مبــدل ad (آنالوگ به دیجیتال)

[mohammad 87 سبز 2382]

حسگرها شامل پیكسل‌هـا هستند كه آنها همـ فتودیودهایی هستند كه هركدامشان انرژی وارد شده در فوتون به داخل یك بارالكتریكی را تبدیل میكنند. این بارالكتریكی به ولتاژی تبدیل میشود كه تا سطحی تقویت شده كه توانایی پردازش جهت تبدیل آنالوگ به دیجیتال را داراست.(ADC). ADC (الگوها) ولتاژهای آنالوگ پیكسلها در داخل یك سطح شمارگان مجزا از روشنایی طبقه بندی میشوند و به آن سطح خاصی از واحد بایناری شامل صفر و یك‌هـا اختصاص مییابد.

یك مبد آنالوگ به دیجیتال یك بیتی از حجمـ‌هـای پیكسلی شامل مشكی (صفر) یا سفید(یك)،‌اختصاص داده شده. مبدل دوبیتی در گروههای چهارتایی (2×2) طبقه بندی میشود: سیاه(00)،‌سفید(11) و دوسطح مابین مبدلهای 8 بیتی استفاده میكنند كه نشان دهنده یك سطح 256 رقمی (8×2) با حجمـ‌هـای مجزا برای روشنایی یك پیكسل منفرد میباشد.

 

دربالـا یك مبدل 8 بیتی را مشاهده میكنید.

حداقل میزان بیت (كیفیت تصویر) یك مبدل آنالوگ به دیجیتال (ADC‌) توسط دامنه پویا(دینامیك) یك حسگر محاسبه میشود. بطور مثال اگر دامنه پویا(دینامیك) هزار به یك (1000:1) ( با 60 دسی بل) باشد،‌مبدل با حداقل 10 بیت توانایی از دست دادن حداقل اطلـاعات را داراست.مبدل 10 بیتی و تئوری مبدلی عالی و مناسب است در صورتی كه مبدل‌هـای 12 یا 14 بیتی توانایی تولید اطلـاعات اضافه رنگی برون ایجاد خشن (نویز) تصویر را ندارد. به هر حال،‌در عمل این احساس وجود دارد كه مبدل 12 بیتی برای كمتر شدن میزان خطا بهتر است. همچنین این مبدل كاربردی‌تـر از دیگر مبدلها برای بدست آوردن حداقل پوستی شدن تصویر یا ادغامـ آن،‌هنگامـ استفاده از منحنی رنگی (Tonal Curve) به اطلـاعات خطی است.

اغلب تبلیغات فروشی اجناس دارای مبدل دامنه بیتی اشاره به این دارند كه دوربین دیجیتال یا اسكند آنها قادر است تصاویر خروجی در یك دامنه پویا (دینامیك ) و رنگی بالـا ایجاد كنند. دامنه رنگی و پویا هرگز نمی توانند بیشتر از امنه پویایی حسگر باشند.

دوربین‌هـای دیجیتال حرفه‌ای (SLR) دارای حسگرهایی با ددامنه پویایی بالـاهستند و به مبدل‌هـای خوب و مفید 10 یا 12 بیتی مجهز هستند. عموماً این دوربین‌هـا به شما اجازه انتخاب ذخیره 10 یا 12 بیت اطلـاعات در هر پیكسل را با حالت تصویر خامـ دیجیتال (RAW ) میدهند. زیرا تصاویر Jpeg‌ فقط قابلیت ذخیره 8 بیت اطلـاعات در هر كانال رنگی را داراست

دامنه رنگی تصویر نوع مبدل دامنه پویایی حسگر

8 بیت 8 بیتی (تقریباً حوالی 1 به 256) پایین

بالـاتر از 8 بیت (*) 10 یا 12 بیتی

8 بیت 8 بیتی (تقریباً حوالی 1 به 4000) بالـا

10 یا 12 بیت اگر RAW باشد 10 یا 12 بیتی

 

 

اگر حسگر دارای دامنه پویایی 1 به 256 باشد،‌مبدل مناسب 12 بیتی نمی تواند دامنه پویا یا دامنه رنگی آنرا افزایش دهد. به هر حال تصویر نهایی ممكن است دارای دامنه رنگی ملـایمی با كاهش پوستری شدن تصویر بعد از عمل كردن به منحنی رنگ به اطلـاعات حسگر خطی باشد.