تنظیمات دوربین دیجیتال در فتوگرامتری : قسمت اول-اجزا و ساختار دوربین

آخرین بروزرسانی: 28, فروردین, 1402

شناخت ساختار دوربین در فتوگرامتری

دوستان من از آنجایی که شما قرار است یک کار فتوگرامتری انجام بدید و به عنوان یک فتوگرامتریست کسب کار خودتون رو رونق بدید طبیعتاً باید با ابزار اندازه‌گیری جدیدی که ما نقشه­ بردارها جدیداً داریم از اون استفاده می­کنیم آشنا بشید و این ابزار دوربین عکاسی دیجیتال است.

طبیعتاً دوستانی که قبل از این در حوزه فتوگرامتری فعالیت می‌کردند تا حدودی با ساختار تصاویر دیجیتال آشنا هستند اینکه تصویر دیجیتال چه هست؟ چه ویژگی‌هایی داره و دستگاه یا ابزاری که این تصویر دیجیتال رو داره برای ما اخذ میکنه از چه پارامترهایی تشکیل شده. اما عزیزان و دوستانی که جدیداً قصد ورود به بحث فتوگرامتری رو دارند شاید با ساختار و نحوه اخذ تصویر و ثبت تصویر آشنا نباشند. اینکه اصلاً تصویر از کجا میاد؟ یک تصویر خوب چه ویژگی‌هایی داره؟ و ما چه نکاتی رو در بحث تصویربرداری باید رعایت کنیم؟

همانطور که می­دونید دوستانه من در بحث اندازه‌گیری ما با ابزارهای مختلفی سرو کار داریم از یک متر ساده گرفته تا ابزاری مثل توتال استیشن تا دیگر ابزارها که در بحث فتوگرامتری ما از یک دوربین دیجیتال به عنوان ابزار اندازه گیری داریم استفاده می‌کنیم. در این حوزه هر کدام از این ابزارها خطاهای سیستماتیکی رو می­توانند برای ما ایجاد کنند که با شناسایی و رفع این خطاها شما می­تونید از اون ابزار اندازه ­گیری حداکثر استفاده رو ببرید.

اهمیت شناخت ساختار دوربین

نکته‌ای که وجود داره در این قسمت این است که دوستان من اگر قرار باشه شما یک تصویر معمولی اخذ کنید تنظیمات دوربین را بر روی حالت اتوماتیک می­گذارید مثل عکسبرداری که از طریق موبایل انجام می­دهید و یا عکاسی­های معمولی که با دوربین­های دیجیتال انجام بدید تنظیمات دوربین روی حالت اتوماتیک قرار می‌دهید که تمامی این پارامترها را یعنی پارامتر میزان بازشدگی دیافراگم، سرعت شاتر یا حساسیت سنسور همه این‌ها را خود دوربین بر حسب نور منطقه تنظیم کنه و به صورت اتوماتیک تصویر برای شما ثبت و ضبط بشه.

اگر قصد دارید به صورت حرفه ­ای کار کنید این قضیه امکان‌پذیر نیست و شما ناگزیر هستید که ویژگی­های مربوط به هر کدام از این قطعات را به خوبی درک کنید و پارامترهای مربوط به آنها را برای اخذ یک تصویر با کیفیت به‌ خوبی تنظیم کنید.

دوستان عزیز بحث تصویربرداری هوایی جهت تولید نقشه یک بحث حرفه ­ای هست یعنی شما با یک عکاسی معمولی روبرو نیستید به این دلیل که پرنده شما داره با سرعت بالا در حدود ۷ الی ۸ متر بر ثانیه حرکت میکنه و علاوه بر این فضای محیطی شما نورش در حال تغییر است یک روز هوا کاملا آفتابی و نور مناسبی رو دارید یک روز هوا نیمه ­ابری هست و در یک روز هوا ابری است و شرایط جوی مختلفی را شما شاهد هستید و با آن دست و پنجه نرم می‌کنید.

به همین خاطر اگر در تمامی این موارد تنظیمات مربوط به دوربین عکاسی را در حالت اتوماتیک قرار بدید طبیعتاً فقط وقتی که نور شما به اندازه کافی باشه به نسبت تصاویر قابل قبولی را می­توانید اخذ کنید که این مورد به ندرت هم پیدا میشه و زمانی که به هر دلیلی نور منطقه شما کم باشه طبیعتاً این نقش شما هست که اینجا به عنوان یک فتوگرامتریست باید وجود داشته باشید و تنظیمات مربوط به دوربین تصویربرداری را بخوبی انجام بدید که بتونید یک تصویر قابل قبولی از نظر هندسی و از نظر رادیومتریکی اخذ کنید.

پس ما با تصویربرداری اتوماتیک کاری نداریم پس به همین خاطر قرار است شما یک تصویربرداری منوال یا دستی انجام بدید پارامترهای مربوط به تصویربرداری رو خود شما تنظیم کنید که بتوانید یک تصویر با کیفیت و حرفه‌ای را بگیرید.

در بحث فتوگرامتری هم به همین صورت هست طبیعت شما باید ساختار یک دوربین تصویربرداری رو به خوبی بشناسید و بدونید که ویژگی ­های یک تصویر مناسب چی هست؟ چه مواردی رو شما باید در حین تصویربرداری رعایت کنید تا بتونید یک تصویر ثبت کنید که هم از نظر هندسی قابل قبول باشه هم از نظر رادیومتریکی یا همون وضوح تصویر و هم از دیگر مباحثی که طی این مطالبی که در ادامه خدمت شما ارائه خواهم کرد در موردشون با شما صحبت می‌کنم.

ساختار دوربین

خوب بریم سراغ اصل مطلب ببینیم یک تصویر چه مسیری رو طی میکنه یا بهتر بگم یک نور چه مسیری رو طی میکنه تا به صفحه حساس به نور برخورد میکنه و تصویر رو برای ما تشکیل میده.

یک دوربین تصویربرداری از اجزای مختلفی تشکیل شده برای مثال قسمت­ هایی را داریم ما به عنوان لنز یا مجموعه عدسی­ها، دیافراگم یا تیغه­ هایی که میزان نور ورودی را کنترل می‌کنند. بعد از اون بحثی را داریم به عنوان شاتر و بعد از این که نور از شاتر عبور میکنه می‌رسیم به یک قطعه ای به اسم سنسور و موارد مربوط به سنسور رو توضیح خواهیم داد.

توی این مطلب بنده به صورت کلی این موارد را خدمت شما توضیح میدم و در مطالب بعدی به صورت مفصل‌تر در رابطه با کارایی هر کدام از این قطعات و قسمت­ها با شما صحبت خواهم کرد.

ببینید دوستان عزیز زمانی که قرار هست یک تصویر ثبت بشه نوری از آن جسم که در دید دوربین ما وجود داره به خط مستقیم سیر میکنه و میاد به عدسی­ها یا لنز دوربین ما برخورد میکنه. بعد از اون لنز میاد مجموعه اشعه­ هایی که به سطح عدسی برخورد کرده را در یک نقطه جمع میکنه که ما به اون نقطه همگرایی مجموعه شعاع­ های نوری میگیم و از آن فاصله تا سطح سنسور را ما بهش فاصله کانونی میگیم.

پس چی شد؟ دسته اشعه ­هایی از بیرون داره میاد به عدسی دوربین ما میرسه وظیفه عدسی­هایی که در داخل لنز قرار داره این هست که این شعاع­ های نوری را همگرا کنند در یک نقطه. این نقطه در بعضی مواقع در انتهای مجموعه عدسی­ها وجود دارد و در بعضی مواقع در میانه عدسی­ها وجود دارد که به سیستم لنز دوربین شما بستگی داره. به فاصله این نقطه تا سنسور دوربین شما فاصله کانونی گفته میشه.

این وسط ببینیم چه اتفاقی می­افته: وقتی مجموعه‌ شعاع­های نوری دارند میان و از عدسی­ها عبور می­کنند با شکست­های مختلف روبرو میشن. طبیعتاً هر چقدر کیفیت لنز ما بالاتر باشه و هر چقدر تعداد عدسی­ها کمتر باشه در این مسیر وضوح تصویر ما هم بالاتر میره.

پس نکات خاصی را در رابطه با انتخاب لنز من باید خدمت شما توضیح بدم تا اینکه شما آگاه باشید اگر قصد دارید که کار فتوگرامتری انجام بدید چه در بحث پهباد و چه در بحث فتوگرامتری برد کوتاه از چه لنزی بهتر هست استفاده کنید. البته این نکته را مد نظر داشته باشید در برخی از پرنده­ ها مثل پرنده فانتوم ۴ پرو ما ناگزیر به استفاده از همون لنزی هستیم که بر روی پرنده قرار داره و امکان تعویض اون وجود نداره.

بعد از اینکه شعاع­ های نوری از مجموعه عدسی­ها عبور کردند به یک روزنه کوچک می­رسند که این روزنه به وسیله تیغه ­هایی که ما به اون تیغه­ های دیافراگم میگیم میزان نور کم و زیاد میشه. این تیغه ­ها با تغییر وضعیت خودشان می­توانند روزنه را برای ما کوچک و بزرگ کنند. که با کوچک و بزرگ شدن این روزنه میزان نور ورودی به داخل بادی دوربین کم و زیاد میشه.

دقت داشته باشید در دوربین­های دیجیتال ما معمولاً دو قسمت کلی داریم یک قسمت مربوط به لنز میشه و یک قسمت هم مربوط به بادی دوربین میشه که اگر دقت کرده باشید در دوربین‌های حرفه‌ای لنز قابلیت جدا شدن از بادی رو داره و شما میتونید لنزهای مختلفی را بر روی بادی نصب کنید.

اما نکته اینجاست در قسمت لنز مجموعه عدسی­ها قرار دارند و در انتهای لنز دریچه روزنه­ ای وجود داره به اسم اپرچر که به اون روزنه اپرچر گفته میشه که با تیغه­ هایی به اسم دیافراگم این میزان اپرچر یا میزان نور ورودی کم و زیاد میشه که بحث مفصل و کاملی رو من ان­شالله در مطالب بعدی در این رابطه خدمت شما ارائه خواهم داد.

اما بعد از این که نور از این دیافراگم عبور میکنه وارد بادی دوربین میشه توی این قسمت چه اتفاق میافته؟ اگر این رو بخواد بیاد و مستقیم به سنسور برخورد کنه طبیعتاً نور زیادی وارد بادی دوربین میشه نور زیادی به سنسور میرسه و مدت زمان زیادی این نور به سنسور برخورد میکنه یا سنسور شما میسوزه و یا اینکه تصویر شما کاملاً روشن میشه و به رنگ سفید در می­آید.

به همین خاطر یک دریچه باید در جلوی سنسور شما وجود داشته باشه که ما به این دریچه که شامل یک پرده ­هایی هست دریچه شاتر میگیم. تیغه ­ها یا پره ­هایی که این شاتر داره در کسری از ثانیه باز و بسته می­شوند و نور که از عدسی­ها و از دیافراگم عبور کرده میاد و برای یک مدت زمان کوتاهی در حد یک ثانیه و یا کسری از ثانیه به سنسور ما برخورد می­کنه و بعد از اون سنسور این مجموعه نورها را ذخیره می­کنه و اونها رو طی پروسس­هایی به تصاویر jpg یا تصاویر مرئی که ما هر روز با آنها سر و کار داریم تبدیل میکنه.

پس دوستان من این روندی بود که یک مجموعه اشعه‌های نوری طی می‌کردند تا از سطح آبجکت بیان و به سطح سنسور ما برسند و یک تصویری را برای ما تشکیل بدهند که در تمامی این مراحلی که این نور باید مسیر خودش رو طی کنه ما قطعات مختلفی رو داریم که هر کدوم از این قطعات باید به صورت حرفه­ای، به صورت دقیق تنظیم بشه و مجموعه این کارهاست که کمک میکنه که شما به یک تصویر با کیفیت و به یک تصویر دقیق چه از نظر هندسی چه از نظر رادیومتریکی دست پیدا خواهید کرد.

این مواردی که خدمتتون عرض کردم هم در بحث پهپاد فتوگرامتری لازم است شما بدونید و هم در بحث فتوگرامتری برد کوتاه برای مدلسازی از اجسام و اشیا مختلف این مباحث را که شما به خوبی متوجه بشید و درک کنید در تمامی شرایط می­تونید بهترین تصمیم­گیری برای اخذ یک تصویر مناسب انجام بدید. پس خواهشی که ازتون دارم از این مباحث به صورت سرسری عبور نکنید.

در قسمتهای بعدی مفصل در مورد هر کدام از پارامترهای دوربین دیجیتال توضیح خواهیم داد.

برای کسب اطلاعات درباره ی انتخاب و خرید یک لنز مناسب به مقاله ی زیر مراجعه کنید:

تنظیمات دوربین دیجیتال در فتوگرامتری: قسمت دوم-انتخاب یک لنز مناسب