Füüsika õpetaja raamatFüüsika õpetaja raamat : Kuidas mobiiltelefonide kaamerad näevad?

Kuidas mobiiltelefonide kaamerad näevad?

Propeller katki?

Kui satute järgmisel korral propelleritega lennukiga sõitma, siis lõbustage ennast ja kaasreisijaid sellega, et pildistate või filmite oma nutitelefoniga lennuki propellerit. Sest tulemus arvatavasti üllatab – pildile võib jääda just selline täiesti mittesümmeetriline objekt. Võib isegi tekkida kartus, kas lennukiga on kõik korras.

Sellise kõvera pildi põhjuseks ei ole siiski mitte katkine propeller vaid mobiiltelefoni kaamera.

Teame, et lääts (objektiiv) tekitab kaamera sensorile optilise kujutise. Kallites peegelkaamerates on sensori ees katik, mis laseb sensorile valgust vaid lühikeseks viivuks, misjärel saadetakse pildi andmed kaamera mällu. Mobiiltelefonides kasutatavate CMOS tüüpi sensorite ees sellist katikut ei ole, sensor on kogu aeg valgustatud. Mällu edastatakse pilt sensori pikslite ridade kaupa ning edastamisele läheb see, mida iga selline rida parajasti “näeb”. Nii et kogu pilt pannakse kokku erinevatel ajahetkedel pildistatud ridadest. Selge see, et kiiresti pöörlev propeller jõuab ühe sellise tsükli jooksul end pöörata, sellest ka moonutused.

Siit tuleb üks õpetlik efekti selgitav animatsioon ja video, mismoodi see lennukist läbi kaamera vaadates välja paistab.

Kaamera salvestab erinevad pildi osad erinevatel ajahetkedel, nii moonutub ka pilt. See animatsioon demonstreerib seda nähtust.
Lendava lennuki propeller läbi mobiiltelefoni kaamera.

Nüüd peaks olema lihtne aru saada ka sellistest piltidest:

Veel paar pilti:

Allikas: https://en.wikipedia.org/wiki/Rolling_shutter