இமேஜ் சென்சார் (பாகம் – 1)

காமிரா அதன் மிக எளிய தொடக்க காலத்திலிருந்து நீண்ட நெடுந்தொலைவு வந்துவிட்டது. ஆரம்பகால காமிராக்களில் லென்ஸ் கூட இல்லை. அதற்கு பதிலாக, ஒரு மிகச்சிறிய துவாரத்தின் வழியேதான் ஒளி ஊடுருவிச் சென்று, காமிராவிற்குள் (Camera Obscura) உள்ள இருட்டறையில் காட்சி உருவானது.

இன்று உலகம் முற்றிலுமாக டிஜிட்டல் மயமாகிவிட்ட சூழ்நிலையில், பல்வேறு வகையான வடிவங்களில் காமிராக்கள் தயாரிக்கப்படுகின்றன.

விடியோ காமிராவில் ஃபிலிமிற்கு பதிலாக விடியோ டேப் மூலம் ஒளிப்பதிவு செய்யும் முறை ஆரம்பத்தில் “எலக்ட்ரானிக் ஒளிப்பதிவு” என்று விளம்பரப்படுத்தப்பட்டது. அதன் வளர்ச்சியாக இன்று  “டிஜிட்டல் ஒளிப்பதிவு”, உலகம் முழுவதும் திரைப்பட ஒளிப்பதிவின் முக்கிய தொழில்நுட்ப சாதனையாகக் கருதப்படுகிறது.

டிஜிட்டல் காமிராக்களில் ஃபிலிமிற்கு பதிலாக “சென்சார்” இதயப்பகுதியாக விளங்குகிறது. அதன் செயல்பாட்டை வைத்தே இக்காமிராக்களின் தரத்தை அறியலாம்.

காட்சியை பதிவு செய்வதே சினிமட்டோகிராஃபி எனப்படும் ஒளிப்பதிவுக் கலையின் அடிப்படைத் தத்துவம்.

ஒளியானது லென்ஸ் வழியாக காமிராவினுள் இருண்ட அறையில் உள்ள “சென்சார்” மீது படும்படியாக இன்றைய டிஜிட்டல் காமிராக்கள் உருவாக்கப்படுகின்றன.

ஃபிலிம் காமிராவில் ஒளியானது காமிரா லென்ஸ் மூலமாக பயணம் செய்து ஃபிலிமில் பதிவு செய்யப்படுகிறது. டிஜிட்டல் காமிராவில் லென்ஸ் வழியாக வரும் ஒளி “சென்சார்” மூலமாக காமிராவில் உள்ள ”மெமரி கார்டில்” பதிவு செய்யப்படுகிறது.

டிஜிட்டல் ஒளிப்பதிவு செய்ய உதவும் சென்சார் மற்றும் மெமரி கார்டில் பல வகைகள் உள்ளன.

டிஜிட்டல் ஒளிப்படத் தொழில்நுட்பமானது ஒளி உணர்திறன் வாய்ந்த ‘சென்சார்’ மற்றும் ‘ஃப்ரொக்கிராமிங்’கின் (programming) அடிப்படையில் இயங்குகிறது.

நாம் பார்க்கும் காட்சிகள் ஒளியாக காமிராவின் முன் பக்கத்தில் உள்ள ‘லென்ஸ்’ வழியாக ஊடுருவி வந்தடைகிறது.

சென்சார் (sensor), நவீன ‘சூரிய மின் தகடுகள்’ (solar) போலவே செயல்படுகிறது..சென்சார் பல ஆயிரம் ஒளி உணர்திறன் கொண்ட துகள்களால் (photo sensitive diodes) வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது. அதிலிருந்து உருவாகும் ஒளிமின் சக்தியானது ஒளிப்படத்தின் தனித்தனி பிக்சல்களாக உருப்பெறுகிறது.

சென்சார் சிலிகான் (silicon) செதில்களால் வடிவமைக்கப்பட்ட திடமான ஒளி உணர் சாதனமாகும்.

அதன் முக்கிய பாகங்கள்:

• வண்ண வடிகட்டி வரிசை (colour filter array)
• அதிர்வெண் வடிகட்டி (low pass filter)
• அகசிவப்பு வடிகட்டி (infra red filter)
• மின் சுற்றுகை (circuitry)
• பிக்சல் (pixel)
• மைக்ரோ லென்ஸ் (micro lens)
• பிளாக் பிக்சல் (black pixel)

சென்சார் இயக்கத்தை ‘ஃபோட்டோ லித்தோகிராஃபி’ என்று அறியலாம். சென்சாரானது சிறு சிறு மில்லியன் ஒளிக் கிணறுகளாக (light wells) உருவாக்கப்படுகிறது. அதுவே பிக்சல் என்றால் பிம்பத்தின் ஒரு பகுதி (picture element) ஆகும்.

ஒளியால் உருவாகும் மின்விசை சேர்வியை (charge) சிக்னலாக மாற்றப்பெறுவதற்கு முன் பெருக்கப்படுகிறது (amplified). அதன் பிறகே டிஜிட்டல் தகவல்களாக காமிராவில் சேமிக்கப்படுகிறது.

சென்சார் பாகங்களும் அவற்றின் செயல்பாடுகளும்

வண்ண வடிகட்டி வரிசை (colour filter array)

சென்சாரானது இயல்பில் நிறமற்றதாகும். ஒளியின் நிறத்தைப் பெறுவதற்கு சென்சாரில் வண்ண வடிகட்டி வரிசை (colour filter array) பயன்படுத்தப்படுகிறது. அது மொசைக் (mosaic) வடிவத்தில் பச்சை சிவப்பு, பச்சை நீலம் என்ற அமைப்பில் இருக்கும். அதாவது இரண்டு பச்சை, ஒரு சிவப்பு ஒரு நீல நிறம் என்பது போன்று ஃபில்டர் வரிசை அமைக்கப்பெற்றிருக்கும்.

குறைந்த அதிர்வெண் வடிகட்டி (Low pass filter)

ஒளி கடந்து சென்சாரில் செல்லும்போது அதன் தேவையற்ற அதிர்வெண்களை கட்டுப்படுத்துவதே ‘லோ பாஸ்’ ஃபில்டரின் பணியாகும். இதனால் தேவையற்ற விவரங்கள் (moire) கட்டுப்படுத்துகிறது.

அகச்சிவப்பு வடிகட்டி (Infra red filter / Hot mirror)

சென்சார் ஒளியின் அலை நீளத்தில் உள்ள கண்களுக்கு புலப்படாத இன்ஃப்ரா ரெட் எனும் அகச்சிவப்பு ஒளியைத் தடுப்பதே அகச்சிவப்பு ஃபில்டரின் பணியாகும். இதை உஷ்ணக்கண்ணாடி (hot mirror) என்றும் அழைக்கலாம்.

மின் சுற்றுகை (Circuitry)

ஒளியில் உள்ள ஃபோட்டான்களை மின்சக்தியாக மாற்றும் (emf-electromotive force) பணி சென்சாரில் உள்ள மின்சுற்றுகை மூலம் செய்யப்படுகிறது.

பிக்சல் (Active Pixel)

சிறு ஒளிக் கிணறுகளாக உள்ள பிக்சலில் ஒளி உணர்திறன் கொண்ட ஒளிக்காணியின் (photo detector) உதவியுடன் ஒளியின் அளவைத் தீர்மானித்து சிலிகானிலிருந்து (silicon) எலக்ட்ரான்கள் வெளியிடப்படும் பணியை மேற்கொள்ளப்படுகிறது,

மைக்ரோ லென்ஸ் (Micro lens)

மைக்ரோ லென்ஸ் ஒளியை அனைத்து திசைகளிலிருந்தும் பிக்சலுக்குள் செலுத்துவதற்கு உதவுகிறது.

ப்ளாக் பிக்சல் (Black pixel)

ப்ளாக் பிக்சல், நாம் படமாக்கும் ஒளியின் இருண்ட பகுதியின் அளவை காமிராவின் எக்ஸ்போசரோடு பொருத்தி கணக்கீடு செய்கிறது. அதாவது கழித்தல் முறையின் மூலம் எவ்வளவு ஒளி இருண்ட பகுதி என்பதை அறிய முடிகிறது.

நாம் படமாக்கும் பிம்பத்தின் ‘ப்ளாக் வேல்யூ’ (black value) மற்றும் இருண்ட பகுதியில் தோன்றும் புள்ளிகள் (grains) அல்லது நாய்ஸ் (noise) ஆகியவற்றை ப்ளாக் பிக்சல் மூலம் செல்லும் சிக்னல் தீர்மானிக்கிறது.

இன்றைய டிஜிட்டல் காமிராக்களில் சென்சார் போலவே மிக முக்கியமானது ‘இமேஜ் ப்ராஸஸர்’ (Image processor) ஆகும்.

அது ஒரு சிறு கணிணி (mini computer) போலவே செயல்படுகிறது. ஒளி சென்சாரில் பட்டவுடன் ஏற்படும் ஒளிசக்தியிலிருந்து நொடிக்கும் குறைவான நேரத்தில் ஒளி மற்றும் நிறத்தின் அளவுகோல்களை நிர்ணயித்தல் மற்றும் பல்வேறு நுட்பங்களை மதிப்பீடு செய்து டிஜிட்டல் தகவல்களாக மாற்றியமைக்கிறது.

காமிராவில் உள்ள ‘மெமரி கார்டில்’ (memory card) காட்சிப் படிமங்கள் டிஜிட்டல் தகவல்களாக (அதாவது 0,1 என்ற பைனரி எண்களால்) பதிவாகிறது.

நாம் ஒவ்வொருமுறை காமிராவை இயக்கும்போதும் ஒரு நிழற்படம் உருவாக ஆயிரக்கணக்கான கணக்கீடுகளை காமிரா கணிணி செயலி (Image processor) பயன்படுத்துகிறது. காட்சி முன்னோட்டம் (preview), பரிமாற்றம் (transfer), வடிகட்டுதல் (filter) மற்றும் சேமிப்பு (storage) ஆகியவை காமிரா கணிணி செயலி மூலமாக நிகழ்கின்றன.

காமிராவை இயக்கும்போது ஏற்படும் அதிர்வுகளை இக் ‘கணிணி செயலி’ வடிகட்டுகிறது. இன்று விலை குறைந்த டிஜிட்டல் காமிராக்களில் கூட இத்தகைய சிறப்பம்சங்கள் கிடைக்கப்பெறுகின்றன.

ஃபிலிம் காமிராக்களில் ஒளியானது, ஃபிலிமில் படும்போது இரசாயன மாற்றத்தை ஏற்படுத்துகிறது. டிஜிட்டல் ஒளிப்பதிவு முறையில் ஒளியானது காமிராவில் உள்ள சென்சார் மீது பட்டு மின்சக்தியாக மாற்றம் பெறுகிறது.

டிஜிட்டல் காமிராவானது “ஒளி” மட்டுமல்லாமல் “ஒலி” யையும் சேர்த்தே காமிராவினுள் பதிவு செய்கிறது. காமிராவில் உள்கட்டமைப்பு செய்யப்பட்டுள்ள ஒலிவாங்கி (microphone) மூலமாக காட்சியின் ஒலி பதிவுசெய்யப்படுகிறது.

டிஜிட்டல் ஒளிப்பதிவின் மிகப்பெரிய சாதகமான அம்சம் என்னவென்றால் பதிவு செய்த காட்சியை உடனடியாக காமிராவில் இருக்கும் ஸ்கிரீனில் பார்த்துவிடலாம். காட்சி தேவையில்லை எனில் அதை உடனடியாக நீக்கவும் செய்யலாம்.

சென்சார் அளவு – பதிவு செய்யப்படும் காட்சியின் செயல்திறனை கட்டுப்படுத்துகிறது. அதுவே காமிராவின் செயல்பாட்டையும் தரத்தையும் நிர்ணயிக்கிறது.

இன்றளவில் பல்வேறு வகையான சென்சார்கள் இருந்தாலும் டிஜிட்டல் சினிமா காமிராக்களில் மூன்று முக்கிய அளவுகோள்களில் “சென்சார்கள்” பயன்படுத்தப்படுகின்றன. அதற்கேற்ப காமிரா வடிவங்களும், லென்ஸ்களும் மாறுபடுகின்றன.

மைக்ரோ4/3 (micro four thirds), ஏ.பி.எஸ் – சி (APS-C ), ஃபுல் ஃபிரேம் (full frame)சென்சார்கள்.

மைக்ரோ4/3 சென்சார் (micro four thirds) :14 எம்.எம். நீளமும் 18 எம்.எம் அகலமும் அளவு. இவ்வகை சென்சார் பல பிளாக் மேஜிக் பாக்கெட் காமிரா உட்பட பல சின்ன காமிராக்களில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இந்த சென்சார் வகையை சூப்பர் 16 எம்.எம் அளவுடன் ஒப்பிடலாம்.

ஏ.பி.எஸ் – சி (APS-C ) :16 எம்.எம். நீளமும் 24 எம்.எம். அகலமும் கொண்ட இவ்வகை சென்சார் சூப்பர் 35 எம்.எம். (Super 35mm) வகை காமிராக்களின் வடிவமைப்புக்கு உட்பட்டது.

ஃபுல் ஃபிரேம்(full frame) :24 எம்.எம். நீளமும் 36 எம்.எம். அகலமும் கொண்ட ஃபுல் ஃபிரேம் சென்சார் மிகச்சிறந்த திறனைக்கொண்டது. மிகவும் குறைந்த ஒளியிலும் தரமான காட்சிப்பதிவு ஏற்படுத்த முடியும்.

இதன் அளவு 35 மில்லி மீட்டர் ஃபிலிமின் அளவுகோளைச் சார்ந்தது.

இவ்வகை சென்சார் லென்ஸ்களின் அகன்ற பார்வைப் பரப்பை முழுமையாக பயன்படுத்திக் கொள்கிறது.

உதாரணம் : ஃபுல் ஃபிரேம் சென்சார்  உள்ள காமிராவில் 16 எம்.எம்.  லென்ஸ் பயன்படுத்தும்போது அதனுடைய முழு “பரந்து விரியும் பரப்பு” பதிவு செய்யும் போது கிடைக்கும். அதுவே ஏ.பி.எஸ். சென்சார் கொண்ட காமிரா மூலமாக 16 எம்.எம். லென்ஸ் பயன்படுத்தினால் 24 எம்.எம். லென்ஸுக்கான பார்வை பரப்பு மட்டுமே கிடைக்கும்.

ரெசல்யூஷன்(Resolution): பிக்சல்களின் எண்ணிக்கையைக் கொண்டு அந்த காட்சி பிம்பத்தின் அடர்த்தியைக் குறிப்பது ரெசல்யூஷன். அதாவது பிக்சல்களின் எண்ணிக்கை கூடக் கூட அதன் அடர்த்தி அதிகரித்து பிம்பத்தின் தரம் அதிகரிக்கும். பிக்சல் அளவு அதிகரிக்க பிம்பத்தில் உள்ள நிறம், துல்லியம், ஒளி அளவு ஆகியவை சிறந்த தரத்தில் இருக்கும்.

பிக்சல்களின் எண்ணிக்கை சென்சாரின் திறனால் கட்டுப்படுகிறது.

அட்டவணை

ரெசல்யூஷன் அளவும்– படமாக்கும் வகையும்

அனலாக்

352 x 240 விடியோ சி.டி. (Video CD)

400 x  480 பீட்டா கேம் (Beta Cam)

டிஜிட்டல்

720 x  480 டி.வி.டி. (DVD), மினி டி.வி. (Mini DV)

1280 x  720 ப்ளூ ரே (Blue Ray), ஹெச்.டி.வி. (H.D.V)

1920 x  1080 – ஃபுல் ஹெச்.டி. (Full HD)

2046  x  1080 – 2கே (டிஜிட்டல் சினிமா)

4096 x  2160 – 4கே டிஜிட்டல் சினிமா

தொடரும் அடுத்த பாகத்தில்…

சி.சி.டி (C.C.D) மற்றும் சி.மோஸ் (C.mos).