Die schlechteste Digitalkamera aller Zeiten bauen
Digitalkameras arbeiten, indem sie Licht durch eine Linse auf einen Sensor leiten, der aus Fotozellen besteht, von denen jede eine Fotodiode enthält, die ein Signal in Bezug auf die Helligkeit des Lichts aussendet. Moderne Digitalkamerasensoren haben Millionen von Fotozellen, von denen jede eine mikroskopisch kleine Fotodiode enthält. Die Anzahl der Pixel im aufgenommenen Bild ist gleich der Anzahl der Fotodioden. Um dieses Konzept zu demonstrieren, verwendete Electromechanical Productions ein Arduino, um „die schlechteste Digitalkamera aller Zeiten“ zu bauen.
Fotodioden allein können keine Farbe erkennen, sondern nur Helligkeit. Professionelle und Consumer-Digitalkameras enthalten Farbfilter und Algorithmen zum Interpolieren von Farben. Aber in diesem Fall ist das Bild schwarzweiß. Diese "Kamera" verwendet keine Farbfilter und hat nicht einmal ein Objektiv. Es hat auch nur eine Auflösung von 8 x 6 - 48 Pixel insgesamt. Jede dieser Photosites ist ein einfacher Photowiderstand, bei dem es sich um eine Komponente mit einem variablen Widerstand handelt, der proportional zur Intensität des auftreffenden Lichts ist.
Electromechanical Productions verwendete ein Arduino Nano-Board, um die Helligkeit zu messen, die von jedem dieser Fotowiderstände erfasst wird. Der Nano verfügt nicht über genügend analoge Eingangspins, um 48 Fotowiderstände zu verarbeiten, daher ermöglicht eine Reihe von Multiplexer-Chips aufeinanderfolgende Messungen. Der Messvorgang ist schnell genug, dass er sich hier nicht negativ auswirkt, da die Bildqualität ohnehin so schlecht ist. Nach dem Sammeln des Arrays von Helligkeitswerten sendet der Arduino die Daten an einen Computer, der ein Python-Skript ausführt, um ein Raster aus Rechtecken zu zeichnen, die jedes Pixel darstellen.
Das resultierende Bild ist so schlecht, dass es schwierig ist, selbst die einfachsten Formen zu erkennen, aber es ist dennoch ein interessantes Bildungsprojekt, das hilft zu erklären, wie Digitalkameras funktionieren. Es wäre möglich, die Auflösung durch Hinzufügen weiterer Fotowiderstände zu erhöhen, aber mit Bauteilen dieser Größe kann man nicht viel anfangen.
Digitalkameras arbeiten, indem sie Licht durch eine Linse auf einen Sensor leiten, der aus Fotozellen besteht, von denen jede eine Fotodiode enthält, die ein Signal in Bezug auf die Helligkeit des Lichts aussendet. Moderne Digitalkamerasensoren haben Millionen von Fotozellen, von denen jede eine mikroskopisch kleine Fotodiode enthält. Die Anzahl der Pixel im aufgenommenen Bild ist gleich der Anzahl der Fotodioden. Um dieses Konzept zu demonstrieren, verwendete Electromechanical Productions ein Arduino, um „die schlechteste Digitalkamera aller Zeiten“ zu bauen.
Fotodioden allein können keine Farbe erkennen, sondern nur Helligkeit. Professionelle und Consumer-Digitalkameras enthalten Farbfilter und Algorithmen zum Interpolieren von Farben. Aber in diesem Fall ist das Bild schwarzweiß. Diese "Kamera" verwendet keine Farbfilter und hat nicht einmal ein Objektiv. Es hat auch nur eine Auflösung von 8 x 6 - 48 Pixel insgesamt. Jede dieser Photosites ist ein einfacher Photowiderstand, bei dem es sich um eine Komponente mit einem variablen Widerstand handelt, der proportional zur Intensität des auftreffenden Lichts ist.
Electromechanical Productions verwendete ein Arduino Nano-Board, um die Helligkeit zu messen, die von jedem dieser Fotowiderstände erfasst wird. Der Nano verfügt nicht über genügend analoge Eingangspins, um 48 Fotowiderstände zu verarbeiten, daher ermöglicht eine Reihe von Multiplexer-Chips aufeinanderfolgende Messungen. Der Messvorgang ist schnell genug, dass er sich hier nicht negativ auswirkt, da die Bildqualität ohnehin so schlecht ist. Nach dem Sammeln des Arrays von Helligkeitswerten sendet der Arduino die Daten an einen Computer, der ein Python-Skript ausführt, um ein Raster aus Rechtecken zu zeichnen, die jedes Pixel darstellen.
Das resultierende Bild ist so schlecht, dass es schwierig ist, selbst die einfachsten Formen zu erkennen, aber es ist dennoch ein interessantes Bildungsprojekt, das hilft zu erklären, wie Digitalkameras funktionieren. Es wäre möglich, die Auflösung durch Hinzufügen weiterer Fotowiderstände zu erhöhen, aber mit Bauteilen dieser Größe kann man nicht viel anfangen.
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