شرح للمبادئ الخاصة بتكوين الكاميرا وفكرة عملها

تأليف: م عبد المجيد أمين

تركيب الكاميرا

مقطع في كاميرا Olympus E-3, انتاج عام 2007.
تتكون الكاميرا من مجموعة من العدسات تعمل على تجميع الضوء في بؤرة. وعن طريق استخدام مجموعة من العدسات المختلفة الشكل مثل (عدسة محدبة وعدسة مقعره)مع الاختيار المناسب لمواد زجاج العدسات (ذات معاملات انكسار مختلفة)، يمكن بذلك تفادي اختلال الأشعة المجمعة، (إذا لم يكن اختيار العدسات صحيحا فيؤدي ذلك إلى إنتاج صورة غير واضحة سيئة في الاضاءه التباين أو تنفصل ألوان الضوء في الصورة الناتجة، أو يحدث الاختلالين في نفس الوقت
يتميز نظام العدسات بعدة بيانات :
فتحة العدسة f وهي تحدد زاوية دخول الاشعة إلى الكاميرا.
شدة تمرير العدسات للأشعة L ، وهو يعطي كمية الضوء الذي تُدخله العدسات إلى الفيلم عندما تكون فتحة العدسة مفتوحة على آخرها. وتقاس هده الشدة بالعدد:L = d/f،
[ حيث d : قطر العدسة الأولى (عدسة دخول الأشعة)]، مثل L = 1 : 2,0.
إذا كان لمجموعة العدسات f = 60 mm ، فهذا يعني أن قطر عدسة دخول الأشعة 30 مليمتر. وإذا كانت شدة العدسات 1 : 4 يكون فتحة عدسة الدخول بقطر 15 مليمتر. أي يدخل الكاميرا ضوء أقل، وبالتالي تقل حساسية الكاميرا، ولذلك تكون منخفضة الثمن.
ولكي يحصل الفيلم على مقدار الأشعة الكافي لالتقاط الصورة، فيمكن التوصل إلى ذلك بطريقتين:
إما عن طريق توسيع فتحة الكاميرا "إيريس"، فيدخلها ضوء أكثر.
عن طريق زمن انفتاح العدسة للتصوير. وتعطي بيانات الفيلم زمن انفتاح الكاميرا لالتقاط صورة.
يوجد نوع من الكاميرات تعمل بانعكاس مرآة داخلية. يسقط جزء من الضوء الداخل من نظام العدسات على المرآة فتعكسه على منشور قبل وبعد التصوير، وتمكّن المصور لأن يختار الجسم ومحيطه تماما، فما يراه في نافذة اختيار الصورة ما هو إلا انعكاس على المرآة الداخلية، وهو تماما "محيط الصورة" التي سيلتقطها. عندئذ يمكن للمصور التقاط الصورة.
إما في الكاميرات التي لا تعمل بمرآة عاكسة فتكون فتحة نظر المصور للتصوير غير فتحة نظام العدسات، ولذلك تأتي الصورة منزاحة بعض الشيئ عن محيط الصورة الذي أراد المصور تصويره.
بالإضافة إلى نظام العدسات في الكاميرا، وحائل توسيع أو تضييق "أيريس" العدسات، والحائل الحاجب للضوء (وهو يفتح عند التقاط الصورة لزمن معين ، ثم يقفل)، فتجمع الكاميرا بين تلك الأنظمة في غرفة مظلمة تماما، هي الكاميرا أو "القمرة".
عمل كاميرا المرناة (التلفاز)[عدل]
تعمل كاميرا التلفزيون إلكترونيا بالإضافة إلى كونها ضوئية.
مكوناتها :
1- أنبوبة التصوير :
 أنبوبة مظلمة مخلخلة من الهواء. السبب : حتى لا تعيق جزيئات الهواء شعاع الإلكترونات ألذي يتحسس الصورة، وتكون الأنبوبة محكمة مظلمة.  بها نافذة زجاجية في مقدمتها مجموعة من العدسات، تقوم بتجميع الضوء وتشكل منها صورة في الداخل .
2- لوح الصورة أو يسمى (لوح المايكا) :
 يوجد داخل أنبوبة التصوير.  عبارة عن لوح رقيق جداً من المايكا – المايكا مادة شبه زجاجية وشبه موصلة للكهرباء - على شكل شرائح رقيقة جداً بينها مواد عازلة.  يغطي سطح المايكا الأول -المقابل للعدسات- عدة ألاف من الخلايا الكهروضوئية، وكل خلية عبارة عن حبيبة صغيرة جداً مغطاة بطبقة من السيزيوم.
السبب : لأن السيزيوم حساس للضوء وينتج عدد من الإلكترونات الحرة متناسبة مع شدة الضوء الساقط عليها.  سطح المايكا الثاني صحيفة معدنية رقيقة متصلة بمكبر تيار الصورة.
3- بندقية الإلكترونات :
 أسطوانة ضيقة داخل الأنبوبة تحتوي في طرفها على مهبط (مصدر انبعاث الإلكترونات). يمر شعاع الإلكترونات الخارج من المهبط على شبكة حاكمة كهربائية، ويسقط على مصعد يُحمل بجهد كهربائي موجب.
4- الملفات الحارفة :
 عبارة عن زوجين من الملفات (لتوليد مجال مغناطيسي متردد) تقوم بتوجيه شعاع الإلكترونات (أو يمكن استبدالهما بزوجين من الألواح المعدنية (لتوليد مجال كهربائي متردد) لمسح الصورة.
 يقوم شعاع الإلكترونات بمسح الصورة. أي أنه ينتقل بين صفوف الخلايا الضوئية "ويقرأ" ما على كل منها من عدد من الإلكترونات الحرة. بذلك تتحول الصورة إلى تيار كهربائي متغير الشدة بحسب شدة الضوء التي سقطت على كل خلية ضوئية.
كيفية عملها[عدل]
عملية إرسال الصورة تلفازياً :  يتم تصوير الشيء المراد إرسال صورته تلفازياً، ويتم تعريض الشئ المراد تصويره لاضاءة عالية ومركزة.  تقوم العدسات بتكوين صور ضوئية له على لوح الخلايا الكهروضوئية فتثار ضوئياً.  تبعث بعدد من الكهيرنات، وتشحن بشحنات موجبة مساوية لما فقدته من الكهيرنات. (و تختلف عدد الكهيرنات المنبعثة باختلاف كمية الضوء الساقط عليها). تؤثر شحنات الخلايا على الصحيفة المعدنية الموجودة على الوجه الآخر للوح المايكا فتتكون عليها شحنات سالبة مساوية لعدد الشحنات الموجبة على الخلايا الكهروضوئية. تطلق البندقية الكهيرنية شعاعاً كهيرنياً على لوح الخلايا عند نقطة الاستكشاف، فيمدها بشحنات سالبة عددها مساوٍ لعدد الكهيرنات التي فقدتها الخلايا.  تتعادل الخلايا كهربائياً، فتتحرر الكهيرنات التي على الصحيفة المعدنية.  تنطلق الكهيرنات المتحررة على هيئة نبضات كهربائية مختلفة التردد إلى جهاز التكبير. تختلط التيارات الحاملة والمعبرة لتنتج التيار المعدل ثم ترسل كموجات كهرومغناطيسية.
ملاحظة : يتم خلط التيار المعبر عن الصورة مع التيار الحامل لأن التيار المعبر عن الصورة تردده ضعيف ولن يغطي مساحة واسعة عن تحويله إلى موجات.
مكونات كاميرا التلفاز
نافذة زجاجية
عدسة ضوئية
صحيفة معدنية
لوح الصورة (المايكا)
الشعاع الكهيرنيّ
مجموعة حارفة (ملفات أو ألواح)
المِصْعَد
الشبكة الحاكمة (و تعمل على التحكم بعدد الكهيرنات)
المَهْبِط
فتيل تسخين

 شرح فكرة عمل الكاميرا
كيفية عمل الكاميرا الرقمية
كيفية صنع كاميرا بسيطة
مبدأ عمل الكاميرا
طريقة عمل الكاميرا بالورق
كيفية صنع كاميرا فيديو
كيف تعمل الكاميرا الفوتوغرافية
الكاميرا واجزائها
اجزاء الكاميرا الفوتوغرافية pdf