‮تصاویر دیجیتال ‭

این هفته کلیاتی را در اختیار شما قرار می‌دهیم تا ببینید که تصاویر ماهواره‌ای چطور خلق می‌شوند و از کجا می‌توانید آنها را پیدا و دانلود کنید و خودتان دست به کار شوید و با آنها کار کنید.

_{یک تصویر زیبا از خاورمیانه که با ماهواره Blue Marble گرفته شده است. متعلق به ناسا.}

قبل از این که شروع کنیم، اجازه دهید اصولی را با هم مرور کنیم که با تکیه بر آن تصاویر رنگی دیجیتال خلق و نمایش داده می‌شوند.

عکس‌های دیجیتال و سایر تصاویر

برای خلق یک تصویر با وضوح بالا، باید بتوانید تمام رنگ‌های ممکن را نمایش دهید. این مثل کاری محال به نظر می‌رسد چون بی‌نهایت رنگ داریم، اما هر رنگ با ترکیب فقط سه رنگ درست می‌شود. در دنیای واقعی، رنگ‌دانه‌ها، مثل رنگ یا جوهر، از سه رنگ قرمز، زرد و آبی تشکیل شده‌اند.

_{چرخ رنگ گوته متعلق به سال ۱۸۱۰ میلادی رنگ‌دانه‌ها را کنار هم نشان می‌دهد. عکس در دسترس عموم است.}

تصاویر دیجیتال به جای رنگ‌دانه‌های واقعی برای خلق تصاویر و نمایش آنها از نور استفاده می‌کند. در دنیای نور، رنگ‌های اصلی قرمز، سبز و آبی هستند. با ترکیب نور قرمز، سبز و آبی با روشنی‌های متفاوت می‌توانید هر رنگی را خلق کنید. می‌توانید خودتان دست به کار شوید و در اینجا امتحان کنید.

_{با ترکیب نور قرمز، سبز و آبی می‌توانید تمام رنگ‌های دیگر را بسازید. عکس در دسترس عموم است.}

این اساس تمام تصویربرداری دیجیتال را شکل می‌دهد. وقتی که یک عکس دیجیتال می‌گیرید، نوری که روی سوژه مورد عکاسی منعکس می‌شود، از لنز یک دوربین می‌گذرد و با دستگاهی برخورد می‌کند که از شبکه‌ای شامل میلیون‌ها حساسه تشکیل شده است. این حساسه‌ها تک تک روشنایی نور قرمز، سبز و آبی (یا RGB) را در نقطه‌ای که نور بر آن می‌تابد، اندازه‌گیری می‌کنند. مقدار داده‌‌ي خروجی هر حساسه یک پیکسل می‌سازد، و هر پیکسل در خود سه مقدار را جا می‌دهد – مقدار رنگ قرمز، سبز و آبی. و به این شکل خروجی RGB آن پیکسل شکل می‌گیرد. این پیکسل‌ها بعدا کنار هم گذاشته می‌شوند تا تصویر کلی را بسازند. معمولا، اطلاعات مفید دیگری، مثل تاریخ و زمان گرفته شدن عکس یا تنظیمات دوربین هم به فایل عکس به عنوان متادیتا (داده‌هایی که اطلاعاتی را درباره داده‌های دیگر در اختیار می‌گذارند) اضافه می‌شود.

_{یک تصویر ساده که نشان می‌دهد دوربین‌های دیجیتال چطور عکس‌هایی تولید می‌کنند که رنگ‌های طبیعی دارند. متعلق به ویلیام دِدمن.}

این که عکس چقدر جزئیات دارد به این بستگی دارد که چند حساسه در دوربین وجود داشته باشد. حساسه‌ي بیشتر معنایش این است که عکس نهایی پیکسل‌های بیشتری خواهد داشت که آن هم معنایش این است که جزئیات بیشتری نمایان خواهند شد. به این می‌گویند «وضوح». یک تصویر با وضوح بالا پیکسل‌ها و جزئيات بیشتری دارد، در حالی که یک تصویر با وضوح پایین پیکسل‌ها و جزئيات کمتری دارد.

_{یک عکس با وضوح بالا (بالا) و یک تصویر با وضوح پایین (پایین) که از یک سوژه یکسان گرفته شده است. تک تک پیکسل‌ها در نسخه‌ای که وضوح پایین دارد به خوبی دیده می‌شوند و خبری از جزئيات نیست. عکس در دسترس عموم قرار دارد.}

صفحه‌های نمایش الکترونیکی – شامل صفحه تصویر موبایل‌های هوشمند، صفحه نمایش کامپیوترها و تلویزیون‌ها – همگی از اصول دوربین‌های عکاسی پیروی می‌کنند، اما به شکل برعکس. صفحات تصویر رنگی از شبکه‌هایی تشکیل شده‌اند که هزارها پیکسل را در خود جا داده‌اند و هر پیکسل متشکل است از سه جزء نورافشان قرمز، سبز و آبی (این اجزاء اغلب در دستگاه‌های قدیمی با چشم دیده می‌شوند). رنگ هر پیکسل با روشنایی هر کدام از سه جزء آن کنترل می‌شود. به این ترتیب می‌توان هر رنگی را روی تصویر نمایش داد. برای رنگ سیاه خالص تمام این سه را خاموش می‌کنند و برای سفید خالص تمام این سه را کامل روشن می‌کنند و برای سایه‌های مختلف خاکستری به تمام این سه جزء به یک اندازه روشنایی داده می‌شود. سطح جزئیاتی که روی صفحه تصویر نمایش داده می‌شود به وضوح آن – یا به تعداد پیکسل‌ها بستگی دارد.

_{صفحات نمایش رنگ که از هزار‌ها پیکسل RGB تشکیل شده‌اند. متعلق به ویلیام دِدمن.}