تشابه دوربین مدار بسته و چشم انسان

تشابه دوربین مدار بسته و چشم انسان

چشم شباهت زیادی به یک دوربین دارد. چشم دارای دریچه قابل تنظیم به نام مردمک است که به نور اجازه عبور به درون چشم را می دهد، عدسی چشم نور را برای تشکیل تصویر متمرکز می کند و از سطحی حساس به نام شبکیه برخوردار است که تصویر در آن ظاهر می شود. درون هر یک از چشم های انسان حدود 000 / 000 / 130 سلول  حساس به نور وجود دارد. هنگامی که نور به هر یک از این سلول ها می تابد موجب یک تغییر شیمیایی می شود. این تغییر، تحریکی در بافت شبکیه ایجاد می کند که به موجب آن پیامی از طریق عصب بینایی به بخش بینایی مغزمان ارسال می شود. کره چشم به شکل توپی است که در قسمت جلو کمی تحدب دارد و در وسط آن مردمک قرار دارد که چون به فضای تاریک داخل چشم باز می شود، سیاه به نظر می رسد. نور از مردمک می گذرد و به لنز می رسد. لنز، نور را در پشت کره چشم که محل تشکیل تصویر است متمرکز می کند.

حسگر دوربین نیز عملکردی همچون شبکیه دارد و محلی است که نور از لنز به آن تابیده و عکس را ثبت می کند. حسگر در حقیقت یک مدار مجتمع بسیار حساس در پشت لنز است. مشخصات حسگر از قبیل اندازه، نوع، تعداد پیکسل های مؤثر و غیره، تأثیر بسیار زیادی بر کیفیت عکس دوربین دارد .

تشابه دوربین مدار بسته و چشم انسان

در تمامی دوربین ها از جمله دوربین مدار بسته از لنز و تعدادی سنسور استفاده می شود تا نور وارد آنها شده و با برخورد به سنسور باعث می شود تا تصویر مورد نظر بر روی مانیتور نمایش داده شود. اما به نظر می رسد که چشم انسان هم همین کار را انجام می دهد و باعث می شود تا ما تصاویر را به صورت واضح مشاهده کنیم. چشم ما تصاویر را در روز روشن به خوبی می بیند اما در هنگام گرگ و میش تشخیص دقیق اشیا کمی مشکل می باشد.  اما دوربین ها از نظرهایی با چشم انسان مشابهت دارند؟ برای پاسخ به این سوال تا انتهای مقاله همراه ما باشید.

شباهت دوربین مدار بسته با چشم

برای درک بهتر پاسخ این موضوع ابتدا بیایید مقایسه ای از شباهت ها و تفاوت های مختلف موجود در عملکرد چشم انسان و یک دوربین مدار بسته یا عکاسی داشته باشیم.

شباهت های موجود میان این دو

فوکوس تصویر: لنزهای چشم انسان و دوربین هر دو یک عکس وارونه را بر روی سطح حساس به نور متمرکز می کنند. در مورد دوربین، روی فیلم یا تراشه یک حسگر متمرکز شده است  اما در چشم شما، سطح حساس به نور یا شبکیه، در قسمت داخلی کره چشم شما قرار دارد. در واثع می توان گفت که هر هم در دوربین و هم در چشم انسان، از یک سطح متمرکز برای فوکوس تصویر استفاده می شود که در دوربین این کار توسط سنسور و در چشم انسان توسط شبکیه انجام می گیرد.

تنظیم نور: چشم و دوربین هر دو می توانند مقدار نور ورودی را تنظیم کنند. در دوربین، این کار با کنترل دیافراگم تعبیه شده در لنز شما انجام می شود، در حالی که در چشم شما، با داشتن عنبیه بزرگتر یا کوچکتر انجام می شود. عنبیه در واقع وظیفه دارد با توجه به میزان نور ورودی به چشم کوچک یا بزرگ گردد.

تفاوت های دوربین مدار بسته و چشم انسان

اما اگر چشم انسان با دوربین مدار بسته با هم مشابه می باشند پس دلیل استفاده از دوربین برای بهتر دیده شدن اشیا چیست؟ تفاوت های مهمی در چشم انسان و دوربین وجود دارد که در ادامه به آنها اشاره شده است.

اندازه گیری مطلق در مقابل تصویر ذهنی نور: به زبان ساده، چشم انسان وسیله ای ذهنی است. این بدان معنی است که چشمان شما برای ایجاد تصاویری که درک می کنید با مغز شما هماهنگ است. در واقع چشم شما در حال تنظیم کانون (با خم شدن نور از طریق لنز در کره چشم شما) و تبدیل فوتون ها (نور) به یک فشار الکتریکی است که مغز شما می تواند آن را پردازش کند. از آنجا به بعد، همه چیز به مغز شما مربوط است. مغز به طور مداوم تعادل رنگ خود را با توجه به زمینه روشنایی تنظیم می کند. به عبارت دیگر، چشم ما می داند که چه چیزی باید به عنوان رنگ  قرمز یا سفید یا سیاه و غیره دیده شود.

از طرف دیگر ، یک دوربین دارای یک اندازه گیری مطلق است، یعنی در حال اندازه گیری نوری است که به یک سری سنسور برخورد می کند، اما  سنسور لال بوده و سیگنال های ضبط شده باید متناسب با دمای رنگ نور تنظیم شوند به عنوان مثال با روشن کردن صحنه می توان سنسورها را به کار انداخت.

فوکوس لنز: در دوربین ، لنز از فیلم به فوکوس نزدیک تر می شود. در حالی که در چشمان شما ، شکل لنز تغییر می کند تا فوکوس ایجاد گردد. عضلات چشم شما شکل واقعی لنز را در داخل چشم تغییر می دهند.

حساسیت به نور: دوربین های مدار بسته و انواع دیگر دوربین ها، به طور یکنواخت به نور حساس هستند. در حالی که شبکیه چشم انسان این طور نیست. بنابراین، با توجه به کیفیت تصویر و قدرت گرفتن ، حساسیت چشم های ما در مکان های تاریک بیشتر از یک دوربین معمولی است. در دوربین های مدار بسته برای این که حساسیت به نور را در محیط های تاریک افزایش دهند از نور مادون قرمز استفاده می کنند.

شرایط نوری وجود دارد که دوربین های دیجیتال فعلی نمی توانند به راحتی از آن عکس بگیرند و در این محیط ها عکس ها تار یا در معرض سر و صدای دیجیتال قرار می گیرند. به عنوان مثال، هنگام مشاهده یک تصویر فلورسانس از سلول های زیر میکروسکوپ، تصویری که با چشم می توانید ببینید تقریباً غیرممکن است که برای یک دوربین معمولی مشاهده و ثبت آن امکان پذیر می باشد. دلیل اصلی این امر کم بودن میزان نور ورودی به دوربین (و چشمان شما) است.

چشم انسان به عنوان یک دوربین

بنابراین، به عنوان یک نکته سریع ، بیایید نگاهی بیندازیم که چگونه هر یک از اجزای چشمان شما شبیه به یک دوربین عمل می کند:

  1. قرنیه شما کاملاً شبیه عنصر جلوی لنز است. همراه با عدسی، که در پشت عنبیه قرار دارد، قرنیه چشم نیز از جمله عناصر تمرکز چشم می باشد. قرنیه اشعه های نور کاملاً واگرا را گرفته و آنها را از طریق مردمک چشم خم می کند، این شکاف گرد در قسمت مرکزی عنبیه رنگی قرار می گیرد.
  2. عنبیه و مردمک شما مانند دیافراگم دوربین عمل می کنند. عنبیه عضله ای است که وقتی منقبض می شود ، به جز قسمت کوچکی، تمام لنز را می پوشاند و امکان کنترل قابل تنظیم مقدار نور ورودی به چشم را فراهم می کند تا چشم در محدوده وسیعی از شرایط دید از کم نور تا نور بسیار روشن وجود داشته باشد.
  3. سرانجام ، شبکیه چشم شما یک لایه حسی است که پشت چشم ما را می پوشاند. این عمل بسیار شبیه تراشه حسگر تصویربرداری در دوربین دیجیتال است. شبکیه سلول های عصبی گیرنده نوری بی شماری دارد که به تغییر پرتوهای نور به تکانه های الکتریکی کمک می کند و آنها را از طریق عصب بینایی به مغز می فرستد جایی که در نهایت تصویری (از آنچه می بینیم) دریافت و درک می شود. به دلیل این عملکرد دریافت و درک ، شاید شبکیه مهمترین جزء چشم ما باشد. همانند دوربین، اگر فیلم در چشم بد باشد (به عنوان مثال شبکیه) ، مهم نیست که چقدر استراحت چشم خوب است ، ما تصویر یا عکس با کیفیت خوبی دریافت نخواهیم کرد.

ISO چیست و تلاش برای ردیابی ISO چشم انسان

ISO عددی است که نشانگر حساسیت به نور سنسور تصویربرداری است. گاهی اوقات، این شماره به عنوان شماره ISO  یا به طور معمول سرعت فیلم نیز شناخته می شود. از نظر تاریخی، هرچه عدد ISO کمتر باشد، حساسیت فیلم کاهش می یابد. ISO بالاتر حساسیت بالاتری را به شما می دهد، اما با هزینه بیشتر نویز دیجیتال.

مسئله واقعی چشم انسان این است که، برخلاف سنسورهای فیلم و دوربین، چشمان ما هیچ سطح ISO مشخصی ندارند. با این حال، چشمان ما توانایی زیادی در تنظیم طبیعی سطح نور محیط حتی در شدیدترین شرایط نوری ندارند.

با این حال، چشم انسان حقه بزرگی در آستین دارد و می تواند حساسیت نوری خود را اصلاح کند. بعد از حدود 15 ثانیه در نور کم، بدن ما سطح رودوپسین را در شبکیه چشم ما افزایش می دهد. طی نیم ساعت آینده در نور کم، چشمان ما حساس تر می شوند. در واقع، مطالعات نشان داده است که چشمان ما در شب حدود 600 برابر بیشتر از روز حساس هستند.

همچنین باید توجه داشت که چشم انسان مانند بزرگترین و سریعترین دوربین اتوماتیک موجود است. هر زمان که به مکان مورد نظر نگاه می کنیم چشم (و شبکیه) برای جبران هر چیز دیگری را تغییر می دهد. تمرکز، عنبیه، دامنه پویا همه به طور مداوم تنظیم می شوند تا اطمینان حاصل شود که بینایی ما به اندازه کافی خوب است.

آموزشگاه فن آموزان برگزار کننده دوره های آموزشی از جمله آموزش نصب دوربین مدار بسته می باشد . برای اطلاع از نحوه برگزاری دوره ها با کارشناسان ما تماس بگیرید .


دیدگاه‌ها بسته شده‌اند.

پیام به پشتیبان