กล้องดีเอสแอลอาร์

กล้องดีเอสแอลอาร์ (อังกฤษ: D-SLR) เป็นกล้องสะท้อนภาพเลนส์เดี่ยวด้วยระบบดิจิทัล มีลักษณะเหมือนกล้องประเภท SLR ที่ใช้ฟิล์ม เพียงแต่ใช้เซ็นเซอร์ในการรับภาพแทนฟิล์ม

ส่วนประกอบ

กล้อง D-SLR มักนำตัวกล้องที่ใช้ฟิล์มแบบ 35mm. SLR มาดัดแปลงให้เป็นกล้องดิจิทัล โดยเปลี่ยนฝาหลัง และแทนที่ฟิล์มด้วยเซ็นเซอร์รับภาพ ซึ่งมีส่วนประกอบดังนี้

เซ็นเซอร์รับภาพ หรือเรียกว่า Image Sensor ใช้ในการรับสัญญาณภาพ แล้วแปลงเป็นสัญญาณดิจิทัล
Exposure modes ใช้ในการเปลี่ยนโหมดการถ่าย หรือ โหมดการทำงาน
ปุ่มกดชัตเตอร์ ใช้ในการสั่งให้ชัตเตอร์ทำงาน
แฟลช ใช้ในการเพิ่มแสงให้ภาพ หรือ ทำให้เกิดแสงสะท้อน เป็นประกายในตา ในกล้องรุ่นโปร มักจะไม่มีส่วนประกอบนี้ ต้องใช้แฟลชแยกมาเสียบใช้งานที่ Horse Shoe
Horse Shoe ในกรณีที่แฟลตในตัวเครื่องไม่เพียงพอสามารถต่อเพิ่มแฟลตได้
ไฟแสดงสถานะการตั้งเวลาถ่ายภาพ เป็นไฟLEDกะพริบตามเวลาการตั้งถ่ายภาพ
เลนส์ถ่ายภาพ มีหลายชนิด ตามการใช้งาน และ ชนิดของ Lens mount
ปุ่มเปิดปิด ใช้สำหรับเปิดปิดกล้อง
เซลล์วัดแสงแฟลต เป็นอุปกรณ์ทำจาก CCD ใช้วัดแสงจากวัตถุเพื่อชดเชยแฟลต และตั้งค่า Guide Number
ช่องมองภาพ ใช้สำหรับมองภาพ ซึ่งภาพจะถูกสะท้อนผ่านกระจกสะท้อน ที่อยู่ด้านหน้าเซ็นเซอร์รับภาพ
USB Socket เป็นช่องสำหรับเสียบสายยูเอสบีเพื่อย้ายข้อมูลจากกล้องไปยังคอมพิวเตอร์ หรืออุปกรณ์อื่น ๆ
ช่องเสียบหม้อแปลง เป็นช่องนำเข้าไฟจากหม้อแปลง
หน้าจอLCD สำหรับแสดงภาพ และการตั้งค่า โดยกล้องบางรุ่น จะมีหน้าจอแยกกัน เพื่อแสดงรายละเอียด ที่แตกต่างกัน
ช่องต่อขาตั้ง เป็นช่องสำหรับต่อกับขาตั้งกล้อง หรือ กริปแนวตั้ง
ช่องใส่การ์ดความจำ สำหรับใส่การ์ดความจำ
ปุ่มคอนโทรลคำสั่ง โดยส่วนใหญ่เป็นปุ่มสี่ทิศทาง ใช้สำหรับเลื่อนปรับค่าต่าง ๆ
วงล้อปรับค่า เป็นวงล้อด้านบนของกล้อง ใช้สำหรับปรับค่าโดยเฉพาะ เช่น รูรับแสง ค่าชดเชยแสง
วงล้อโฟกัส เป็นวงล้ออยู่บนเลนส์ ใช้สำหรับปรับระยะโฟกัสของเลนส์
วงล้อซูม เป็นวงล้ออยู่บนเลนส์ ใช้สำหรับปรับอัตราขยายของเลนส์
รังถ่าน ใช้สำหรับใส่แบตเตอรี่ของกล้อง
แบตเตอรี่ เป็นแหล่งพลังงานของกล้อง โดยส่วนใหญ่จะเป็น Lithium ion polymer battery หรือ Nickel metal hydride battery
ช่องต่อออกสัญญาณวิดีโอ เป็นสายสัญญาณขนาดเล็กใช้ต่อกับโทรทัศน์ผ่านช่องComposite

รูปแบบการทำงาน

ภาพตัดขวางของกล้อง D-SLR

หลักการทำงานของกล้องถ่ายภาพ

หลักการทำงานของกล้องถ่ายภาพ คือ การที่แสงสะท้อนจากวัตถุเดินทางเป็นเส้นตรงผ่านช่องเล็ก ๆ ของกล่องสี่เหลี่ยม เกิดภาพของวัตถุบนฉากรองรับด้านตรงกันข้ามเป็นภาพหัวกลับ อันเป็นหลักการของการสร้างกล้องรูเข็มในสมัยโบราณ ปัจจุบัน กล้องถ่ายภาพได้พัฒนามาโดยลำดับ เช่น มีการนำเอาเลนส์นูนไปติดตั้งที่ช่องรับแสงที่มีขนาดเล็ก เพื่อช่วยรวมแสงให้เข้าไปในตัวกล้องให้มากขึ้น ทางด้านตรงกันข้ามของเลนส์เป็นตำแหน่งที่ตั้งวัสดุไวแสงหรือฟิล์ม สามารถปรับตัวเลนส์เพื่อให้เกิดภาพที่ชัดเจนบนฟิล์มได้ มีการติดตั้งไดอะแฟรมปรับให้เกิดช่องรับแสงขนาดต่าง ๆ รวมทั้งมีส่วนที่เรียกว่าชัตเตอร์ ทำหน้าที่ควบคุมเวลาในการเปิด-ปิด ม่าน เพื่อให้ปริมาณแสงตกกระทบกับฟิล์มตามความเหมาะสม และยังมีช่องเล็งภาพเพื่อช่วยในการจัดองค์ประกอบของภาพถ่ายให้เกิดความสวยงาม

หลักการทำงานของกล้องรูเข็ม

กล้องสะท้อนภาพเลนส์เดี่ยวดิจิทัล (D-SLR) ใช้กระจกสะท้อน สำหรับการแสดงภาพที่กำลังจะถ่ายผ่านช่องมองภาพ ภาพตัดขวางด้านซ้ายมือ นั่นแสดงให้เห็นถึงเส้นทางของแสงที่เดินทางผ่านเลนส์ (1) และสะท้อนผ่านกระจกสะท้อนภาพ (2) และ ฉายบนแผ่นปรับโฟกัส (5) จากนั้นลดขนาดภาพผ่าน เลนส์ลดขนาดภาพ (6) และสะท้อนใน ปริซึมห้าเหลี่ยม ทำให้ภาพปรากฏที่ช่องมองภาพ (8) เมื่อกดปุ่มชัตเตอร์ จะทำให้กระจกสะท้อนจะกระเด้งตามลูกศรขึ้นไป และช่องระนาบโฟกัส (3) เปิดออก และภาพฉายลงบน เซ็นเซอร์รับภาพ (4) เช่นเดียวกับที่ปรากฏบนระนาบโฟกัส

ดวงตามนุษย์กับกล้องถ่ายภาพ

ส่วนประกอบและการทำงานของดวงตามนุษย์กับกล้องถ่ายภาพจะมีลักษณะคล้ายคลึงกัน โดยมีส่วนสำคัญแบ่งได้เป็น 2 ส่วนคือ

ส่วนสำคัญที่ทำให้เกิดภาพ ทั้งดวงตาและกล้องถ่ายภาพจะมีส่วนที่เป็นเลนส์ ในดวงตาของมนุษย์ ก่อนที่แสงจะตกกระทบเลนส์ต้องผ่านชั้นของเยื่อที่เรียกว่าคอร์เนีย (Cornea) ทำหน้าที่ช่วยเลนส์ในการหักเหแสงให้ภาพตกลงบนจอตาพอดี เลนส์ของกล้องถ่ายภาพมีระบบกลไก เปิด-ปิด ให้แสงผ่านเข้าไปยังแกหลังควบคุมเวลาด้วยชัตเตอร์ (Shutter) ส่วนดวงตาควบคุมด้วยหนังตา (Eyelid) ในส่วนหนึ่งของเลนส์ถ่ายภาพจะมีไดอะแฟรม (Diaphragm) สามารถปรับให้เกิดช่องรับแสง (Aperture) ขนาดต่างๆ เช่นเดียวกับดวงตาจะมีส่วนที่เรียกว่าม่านตา (Iris) ตรงกลางของม่านตาจะมีช่องกลมเรียกรูม่านตาหรือพิวพิล (Pupil) เป็นทางให้แสงผ่าน สามารถปรับให้มีขนาดต่าง ๆ กันโดยอัตโนมัติ เช่น ในที่ที่มีแสงสว่างมากรูม่านตามจะปรับให้มีขนาดเล็ก ส่วนในที่ที่มีแสงสลัว ๆ รูม่านตาจะปรับให้มีขนาดกว้างขึ้น
ส่วนที่ไวแสง ได้แก่ ส่วนที่เป็นฉากหลังในกล้องถ่ายภาพจะเป็นตำแหน่งที่ตั้งวัสดุไวแสง ได้แก่ ฟิล์มส่วนในดวงตา ได้แก่ จอตาเป็นฉากรับภาพ เรียกว่า เรตินา (Retina) ทำหน้าที่เปลี่ยนพลังงานแสงให้เป็นพลังงานประสาท ประกอบด้วยเส้นประสาทไวต่อแสงและเชื่อมโยงไปยังส่วนที่ทำหน้าที่ในการรับความรู้สึกเกี่ยวกับการมองเห็น ทำให้ทราบถึงรูปร่าง ขนาด ลักษณะของพื้นผิว

ขนาดของเซ็นเซอร์รับภาพกับคุณภาพของภาพ

เซ็นเซอร์ที่ใช้ในกล้อง DSLR แต่ละค่าย จะมีขนาดที่แตกต่างกันไปตามการออกแบบของผู้ผลิต หากแบ่งกล้อง DSLR ออกตามขนาดของเซ็นเซอร์ จะสามารถแบ่งออกเป็นสองประเภทใหญ่ ๆ ได้แก่

กล้อง DSLR ที่ใช้เซ็นเซอร์ขนาดเล็กกว่าฟิล์ม หรือเรียกง่าย ๆ ว่ากล้องตัวคูณ กล้อง DSLR ประเภทนี้จะใช้เซ็นเซอร์รับภาพที่มีขนาดเล็กกว่าขนาดฟิล์ม 35 มม. โดยมักจะเทียบเป็นขนาดเท่ากับฟิล์ม APS เช่น ในกล้องแคนนอน EOS 50D จะมีขนาดเซ็นเซอร์เท่ากับ 22.3x14.9 มม. ซึ่งมีขนาดใกล้เคียงกับฟิล์ม APS-C ในขณะที่ฟิล์ม 35 มม. มีขนาด 36x24 เลยถูกเรียกว่าเป็นเซ็นเซอร์ขนาด APS-C และด้วยเหตุที่เซ็นเซอร์มีขนาดเล็กกว่าฟิล์ม 35 มม. ทำให้เวลาที่นำเลนส์มาใส่กับกล้องชนิดนี้ องศารับภาพของเลนส์ตัวเดิมจะแคบลง เช่น กล้องที่ใช้เซ็นเซอร์ขนาด 22.3x14.9 มม. ซึ่งเล็กกว่าขนาดของฟิล์ม 35 มม. อยู่ 1.6 เท่า ทำให้เวลานำเลนส์ทางยาวโฟกัส 50 มม. มาใส่กับกล้องตัวคูณ องศารับภาพของเลนส์ 50 มม. ก็จะกลายเป็นเท่ากับเลนส์ 80 มม. ในกล้องฟิล์มแทน (มาจาก 50x1.6) คือมีมุมที่แคบลง
กล้อง DSLR ที่ใช้เซ็นเซอร์ขนาดเท่าฟิล์ม (Full Frame) หรือเรียกอีกชื่อหนึ่งว่า กล้องฟูลเฟรม (Full Frame) กล้องชนิดนี้จะใช้เซ็นเซอร์ที่มีขนาดใหญ่เท่ากับฟิล์ม 35 มม. คือใช้เซ็นเซอร์ขนาด 36x24 มม. ทำให้ได้สัดส่วนของภาพที่เท่ากับกล้องฟิล์ม เวลาที่นำเลนส์มาสวมจึงไม่ต้องคูณค่าใด ๆ เข้าไปเหมือนกับกล้องที่ใช้เซ็นเซอร์ขนาด APS-C เลนส์ที่นำมาใช้จึงมีองศารับภาพเท่าเดิม ข้อแตกต่างที่สำคัญคือเซ็นเซอร์ชนิด Full Frame จะมีขนาดที่ใหญ่กว่า ทำให้รับสัญญาณแสงได้ดีกว่า คุณภาพของภาพจึงดีกว่าและมีจุดรบกวน (Noise) ที่ต่ำกว่า อีกทั้งระยะชัดหรือ Depth of Field ของภาพที่ได้จากกล้อง Full Frame ก็มีน้อยกว่า ทำให้สามารถเบลอฉากหลังได้ง่ายกว่ากล้องตัวคูณ ส่วนข้อเสียของกล้องแบบ Full Frame ก็คือ มีราคาที่แพงกว่ากล้องตัวคูณมาก ทั้งยังใช้ได้เฉพาะกับเลนส์ซีรีส์ EF (Canon) เท่านั้น ส่วน F Mount (Nikon) ยังคงสามารถใช้เลนส์ร่วมกับ DX Format ได้ โดย Nikon ใช้ชื่อรูปแบบ Full Frame ว่า FX Format

ชนิดของเซ็นเซอร์รับภาพ

โดยจะพบชนิดของเซ็นเซอร์รับภาพอยู่ 4 ชนิด คือ CCD CMOS MOS และ JFET LBCAST

CCD (Charge Coupled Device) หลักการทำงานของเซ็นเซอร์ชนิดนี้คือ บนตัวของ CCD จะประกอบด้วยเซลรับแสงจำนวนมาก ซึ่งเซลรับแสงแต่ละตัวจะทำหน้าที่รับแสงและเปลี่ยนค่าแสงเป็นสัญญาณอนาล็อก ส่งเข้าสู่วงจรเปลี่ยนค่าอนาล็อกเป็นสัญญาณดิจิทัลอีกที ข้อดีของเซ็นเซอร์ชนิดนี้คือ ให้คุณภาพที่ดีกว่าแบบ CMOS เพียงแต่ใช้กระบวนการผลิตที่ซับซ้อนกว่า จึงทำให้มีต้นทุนในการผลิตสูงกว่า CMOS ปัจจุบันเซ็นเซอร์แบบ CCD นิยมใช้ในกล้องดิจิทัลแบบคอมแพ็ค
CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) เซ็นเซอร์ชนิดนี้จะมีวงจรแปลงสัญญาณแสงอยู่บนตัวเซ็นเซอร์ ทำให้มีพื้นที่ในการรับแสงน้อยกว่า CCD มีข้อดีคือสามารถผลิตขึ้นมาโดยใช้เทคโนโลยีการผลิตชิปในปัจจุบันได้ทันที จึงทำให้มีต้นทุนต่ำ ประกอบกับปัจจุบันเซ็นเซอร์ชนิด CMOS ได้รับการพัฒนาให้ดีขึ้นมาก ทั้งด้านคุณภาพและการประหยัดพลังงาน ทำให้ได้รับความนิยมจากผู้ผลิตกล้องมากขึ้น กล้องรุ่นใหม่ ๆ ในปัจจุบันต่างก็ใช้เซ็นเซอร์รับแสงแบบ CMOS กันทั้งสิ้น
MOS (Metal Oxide Semiconductor) มีคุณสมบัติใกล้เคียง CMOS แต่ไม่มีคุณสมบัติของการประหยัดพลังงาน ซึ่งพบเซ็นเซอร์รับภาพ ชนิดนี้ได้ในกล้อง DSLR จาก Olympus
JFET (Junction Field Effect Transistor) LBCAST (Lateral Buried Charge Accumulator & Sensor Transistor array) มีลักษณะใกล้เคียงกับ CCD แต่จะคุณสมบัติในการส่งผ่านข้อมูลได้เร็วกว่า ซึ่งจะพบได้ในกล้อง Nikon D2Hs และกล้องDSLRระดับสูงจาก Nikon

ดูเพิ่ม

กล้องสะท้อนภาพเลนส์เดี่ยว

บทความเทคโนโลยี หรือ สิ่งประดิษฐ์นี้ยังเป็นโครง คุณสามารถช่วยวิกิพีเดียได้โดยการเพิ่มเติมข้อมูล