı firmaların CCD ya da CMOS teknolojisini geliştirerek kullandığı da görülür. Örneğin Canon gelişmiş D-SLR modellerinde kendi geliştirdiği CMOS sensörler kullanmaktadır. Fujifilm ise CCD teknolojisinin değişik bir varyasyonu olan Super CCD sensörler geliştirmiş ve ürünlerine başarı ile uygulamıştır.

Artıları Eksileri


Hangi sensör türüne sahip dijital fotoğarf makinesi kullanırsanız kullanın bazı avantajlara ve dezavantajlara sahip olursunuz:
-CMOS sensörler fazla yer kaplamadıklarından özellikle küçük cihazlarda (cep telefonu gibi) tercih edilirler.
-CMOS sensörler CCD sensörlere göre daha fazla noise yani gürültü oluşturur. Her ne kadar Canon gibi firmaların özel olarak geliştirdiği düşün noise değerine sahip CMOS sensörler bulunsa da genel olarak CMOS’larda noise sorunu vardır.
-CMOS sensörler daha az enerjiyle çalışabilirler. Bu da daha uzun pil ömrü demek olduğundan cep telefonu gibi cihazlarda tercih edilirler.
-CMOS sensörlerde kullanılan algılayıcıların ışığa karşı duyarlılıkları CCD’ler kadar iyi değildir. Bu yüzden aydınlık ortamlarda başarılı sonuçlar verseler de düşük ışık koşullarında CCD sensörlere göre daha kötü sonuçlar verirler.
-CMOS teknolojisi birçok cihazda kullanıldığı için ucuz ve üretimi kolaydır. CCD için aynı şeyi söylemek mümkün değildir.

Hangisi Daha İyi ?


Bu soruya cevap vermek oldukça güç. Çünkü üretilen cihazların kullanım amaçları buna bağlı maliyetler üretilecek olan cihazlarda kullanılacak olan sensör tiplerini belirmekte en büyük etken konumda.

Hangi teknolojiyi kullanırlarsa kullansınlar sensörler dijital fotoğraf makinesi seçimi yapılırken dikkate alınması gereken önemli parçalardan biridir. Her ne kadar tek başına tercih belirleyici bir etken olmas da görüntü kalitesi üzerinde ciddi etkileri olduğu da açıktır. Örneğin genel geçer kural olarak kompakt ürünlerin ezici bir çoğunluğunda CCD sensör kullanılır. Bunun sebebi ise CCD’nin CMOS’a göre nisbeten daha iyi olmasından kaynaklanır. Öte yandan bazı ucuz uzakdoğu ürünlerinde ise CMOS kullanılır. Bunun sebebi ise maliyetinin düşük olmasıdır.

Ancak CMOS’un iyi sonuçlar vermemesi tamamen kötü olduğu anlamına da gelmez.



Haftaya Sensör boyutları bunun fotoğrafa etkisi konusunda buluşmak üzere hoş ve sevgi ile kalın. 

Facebook Twitter


 

Teknoloji Güncel Başlıklar

 

Çok Okunanlar

  •  
  •  
  •  
  • Bugün haber eklenmedi.
  • Son 7 gün haber eklenmedi.
  • Bu ay haber eklenmedi.

Bizi Facebook'tan Takip Edin!

 

Seçtiklerimiz

   

 

 

EGESES Ege'nin Sesi... egeseshaber@gmail.com
RSS | Yönetici | Sitene Ekle | Künye | İletişim