Створення найгіршої цифрової камери

Цифрові камери працюють, пропускаючи світло через об’єктив на датчик, що складається з фотосайтів, кожен з яких має фотодіод, який випромінює сигнал, пов’язаний з яскравістю світла. Сучасні датчики цифрових фотоапаратів мають мільйони фотосайтів, кожен з яких містить мікроскопічний фотодіод. Кількість пікселів у знятому зображенні дорівнює кількості фотодіодів. Щоб продемонструвати цю концепцію, Electromechanical Productions використала Arduino для створення «найгіршої цифрової камери».

Самі по собі фотодіоди не можуть визначити колір, лише яскравість. Професійні та споживчі цифрові камери містять кольорові фільтри та алгоритми для інтерполяції кольорів. Але в цьому випадку зображення чорно-біле. Ця «камера» не використовує кольорових фільтрів і навіть не має об’єктива. Він також має лише роздільну здатність 8 x 6 - загалом 48 пікселів. Кожен із цих фотосайтів є простим фоторезистором, який є компонентом зі змінним опором, пропорційним інтенсивності світла, що на нього падає.

Electromechanical Productions використовувала плату Arduino Nano для вимірювання яскравості, виявленої кожним із цих фоторезисторів. Nano не має достатньо аналогових вхідних контактів для обробки 48 фоторезисторів, тому серія мікросхем мультиплексора дозволяє послідовні вимірювання. Процес вимірювання досить швидкий, тому це не має негативного впливу, тому що якість зображення все одно дуже низька. Після збору масиву значень яскравості Arduino надсилає дані на комп’ютер, який запускає сценарій Python, щоб намалювати сітку з прямокутників, що представляють кожен піксель.

Отримане зображення настільки погане, що важко розрізнити навіть найпростіші форми, але це все одно цікавий освітній проект, який допомагає пояснити, як працюють цифрові камери. Можна було б збільшити роздільну здатність, додавши більше фоторезисторів, але з компонентами такого розміру мало що можна зробити.