ഡിജിറ്റല്‍ ക്യാമറ - പുതിയ ലോകത്തിന്റെ കാഴ്ചകള്‍


ഡിജിറ്റല്‍ ക്യാമറകളുടെ അത്ഭുതലോകം



കംമ്പ്യൂട്ടറുകളുടെ വരവോടെ അത്ഭുതകരമായ മാറ്റങ്ങള്‍ സംഭവിച്ച നിരവധി ഉപകരണങ്ങള്‍ നമുക്ക് ചുറ്റുമുണ്ട്. അതിലൊന്നാണ് ക്യാമറകള്‍. രാസപ്രവര്‍ത്തനത്തിലൂടെ ചിത്രങ്ങള്‍ രേഖപ്പെടുത്തിയിരുന്ന കാലഘട്ടത്തില്‍ നിന്നും കംമ്പ്യൂട്ടറിന്റെ ഓര്‍മ്മകേന്ദ്രങ്ങളില്‍ ചിത്രങ്ങള്‍ രേഖപ്പെടുത്തുന്ന ഡിജിറ്റല്‍ ക്യാമറകളുടെ ലോകത്തേക്കുള്ള മാറ്റത്തിന് അധികകാലം വേണ്ടി വന്നില്ല. ഇന്ന് ക്യാമറകളുടെ രൂപവും രീതിയും എല്ലാം മാറ്റപ്പെട്ടു കഴിഞ്ഞിരിക്കുന്നു. മൊബൈല്‍ഫോണിലും എന്തിന് പേനകളില്‍ പോലും ക്യാമറകള്‍ സ്ഥാനം പിടിച്ച് കഴിഞ്ഞിരിക്കുന്നു. ഇരുപത്തൊന്നാം നൂറ്റാണ്ടിലെ ഭൂരിഭാഗം ക്യാമറകളും ഇന്ന് ഡിജിറ്റലായിക്കഴിഞ്ഞിരിക്കുന്നു.

ചിത്രങ്ങളെ ഡിജിറ്റല്‍ രൂപത്തില്‍ ശേഖരിക്കുന്ന ക്യാമറകളാണ് ഡിജിറ്റല്‍ ക്യാമറകള്‍. പക്ഷേ ദൃശ്യങ്ങളുടെ പ്രതിബിംബങ്ങള്‍ രൂപീകരിക്കുന്ന പ്രകൃയയില്‍ ഇന്നും മാറ്റമൊന്നുമില്ല. അവിടെ ലെന്‍സുകളും ഷട്ടറുകളും എല്ലാം അതേ പടി തന്നെ നിലനില്‍ക്കുന്നു. മാറ്റം വന്നിരിക്കുന്നത് ചിത്രത്തെ രേഖപ്പെടുത്തുന്ന രീതിയില്‍ മാത്രം. ക്യാമറയ്ക്കുള്ളിലെ മെമ്മറി കാര്‍ഡുകളിലാണ് നിശ്ചലചിത്രങ്ങളും ചലച്ചിത്രങ്ങളും എല്ലാം ശേഖരിക്കുന്നത്. പഴയ ഫിലിം ക്യാമറകളില്‍ നിന്ന് വ്യത്യസ്ഥമായി തുടര്‍ച്ചയായി ആയിരക്കണക്കിന് ഫോട്ടോകള്‍ വരെ എടുക്കുവാനുള്ള കഴിവ് ഡിജിറ്റല്‍ ക്യാമറകള്‍ക്കുണ്ട്. പരീക്ഷണാടിസ്ഥാനത്തില്‍ 1975 ലാണ് ഡിജിറ്റല്‍ ക്യാമറയുപയോഗിച്ച് ആദ്യചിത്രം രേഖപ്പെടുത്തിയത് എങ്കിലും പൂര്‍ണ്ണമായ ഒരു ഡിജിറ്റല്‍ ക്യാമറ പുറത്തിറങ്ങിയത് 1988 ലാണ്. ആദ്യകാലത്ത് ഉയര്‍ന്ന വിലയുണ്ടായിരുന്ന ഡിജിറ്റല്‍ ക്യാമറകള്‍ വര്‍ഷങ്ങള്‍ കഴിഞ്ഞതോടെ വിലകുറയുകയും സാധാരണക്കാര്‍ക്ക് പ്രാപ്യമാവുന്ന വിലയിലേക്ക് എത്തിച്ചേരുകയും ചെയ്തിരിക്കുന്നു.

പിക്സലുകളാണ് ഡിജിറ്റല്‍ ചിത്രങ്ങളുടെ അടിസ്ഥാനം. ഇത്തരം പിക്സലുകളുടെ കൂട്ടായ്മയിലൂടെയാണ് ചിത്രങ്ങള്‍ രൂപപ്പെടുന്നത്. ഡിജിറ്റല്‍ ക്യാമറയില്‍ വിവരങ്ങള്‍ സൂക്ഷിക്കുന്നത് ഡിജിറ്റല്‍ രൂപത്തിലാണ്. അതായത് 0 അല്ലെങ്കില്‍ 1 എന്നീ അവസ്ഥകളില്‍. ഓരോ പിക്സലുകളേയും 0 ത്തിന്റേയും 1 ന്റേയും ശ്രംഗലയായി മാറ്റിയാണ് സൂക്ഷിക്കുന്നത്. പ്രകാശത്തെ ഇലക്ട്രോണിക്ക് സിഗ്നലായി മാറ്റുന്ന സെമികണ്ടക്ടര്‍ ചിപ്പുകളുടേയും  മറ്റ് ഉപകരണങ്ങളുടേയും സഹായത്തോടെയാണ്  ഇത് സാധ്യമാക്കുന്നത്.   
 

(ക്യാമറയിലെ സി.സി.ഡി)
പ്രകാശത്തെ ഇലക്ട്രോണിക്ക് സിഗ്നലുകളാക്കി മാറ്റാന്‍ രണ്ടു തരം സംവിധാനങ്ങളാണ് ഇന്ന് ഉപയോഗിക്കുന്നത്.  സി.സി.ഡി (CCD) എന്ന ചാര്‍ജ് കപ്പിള്‍ഡ് ഡിവൈസും  സി-മോസ്-സെന്‍സര്‍ (CMOS-sensor) എന്ന കോംപ്ലിമെന്ററി മെറ്റല്‍ ഓക്സൈഡ് സെമികണ്‍ണ്ടക്ടറും. സി-മോസ് സെന്‍സറിനെ ആക്റ്റീവ് പിക്സല്‍ സെന്‍സര്‍  എന്നും വിളിക്കാറുണ്ട്.  പ്രകാശത്തെ ഇലക്ട്രോണിക്ക് സിഗ്നലുകളാക്കി മാറ്റുകയാണ്  സി-മോസ്സ് സംവേദിനിയും സി.സി.ഡിയും ചെയ്യുന്നത്. സോളാര്‍ സെല്‍ പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്ന രീതിയോട് ഇവയുടെ പ്രവര്‍ത്തനത്തെ ഉപമിക്കാവുന്നതാണ്.  അതിസൂഷ്മങ്ങളായ നിരവധി സോളാര്‍ സെല്ലുകളുടെ ഒരു കൂട്ടമാണ് സി.സി.ഡിയും സി.മോസിലും ഉണ്ടാവുക എന്ന് ലളിതമായി പറയാം. എന്നാല്‍ യഥാര്‍ത്ഥ പ്രവര്‍ത്തനത്തില്‍ ചില വ്യത്യാസങ്ങളൊക്കെ ഉണ്ട് എന്ന് മാത്രം.  നിരയായും വരിയായും ഒരു മെട്രിക്സ് രൂപത്തിലാണ് ഈ ഇലക്ട്രോണിക്ക് പ്രകാശസംവേദിനികള്‍ നിരത്തിയിരിക്കുന്നത്. ഓരോ പ്രകാശസംവേദിനിയും ഒരു പിക്സലായിട്ടാണ് പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്നത്. സി.സി.ഡിയും സി-മോസും തമ്മിലുള്ള പ്രധാനപ്പെട്ട ഒരു വ്യത്യാസം പ്രകാശസംവേദിനികള്‍ നിര്‍മ്മിക്കുന്ന ഇലക്ട്രിക്ക് സിഗ്നലുകളെ വായിക്കുന്ന രീതിയിലാണ്. ചാര്‍ജ് കപ്പിള്‍ഡ് ഡിവൈസ് എന്ന സി.സി.ഡിയുടെ മെട്രിക്സില്‍ നിര്‍മ്മിക്കപ്പെടുന്ന ഇലക്ട്രോണിക്ക് ചാര്‍ജ്ജുകളെ മെട്രിക്സിന്റെ ഒരു മൂലയില്‍ നിന്നുമാണ് വായിച്ചെടുക്കുന്നത്. ഒന്നിനു പുറകേ ഒന്നായി ഓരോ പ്രകാശസംവേദിനിയിലും സൃഷ്ടിക്കപ്പെടുന്ന ചാര്‍ജ്ജ് ഇവിടെ ഒഴുകിയെത്തും. ഇത് അനലോഗ് സിഗ്നലുകള്‍ ആയിരിക്കും. ഈ അനലോഗ് സിഗ്നലുകളെ ഡിജിറ്റല്‍ സിഗ്നലുകളാക്കി മാറ്റാനുള്ള അനലോഗ് ടു ഡിജിറ്റല്‍ കണവെര്‍ട്ടര്‍ ഇതിനോടൊപ്പം ഘടിപ്പിച്ചിരിക്കും. ഇത് ഓരോ പിക്സല്‍ സിഗ്നലുകളേയും അതിനനുസരിച്ചുള്ള ഡിജിറ്റല്‍ സിഗ്നല്‍ ആക്കി മാറ്റുന്നു.       
സി-മോസ് ഉപകരണത്തിന്റെ പിക്സല്‍ വായന രീതി അല്പം വ്യത്യസ്ഥമാണ്. ഫോട്ടോഡയോഡുകളും അതില്‍ ഘടിപ്പിച്ചിരിക്കുന്ന ട്രാന്‍സിസ്റ്ടേയും ഒരു മെട്രിക്സ് ആണ് സി-മോസ് ഉപകരണത്തില്‍ ഉണ്ടാവുക. ഈ ഓരോ ട്രാന്‍സിസ്റ്ററും പിക്സലില്‍ ഉണ്ടാവുന്ന സിഗ്നലിന്റെ ശക്തികൂട്ടാനും ഉപകരിക്കുന്നു. ഇങ്ങിനെ ഉള്ള സിഗ്നലുകളെ സാധാരണ വയറുകളുടെ ഒരു ശ്രംഗല ഉപയോഗിച്ച് വായിച്ചെടുക്കുന്നു. രണ്ട് ഉപകരണങ്ങള്‍ക്കും അതിന്റേതായ മേന്മകളും ദൂഷ്യങ്ങളും ഉണ്ട്. സി.സി.ഡി വളരെ ഉയര്‍ന്ന വ്യക്തതയുള്ള ചിത്രങ്ങള്‍ നിര്‍മ്മിക്കാന്‍ ഉപയോഗപ്പെടുത്തുന്നു. പക്ഷേ സി-മോസ് സെന്‍സറുകളെ അപേക്ഷിച്ച് വൈദ്യുതഉപഭോഗം വളരെയധികം കൂടുതലാണ് സി.സി.ഡിക്ക്.   

ഫോട്ടോസൈറ്റുകള്‍ എന്നറിയപ്പെടുന്ന പ്രകാശസംവേദിനികള്‍ ഒന്നും തന്നെ നിറത്തെ തിരിച്ചറിയാന്‍ കഴിയുന്നവയല്ല. നിറമുള്ള ചിത്രങ്ങള്‍ക്കായി മറ്റൊരു രീതിയാണ് പ്രയോജനപ്പെടുത്തുന്നത്. ഓരോ പ്രകാശസംവേദിനിയിലും പതിക്കുന്ന പ്രകാശത്തിന്റെ തീവ്രതമാത്രമാണ് ഇതിന് അളക്കാന്‍ കഴിയുന്നത്. കളര്‍ഫില്‍ട്ടറുകള്‍ ഉപയോഗിച്ചാണ് നിറമുള്ള ചിത്രങ്ങളെ പകര്‍ത്തുന്നത്. പ്രാഥമികനിറങ്ങളിലുള്ള മൂന്ന്  ഫില്‍ട്ടറുകളാണ് ഇതിനായി ഉപയോഗിക്കുന്നത്.

ഓരോ പിക്സലിനും മൂന്ന് പ്രകാശസംവേദിനികള്‍ ഉപയോഗിക്കുന്ന രീതിയാണ് കൂടുതല്‍ കാര്യക്ഷമം. ഓരോ പ്രകാശസംവേദിനിയും പ്രാഥമികവര്‍ണ്ണങ്ങള്‍ കൊണ്ടുള്ള ഫില്‍ട്ടറുകള്‍ കൊണ്ട് പൊതിഞ്ഞിരിക്കും. ഏതു നിറമാണോ വരുന്നത് ആ നിറത്താല്‍ പൊതിഞ്ഞിരിക്കുന്ന പ്രകാശസംവേദിനി മാത്രം സിഗ്നല്‍ സൃഷ്ടിക്കുന്നു. വളരെ മികച്ച ചിത്രങ്ങള്‍ ലഭിക്കുമെങ്കിലും ചിലവേറിയ രീതിയാണിത്.  ചിലവ് കുറയ്ക്കാന്‍ മറ്റൊരു മാര്‍ഗ്ഗം അവലംബിക്കാറുണ്ട്. വളരെ പെട്ടെന്ന് ഒരു ദൃശ്യത്തിന്റെ മൂന്ന് ചിത്രങ്ങള്‍ എടുക്കുക. ഓരോ ചിത്രവും ഓരോ നിറത്തിലുള്ള ഫില്‍ട്ടറുകള്‍ ഉപയോഗിച്ചായിരിക്കും എടുക്കുന്നത്. ഒരു ഫില്‍ട്ടര്‍ ഉപയോഗിച്ച് ഒരു ചിത്രം റെക്കോര്‍ഡ് ചെയ്ത് കഴിയുന്നതോടെ അടുത്ത ഫില്‍ട്ടര്‍ പ്രകാശസംവേദിനികള്‍ക്ക് മുകളില്‍ എത്തിയിട്ടുണ്ടാകും. അതിവേഗത്തില്‍ മൂന്ന് ഫില്‍ട്ടറുകളും മാറ്റാനുള്ള സംവിധാനം ഇത്തരം ക്യാമറകളിലെ പ്രകാശസംവേദിനികളില്‍ ഉണ്ടായിരിക്കും. മൂന്ന് ചിത്രങ്ങളും സംയോജിപ്പിച്ച് ഒറ്റച്ചിത്രമാക്കി മാറ്റുന്നതോടെ പൂര്‍ണ്ണനിറമുള്ള ചിത്രം ലഭ്യമാകുന്നു.   
(ഡിജിറ്റല്‍ ക്യാമറയുടെ ഭാഗങ്ങള്‍)
റെസലൂഷന്‍ എന്നത് ഡിജിറ്റല്‍ ക്യാമറകളുടെ മികവിനെ കാണിക്കുന്ന ഒരു വാക്കാണ്. എത്ര പിക്സലുകള്‍ ഉണ്ട് എന്നതാണ് റെസലൂഷന്‍ സൂചിപ്പിക്കുന്നത്. 2x2 റെസലൂഷന്‍ എന്ന് പറഞ്ഞാല്‍ രണ്ട് പിക്സല്‍ നിരയായും രണ്ട് പിക്സല്‍ വരിയായും ഉള്ളത് എന്നര്‍ത്ഥം. അതായത് വെറും നാല് പിക്സല്‍ മാത്രം. ഇന്ന് ലഭിക്കുന്ന ഏറ്റവും റെസലൂഷന്‍ കുറഞ്ഞ ക്യാമറ പോലും 640x480 പിക്സലുകള്‍ റസലൂഷന്‍ ഉണ്ടാകും. അതായത് 307200 പിക്സലുകള്‍ ആ ചിത്രത്തില്‍ ഉണ്ടാകും. പത്ത് ലക്ഷം പിക്സലുകള്‍ റസലൂഷന്‍ ഉള്ള ക്യാമറകളാണ് 1MP ക്യാമറകള്‍. ക്യാമറ നിര്‍മ്മിക്കുന്ന കമ്പനികള്‍ എല്ലാം തന്നെ അതിന്റെ റെസല്യൂഷന്‍ കൂട്ടാനുള്ള മത്സരത്തിലാണിന്ന്. 10 മെഗാ പിക്സല്‍ റസല്യൂഷനുള്ള ക്യാമറകള്‍ ഇന്ന് സാധാരണമായിക്കഴിഞ്ഞിരിക്കുന്നു. കൂടുതല്‍ കൂടുതല്‍ മികവേറിയ ക്യാമറകള്‍ക്കായി നമുക്ക് കാത്തിരിക്കാം..

Comments