หลักการทำงานของกล้องดิจิตอล

หลักการทำงานของกล้องดิจิทัลมีความคล้ายคลึงกับกล้อง 35 มม. ที่ใช้ฟิล์มธรรมดาทั่วไป คือมีเลนส์สำหรับรับแสงที่สะท้อนจากวัตถุ และมีรูปรับแสง (Aperture) ซึ่งสามารถปรับขนาดได้ มีชัตเตอร์สำหรับ
เปิดรับแสงในปริมาณและนานเท่าใด ส่วนความแตกต่างจะอยู่ที่ตัวรับแสงของกล้อง กล้องดิจิทัลใช้ตัวรับแสงที่เรียกว่า CCD (Charge-Couply Device) ทำหน้าที่เป็นตัวรับแสงแทนฟิล์ม และ CCD นี้จะมีทางยาวโฟกัสที่สั้น ทำให้ได้มุมมองของภาพ (Angle of View) แคบ เนื่องจากตัวรับภาพมีขนาดที่เล็กกว่าฟิล์มกล้องดิจิทัลมีการทำงานในขั้นตอนต่าง ๆ ของกล้อง 35 มม. คือ การล้าง อัด ขยาย เอาไว้ในขั้นตอนเดียวกันแบตเตอรี่ที่ใช้ในกล้องดิจิทัลมี 2 แบบคือ แบตเตอรี่ที่ใช้ได้ครั้งเดียว ไม่สามารถนำกลับมาใช้ได้อีก และแบตเตอรรี่ที่นำกลับมาใช้งานได้อีกโดยการชาร์จ กล้องดิจิทัลจึงมีความสิ้นเปลืองพลังงานมากกว่ากล้อง 35 มม. เนื่องจากกล้องดิจิทัลมีส่วนประกอบของการแสดงผลออกมาทางช่องมองภาพแบบ LCD ซึ่งเปรียบได้กับช่องมองภาพของ กล้องแบบธรรมดา และหากเป็นกล้องดิจิทัลรุ่นใหม่ที่มีความละเอียดสูงจะมีช่องมองภาพอยู่ทั้ง 2 แบบ คือ ช่องมองภาพแบบออปติคอลและแบบดิจิทัล การทำงานของกล้องดิจิทัลประกอบด้วยระบบต่าง ๆ ดังนี้

1. ระบบซูมภาพในกล้องดิจิทัล
ระบบการซูมภาพในกล้องดิจิทัลมี 2 ชนิดคือ
1.1 Digital Zoom เป็นการซูมที่มีอยู่ในกล้องทั่ว ๆ ไป ได้ภาพที่มีคุณภาพพอใช้ได้ แต่หากซูมภาพเข้ามามากเกินไปจะทำให้ความคมชัดของภาพลดลง เนื่องจากไม่ได้เป็นการซูมภาพอย่างแท้จริง แต่เป็น เพียงการขยายภาพให้ใหญ่ขึ้นเท่านั้น และการซูมภาพชนิดนี้จะมีระยะโฟกัสที่มีสามารถปรับแต่งได้

1.2 Optical Zoom เป็นการซูมด้วยเลนส์ของกล้อง จะได้ภาพที่คมชัด และภาพไม่เบลอเมื่อซูมภาพเข้ามาในระยะใกล้ การซูมแบบ Opitcal นิยมใช้ในการถ่ายภาพระยะใกล้เพราะจะได้ภาพที่ออกมาชัดเจน มีความคมชัดทุกจุด

2. ตัวรับภาพ CCD และความละเอียดของภาพตัวรับภาพบนกล้องดิจิทัลมี 2 ชนิดคือ CCD (Charge-Couply Device) และ CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) กล้องดิจิทัลในปัจจุบันจะใช้ CCD เป็นส่วนใหญ่ ทำหน้าที่เป็นตัวรับแสงของกล้องและรับรู้ระดับของความสว่างหรือเข้มของแสงเท่านั้น แต่ไม่สามารถรับรู้หรือแยกสีได้ CCD ที่รับรู้สีต่าง ๆ ได้จะต้องวางฟิลเตอร์ลงบนชิป กล้องระดับกลางหรือกล้องที่ใช้ทั่วไปนิยมใช้ฟิลเตอร์ RGB (Red Green Blue) ซึ่งจะวางสลับกันเป็นตารางอย่างเป็นระเบียบ ตัวรับภาพ CCD ที่บันทึกได้นั้นเรียกว่า Bit Depth หรือค่าความชัดลึก กล้องดิจิทัลทั่วไปสามารถบันทึกค่าความลึกได้ที 24 บิต เช่น กล้องที่ใช้ฟิลเตอร์ RGB จะมีค่าความลึกอย่างละ 8 บิต ได้แก่ R=8 บิต G=8 บิต B=8 บิต ก็จะได้ค่าความลึกที่ 24 บิต โดยจะเรียกค่าความละเอียด เช่น 5 ล้านพิกเซล, 4.1 ล้านพิกเซล และ 3.34 ล้านพิกเซล จำนวนพิกเซลที่มากจะหมายถึงความคมชัดของภาพที่จะมีความคมชัดมากขึ้นตามไปด้วย เนื่องจากสามารถบันทึกรายละเอียดของภาพได้มากขึ้น ซึ่งความละเอียดของภาพจะระบุในคู่มือการใช้งานกล้องดิจิทัล หรือตรวจสอบได้จากขนาดของภาพสูงสุดที่กล้องสามารถถ่ายได้ เช่น ภาพที่มีขนาด 2,048 x 1,536 เมื่อคูณขนาดทั้งแนวตั้งและแนวนอนทั้ง 2 เข้าด้วยกันจะได้ความละเอียดเท่ากับ 3,145,728 ซึ่งจะเป็นค่าพิกเซลโดยประมาณ คือมีความละเอียดประมาณ 3 ล้านพิกเซลความละเอียดของภาพจากกล้องดิจิทัลหมายถึงจำนวนพิกเซล (Pixel) ที่อยู่บนตัวรับภาพทั้งหมด ความละเอียดของภาพหรือพิกเซล เป็นการนำจุดที่เป็นสีหลายสีหลาย ๆ จุดมาต่อกันให้ได้เป็นภาพออกมา หากมองโดยทั่วไปจะไม่เห็นความแตกต่างว่าภาพเหล่านั้นมีจุดจำนวนมากต่อกันอยู่ ในทางทฤษฎีเรียกภาพนี้ว่า ภาพแบบ Raster หมายถึงภาพที่นำเอาเม็ดสีจำนวนนับหมื่นนับแสนมาเรียงต่อกันแล้วเกิดเป็นรูป และเมื่อขยายภาพเหล่านั้นออกมาจะพบว่ามีเม็ดสีจำนวนมาก เรียงกันอยู่ ส่วนภาพอีกลักษณะหนึ่งจะเป็นภาพที่เรียกว่า ภาพแบบ Vector ซึ่งจะไม่มีอยู่ภายในกล้องดิจิทัล เพราะเป็นภาพที่เกิดจากการใช้ซอฟต์แวร์และคอมพิวเตอร์สร้างขึ้นมา เมื่อขยายภาพเข้ามาในระยะใกล้ ๆ จะไม่พบอาการแตกของภาพเลย เนื่องจากภาพแบบ Vector เกิดจากการคำนวณทางคณิตศาสตร์ ไม่ได้เกิดจากพิกเซลเหมือนกับภาพแบบ Raster