Díky možnosti zachytit a sdílet vzpomínky pouhými několika dotyky na displeji se fotoaparáty mobilních telefonů staly nezbytnou součástí současných mobilních telefonů. Přemýšleli jste však někdy o tom, jak tyto malé fotoaparáty fungují? V tomto článku se budeme zabývat vnitřním fungováním fotoaparátu mobilního telefonu, včetně mechanismu závěrky, schopnosti zaostřování a celkového výkonu.
Pro pochopení fungování fotoaparátu mobilního telefonu je nezbytné porozumět základním činnostem fotoaparátu. Fotoaparát je v podstatě nástroj pro pořizování a ukládání snímků. K tomu tradiční fotoaparáty obsahují objektivy, závěrky a světlocitlivá média (například film nebo obrazový snímač). Protože však fotoaparáty mobilních telefonů mají být malé a přenosné, byly jejich součásti optimalizovány pro pohodlí a velikost.
Světlo prochází objektivem aplikace fotoaparátu chytrého telefonu při jeho spuštění a pomáhá soustředit dopadající světlo na obrazový snímač. Světlo je obrazovým snímačem, který je běžně snímačem CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) nebo CCD (Charge-Coupled Device), převáděno na elektrické impulsy. Procesor fotoaparátu pak tato data zpracovává a pomocí různých algoritmů zlepšuje kvalitu obrazu a koriguje vyvážení barev.
Nyní si povíme, jak funguje závěrka fotoaparátu chytrého telefonu. Fotoaparáty mobilních telefonů používají elektronickou závěrku na rozdíl od běžných fotoaparátů, které mají fyzickou závěrku, která se otevírá a zavírá. Nespočet malých pixelů citlivých na světlo, které tvoří obrazový snímač, lze jednotlivě zapnout nebo vypnout. Procesor fotoaparátu chytrého telefonu přikáže každému pixelu, aby po stisknutí tlačítka snímání začal zaznamenávat intenzitu světla. Procesor dává pixelům pokyny k ukončení záznamu po uplynutí předem stanovené doby, která se běžně měří v milisekundách. Tím, že tento přístup věrně kopíruje činnost skutečné závěrky, umožňuje fotoaparátu zaznamenávat fotografie nebo videosekvence.
Podívejme se nyní na to, jak fotoaparáty chytrých telefonů zaostřují. Většina současných chytrých telefonů používá mechanismus automatického zaostřování založený na detekci kontrastu nebo fázové detekci. Při použití automatického zaostřování s detekcí kontrastu se po analýze kontrastu obrazu na obrazovém snímači zaostřuje tak dlouho, dokud není dosaženo bodu s nejvyšším kontrastem. Fotoaparát může určit potřebnou úpravu zaostření pomocí automatického zaostřování s fázovou detekcí, které využívá dvojice specifických pixelů na obrazovém snímači k měření rozdílu v časech příchodu světelných paprsků. Vaše snímky a videa budou jasné a ostré díky hladkému fungování těchto mechanismů automatického zaostřování.
Termín „závěrka“ se často používá v přeneseném významu pro tlačítko snímání nebo pro akt pořízení záběru, přestože fotoaparáty mobilních telefonů nemají fyzickou závěrku jako tradiční fotoaparáty. V důsledku toho, když říkáme, že fotoaparát mobilního telefonu má „závěrku“, máme ve skutečnosti na mysli akci pořízení snímku.
Souhrnně lze říci, že fotoaparáty mobilních telefonů pohání kombinace objektivů, obrazových snímačů, procesorů a mechanismů automatického zaostřování. Napodobují činnost fyzické závěrky, kterou známe z běžných fotoaparátů, tím, že k pořizování snímků používají elektronickou závěrku. Způsob, jakým zachycujeme a sdílíme okamžiky, se změnil díky malým rozměrům a praktičnosti fotoaparátů mobilních telefonů, které se staly standardní součástí současných chytrých telefonů.
Snímek je pořizován fotoaparátem, včetně fotoaparátu v mobilním telefonu, pomocí kombinace optiky, elektroniky a obrazových snímačů. K zachycení a vytvoření snímku dochází po stisknutí tlačítka spouště fotoaparátu v mnoha krocích: 1. Světlo přichází do fotoaparátu přes objektiv, který ho nasměruje na obrazový snímač. Na ostrost a čistotu výsledného snímku má velký vliv kalibr a konstrukce objektivu. Obrazový snímač, který je často digitálním snímačem, jako je CMOS nebo CCD, mění přicházející světlo na elektrické impulsy.
2. Obrazový snímač shromažďuje světlo. Světelná citlivost každého pixelu na snímači, který zaznamenává jas dopadajícího světla, je jedinečná. 3. Digitalizace obrazu: Z elektrických impulsů vytvořených obrazovým snímačem se vytvářejí digitální data. Tato data reprezentují informace o jasu a barvě každého pixelu. 4. Zpracování obrazu: Součást fotoaparátu pro zpracování obrazu zkoumá a vylepšuje digitální informace, které zaznamenává obrazový snímač. Ke zlepšení kvality obrazu používá řadu algoritmů, které mění prvky včetně harmonie barev, kontrastu a ostrosti. 5. Ukládání obrazu: Upravená obrazová data se ukládají do interní paměti fotoaparátu nebo na paměťovou kartu. Při použití fotoaparátu mobilního telefonu se snímek často uchovává v paměti telefonu.
Závěrem lze říci, že fotoaparát pořizuje snímek tak, že shromažďuje světlo prostřednictvím objektivu, pomocí obrazového snímače jej mění na digitální data, zpracovává je a ukládá pro pozdější použití.
Závěrka fotoaparátu mobilního telefonu funguje tak, že řídí dobu, po kterou může světlo pronikat do snímače fotoaparátu. Tlačítko spouště mobilního telefonu otevírá závěrku fotoaparátu a umožňuje světlu proniknout do objektivu a dopadnout na snímač, když se ho dotknete. Poté snímač zaznamená dopadající světlo a vytvoří snímek. Po uplynutí předem stanovené doby, která je určena nastavením expozice, se závěrka zavře, aby ukončila expozici a zabránila přístupu dalšího světla na snímač. Podobně jako typická závěrka fotoaparátu je tento postup v mobilních telefonech často řízen elektricky, nikoli mechanicky.