Wie funktioniert eine Digitalkamera?

Harald Höller und Kristian Streicher

Vortrag im Rahmen der KinderUni Wien 2010für 7-9 Jahre

Dienstag, 13.07.2010

KinderUni Wien 2010

Fakultät für Physik Universität Wien

Diese Präsentation ist unter der Creative Commons Lizenz by-nc-sa 3.0 lizenziertLizenzen eingebundener nicht selbst erstellter Bilder siehe Quelle

Wie ist ein Fotoapparat aufgebaut?

Optik Loch Linsen Spiegel

Lichtempfindliches Material Film (chemisch) CCD (elektronisch)

Dunkle Kammer

Die wichtigsten Kameratypen

Lochkamera Sucherkamera oder Kompaktkamera Spiegelreflexkamera

Beispiel: Lochkamera

Optik: Loch Lichtempfindliches Material: Fotopapier Dunkle Kammer: Schachtel

Und wie ist das bei der Digicam?

In Digitalkameras ist die lichtempfindliche Schicht kein Film, sondern ein Computerchip

Wir haben ein Problem ...

... denn CCD Chips sind eigentlich farbenblind!

Genauer hingesehen: Pixel

C(hardged)C(oupled)D(evice)s bestehen aus Millionen von Bildpunkten, den Pixeln

Was macht das Licht im Pixel?

Wenn Licht auf ein Pixel trifft, dann bewegen sich elektrische Teilchen und erzeugen einen elektrischen Strom!

Hell und dunkel am Digitalfoto

Je mehr Licht auf ein Pixel trifft, desto stärker der erzeugte Strom und desto heller ist das Bild an der Stelle!

Und die Farben am Digitalfoto?

Ein Pixel kann also nur sagen ob die Stelle hell oder dunkel ist … aber wie entsteht nun ein Farbfoto?

Genauer hingesehen: Farbfoto

Wir bemerken: Jedes Pixel hat nur eine Farbe!

Lösung: Farbmischung am Chip

CCD Chips mischen einfach drei Bilder zusammen – mit roten, grünen und blauen Filtern

Beispiel: Zwergenmeute

Das zusammengemischte Bild ist farbig

… noch mal langsam …

Das rote Bild - die Hüte sind fast weiß!

Das grüne Bild - die Hüte sind schwarz!

… noch mal langsam …

Das blaue Bild - die Hüte sind grau

… noch mal langsam …

Beispiel: Zwergenmeute

Noch einmal das zusammengemischte Bild

Farbenmischen

!

CCDs sehen mehr als das Auge

CCD Chips sind empfindlich für infrarotes Licht Warmes wird hell Kaltes dunkel

CCD Chips sind empfindlich für infrarotes Licht Warmes wird hell Kaltes dunkel

CCDs sehen mehr als das Auge

Probier es aus!

Schau mit den Augen durch den Infrarotfilter ... … und dann mit der Digitalkamera!

Das war's!

Noch viel Spaß beim Forschen!