Как работи камерата на мобилен телефон (смартфон)
Ето как изглежда нашият фотоапарат преди разглобяване: (увеличаване на тази и следващите снимки - като щракнете върху тях)
Ето как изглежда камерата в голям мащаб:
Предният прозорец е със синкав оттенък. Това е ефектът от нанесено върху него антирефлексно покритие ("просветляване" на оптиката).
Фотоапарат без метален държач (свален, просто е щракнат):
Проверката показа, че горната част на камерата (където е оптичната система) просто е залепена за долната част (където е матрицата). Внимателно отлепете горната част с игла и я откъснете.
В резултат на това виждаме матрицата на камерата на мобилен телефон:
Самата матрица е в центъра, тя е тъмно сива. По краищата на син фон - неговата електронна "каишка". В ъглите личат петна от "крачетата" на оптичната система, с които последната е опирала в матрицата. Какви са тези "крака" - вижте следващата снимка.
Следващата снимка показва оптичната система на камерата в тялото й, поглед отдолу (т.е. от страната на матрицата). На снимката е пръстен от матова пластмаса с "крачета", с които системата опира в матрицата:
Току-що показаното изображение показва розовото отражение в лещата. Това е резултат и от антирефлексното покритие.
Сега с помощта на игла и груба физическа сила изваждаме блок с лещи от тялото. И виждаме тази снимка:
В кутията виждаме пружина, която притиска блока на обектива към матрицата. Това е необходимо, за да се фиксира относителното положение на матрицата и лещите, така че фокусът да не се влошава. В блока на лещите най-горната леща в изображението е асферична леща. Издутината му към краищата на лещата намалява. Такива лещи се използват за компенсиране на "сферични аберации", създадени от други лещи.„Сферичните аберации“ създават както геометрични изкривявания („възглавница“ или „цев“), така и водят до загуба на яснота на изображението.
Блокът от лещи се състои от няколко лещи и диафрагми. Всички лещи и диафрагми в тази микроскопична единица са залепени заедно и образуват единна матрица. Но ние ще се опитаме да разделим тази конструкция, доколкото е възможно.
Първо избираме асферичната леща. Под него се намира диафрагма с правоъгълен прозорец:
Диафрагмата лесно се поддаде на бране, показано е на следващата снимка. Неговата цел е да "отреже" светлинния поток, който излиза извън рамката. Този светлинен поток би създал само прекомерно разсеяно осветление без никаква полза.
А от предната страна (с лице към обекта) обективът изглежда така:
Тази снимка показва, че лещата "започва" с пръстеновидна бленда. Целта на тази (и следващата) бленда е да увеличи яснотата на изображението и да увеличи дълбочината на полето (което е особено важно за камери с фиксиран фокус).
След като премахнем тази диафрагма, виждаме, че в дълбочината на лещата между двете лещи има друга диафрагма (вижте следващата снимка). Тази конструкция от две лещи и диафрагма обаче беше залепена толкова здраво, че беше невъзможно да се разделят. Следователно на този етап демонтажът е завършен.
Ето как изглежда отстрани тази неразглобяема конструкция (следващата снимка). Дебелото "дънче" долу в ляво е шевна игла, с която държа тази част от обектива в наклонена позиция в момента на снимане. Използвах същата игла, за да разглобя камерата.
Нека да обобщим резултатите от нашата патологоанатомична аутопсия.
Аутопсията показа, че въпрекиминиатюрни размери на камерата "мобилен телефон", тя има много сложно устройство. Обективът на камерата не е просто "леща", а 6-елементна сложна структура. Състои се от 3 лещи и 3 диафрагми. Освен това една от лещите е асферична.
Ако обективът на камерата е направен не като нашия, а по "опростена" схема, тогава в снимките може да се появи цял "букет" от изкривявания: сферични аберации, хроматични аберации, цветно винетиране, загуба на острота в краищата на картината и някои други.
Устройството на камерата може да бъде по-сложно от описаното в този материал, ако камерата има автофокус или оптично увеличение.