[marakid]

Bella domanda...

I componenti principali della macchina sono:
- l'ottica
- il sensore, cioé l'elemento che "legge" la luce cosí come é fatta entrare dall'ottica, e la converte in un segnale elettrico
- un convertitore analogico/digitale (ADC) che converte il segnale proveniente dal sensore in numeri, adatti ad una elaborazione digitale
- un processore (per brevitá chiamamolo CPU) che elabora questi numeri e li trasforma in un file
- una memoria su cui il file andrá scritto.

Supponiamo di scattare con una macchina completamente automatica. Premiamo il tasto di scatto, e la macchina regola la messa a fuoco. A fare questo é la CPU, che legge dal sensore una porzione dell'immagine e comanda i motori delle lenti cercando di ottenere un'immagine il piú nitido possibile. Sempre la CPU fará da esposimetro: viene letta la luminositá di un certo numero di pixel dell'immagine, o di una certa porzione dell'immagine, e in base a questa lettura viene deciso per quanto tempo dovrá stare aperto l'otturatore e per con che apertura di diaframma. E fin qui cambia poco da una macchina a pellicola...

Il sensore
La macchina digitale legge l'immagine con un sensore elettronico, anziché tramite una pellicola ricoperta di una sostanza sensibile alla luce. Il sensore é fatto a griglia, cioé l'immagine che si proietta su di esso é suddivisa in un grande numero di "tasselli" (chiamiamoli celle). Ogni cella legge solo uno dei tre colori fondamentali (rosso, verde o blu), perché sopra a ciascuna cella é posto un filtro che fa passare solo una componente cromatica.
Quando si dice che una macchina ha 3 megapixel, significa che il suo sensore é diviso in 3.000.000 di celle per ciascun colore (9 milioni in tutto); l'immagine finale, ottenuta combinando le celle rosso-verde-blu adiacenti, sará composta da 3.000.000 di pixel.
Cosa vuol dire "leggere un colore"? Significa che ogni pixel genererá un segnale elettrico proporzionale alla quantitá di luce che lo colpisce. Immaginiamo di colpire il sensore con una luce perfettamente viola: dato che viola=rosso+blu, i pixel su cui é posto il filtro verde non misureranno nulla, quelli del rosso e del blu misureranno una certa quantitá di luce.

Una discussione molto piú dettagliata sui sensori la trovi qui.

L'ADC (convertitore analogico/digitale)
A questo punto, abbiamo scattato la foto e ad ogni cella corrisponde un certo livello di segnale elettrico, proporzionale alla luce del colore proprio di quella cella che colpisce quella posizione del sensore.
All'assenza di una componente cromatica (buio) associamo un livello di segnale A, alla luce piú intensa che il sensore possa misurare, il livello B. Per rendere intelleggibile questo segnale al resto dell'elettronica della macchina, che é digitale, devo convertirlo in un numero, compito che spetta all'ADC. L'ADC convertirá in un valore 0 il livello A, quello minimo, e ad un valore x il livello B.

Supponiamo che il valore "x" sia 99. Allora la macchina sará in grado di distinguere 100 diversi livelli di luce. Se invece il livello x é 999, i livelli di luce sono 1000, e la qualitá dell'immagine finale sará migliore. I sensori delle macchina attuali hanno 8 o 12 bit per canale: questo significa che il livello x vale rispettivamente 255 (2^8 - 1) o 4096 (2^12 - 1).

La CPU
A questo punto, ad ogni pixel dell'immagine ho associato 3 numeri, corrispondenti alla quantitá di rosso, verde, blu proprie di quel pixel. Mettendo assieme tutti i pixel, ho l'immagine come l'ha letta il sensore: la mia immagine, ora, é una sfilza di numeri che la CPU puó trattare. Ad esempio, molte fotocamere hanno impostazioni per aumentare la nitidezza delle immagini, o per ottenere un effetto seppia: questi effetti sono realizzati dalla CPU, tramite operazioni matematiche sui numeri che compongono l'immagine.

Da ultimo, la CPU prepara questa sfilza di numeri ad essere salvata sulla memoria della macchina. I due formati che vanno per la maggiore sulle macchine economiche sono il JPEG e il TIFF, la differenza tra i due é che: 1) il JPEG lavora solo a 8 bit, anche se l'ADC della macchina é a 12 (vedi sopra), quindi con una perdita di qualitá nella resa delle sfumature 2) il JPEG genera file molto piú piccoli del TIFF, ma per fare questo elimina qualche dettaglio (solitamente invisibile a occhio nudo) dalla fotografia.


Capisco che questo post nel complesso sia un bel mattone... se c'é qualcosa da chiarire chiedi pure!!