الصورة هي هدفنا الرئيسي والأساسي من عملنا ، ولكن هل تساءلت يومًا ما هي الصورة وكيف تصل إلى دماغنا؟ في هذا المقال أود أن أشارككم ملخصًا قصيرًا للعملية التي نتلقى فيها الصور والتشابه الموجود بين النظام البيولوجي (الدماغ والعين البشرية) والنظام الرقمي (ولكن أيضًا التناظري) في التصوير الفوتوغرافي والفيديو الكاميرات.
إن الفكرة التي لدينا عن العالم ، وإدراكنا للواقع ، وما يحيط بنا وبأنفسنا ، ترجع في معظمها إلى تدخل العمليات التناظرية (أو العمليات الميكانيكية) ، على الرغم من وجود استثناءات. أكد علماء وظائف الأعضاء والباحثين في هذه الظاهرة عبر التاريخ أن الرؤية البشرية لها العديد من النقاط المشتركة مع العمليات الرقمية بفضل الصور أو كاميرات الفيديو والماسحات الضوئية التي تلتقط الصور. ولا يمكن أن يكون الأمر غير ذلك ، فالجسم البشري هو الجهاز الأكثر كمالًا وقوة في العالم ، وسيكون من الغباء عدم اعتباره مرجعًا عند الشروع في إنشاء أنظمة لالتقاط الصور وإعادة إنتاجها. بطريقة ما ، الرؤية البشرية هي عملية "رقمية" ، وأقول ذلك بعلامات اقتباس لأنه من الواضح أن هناك اختلافات كثيرة جدًا بين المقارنتين ، ولكن تقريبا مكونات العملية لها مهمة مشابهة بسهولة.
فكر في جهاز مكون من نظام ضبط تلقائي للصورة معقد يقوم بإخراج الضوء المنعكس من الأشياء على الجدار الخلفي للصندوق. هذا الجدار مبطن بأجهزة استشعار صغيرة ، كل منها يلتقط جزءًا صغيرًا من الصورة. تخيل أيضًا أن هذه المستشعرات ترسل البيانات التي تم الحصول عليها بهذه الطريقة إلى معالج قادر على طلب كل جزء من المعلومات من كل مستشعر لتكوين صورة. لا يمكن إصلاح الصورة والمفهوم الذي يتبادر إلى الذهن هو صورة كاميرا فوتوغرافية أليس كذلك؟
وهو أن مستشعر الكاميرا يتكون من خلايا صغيرة ، كل منها يكتسب معلومات عن جزء صغير من الصورة. نحن نتحدث بالفعل عن الصندوق، والتي تشترك في هيكل مشابه للهيكل الذي وصفناه للتو مع الكاميرات الرقمية. توجد في أعيننا سلسلة من المستشعرات البيولوجية تسمى المستقبلات الضوئية ، على شكل مخروط وقضيب ، والتي ، من خلال العمليات الكيميائية الضوئية ، تقسم الصورة التي يتلقونها إلى أجزاء صغيرة من البيانات. تنتقل هذه المعلومات عبر العصب البصري ، الذي ينتهي به المطاف في الدماغ ، وتتمثل مهمته في إعادة تكوين جميع البيانات لتكوين صور كاملة. المخاريط مسؤولة عن رؤية الألوان والرؤية المركزية ؛ يحتاجون إلى إضاءة جيدة للعمل. تهتم المسحات بالرؤية المحيطية ويمكن أن تعمل في ضوء أقل.
الصورة هي وسيلة لإدراك الواقع الذي نشأ عن طريق انتقال الضوء. عندما نعثر على صورة ، فإننا لا نعثر على تمثيل رسومي ثنائي الأبعاد للأشياء ، والذي يتم إنتاجه عندما يمر الضوء عبر العدسة ويُسقط على سطح. عملية الرؤية في الواقع بسيطة للغاية ، والعنصر الحيوي الذي يجعل العملية برمتها ممكنًا هو خفيف. ينعكس الضوء على الأشياء ، ويوجه نحو العين ، وهو ليس أكثر من هدف فوتوغرافي معقد للغاية مع وجود مستحلب بيولوجي في الأسفل. الأجسام المختلفة لها قدرات مختلفة لعكس الضوء ، واعتمادًا على الأطوال الموجية التي تعكسها ، (تذكر ، على سبيل المثال ، أن ما يفعله اللون الأسود هو امتصاص الضوء بينما يعكس اللون الأبيض أنه ينتج قدرًا أكبر) لها لون أو آخر وبكثافة متغيرة. وهذا مع مراعاة كل هذا ، فعند التقاط الصور ، ابتكر الإنسان أجهزة تحاكي سلوك العين البشرية. كاميرات التصوير الفوتوغرافي والسينمائي التناظرية هي آليات مزودة بنظام عدسات تسقط الضوء على مستحلب من الفضة. تقوم الكاميرات الرقمية وكاميرات الفيديو بعمل نفس الشيء ، لكنها تعرض الصورة على شريحة التقاط الصورة تسمى CCD (جهاز مشحون مقترن). هذه دوائر متكاملة تستفيد من قدرة بعض مواد أشباه الموصلات على إنتاج إشارة كهربائية عندما تتلقى الفوتونات. تعمل أجهزة CCD ، التي تتكون من آلاف الخلايا الصغيرة التي تجمع الضوء ، على تقسيم الصورة إلى آلاف الأجزاء الصغيرة. تتكون من خلايا صغيرة ، كل منها تسجل وتنقل المعلومات المقابلة لجزء واحد من الصورة ، كما لو كانت لغزًا.
مثير للإعجاب أليس كذلك؟ هنا لديك رسم توضيحي يلخص أوجه التشابه هذه بشكل جيد للغاية وهذا يجعلنا نفهم بشكل أوضح ما هو تشغيل الكاميرات.
