Camera hoạt động như thế nào? Tại sao lại chụp được ảnh?

Ngày nay, những chiếc điện thoại smartphone hay những chiếc camera đã quá quen thuộc với tất cả mọi người rồi.

Đặc biệt là với các bạn trẻ, các bạn Youtuber hay Vlogger. Các trend chụp ảnh, quay video ngắn cũng xuất hiện ngày một nhiều hơn và cũng phong phú hơn với đầy đủ thể loại khác nhau.

Tuy là chụp ảnh nhiều như vậy, thế nhưng có khi nào các bạn thắc mắc là làm thế nào mà máy ảnh có thể chụp lại được khoảnh khắc như thếkhông?

Camera hoạt động như thế nào?

Một chiếc Camera được cấu tạo từ rất nhiều các bộ phận và linh kiện khác nhau. Tuy nhiên, bộ phận quan trọng nhất của một chiếc máy ảnh/ camera đó chính là cảm biến.

Đối với những bạn quan tâm về công nghệ thì chẳng lạ gì với cái cảm biến này nữa rồi. Thế nhưng, cụ thể thì cảm biến là gì và nó hoạt động như thế nào thì không phải ai cũng biết.

Chính vì thế mà chúng ta hãy cùng tìm hiểu về cảm biến trước nhé!

Trước hết, chúng ta cần hiểu rằng, để nhìn thấy được vật thì cần phải có ánh sáng từ vật đó chiếu vào mắt chúng ta, hoặc vật đó được chiếu sáng.

Và camera cũng tương tự như con mắt của chúng ta vậy, muốn chụp được ảnh thì cần có ánh sáng từ vật đó đi vào camera, hay nói chính xác hơn là đi vào cảm biến.

Lúc này cảm biến sẽ xử lý tín hiệu ánh sáng đó và chuyển thành tín hiệu điện. Qua nhiều quá trình xử lý khác nhau, tín hiệu điện sẽ được mã hóa thành mã nhị phân (là các con số 0 và 1). Loại mã mà máy tính, điện thoại… có thể đọc được !

Từ đó, hình ảnh sẽ được hiển thị lên màn hình và lưu trữ vào bộ nhớ/ thẻ nhớ.

Về cơ bản là như thế, tuy nhiên làm thế nào mà cảm biến có thể phân tích được ánh sáng và biến nó thành tín hiệu điện được thì đây lại là cả một vấn đề cần phải bàn đến.

Có thể bạn đã biết, hình ảnh mà chúng ta nhìn thấy được trên điện thoại hay máy tính được cấu tạo từ rất nhiều điểm ảnh (Pixel).

Mỗi điểm ảnh lại mang một màu sắc riêng, và khi ghép chúng lại với nhau chúng ta có được một hình ảnh cực kỳ rõ nét với nhiều màu sắc khác nhau.

Vậy điểm ảnh đó từ đâu mà ra, nhiều hay ít? Câu trả lời là từ cảm biến, hay cụ thể hơn là từ các điểm ảnh có trong cảm biến.

Thực tế, trong cảm biến có rất nhiều điểm ảnh, số điểm ảnh có trong cảm biến đúng bằng với số điểm ảnh hiển thị trên ảnh.

Hiểu đơn giản thì khi cảm biến chụp ảnh, nó sẽ ra lệnh cho tất cả điểm ảnh chụp lại các tín hiệu ánh sáng mà nó nhìn thấy (tác động lên nó). Sau đó, nó sẽ ghép tất cả các điểm ảnh lại với nhau để cho ra một hình ảnh hoàn chỉnh.

Vậy một câu hỏi nữa được đặt ra là làm thế nào để mỗi điểm ảnh lại có thể lưu lại màu sắc và biến nó thành tín hiệu điện?

Để làm được điều đó, mỗi một điểm ảnh lại được cấu tạo từ 4 cái điểm ảnh nhỏ hơn.

Tại sao lại phải chia nhỏ như vậy?

Thì như các bạn biết rồi đấy, mỗi màu sắc đều được tạo nên từ 3 màu cơ bản (là Đỏ, Xanh lá và Xanh dương) hay còn gọi là RGB. Thế nên, muốn lưu lại tín hiệu ánh sáng của mỗi điểm ảnh thì phải ghi lại thông tin của 3 màu cơ bản trên.

Mà một điểm ảnh thì không thể ghi lại cùng lúc 3 màu như vậy được, thế nên cần ít nhất 3 cái, mà để cho vuông (thuận tiện cho việc thiết kế) thì người ta đã làm hẳn 4 cái. Trong đó gồm 1R, 1B và 2G.

Vậy làm thế nào mà mỗi điểm ảnh bé tí kia lại có thể biến tín hiệu ánh sáng thành tín hiệu điện?

Một điểm ảnh lại được cấu tạo từ 2 bộ phận chính là kính lọc ánh sáng và diot quang.

Nhiệm vụ của kính lọc ánh sáng là lọc và phân tích ánh sáng trắng thành các màu khác nhau và biết được mật độ của 3 màu cơ bản. Sau đó, ánh sáng sẽ cho đi đến đi-ốt quang để phân tích và chuyển hóa thành tín hiệu điện.

Nếu như các bạn đã đọc bài viết về Pin mặt trời của mình thì điều này rất dễ hiểu. Đi-ốt quang được cấu tạo từ các tế bào quang điện, khi gặp ánh sáng thì sẽ phát ra các tín hiệu điện.

Và khi ánh sáng có cường độ khác nhau thì tín hiệu điện cũng sẽ có cường độ khác nhau (mạnh hay yếu tùy theo cường độ ánh sáng). Cũng chính vì thế mà ta biết được nơi nào ánh sáng đậm, nơi nào ánh sáng nhạt.

Sau đó, từ tín hiệu điện đậm nhạt thì rất dễ để chuyển thành mã nhị phân.

Và giờ thì dễ rồi, máy tính, hay điện thoại… sẽ đọc được và hiển thị chúng trên màn hình. Khi ghép hàng triệu điểm ảnh nhỏ như vậy lại với nhau thì ta sẽ có 1 bức ảnh sắc nét và hoàn thiện về màu sắc.

Lời kết

Như vậy là các bạn đã hiểu camera hoạt động như thế nào rồi đúng không?

Nếu có bất kỳ vướng mắc gì thì hãy comment ngay phần bình luận bên dưới để chúng ta cùng thảo luận và trao đổi thêm nhé! Chúc các có được những thông tin thú vị khi truy cập Blog !

Đọc thêm:

• Camera ẩn dưới màn hình hoạt động như thế nào?
• Cần lưu ý gì khi sử dụng camera máy tính để học online?
• Công nghệ chống rung nào tốt nhất: OIS, EIS hay là HIS?
• Smartphone có những loại camera gì, camera nào thật sự cần thiết?

CTV: Đinh Tùng – Blogchiasekienthuc.com
Edit by Kiên Nguyễn