平均的なデジタルカメラではどのようなエネルギー変換が発生しますか?
1.光が集まる :カメラのレンズは、撮影されているシーンからの光を集めます。
2.フォーカシング :カメラの焦点調整機構は、入射光がイメージ センサー上に確実に焦点を結ぶようにレンズ要素を調整します。
3.画像キャプチャ :シャッターボタンを押すとカメラのシャッターが開き、イメージセンサーに光が届きます。
4.フォトダイオードの活性化 :イメージ センサーは、光に敏感な数百万個の小さなフォトダイオードで構成されています。光がフォトダイオードに当たると、電荷が生成されます。
5.チャージの蓄積 :各フォトダイオードによって生成された電荷は、露光時間中に蓄積されます。
6.読み出しと増幅 :露光時間の後、蓄積された電荷が各フォトダイオードから読み出されます。これらの信号は増幅されて強度が増加します。
7.アナログ - デジタル変換 (ADC) :増幅されたアナログ信号は、アナログデジタルコンバータ (ADC) を使用してデジタル信号に変換されます。このプロセスでは、信号が離散レベルに量子化され、各フォトダイオードによって捕捉された光強度のデジタル表現が作成されます。
8.画像処理 :デジタル信号はカメラの画像プロセッサーによって処理されます。ノイズリダクション、色補正、シャープネス、ホワイトバランス調整など、さまざまな画像処理アルゴリズムが適用されます。
9.画像ストレージ :処理されたデジタル画像データはカメラのメモリーカードに保存されます。このデータは、カメラのディスプレイで表示したり、コンピュータに転送したり、印刷したりできます。
このプロセス全体を通じて発生する主なエネルギー変換は、フォトダイオードによる光エネルギー (光子) から電気エネルギー (電荷) への変換です。この電荷は増幅され、デジタル化され、処理されてデジタル画像が作成されます。