שתף קטע נבחר
הכי מטוקבקות
    איך זה עובד: מצלמה דיגיטלית
    ב-2002 היא הייתה פאר הטכנולוגיה, היום היא מפורקת לגורמים כדי להבין מה יש בפנים. פלאש ניוז: זו דרכו של כל גאדג'ט

    הפריט שיזכה לנתיחת פוסט-מורטם השבוע הוא מצלמה דיגיטלית מדגם HP Photosmart 720, תפארת המצלמות הדיגיטליות (הזולות) של שנת 2002. עם 3.3 מגהפיקסלים, ארבע סוללות AA , זום אופטי של 3x ותמיכה בכרטיס SD של עד 256 מגה, החיה הרעה (והמגושמת) הזו שירתה אותי נאמנה במשך שנים. היחידה הספציפית הזו נושאת גם ערך נוסטלגי מסוים, מכיוון שזהו המוצר הראשון שהזמנתי אי-פעם דרך האינטרנט. אף על פי כן, כל הגאדג'טים שווים בפני המברג – אז קדימה, לפירוק!

     

    עוד דברים שעובדים ב-ynet מדע:

     

     

    המצלמה בלי הכיסוי הקדמי  (צילום: עידו גנדל) (צילום: עידו גנדל)
    המצלמה בלי הכיסוי הקדמי (צילום: עידו גנדל)

      

    אחרי שמוצאים את כל הברגים הזעירים והנסתרים ומסירים את הכיסוי הקדמי, הדבר הראשון שבולט לעין הוא שני גלילים שחורים ומאיימים לצד העדשה. אלו הם קבלים (Capacitors), רכיבים אלקטרוניים ש"צוברים" כמות מסוימת של חשמל ומסוגלים – שלא כמו סוללות רגילות – לשחרר את המטען החשמלי במכה אחת. למי זה נחוץ? לנורית הפלאש, שצורכת כמות אדירה של אנרגיה בתוך אלפית שניה בערך. אפרופו, קבלים מסוגלים לאחסן את המטען החשמלי במשך שנים: אם אין אמצעי בטיחות שדואג ל"ניקוז" איטי שלהם, הם עלולים לגרום למפרק החובב הפתעה מאד לא נעימה.

     

     

    המצלמה מאחור ללא כיסויים (צילום: עידו גנדל) (צילום: עידו גנדל)
    המצלמה מאחור ללא כיסויים(צילום: עידו גנדל)

     

    מאחורי הכיסוי העליון והאחורי הסתתרו מעגלים מודפסים עם המון רכיבים משני הצדדים. המעגל העליון מוקדש בעיקר ללחצנים (הפעלה/כיבוי, צילום וכו') ולשליטה במסך ה-LCD הספרטני שלמעלה. מסך זה הציג פרמטרים כגון מצב הסוללה, רזולוציית הצילום שנבחרה ומספר התמונות שנותרו. בחלקו התחתון של המעגל הזה אפשר למצוא סוללה נטענת קטנה וגביש שעון – חלק ממנגנון שמירת השעה והתאריך (שממשיך לעבוד גם בזמן שמחליפים את הסוללות הגדולות) – וייתכן שהסוללה משרתת גם כגיבוי מתח עבור רכיבי הזיכרון הפנימי העצום של 16 מגהבייט. מתחת לסוללה יש משהו שנראה כמו גביש שמן. מכיוון שהבטחתי להחזיר מהר את המצלמה למצב חיצוני תקין, בשביל הילדים, לא הספקתי לוודא שזהו אכן גביש. גם אם כן, לא ברור לי מה תפקידו. לתזמן את הטיימר של הצמצם, אולי?

     

     

     

    הצד התחתון של הלוח העליון (צילום: עידו גנדל) (צילום: עידו גנדל)
    הצד התחתון של הלוח העליון(צילום: עידו גנדל)

     

    בצד ימין (בתמונה) של המעגל אפשר למצוא מיקרו-בקר גנרי לשליטה במסכי LCD, שתוכנת מן הסתם בהתאם לפרמטרים הספציפיים של ה-HP720. באמצע הלוח יש שתי שורות חיבורים

     

    למעגל אחר שנראה מיד, ושמחוסר שם טוב יותר קראתי לו "לוח החשמל". לוח החשמל, שמכיל בעיקר רכיבים בסיסיים ואין בו שבבים משוכללים, הסתתר מתחת ללוח הראשי: האלקטרוניקה המתוחכמת באמת היתה כולה על הלוח הראשי, זה שמתחבר לחיישן האופטי ואחראי לדברים החשובים כמו עיבוד התמונה והווידאו, ממשק המשתמש, כרטיס הזיכרון וכדומה. הנה תמונת מחזור של כל הלוחות, פלוס החלק האופטי לפני פירוקו ומדגם קטן מהברגים שהיו בפנים:

     

    המעגלים המודפסים והמנגנון האופטי  (צילום: עידו גנדל) (צילום: עידו גנדל)
    המעגלים המודפסים והמנגנון האופטי (צילום: עידו גנדל)

     

    המצלמה אמנם ישנה, אך לא פרהיסטורית: השבבים והרכיבים הללו דומים מאד למה שאפשר למצוא כיום במוצרים אלקטרוניים. אז איך מצליחים עכשיו לייצר מצלמות דיגיטליות הרבה יותר קטנות, קלות ומשוכללות? מי מכל הרכיבים הללו, שמשקלם הכולל כ-250 גרם, מיותר? השאלה הזו תקפה להרבה סוגי גאדג'טים אחרים: למה הדגמים הראשונים תמיד מגושמים וכבדים, והחדשים – אפילו אם הטכנולוגיה עצמה לא משתנה מהותית – קטנים וקלים?

     

    חלק מהתשובה הוא כמובן המזעור התמידי וההדרגתי של רכיבים. למשל, אין ספק שאחד (או יותר) מהשבבים הגדולים בתמונה למעלה הוא רכיב הזיכרון הפנימי, ושכיום ניתן לאחסן את אותה הכמות לפחות בעשירית הגודל. אבל חלק גדול יותר מהתשובה טמון בכך שעם הזמן, הרכיבים נעשים יותר ויותר ייעודיים. כשמוצר חדש יוצא לשוק, המתכננים בונים אותו כחיבור ושילוב של רכיבים מהמדף. הדבר מצריך הרבה רכיבי ביניים לצורך קישור וגישור בין האלמנטים השונים, שלא בהכרח נועדו לעבוד ביחד. ככל שהמוצר מתפתח והשוק נעשה צפוף ותחרותי יותר, כך מפותחים רכיבים משוכללים שמשלבים במקום אחד פונקציונליות של כמה אלמנטים. כבר ראינו בטור הזה ג'וק שנועד ספציפית לניהול של רדיו-שעון מעורר – ובטוח שיש ג'וקים קומפקטיים לניהול של מצלמות דיגיטליות מאל"ף ועד ת"ו, שפשוט לא היו קיימים בשנת 2002.

     

    נעבור לחלק האופטי. חוץ ממסך ה-LCD העיקרי מאחור, למצלמה יש גם עינית אופטית אמיתית (לא מסך זעיר), ושינוי הזום בעינית הזו מושג באמצעות הזזה של עדשה פנימית במקביל למנגנון הראשי. המנגנון הראשי הנ"ל כולל תריס מגן חיצוני, מספר עדשות שמתקרבות או מתרחקות זו מזו בהתאם למידת הזום, צמצם שמסתתר אי-שם בין העדשות, וכמובן הלב של המצלמה כולה: רכיב CCD. הסרטון הבא מציג את התנועה של כמה מהרכיבים הללו:

     

     

     
    העדשות משובצות בגלילים שנמצאים האחד בתוך השני. התנועה המשולבת של העדשות מושגת באמצעות תעלות בצד הפנימי של הגליל החיצוני, אשר מובילות זיזים שבולטים מהגליל הפנימי כאשר הגלילים מסתובבים זה ביחס לזה. מנוע חשמלי קטן עם תמסורת אימתנית אחראי לסיבוב הגליל החיצוני:
     
    אפילו בפסיכוטכני לא תראו כל כך הרבה גלגלי שיניים  (צילום: עידו גנדל) (צילום: עידו גנדל)
    אפילו בפסיכוטכני לא תראו כל כך הרבה גלגלי שיניים (צילום: עידו גנדל)
     
    הצמצם הוא שני לוחות דקיקים שחוסמים את האור לאחת העדשות – ולכל מה שמאחוריה, כמובן. בניגוד למצלמות הפילם, שבהן הצלם בחר את ה"פריים" דרך העינית, במצלמות הדיגיטליות הצמצם חייב להיות פתוח רוב הזמן כדי שהתמונה תעבור בזמן אמת למסך ה-LCD. המעבד שולט בפתיחה ובסגירה של הצמצם באמצעות שני אלקטרומגנטים קטנים: כאשר פס החיבורים החשמלי מעביר בהם זרם, הם יוצרים שדה מגנטי ומושכים את לוחות הצמצם בכיוון הרצוי. הלוחות אינם נראים בתמונה הבאה – הם ממוקמים מעבר לעדשה.
     
    אלקטרומגנטים לשליטה בצמצם  (צילום: עידו גנדל) (צילום: עידו גנדל)
    אלקטרומגנטים לשליטה בצמצם (צילום: עידו גנדל)
     
    ולסיום, שבב ה-CCD (הדגם הוא Sony ICX252AQF, למי שמתעניין). כיום יש שני סוגים עיקריים של חיישני תמונות: CCD הוותיק, שנפוץ במצלמות (וביישומים מתוחכמים יותר כגון טלסקופים), ו-CMOS שפופולרי בסמארטפונים. ההבדל הבסיסי ביניהם הוא ש-CMOS עובד כמו מסך מחשב: הפיקסלים נקראים ממנו "בזמן אמת", מה שאומר שאפשר לקרוא את התמונה רק כל עוד הצמצם פתוח. כמו כן, כל פיקסל שנקרא שולח את המידע שהעדשה מעבירה אליו ברגע הקריאה ממש – מה שגורם, בין השאר, לאפקטים מוזרים בווידאו. ב-CCD, ראשי תיבות של Charge-Coupled Device, הרכיב קולט את כל הפיקסלים בו-זמנית וגם שומר אותם לאורך זמן. המידע מועבר למעגלים של המצלמה פיקסל אחרי פיקסל, כמו בשרשרת אנושית שמעבירה דליים מיד ליד, אך כולם "שייכים" לאותו זמן חשיפה בדיוק.
      

    רכיב CCD   (צילום: עידו גנדל)
    רכיב CCD (צילום: עידו גנדל)

     

    אחד החסרונות של רכיבי CCD הוא הרגישות הגבוהה שלהם לאור אינפרה-אדום. כדי שאור זה לא יפריע לצילום הרגיל, מורכב על ה-CCD מסנן מיוחד – וגם הוא לא מושלם, כפי שתוכלו להיווכח אם תצלמו במצלמה דיגיטלית שלט רחוק אינפרה-אדום תוך כדי פעולה!

     

    אות משלט רחוק אינפרה-אדום  (צילום: עידו גנדל)
    אות משלט רחוק אינפרה-אדום (צילום: עידו גנדל)

     

     תגובה חדשה
    הצג:
    אזהרה:
    פעולה זו תמחק את התגובה שהתחלת להקליד
    מומלצים