الكاميرا الرقمية الخلفية

يُعد ظهر الكاميرا الرقمية جهازًا يتم تثبيته في الجزء الخلفي من الكاميرا بدلاً من حامل الفيلم السلبي التقليدي ويحتوي على مستشعر صورة إلكتروني . يسمح هذا للكاميرات المصممة لاستخدام الفيلم بالتقاط صور رقمية . عادةً ما تكون هذه الخلفيات باهظة الثمن وفقًا لمعايير المستهلك ( 5000 دولار أمريكي وما فوق) وهي مصممة في المقام الأول ليتم تثبيتها على الكاميرات متوسطة وكبيرة الحجم التي يستخدمها المصورون المحترفون .

يتم استخدام نوعين من أجهزة الاستشعار الخلفية بشكل شائع: لقطة واحدة خلفية (غير مسح ضوئي) ومسح ضوئي خلفي .

تتطلب بعض الخلفيات، وخاصة القديمة منها، تعرضات متعددة لالتقاط صورة؛ وعادة ما تكون واحدة لكل من الأحمر والأخضر والأزرق. وتسمى هذه الخلفيات بالتصوير المتعدد أو التصوير ثلاثي اللقطات. ومع تقدم التكنولوجيا أصبحت الخلفيات ذات اللقطة الواحدة أكثر عملية؛ وبحلول عام 2008 كانت معظم الخلفيات المصنعة ذات لقطة واحدة.

كان لابد من استخدام الكاميرات الخلفية القديمة مربوطة بكابل إلى جهاز كمبيوتر متحكم لتخزين الصور التي التقطتها. وأضافت الطرز الأحدث القدرة على تخزين الصور داخل الكاميرا الخلفية نفسها، وأضافت شاشات بحيث يمكن عرض الصورة على الكاميرا الخلفية دون الحاجة إلى جهاز كمبيوتر منفصل. لا يزال من الممكن تشغيل جميع الكاميرات الخلفية تقريبًا بطريقة مربوطة، مما يسمح بمعاينة الصور على شاشة كبيرة بشكل مريح من قبل عدة أشخاص في نفس الوقت، والتحكم المتطور في وظائف الكاميرا، والتخزين المريح لملفات الصور الكبيرة المنتجة.

لا تزال أجهزة التخزين الحديثة عالية الدقة، التي تتجاوز حدود تكنولوجيا تخزين البيانات ونقلها، قادرة على الاستفادة من التكوين المقيد لتفريغ غيغابايت من البيانات إلى وسائط تخزين خارجية أرخص مثل محركات الأقراص الصلبة، بدلاً من ذاكرة الفلاش المتكاملة الأكثر تكلفة.

تحتوي الخلفيات غير القابلة للمسح على مستشعر مشابه للمستشعر المستخدم في معظم الكاميرات الرقمية الأخرى ، وهو عبارة عن مجموعة مربعة أو مستطيلة من وحدات البكسل. يُفترض عمومًا أن الخلفيات غير قابلة للمسح ما لم يتم تحديدها على أنها خلفية قابلة للمسح.

تعمل أجهزة المسح الضوئي بشكل أشبه بماسح الصور للورق: فهي تحتوي على مجموعة خطية من أجهزة الاستشعار التي يتم تحريكها عبر منطقة الصورة لمسح صف واحد من وحدات البكسل في كل مرة. تُستخدم أجهزة المسح الضوئي بشكل أساسي في كاميرات العرض ذات التنسيق الكبير .

تم تقديم أول كاميرا رقمية تجارية بواسطة Leaf (الآن جزء من Phase One ) في عام 1991. ^{[تعليق 1]} قدمت Leaf DCBI (الكاميرا الرقمية الخلفية I)، الملقب بـ "The Brick"، دقة 4 ميجابكسل (MP) بتنسيق 2048 × 2048 بكسل . تم استخدام نفس CCD بواسطة Sinar في sinarback المكافئ لها. في عام 1994 قدمت Leaf طرازًا محسنًا، DCBII، والذي تضمن عرض فيديو مباشر، وفي عام 1998 قدمت Volare بدقة 6 ميجابكسل.

تم إنشاء نظام كاميرا كامل باستخدام نظام كاميرا عرض Sinar مع نظام مصراع Sinarcam 1 الذي يوفر التحكم في الصورة الحية، وتم تصنيع لوحة محول لاستخدام الجزء الخلفي مع كاميرات Hasselblad . يتطلب برنامج التشغيل بشكل عام استخدام جهاز Apple Macintosh لتشغيل الكاميرات.

كانت هذه الأنظمة معقدة ومكلفة. وكانت تستخدم بطاقات تحكم مخصصة (تُعرف باسم " تاكسي SCSI ")، وكانت ذات ثلاث لقطات خلفية؛ وكانت عجلة فلتر ملونة داخل الجزء الخلفي تدور لالتقاط صور التعرض الأحمر والأخضر والأزرق.

وسرعان ما جاءت المنافسة إلى الصناعة الجديدة.

في عام 1992، قدمت شركة MegaVision الكاميرا الخلفية T2، والتي كانت منتجًا مشابهًا؛ وكانت أيضًا وحدة ذات ثلاث لقطات بمستشعر مربع بدقة 4 ميجا بكسل. كانت شركة MegaVision تصنع معدات التصوير الرقمي القائمة على تقنية الفيديو منذ عام 1984، وكانت الكاميرا الخلفية T2 تحتوي على معاينة فيديو مباشرة. ^{[ بحاجة لمصدر ]}

تأسست شركة Phase One في عام 1993، وبحلول عام 1994 كانت تبيع أجهزة المسح الضوئي StudioKit. وفي عام 1998، أطلقت شركة Phase One جهاز Lightphase. وهو أول جهاز مسح ضوئي أحادي اللقطة يمكنه منافسة الفيلم من حيث الجودة. كانت الدقة 6 ميجا بكسل وكان الحجم المادي لجهاز CCD 35 مم كامل الإطار، ومع ذلك، تم تصميم الجهاز الخلفي لاستخدامه في كاميرات سلسلة Hasselblad 500.

ومن بين الشركات الأخرى التي دخلت الصناعة في وقت مبكر شركة Jenoptik التي أنتجت منتجات بالتعاون مع شركة Sinar، وشركة Dicomed (شركة تصنيع ظهر المسح الضوئي والتي أغلقت في عام 1999)، وشركة Better Light (أبرز شركة تصنيع ظهر المسح الضوئي)، وشركة Kigamo.

بحلول عام 2003، كان لدى Leaf طراز 11 ميجا بكسل، Valeo، وكان لدى Jenoptik/Sinar طراز Sinarback 43 بدقة 11 ميجا بكسل. كان لدى العديد من البائعين طرازات 16 ميجا بكسل؛ أنتجت شركة Kodak طراز Pro Back Plus بدقة 16 ميجا بكسل بسعر 15000 دولار أمريكي باستخدام جهاز CCD الخاص بها، وصنعت شركة Imacon طراز ixpress 96، وأنتج Phase One طراز H20، وواصلت شركة Sinar تطوير الكاميرا الخلفية من طرازات 22 و23h و43h وأصدرت طراز 44H والذي عند تركيبه على وحدة ماكرو سكان قدم صورة بحجم يزيد عن 1 جيجابايت مع التركيز على الصورة الحية باستخدام نظام مصراع Sinarcam. ^[1]

اعتبارًا من عام 2014، تمتلك Phase One حصة كبيرة في السوق بفضل تصنيع الكاميرات الخاصة بها والكاميرات الرقمية من سلسلة IQ التي توفر دقة 80 و60.5 و40 ميجابكسل على التوالي. تلتقط كل من IQ180 وIQ160 الصور بتنسيق 645 إطار كامل. ^[2]

خلال العقد الأول من القرن الحادي والعشرين، بدأ سوق الخلفيات الرقمية يتغير ويتعزز بسرعة. وكان أحد الاتجاهات هو استبدال كاميرات الأفلام متوسطة الحجم بكاميرات رقمية ذات عدسة واحدة عاكسة تعتمد على كاميرات أفلام أصغر حجمًا مقاس 35 مم، والتي يمكنها تقديم نتائج عالية الجودة دون تكلفة أكبر من معدات الأفلام متوسطة الحجم. وفي الوقت نفسه، أصبح سير العمل الرقمي أسهل بشكل متزايد. وهذا يؤدي إلى تطوير كاميرات رقمية متوسطة الحجم بالكامل لا تحتاج إلى خلفيات رقمية منفصلة.

خرجت شركتا برونيكا وكونتاكس ، اللتان كانتا في السابق من أكبر شركات تصنيع الكاميرات متوسطة الحجم، من العمل. وتوقفت شركة فوجي عن إنتاج كاميراتها ذات الأفلام متوسطة الحجم التي يبلغ عددها 680 كاميرا. وتجاوزت شركة ماميا الانقسام في خط الإنتاج في عام 2004، ^[3] حيث أعلنت عن كاميرا رقمية متوسطة الحجم، وهي ماميا زد دي. كما تتوفر تقنية التصوير المستخدمة في هذه الكاميرا كخلفية رقمية منفصلة، ​​وهي زد دي باك، والتي يمكن استخدامها مع كاميرات الأفلام من ماميا. وبعد فترة وجيزة من الإعلان عن المنتج، بيعت الشركة. وتبيع شركة بنتاكس ، التي لا تتوفر لها الخلفيات الرقمية لكاميراتها، كاميرا رقمية متوسطة الحجم.

هناك اتجاه آخر يتمثل في إصدار أنظمة كاميرا جديدة مصممة للتكامل الوثيق مع الظهر الرقمي؛ وهذا يوفر للمستخدمين القدرة على استخدام الفيلم، ولكنه أسهل في الاستخدام للعمل الرقمي من كاميرا الفيلم ذات الظهر الرقمي الأقل تكاملاً.

تحت ضغط من مصنعي ظهر الكاميرات الرقمية، اندمجت شركة Hasselblad، الشركة العريقة في تصنيع كاميرات SLR متوسطة الحجم، مع شركة Imacon المصنعة للظهر تحت اسم Hasselblad. عملت شركة Hasselblad بعد الاندماج مع شركة Fuji لتطوير خط جديد من الكاميرات (أول خط إنتاج لشركة Hasselblad منذ أكثر من 50 عامًا) مصمم للتكامل الوثيق مع الظهر الرقمي، وخاصة طرازات Imacon السابقة. وهذا يعني أن Shriro (مالك Hasselblad/Imacon) وشركة Fuji يمكنهما الضغط على مصنعي الظهر الآخرين، مما يدفع هؤلاء المصنعين (ومصنعي الشكل المتوسط ​​المتبقين) إلى البحث عن شراكات خاصة بهم.

أعلنت شركة Mamiya عن شراكة مع Phase One، مما أدى إلى قيام Phase One بشراء حصة كبيرة في Mamiya. كلفت شركة Jenoptik شركة Rollei بالعمل مع شركة Sinar لتطوير منصتها المتكاملة بإحكام، Hy6. كما قامت شركة Leaf بتسويق Hy6 باسمها وباستخدام ظهرها. يحتفظ Sinar HY6 ^[4] بالمرافق الفريدة للكاميرا الدوارة الخلفية ووظيفة الصورة الحية.

خلال هذه العملية، تم إيقاف العديد من خطوط إنتاج الأغطية الخلفية الرقمية. توقفت شركة كوداك عن تصنيع الأغطية الخلفية الخاصة بها في عام 2004، قبل فترة وجيزة من شراء ليف. كان لدى فوجي خط إنتاجها الخاص للأغطية الخلفية، ولكن بالتأكيد لن يتم إنتاج سوى خط إنتاج واحد بواسطة فوجي وهاسلبلاد معًا، مما يجعل مجموعة لايكا/سينار هي الشركة الأوروبية الوحيدة المصنعة للكاميرات الرقمية متوسطة الحجم والعرضية.

تعد شركة Sinar الآن شركة تابعة لشركة Leica وتواصل تطوير الرقمنة عالية التقنية باستخدام أنظمة أكثر دقة طيفية ^[5] وإخراج حجم صورة اختياري من كاميرا خلفية ذات حجم ثابت لزيادة السرعة

كانت سوق الكاميرات الرقمية المبكرة تهيمن عليها النماذج التي تعمل بالمسح الضوئي، وليس النماذج التي تعمل بلقطة واحدة. ونظرًا لأنه من الأسهل كثيرًا تصنيع مجموعة CCD خطية عالية الجودة (أحادية البعد) تحتوي على بضعة آلاف فقط من البكسل مقارنة بتصنيع مصفوفة CCD ثنائية الأبعاد تحتوي على ملايين البكسل، فقد أصبحت الكاميرات الخلفية عالية الدقة التي تعمل بالمسح الضوئي متاحة في وقت أبكر كثيرًا من نظيراتها التي تعمل بمصفوفة CCD. على سبيل المثال، كانت الكاميرات الخلفية ذات الدقة الخطية 7000 بكسل ــ القادرة على المسح الضوئي لإنتاج صور بدقة 40 ميجا بكسل ببطء نسبيًا ــ متاحة في منتصف تسعينيات القرن العشرين.

كان بإمكان العديد من الكاميرات الخلفية متعددة اللقطات السابقة التقاط صور بدرجات الرمادي فقط ؛ وتم إنشاء الصور الملونة عن طريق المسح ثلاث مرات من خلال مرشحات حمراء وخضراء وزرقاء تدور في مكانها.

كانت الكاميرات الرقمية المبكرة تنتج بيانات أكثر مما يمكن تخزينه على أجهزة التخزين الصغيرة نسبيًا في ذلك الوقت والتي يمكن دمجها فيها، وكان لا بد من توصيلها (ربطها) بجهاز كمبيوتر أثناء التقاط الصور.

وفي وقت لاحق، تم إنتاج الخلفيات الرقمية أحادية اللقطة، والتي يمكنها العمل بكل سرعات الغالق حتى على الكاميرات ذات التنسيق المتوسط ​​المزودة بمحرك. يتم تخزين الصور على بطاقات ذاكرة قابلة للتوصيل عالية السعة، مما يجعل الربط بجهاز كمبيوتر غير ضروري بحيث يمكن استخدام الخلفيات أينما يمكن استخدام الفيلم.

على الرغم من توفر كاميرات رقمية مخصصة مناسبة للاستخدام المتقدم، إلا أن هناك مزايا في إمكانية استخدام كاميرا فيلم لالتقاط الصور الرقمية. يمكن استخدام كاميرا واحدة لكل من التصوير السينمائي والتصوير الرقمي. يمكن استخدام الكاميرات ذات الميزات غير المتوفرة في الكاميرات الرقمية (على سبيل المثال، كاميرات العرض ) لالتقاط الصور الرقمية.

تتوفر الأغطية الرقمية التي تستخدم بدلاً من الغطاء الفيلمي العادي لمعظم الكاميرات المتوسطة والكبيرة الحجم مع محولات يمكنها السماح باستخدام نفس الغطاء الخلفي للكاميرا الرقمية مع العديد من الكاميرات المختلفة، مما يسمح للمصور باختيار تركيبة الجسم/العدسة الأنسب لكل تطبيق بدلاً من استخدام نظام الجسم/العدسة الذي يمثل حلاً وسطًا في التصميم ليناسب مجموعة متنوعة من التطبيقات.

يمكن للمستخدمين الذين لديهم استثمارات كبيرة في معدات الكاميرا الموجودة تحويلها إلى الاستخدام الرقمي، مما يوفر المال ويسمح لهم بمواصلة استخدام أدواتهم المفضلة والمألوفة.

تُحجب التعريضات التي تزيد مدتها عن عدة دقائق بسبب ضوضاء الصورة عند التقاطها باستخدام كاميرا SLR رقمية مقاس 35 مم، ولكن التعريضات التي تصل إلى حوالي ساعة في درجة حرارة الغرفة وما يصل إلى 17 ساعة في ظروف شديدة البرودة يمكن أن تظل خالية من الضوضاء على ظهر الكاميرا الرقمية. ^[6] في الممارسة العملية، يمثل التعريض لمدة 30 ثانية على جهاز Sinar 75 evolution ^{[7] مع جهاز CCD مدمج مبرد} بواسطة Peltier بمساعدة مروحة أحدث ما توصلت إليه التكنولوجيا لأغراض عملية ^{[ يُطلب التوضيح ]} .

دقة ظهور الكاميرات الرقمية (في عام 2017، تصل إلى 101 ميجابكسل، IQ3 100) أعلى من أي كاميرا رقمية ذات مستشعر ثابت (في عام 2017، تصل إلى 51 ميجابكسل، Hasselblad X1D). ^{[التعليق 2]} وتلتقط المزيد من التفاصيل لكل بكسل بسبب حذف مرشح التنعيم . كل بكسل قادر أيضًا على التقاط نطاق ديناميكي أكبر بسبب الإلكترونيات ذات الجودة الأعلى ومساحة البكسل الأكبر . ^{[ بحاجة لمصدر ]} يساهم استخدام أنظمة التبريد النشطة مثل المراوح الداخلية وأنظمة التبريد الكهربائية ذات تأثير بيلتييه أيضًا في جودة الصورة. ينشئ Sinar eXact صورًا تزيد عن 1 جيجابايت في وضع اللقطات المتعددة من مستشعر 49 ميجابايت.

هناك طرق بديلة لإنشاء صورة رقمية عالية الدقة بدون خلفية رقمية.

إذا كانت هناك حاجة إلى صورة رقمية عالية الدقة، فيمكن تحقيق ذلك بتكلفة زهيدة دون استخدام خلفية رقمية من خلال التقاط صورة كبيرة الحجم على فيلم ومسح النتيجة؛ للحصول على أفضل النتائج، يلزم استخدام ماسح ضوئي عالي الجودة . يمكن استخدام هذا لإنشاء ملف كمبيوتر عالي الدقة أكبر بكثير مما هو ممكن باستخدام خلفية رقمية أحادية اللقطة، والجودة عالية، ^[8] على الرغم من أنه قيل إن الدقة ليست أفضل كثيرًا من الصورة المصورة رقميًا. ^[9]

في عام 2006، أجرى مصور محترف مقارنة تفصيلية بين صور ممسوحة ضوئيًا بأسطوانة مقاس 10 × 12.5 سم (4 × 5 بوصات) وصور رقمية بدقة 39 ميجابكسل على كاميرا متوسطة الحجم، وُجِد أن الدقة متشابهة جدًا، مع أن الصور الممسوحة ضوئيًا أفضل قليلاً. لم تتم مقارنة دقة الألوان نظرًا لعدم توفر ملفات تعريف رقمية للظهر الرقمي، لكن المؤلف كان من الرأي المدروس أن الكاميرا الرقمية ستكون أكثر دقة في النهاية. بالنسبة للاستخدام المهني المستدام، تم تقليل ميزة التكلفة الواضحة لفيلم المسح الضوئي بشكل كبير عند التحليل الدقيق؛ بما في ذلك فيلم 10 × 12.5 سم (4 × 5 بوصات) الباهظ الثمن والمعالجة وتكلفة استخدام ماسح ضوئي أسطواني، مما أدى إلى زيادة التكلفة المتوقعة على مدى ثلاث سنوات إلى حوالي 80٪ من تكلفة الظهر الرقمي في ذلك الوقت. كما كان للخلفية الرقمية ميزة تتمثل في أن التكلفة الإضافية لالتقاط أعداد كبيرة من التعريضات كانت معدومة، في حين أن كل صورة مقاس 10 × 12.5 سم (4 × 5 بوصات) تكلف أكثر من 3 دولارات أمريكية. كانت الصور الممسوحة ضوئيًا والصور بدقة 39 ميجابكسل أفضل بشكل ملحوظ من الصور ذات الخلفية بدقة 22 ميجابكسل. ^[10]

يمكن استخدام ماسح الصور المسطح الفعلي كخلفية للكاميرا إذا لم تكن هناك حاجة إلى التشغيل السريع والتعريضات القصيرة. ^[11]

هناك بديل آخر وهو التقاط عدة صور أصغر حجمًا ثم تجميعها معًا عبر تقنية خياطة الصور . وبهذه الطريقة يمكن إنتاج صور عالية الدقة للغاية من مستشعر منخفض الدقة. ويمكن القيام بذلك باستخدام كاميرا رقمية أصغر حجمًا، مثل كاميرا DSLR، وتتوفر محولات خياطة منزلقة للخلف للكاميرات ذات التنسيق الكبير. وقد تكون العملية طويلة، وهي غير مناسبة للكائنات المتحركة. وهناك أيضًا خيارات غير منزلقة لخياطة الصور معًا في أنماط مختلفة باستخدام خطوات دقيقة لمستشعر الصورة والاستفادة من الفجوة بين مناطق البكسل النشطة على المستشعرات الرقمية. تُستخدم طريقة الخياطة هذه أيضًا لإعطاء تسجيل بكسل أحمر وأخضر وأزرق متراكب بالإضافة إلى زيادة الدقة.

قد تكون دقة الحقائق الواردة في هذا القسم ضعيفة بسبب المعلومات القديمة . يرجى المساعدة في تحديث هذه المقالة لتعكس الأحداث الأخيرة أو المعلومات المتوفرة حديثًا. ( أكتوبر 2011 )

بحلول عام 2006، أصبحت كاميرات CCD الخلفية بدقة 39 ميجابكسل ^[10] متاحة. باستخدام CCD من Kodak و33 ميجابكسل Dalsa CCD في Sinar 75 وفي Leaf Aptus 75 (6726 × 5040 بكسل، مع بكسلات بعرض 7.2 ميكرومتر). بحلول عام 2008، كانت العديد من شركات تصنيع الكاميرات تعمل على تطوير كاميرات خلفية أكبر استنادًا إلى CCD من Kodak بدقة 50 ميجابكسل ^{[ بحاجة لمصدر ]} . تعد الكاميرات الخلفية ذات المسح الضوئي مكانة أضيق، تُستخدم فقط للصور ذات الجودة الأعلى باستخدام الكاميرات ذات التنسيق الكبير. واصلت Sinar تطوير نظام الخطوة والتكرار لتوسيع قدرات CCD (المسح الكلي) باستخدام كاميرا arTec التي تنشئ صورة بانورامية بتقنية الخياطة.

بالإضافة إلى زيادة الدقة، أصبحت أجهزة استشعار الصور الأكبر حجمًا متاحة؛ فقد أنتجت شركة كوداك جهازًا بقياس 50 ميجا بكسل، وهو بحجم 49.1 × 36.85 مم (1.93 × 1.45 بوصة)، وهو ما يقترب من حجم إطار من 120 فيلمًا (60 × 45 مم) ومساحته ضعف مساحة إطار 35 مم (36 × 24 مم)، وأكثر من سبعين ضعف مساحة حجم المستشعر النموذجي 1/1.8 بوصة (7.2 × 5.3 مم) المستخدم في كاميرات الجيب التي يتم التقاطها وتصويرها. وتستخدم العديد من الشركات المصنعة لمعدات التصوير عالية الدقة أجهزة CCD ذات المساحة الكبيرة. ومن بين الابتكارات الحديثة الأخرى شاشات عرض LCD المدمجة وإدراج جميع عمليات المعالجة داخل الجزء الخلفي من الكاميرا، مع إخراج بتنسيق ملف DNG مفتوح، كما هو الحال في كاميرا Sinar 65.

تم تقديم كاميرا الماسح الضوئي Pentacon Scan 7000 في معرض photokina 2010 في كولونيا بألمانيا. تبلغ دقتها 20000 × 20000 بكسل (400 ميجا بكسل) بعمق ألوان 48 بت، وهي مزودة بمجموعة SilverFast Archive Suite. قد يستغرق التعرض الممسوحة ضوئيًا بدقة الصورة العالية هذه من دقيقتين إلى أربع دقائق.

• وحدة لايكا الرقمية-R