புகைப்படக் கருவி எவ்வாறு தொழிற்படுகின்றது?

புகைப்படக் கருவியை வைத்திருக்கும் நாம் எல்லோரும் அது எவ்வாறு தொழிற்படுகின்றது என அறிந்திருத்தல் மிகவும் பயனுள்ள விடயமாகும்.  கமெரா ஒன்றின் அடிப்படைப் பகுதிகள் கீழே காட்டியவாறு அமைந்திருக்கும்.

நாம் கமெராவை ஒரு பொருளின் மீது குவியப்படுத்தும் (focus) போது பொருளில் இருந்து தெறிப்படையும் ஒளிக்கதிர்கள் (Light rays) கமெராவின் வில்லைகளின் (lens) ஊடாக பயணித்து ஆடி ஒன்றில் (flip-up mirror) தெறிப்பு அடைந்து கமெராவின் பார்வைப்பகுதியை (view finder) அடைந்து விம்பமாக (image) பிரதிபலிக்கின்றன. பார்வைப்பகுதியில் தெரியும் விம்பத்தை அவதானித்து எமது புகைப்பட  தேவைக்கு ஏற்றவாறு கமெராவை சரிசெய்து (adjusting the settings) கமெராவின் பொத்தானை (shutter button) அழுத்தும் போது தெறிப்பு வில்லையானது ஒளிக்கதிரின் பாதையில் இருந்து விலகி விம்பமானது உணரியின் (sensor) மீது படுவதற்கு வழி அமைக்கும். அதே வேளையில் உணரிக்கு முன்னால் இருக்கும் மூடியானது (shutter) திறந்து கொள்ளும். இந்த இரண்டு செயற்பாடுகளும் ஒரே கணத்தில் நடைபெறும்.

வில்லையின் ஊடாக உட்புகும் ஒளியின் அளவானது துவாரம் (Aperture)  ஒன்றின் ஊடாக கட்டுப்படுத்தப்படக் கூடியது . மேலும் உணரிக்கு முன்னால் இருக்கும் மூடியானது திறந்து மூடும் வேகமும் (shutter speed) கட்டுப்படுத்தப்படக் கூடியது. துவாரத்தின் அளவும் (Aperture), மூடியானது திறந்து மூடும் வேகமும் (shutter speed) புகைப்படம் ஒன்றின் தன்மையை நிர்ணயிப்பதில் முக்கிய பங்காற்றுகின்றன. இவை பற்றி பிறிதொரு பதிவில் விபரமாக பார்க்கலாம்.

உணரியானது தன் மீது படும் ஒளிக்கதிர்களை ஏற்றம் பெற்ற இலத்திரன்களாக (charged electrons) மாற்றும். பொருளில் இருந்து வரும் ஒளிக்கதிரின் செறிவு, தன்மை என்பனவற்றிற்கு ஏற்ப ஒவ்வொரு இலத்திரனின் ஏற்ற அளவும்  வேறுபடும். ஏற்றம் பெற்ற இந்த இலத்திரன்கள் அனலாக் தரவுகளாக (analog data) சேமிக்கப்படும். பின்பு இவை எண்ணியல் தரவுகளாக (digital data)  மாற்றி ஒன்றின் (ADC - Analog to Digital Converter) மூலம் மாற்றப்பட்டு சேமிக்கப்படும். பின்பு இத்தரவுகளில் உள்ள தேவையற்ற புள்ளிகள் நீக்கப்படும். மேலும் இவை பல்வேறு வடிகட்டிகள் (filters)  ஊடாக செலுத்தப்பட்டு படத்தின் வெளிர் நிர்ணயம் (white balance), நிறம் (colour) என்பன செம்மைப்படுத்தப்படும். இந்த செயற்பாடனது எண்ணியல் விம்ப நிரலாக்கம் (digital image processing) எனப்படும். இவ்வாறு செம்மைப்படுத்தப்பட்ட எண்ணியல் விம்பமானது (digital image) நினைவகத்தில் (memory card) சேமிக்கப்படும்.

பழைய புகைப்படச்சுருள் கமெராக்களில் (film camera) உணரி அமைந்து இருக்கும் இடத்தில் சுருள் (film) இருக்கும். ஆகவே சுருளின் மீது விம்பம் நேரடியாக பதிவாகும். நவீன எண்ணியல் கமெராக்களில், இந்த உணரி பட உருவாக்கத்தில் முக்கிய பங்கு வகிக்கின்றது.

உணரியானது மில்லியன் கணக்கான நுண்ணிய ஒளி உணர் புள்ளிகளால் (sensor points) ஆனது. இந்த நுண் உணர் புள்ளிகள் சிலிக்கான் சில்லுகளால் (chips) வடிவமைக்கப்பட்ட நிரல்களாலும் (columns), நிரைகளாலும் (rows) ஆன அணிகளாகும் (arrays). ஒவ்வொரு நுண் உணரிப்புள்ளியும் பிக்சல் (pixel) என அழைக்கப்படும். இவ்வாறான ஒரு மில்லியன் புள்ளிகளின் (one million pixel)  சேர்க்கையானது ஒரு மெகா  பிக்சல் (one megapixel) எனப்படும். உதாரணமாக ஒரு உணரி (sensor) 2048 நிரல்களாலும் (columns), 3072 நிரைகளாலும் (rows) ஆன அணியால் (array) வடிவமைக்கப்பட்டது எனில், அந்த உணரியானது 6291456 (2048 X 3072)  நுண் உணர்புள்ளிகளைக் (pixel) கொண்டிருக்கும். அதாவது இந்த உணரி 6291456 நுண் உணர்புள்ளிகளை (pixel) உள்ள ஒரு ஒளிப்படத்தை பதிவு செய்யும் திறன் உள்ளது. அண்ணளவாக இது 6.3 மெகா பிக்சல் (megapixel) ஆகும். மேலே குறிக்கப்பட்ட உணரியால் உருவாக்கப்பட்ட புகைப்படக்கருவியானது 6.3 மெகா பிக்சல் கமெரா எனப்படும் (6.3 MP Camera).

தற்காலக் கமெராக்களில் பொதுவாக CCD (charged coupled device), CMOS (complementary metal oxide semiconductor) என இரண்டு வகையான உணரிகள் (sensors) பயன்படுத்தப்படுகின்றன.  CMOS உணரியானது மிகவும் மலிவானது. மேலும் அது குறைந்த அளவிலான மின்னாற்றலில் (power) இயங்கக் கூடியது. CCD உணரியானது மிகத்துல்லியமான படங்களை உருவாக்கவல்லது. ஆனால் இதன் விலை அதிகம். மேலும் இதன் இயக்கத்திற்கு அதிக மின்னாற்றல் (power)  தேவை. ஆகவே CCD உணரியை உடைய கமெராக்களின் தரமும் விலையும் CMOS உணரியை உடைய கமெராக்களின் விலையையும் தரத்தையும் விட அதிகம்.