กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 9 นาที

การถ่ายภาพดิจิทัล

การถ่ายภาพดิจิทัลหรือการได้มาซึ่งภาพดิจิทัลคือการสร้าง ภาพ ดิจิทัลของ ลักษณะ ทางสายตาของวัตถุเช่น ฉากทางกายภาพหรือโครงสร้างภายในของวัตถุ

การถ่ายภาพดิจิทัล

การถ่ายภาพดิจิทัลหรือการได้มาซึ่งภาพดิจิทัลคือการสร้าง ภาพ ดิจิทัลของ ลักษณะ ทางสายตาของวัตถุ[ 1 ]เช่น ฉากทางกายภาพหรือโครงสร้างภายในของวัตถุ คำนี้มักถูกตีความว่าหมายความหรือรวมถึงการประมวลผลการบีบอัดการจัดเก็บการพิมพ์และการแสดงภาพดังกล่าว ข้อได้เปรียบที่สำคัญของภาพดิจิทัลเมื่อเทียบกับภาพอนาล็อกเช่นภาพถ่ายฟิล์ม คือความสามารถในการ เผยแพร่สำเนาของวัตถุต้นฉบับแบบดิจิทัลได้ไม่จำกัดโดยไม่สูญเสียคุณภาพของภาพ

การถ่ายภาพดิจิทัลสามารถจำแนกได้ตามประเภทของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าหรือคลื่น อื่นๆ ที่มี การลดทอนแปรผันเมื่อผ่านหรือสะท้อนจากวัตถุ ซึ่งจะส่งข้อมูลที่ประกอบเป็นภาพในการถ่ายภาพดิจิทัลทุกประเภท ข้อมูลจะถูกแปลงโดยเซ็นเซอร์รับภาพ เป็น สัญญาณดิจิทัลซึ่งจะถูกประมวลผลโดยคอมพิวเตอร์และแสดงผลออกมาเป็นภาพแสงที่มองเห็นได้ ตัวอย่างเช่น สื่อแสงที่มองเห็นได้ช่วยให้สามารถถ่ายภาพดิจิทัล (รวมถึงการถ่ายวิดีโอ ดิจิทัล) ด้วย กล้องดิจิทัลชนิดต่างๆ(รวมถึงกล้องวิดีโอ ดิจิทัล ) รังสีเอกซ์ช่วยให้สามารถถ่ายภาพเอกซ์เรย์ดิจิทัล ( การถ่ายภาพรังสีดิจิทัล , ฟลูออโรสโคปีและCT ) และรังสีแกมมาช่วยให้สามารถถ่ายภาพรังสีแกมมาดิจิทัล ( การสแกน ดิจิทัล , SPECTและPET ) เสียงช่วยให้สามารถทำอัลตราซาวนด์ (เช่นอัลตราซาวนด์ทางการแพทย์ ) และโซนาร์และคลื่นวิทยุช่วยให้สามารถทำเรดาร์การถ่ายภาพดิจิทัลเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการวิเคราะห์ภาพด้วยซอฟต์แวร์รวมถึงการแก้ไขภาพ (รวมถึงการปรับแต่งภาพ)

ประวัติศาสตร์

ภาพดิจิทัลภาพแรกถูกสร้างขึ้นในปี 1920 โดยระบบส่งภาพผ่านสายเคเบิล Bartlaneนักประดิษฐ์ชาวอังกฤษ Harry G. Bartholomew และ Maynard D. McFarlane ได้พัฒนาระบบนี้ กระบวนการนี้ประกอบด้วย "ชุดเนกาทีฟบนแผ่นสังกะสีที่ถูกเปิดรับแสงเป็นระยะเวลาต่างกัน จึงทำให้ได้ความหนาแน่นที่แตกต่างกัน" [ 2 ]ระบบส่งภาพผ่านสายเคเบิล Bartlane สร้างการ์ดหรือเทปข้อมูลแบบเจาะรูที่ทั้งฝั่งผู้ส่งและฝั่งผู้รับ ซึ่งจะถูกสร้างใหม่เป็นภาพ[ 3 ]

ในปี พ.ศ. 2490 Russell A. Kirschได้ประดิษฐ์อุปกรณ์ที่สร้างข้อมูลดิจิทัลซึ่งสามารถจัดเก็บในคอมพิวเตอร์ได้ โดยใช้เครื่องสแกนแบบดรัมและหลอดโฟโตมัลติพลายเออร์[ 2 ]

เทคโนโลยีการถ่ายภาพดิจิทัลได้รับการพัฒนาขึ้นในช่วงทศวรรษ 1960 และ 1970 ส่วนใหญ่เพื่อหลีกเลี่ยงข้อจำกัดในการใช้งานของกล้องฟิล์มสำหรับภารกิจทางวิทยาศาสตร์และการทหาร รวมถึง โครงการ KH-11เมื่อเทคโนโลยีดิจิทัลมีราคาถูกลงในทศวรรษต่อมา จึงเข้ามาแทนที่วิธีการใช้ฟิล์มในหลายๆ ด้าน

ในช่วงต้นทศวรรษ 1960 ขณะที่กำลังพัฒนาอุปกรณ์ขนาดกะทัดรัด น้ำหนักเบา พกพาได้ สำหรับการทดสอบแบบไม่ทำลาย บน เครื่องบินของกองทัพเรือ Frederick G. Weighart [ 4 ]และJames F. McNulty (วิศวกรวิทยุชาวสหรัฐฯ) [ 5 ]ที่ Automation Industries, Inc. ซึ่งตั้งอยู่ที่ El Segundo รัฐแคลิฟอร์เนีย ได้ร่วมกันประดิษฐ์อุปกรณ์ชิ้นแรกที่สามารถสร้างภาพดิจิทัลแบบเรียลไทม์ ซึ่งภาพดังกล่าวเป็นภาพเอกซเรย์ดิจิทัล แบบฟลูออโรสโคปิ ก สัญญาณคลื่นสี่เหลี่ยมถูกตรวจจับบน หน้าจอ ฟลูออเรสเซนต์ของฟลูออโรสโคปเพื่อสร้างภาพ

เซ็นเซอร์ภาพดิจิทัล

อุปกรณ์ประจุคู่ (CCD) ถูกคิดค้นโดยWillard S. BoyleและGeorge E. Smithที่Bell Labsในปี 1969 [ 6 ]ขณะที่กำลังวิจัยเทคโนโลยี MOSพวกเขาตระหนักว่าประจุไฟฟ้าเปรียบเสมือนฟองแม่เหล็ก และสามารถเก็บไว้ในตัวเก็บประจุ MOS ขนาดเล็กได้ เนื่องจากค่อนข้างง่ายที่จะสร้าง ตัวเก็บ ประจุ MOS เรียงกันเป็นแถว พวกเขาจึงเชื่อมต่อแรงดันไฟฟ้าที่เหมาะสมเข้ากับตัวเก็บประจุเหล่านั้น เพื่อให้ประจุสามารถเคลื่อนที่จากตัวหนึ่งไปยังอีกตัวหนึ่งได้[ 7 ]อุปกรณ์ประจุคู่ (CCD) เป็นวงจรเซมิคอนดักเตอร์ที่ต่อมาถูกนำมาใช้ในกล้องวิดีโอดิจิทัล รุ่นแรก สำหรับ การ ออกอากาศทางโทรทัศน์ [ 8 ]

เซ็นเซอร์ CCD รุ่นแรกๆ ประสบปัญหาเรื่องความหน่วงของชัตเตอร์ปัญหานี้ได้รับการแก้ไขไปมากด้วยการประดิษฐ์โฟโตไดโอดแบบพิน (PPD) [ 9 ] โฟโตไดโอดแบบพิน ถูกประดิษฐ์โดยNobukazu Teranishi , Hiromitsu Shiraki และ Yasuo Ishihara ที่NECในปี 1980 [ 9 ] [ 10 ]มันเป็น โครงสร้าง โฟโตดีเทคเตอร์ที่มีความหน่วงต่ำเสียงรบกวน ต่ำ ประสิทธิภาพควอนตัมสูงและกระแสไฟฟ้ามืดต่ำ[ 9 ]ในปี 1987 PPD เริ่มถูกนำไปใช้ในอุปกรณ์ CCD ส่วนใหญ่ กลายเป็นส่วนประกอบสำคัญในกล้องวิดีโออิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค และต่อมาในกล้องถ่ายภาพนิ่งดิจิทัลตั้งแต่นั้นมา PPD ก็ถูกใช้ในเซ็นเซอร์ CCD เกือบทั้งหมด และต่อมาในเซ็นเซอร์CMOS [ 9 ]

เซ็นเซอร์พิกเซลแอคทีฟNMOS (APS) ถูกคิดค้นโดยOlympusในญี่ปุ่นในช่วงกลางทศวรรษ 1980 ซึ่งเป็นไปได้ด้วยความก้าวหน้าในการผลิตอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ MOS โดยการลดขนาดของ MOSFETไปถึง ระดับ ไมครอนที่เล็กลง และต่อมาก็ถึงระดับต่ำกว่าไมครอน [ 11 ] [ 12 ] NMOS APS ถูกผลิตขึ้นโดยทีมของ Tsutomu Nakamura ที่ Olympus ในปี 1985 [ 13 ]ต่อมาเซ็นเซอร์พิกเซลแอคทีฟ CMOS (เซ็นเซอร์ CMOS) ได้รับการพัฒนาโดย ทีมของ Eric Fossumที่ห้องปฏิบัติการ Jet Propulsion Laboratory ของ NASAในปี 1993 [ 9 ]ภายในปี 2007 ยอดขายของเซ็นเซอร์ CMOS ได้แซงหน้าเซ็นเซอร์ CCD แล้ว[ 14 ]

การบีบอัดภาพดิจิทัล

การพัฒนาที่สำคัญใน เทคโนโลยี การบีบอัดภาพ ดิจิทัล คือการแปลงโคไซน์แบบไม่ต่อเนื่อง (DCT) [ 15 ]การบีบอัด DCT ใช้ในJPEGซึ่งได้รับการแนะนำโดยกลุ่มผู้เชี่ยวชาญด้านการถ่ายภาพร่วมในปี 1992 [ 16 ] JPEG บีบอัดภาพให้มีขนาดไฟล์เล็กลงมาก และกลายเป็นรูปแบบไฟล์ภาพที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดบนอินเทอร์เน็ต [ 17 ]

กล้องดิจิทัล

แนวคิดการสแกนที่แตกต่างกันเหล่านี้เป็นพื้นฐานของการออกแบบกล้องดิจิทัลรุ่นแรกๆ กล้องรุ่นแรกๆ ใช้เวลานานในการจับภาพและไม่เหมาะสำหรับการใช้งานของผู้บริโภค[ 2 ] การใช้กล้องดิจิทัลแพร่หลาย ก็ต่อเมื่อมีการนำ CCD ( อุปกรณ์รับภาพประจุไฟฟ้า ) มาใช้ CCD กลายเป็นส่วนหนึ่งของระบบการถ่ายภาพที่ใช้ในกล้องโทรทรรศน์ และกล้องดิจิทัลขาวดำรุ่นแรกๆ ในช่วงทศวรรษ 1980 [ 2 ]ในที่สุดก็มีการเพิ่มสีลงใน CCD และสีก็เป็นคุณสมบัติปกติของกล้องดิจิทัลในปัจจุบัน

การเปลี่ยนแปลงสภาพแวดล้อม

การใช้ฟิล์มเนกาทีฟและรายละเอียดเกี่ยวกับการเปิดรับแสงในการถ่ายภาพเป็นแนวคิดที่แปลกใหม่สำหรับหลายคน เนื่องจากภาพดิจิทัลภาพแรกในปี พ.ศ. 2463 นำไปสู่อุปกรณ์ที่มีราคาถูกลง ซอฟต์แวร์ที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นแต่ใช้งานง่าย และการเติบโตของอินเทอร์เน็ตในที่สุด[ 18 ]

ความก้าวหน้าและการผลิตอุปกรณ์และฮาร์ดแวร์ที่เกี่ยวข้องกับการถ่ายภาพดิจิทัลอย่างต่อเนื่องได้ส่งผลกระทบต่อสภาพแวดล้อมโดยรอบของสาขานี้ ตั้งแต่กล้องถ่ายรูปและเว็บแคมไปจนถึงเครื่องพิมพ์และเครื่องสแกน ฮาร์ดแวร์ต่างๆ มีขนาดเล็กลง บางลง เร็วขึ้น และราคาถูกลง เมื่อต้นทุนของอุปกรณ์ลดลง ตลาดสำหรับผู้ที่สนใจหน้าใหม่ก็ขยายตัวมากขึ้น

การแบ่งปันภาพถ่ายออนไลน์ได้เปลี่ยนแปลงความเข้าใจทางวัฒนธรรมเกี่ยวกับการถ่ายภาพและบทบาทของช่างภาพ แพลตฟอร์มต่างๆ เช่นFlickr , ShutterflyและInstagramช่วยให้ผู้ใช้สามารถเผยแพร่ภาพไปทั่วโลกได้โดยไม่คำนึงถึงสถานะความเป็นมืออาชีพ การเข้าถึงกล้องดิจิทัลและสมาร์ทโฟนได้ส่งผลให้การถ่ายภาพเปลี่ยนจากสื่อเฉพาะกลุ่มหรือสื่อหรูหราไปสู่รูปแบบการสื่อสารในชีวิตประจำวัน

หัวข้อของภาพถ่ายก็ขยายวงกว้างขึ้นเช่นกัน ในอดีต การถ่ายภาพมักเน้นไปที่ภาพบุคคลและเหตุการณ์ในครอบครัว แต่ในยุคดิจิทัล ภาพถ่ายครอบคลุมหัวข้อที่หลากหลาย รวมถึงกิจกรรมประจำวัน วัตถุ อาหาร ทิวทัศน์ และช่วงเวลาที่เกิดขึ้นโดยไม่คาดคิด การบูรณาการกล้องเข้ากับอุปกรณ์พกพาทำให้บุคคลสามารถบันทึกและแบ่งปันประสบการณ์ได้ทันที ซึ่งส่งเสริมบทบาทของการถ่ายภาพในฐานะรูปแบบการแสดงออกทางภาพที่ต่อเนื่องและทันที

ในปี ค.ศ. 1826 นิเซฟอร์ นิเอปซ์เป็นคนแรกที่พัฒนาการถ่ายภาพโดยใช้แสงเพื่อสร้างภาพขึ้นมา ความก้าวหน้าของการถ่ายภาพเพิ่มขึ้นอย่างมากในช่วงหลายปีที่ผ่านมา ปัจจุบันทุกคนสามารถเป็นช่างภาพในแบบของตนเองได้ ในขณะที่ในช่วงต้นศตวรรษที่ 19 และต้นศตวรรษที่ 20 ค่าใช้จ่ายในการถ่ายภาพที่คงทนถาวรนั้นมีค่าและเป็นที่ชื่นชอบของผู้บริโภคและผู้ผลิตอย่างมาก ตามรายงานของ BBC กล้องดิจิทัลได้ก่อให้เกิดสิ่งต่อไปนี้: ผลกระทบต่อช่างภาพมืออาชีพนั้นรุนแรงมาก ช่างภาพในอดีตจะไม่เสียโอกาสในการถ่ายภาพหากไม่มั่นใจว่าภาพนั้นจะได้ผล “การใช้ภาพดิจิทัล (การถ่ายภาพ) ได้เปลี่ยนวิธีที่เราโต้ตอบกับสิ่งแวดล้อมของเราตลอดหลายปีที่ผ่านมา บางส่วนของโลกถูกสัมผัสแตกต่างออกไปผ่านการสร้างภาพความทรงจำที่ยั่งยืน มันได้กลายเป็นรูปแบบใหม่ของการสื่อสารกับเพื่อน ครอบครัว และคนที่รักทั่วโลกโดยไม่ต้องมีการปฏิสัมพันธ์แบบเห็นหน้ากัน การถ่ายภาพทำให้เราเห็นคนที่เราไม่เคยเห็นมาก่อนและรู้สึกถึงการมีอยู่ของพวกเขาได้ง่าย แม้ว่าพวกเขาจะไม่ได้อยู่ใกล้ๆ ตัวอย่างเช่น Instagram เป็นสื่อสังคมออนไลน์รูปแบบหนึ่งที่ทุกคนสามารถถ่าย แก้ไข และแบ่งปันรูปภาพอะไรก็ได้ที่ต้องการกับเพื่อนและครอบครัว Facebook, Snapshot, Vine และ Twitter ก็เป็นอีกวิธีที่ผู้คนแสดงออกถึงตัวเองโดยใช้คำพูดน้อยหรือไม่ใช้เลย และสามารถบันทึกทุกช่วงเวลาที่สำคัญได้ ความทรงจำที่ยั่งยืนซึ่งเคยยากที่จะบันทึกไว้ ตอนนี้ทำได้ง่าย เพราะทุกคนสามารถถ่ายรูปและแก้ไขบนโทรศัพท์หรือแล็ปท็อปของตนได้ การถ่ายภาพได้กลายเป็นวิธีใหม่ในการสื่อสารและกำลังเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วเมื่อเวลาผ่านไป ซึ่งส่งผลกระทบต่อโลกรอบตัวเรา” [ 19 ]

การศึกษาวิจัยที่ดำเนินการโดย Basey, Maines, Francis และ Melbourne ในปี 2016 พบว่าภาพวาดที่ใช้ในชั้นเรียนมีผลกระทบเชิงลบอย่างมีนัยสำคัญต่อเนื้อหาระดับล่างสำหรับรายงานห้องปฏิบัติการของนักเรียน มุมมองของห้องปฏิบัติการ ความตื่นเต้น และประสิทธิภาพเวลาในการเรียนรู้ รูปแบบการเรียนรู้แบบเอกสารไม่มีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อนักเรียนในด้านเหล่านี้ เขายังพบว่านักเรียนมีแรงจูงใจและตื่นเต้นที่จะเรียนรู้มากขึ้นเมื่อใช้ภาพดิจิทัล[ 20 ]

ความก้าวหน้าในสาขา

ในสาขาการศึกษา

  • เมื่อโปรเจ็กเตอร์ดิจิทัล จอ และกราฟิกเข้ามามีบทบาทในห้องเรียนมากขึ้น ครูและนักเรียนต่างได้รับประโยชน์จากความสะดวกสบายและการสื่อสารที่เพิ่มขึ้น แม้ว่าการขโมยอุปกรณ์เหล่านี้จะเป็นปัญหาที่พบได้ทั่วไปในโรงเรียนก็ตาม[ 21 ]นอกจากนี้ การได้รับการศึกษาด้านการสร้างภาพดิจิทัลขั้นพื้นฐานก็มีความสำคัญมากขึ้นเรื่อยๆ สำหรับผู้เชี่ยวชาญรุ่นใหม่ Reed ผู้เชี่ยวชาญด้านการผลิตงานออกแบบจากมหาวิทยาลัย Western Washingtonเน้นย้ำถึงความสำคัญของการใช้ "แนวคิดดิจิทัลเพื่อให้นักเรียนคุ้นเคยกับเทคโนโลยีที่น่าตื่นเต้นและคุ้มค่าซึ่งพบได้ในอุตสาหกรรมหลักแห่งหนึ่งของศตวรรษที่ 21" [ 22 ]

สาขาการถ่ายภาพทางการแพทย์

  • สาขาการถ่ายภาพดิจิทัลที่มุ่งช่วยเหลือในการวินิจฉัยและรักษาโรคกำลังเติบโตอย่างรวดเร็ว การศึกษาล่าสุดโดยAmerican Academy of Pediatricsชี้ให้เห็นว่าการถ่ายภาพที่เหมาะสมในเด็กที่อาจเป็นไส้ติ่งอักเสบอาจช่วยลดจำนวนการผ่าตัดไส้ติ่งที่จำเป็นลงได้ ความก้าวหน้าเพิ่มเติม ได้แก่ การถ่ายภาพสมอง ปอด เส้นเอ็น และส่วนอื่นๆ ของร่างกายที่มีรายละเอียดและแม่นยำอย่างน่าทึ่ง ซึ่งภาพเหล่านี้สามารถนำไปใช้โดยผู้เชี่ยวชาญด้านสุขภาพเพื่อให้บริการผู้ป่วยได้ดียิ่งขึ้น[ 23 ]
  • จากข้อมูลของวิดาร์ พบว่าเมื่อหลายประเทศเริ่มนำวิธีการบันทึกภาพแบบใหม่นี้มาใช้ การแปลงภาพเป็นดิจิทัลในทางการแพทย์ก็มีประโยชน์มากขึ้นเรื่อยๆ ทั้งต่อผู้ป่วยและบุคลากรทางการแพทย์ ผลดีของการลดการใช้กระดาษและมุ่งสู่ระบบดิจิทัล ได้แก่ การลดต้นทุนโดยรวมในการดูแลทางการแพทย์ รวมถึงการเข้าถึงภาพเหล่านี้ได้แบบเรียลไทม์ทั่วโลกมากขึ้น
  • ระบบการถ่ายภาพดิจิทัลในการสื่อสารและการแพทย์ (DICOM) เป็นระบบสำหรับการถ่ายภาพอวัยวะภายในและยังช่วยในการประมวลผลภาพเหล่านั้นด้วย โดยรวมถึงการประมวลผลภาพ การแบ่งปัน และการวิเคราะห์[ 24 ]

ในด้านเทคโนโลยี การประมวลผลภาพดิจิทัลมีประโยชน์มากกว่าการประมวลผลภาพอนาล็อก

  • การปรับความคมชัดและกู้คืนภาพ
    • การปรับปรุงภาพหรือการปรับแต่งภาพ – ซึ่งรวมถึงกระบวนการซูม การเบลอภาพ การเพิ่มความคมชัด การแปลงภาพขาวดำเป็นภาพสี การกู้คืนภาพ และการระบุภาพ
  • การจดจำใบหน้า
    • นวัตกรรมคอมพิวเตอร์ที่กำหนดตำแหน่งและขนาดของใบหน้ามนุษย์ในภาพดิจิทัลที่มีความแม่นยำสูง โดยจะแยกแยะส่วนประกอบของใบหน้าและไม่สนใจสิ่งรบกวนอื่นๆ เช่น อาคาร ต้นไม้ และร่างกาย
  • การตรวจจับระยะไกล
    • การเก็บรวบรวมข้อมูลขนาดเล็กหรือขนาดใหญ่เกี่ยวกับสิ่งของหรือเหตุการณ์ โดยใช้อุปกรณ์บันทึกหรือตรวจจับอย่างต่อเนื่องที่ไม่สัมผัสกับสิ่งของนั้นโดยตรงหรือใกล้ชิด ในทางปฏิบัติ การตรวจจับระยะไกลคือการเก็บรวบรวมข้อมูลแบบเผชิญหน้าโดยใช้อุปกรณ์หลากหลายชนิดเพื่อรวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับสิ่งของหรือสถานที่เฉพาะเจาะจง
  • การตรวจจับรูปแบบ
    • การศึกษาหรือการตรวจสอบจากกระบวนการประมวลผลภาพ – ในการตรวจจับรูปแบบ – จะใช้การประมวลผลภาพเพื่อจดจำองค์ประกอบในภาพ จากนั้นจึงใช้การประมวลผลด้วยเครื่องจักรเพื่อสร้างกรอบการทำงานสำหรับการเปลี่ยนแปลงในรูปแบบ การตรวจจับรูปแบบถูกนำไปใช้ในการวิเคราะห์ด้วยคอมพิวเตอร์ การตรวจจับลายมือ การระบุภาพ และอื่นๆ
  • การประมวลผลสี
    • การประมวลผลภาพสีและตำแหน่งสีที่หลากหลาย ซึ่งรวมถึงการศึกษาเกี่ยวกับการส่ง การจัดเก็บ และการเข้ารหัสภาพสีด้วย

ความเป็นจริงเสริม

การสร้างภาพดิจิทัลสำหรับความเป็นจริงเสริม (DIAR) เป็นสาขาที่ครอบคลุมในบริบทที่กว้างขึ้นของเทคโนโลยีความเป็นจริงเสริม (AR) โดยเกี่ยวข้องกับการสร้าง การจัดการ และการตีความภาพดิจิทัลเพื่อใช้ในสภาพแวดล้อมความเป็นจริงเสริม DIAR มีบทบาทในการเพิ่มประสบการณ์ของผู้ใช้ โดยให้การซ้อนทับข้อมูลดิจิทัลที่สมจริงลงบนโลกแห่งความเป็นจริง จึงช่วยเชื่อมช่องว่างระหว่างโลกทางกายภาพและโลกเสมือนจริง[ 25 ] [ 26 ]

DIAR ถูกนำไปใช้ในภาคส่วนต่างๆ รวมถึงความบันเทิง การศึกษา การดูแลสุขภาพ การทหาร และการค้าปลีก ในด้านความบันเทิง DIAR ใช้ในการสร้างประสบการณ์การเล่นเกมและภาพยนตร์แบบโต้ตอบ ในด้านการศึกษา DIAR ช่วยสร้างสภาพแวดล้อมการเรียนรู้ที่น่าสนใจยิ่งขึ้น ในขณะที่ในด้านการดูแลสุขภาพ DIAR ช่วยในขั้นตอนการผ่าตัด กองทัพใช้ DIAR สำหรับการฝึกอบรมและการแสดงภาพในสนามรบ ในด้านการค้าปลีก ลูกค้าสามารถลองเสื้อผ้าเสมือนจริงหรือเห็นภาพเฟอร์นิเจอร์ในบ้านของตนเองก่อนตัดสินใจซื้อ[ 27 ]

ด้วยความก้าวหน้าอย่างต่อเนื่องของเทคโนโลยี คาดว่าอนาคตของ DIAR จะให้ภาพซ้อนที่สมจริง การสร้างแบบจำลองวัตถุ 3 มิติที่ดีขึ้น และการบูรณาการกับอินเทอร์เน็ตของสิ่งต่างๆ (IoT) การรวมการตอบสนองแบบสัมผัสในระบบ DIAR อาจช่วยเพิ่มประสบการณ์ของผู้ใช้ให้ดียิ่งขึ้นโดยการเพิ่มความรู้สึกสัมผัสให้กับภาพซ้อน นอกจากนี้ ความก้าวหน้าในปัญญาประดิษฐ์และการเรียนรู้ของเครื่องคาดว่าจะช่วยปรับปรุงความเหมาะสมกับบริบทและความสมจริงของภาพดิจิทัลที่ซ้อนทับให้ดียิ่งขึ้น[ 28 ]

การประยุกต์ใช้เชิงทฤษฎี

แอปพลิเคชันหลักที่อยู่ระหว่างการพัฒนาคือแอปพลิเคชันด้านความปลอดภัยและการคุ้มครองเด็ก โปรแกรม Kids Identification Digital Software (KIDS) ของ Kodakประกอบด้วยชุดอุปกรณ์สร้างภาพดิจิทัลที่จะใช้ในการรวบรวมภาพถ่ายประจำตัวนักเรียน ซึ่งจะเป็นประโยชน์ในกรณีฉุกเฉินทางการแพทย์และอาชญากรรม ณ ปี 2012 มีการพัฒนาแอปพลิเคชันเวอร์ชันที่มีประสิทธิภาพและทันสมัยมากขึ้น โดยมีการทดสอบและเพิ่มคุณสมบัติเพิ่มเติม[ 29 ]

สำนักงานสืบสวนอาชญากรรม เช่น สถานีตำรวจ ห้องปฏิบัติการอาชญากรรมของรัฐ และสำนักงานของรัฐบาลกลาง ได้ตระหนักถึงความสำคัญของการถ่ายภาพดิจิทัลในการวิเคราะห์ลายนิ้วมือและหลักฐาน การจับกุม และการรักษาความปลอดภัยในชุมชน[ 30 ]

การถ่ายภาพดิจิทัลมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับทฤษฎีการมีอยู่ทางสังคม โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อกล่าวถึงแง่มุมของสื่อสังคมออนไลน์ที่ถ่ายด้วยโทรศัพท์มือถือ มีคำจำกัดความมากมายเกี่ยวกับทฤษฎีการมีอยู่ทางสังคม แต่สองคำจำกัดความที่สำคัญคือ "ระดับที่ผู้คนถูกมองว่าเป็นคนจริง" (Gunawardena, 1995) และ "ความสามารถในการแสดงออกทางสังคมและอารมณ์ของตนเองในฐานะคนจริง" (Garrison, 2000) การถ่ายภาพดิจิทัลช่วยให้บุคคลสามารถแสดงออกถึงชีวิตทางสังคมของตนผ่านภาพ เพื่อให้เกิดความรู้สึกถึงการมีอยู่ของตนในโลกเสมือนจริง การปรากฏตัวของภาพเหล่านั้นทำหน้าที่เป็นส่วนขยายของตนเองไปยังผู้อื่น โดยให้ภาพแทนดิจิทัลของสิ่งที่พวกเขากำลังทำและอยู่กับใคร การถ่ายภาพดิจิทัลในแง่ของกล้องในโทรศัพท์ช่วยอำนวยความสะดวกให้เกิดผลกระทบนี้กับการมีอยู่ของเพื่อน ๆ บนสื่อสังคมออนไลน์ อเล็กซานเดอร์ (2012) กล่าวว่า "การปรากฏตัวและการแสดงภาพนั้นฝังลึกอยู่ในความคิดของเราเกี่ยวกับภาพ...แน่นอนว่านี่คือการปรากฏตัวที่เปลี่ยนแปลงไป...ไม่มีใครสับสนระหว่างภาพกับความเป็นจริงของการแสดงภาพ แต่เรายอมให้ตัวเองถูกหลอกโดยการแสดงภาพนั้น และมีเพียง 'การแสดงภาพ' นั้นเท่านั้นที่สามารถแสดงความมีชีวิตชีวาของผู้ที่ไม่อยู่ในที่นั้นได้อย่างน่าเชื่อถือ" ดังนั้น การสร้างภาพดิจิทัลจึงช่วยให้บุคคลสามารถถูกแสดงภาพในลักษณะที่สะท้อนถึงการปรากฏตัวทางสังคมของพวกเขาได้[ 31 ]

การถ่ายภาพเป็นสื่อที่ใช้ในการบันทึกช่วงเวลาเฉพาะเจาะจงด้วยภาพ ผ่านการถ่ายภาพ ข้อมูล (เช่น รูปลักษณ์) สามารถส่งได้โดยมีการบิดเบือนน้อยหรือไม่บิดเบือนเลย ทฤษฎีความสมบูรณ์ของสื่อ (Media Richness Theory) เป็นกรอบแนวคิดที่ใช้อธิบายความสามารถของสื่อในการสื่อสารข้อมูลโดยไม่สูญเสียหรือบิดเบือน ทฤษฎีนี้เปิดโอกาสให้เข้าใจพฤติกรรมของมนุษย์ในเทคโนโลยีการสื่อสาร Daft และ Lengel (1984, 1986) กล่าวไว้ดังนี้:

"สื่อการสื่อสารมีระดับความสมบูรณ์ที่แตกต่างกัน ความสมบูรณ์ของสื่อประกอบด้วยสี่ด้าน ได้แก่ การได้รับผลตอบรับทันที ซึ่งช่วยให้สามารถถามและตอบคำถามได้ การใช้สัญญาณหลายอย่าง เช่น การปรากฏตัวทางกายภาพ น้ำเสียง ท่าทาง คำพูด ตัวเลข และสัญลักษณ์กราฟิก การใช้ภาษาธรรมชาติ ซึ่งสามารถใช้เพื่อถ่ายทอดความเข้าใจในแนวคิดและความคิดที่หลากหลาย และการมุ่งเน้นที่ตัวบุคคลของสื่อ (หน้า 83)"

ยิ่งสื่อสามารถสื่อสารลักษณะที่ถูกต้อง สัญญาณทางสังคม และลักษณะอื่นๆ ได้มากเท่าไร สื่อนั้นก็ยิ่งมีความสมบูรณ์มากขึ้นเท่านั้น การถ่ายภาพได้กลายเป็นส่วนหนึ่งของการสื่อสารของเราโดยธรรมชาติ ตัวอย่างเช่น โทรศัพท์มือถือส่วนใหญ่สามารถส่งรูปภาพในข้อความได้ แอป Snapchat และ Vine ได้รับความนิยมมากขึ้นเรื่อยๆ ในการสื่อสาร เว็บไซต์อย่าง Instagram และ Facebook ก็ช่วยให้ผู้ใช้เข้าถึงความสมบูรณ์ในระดับที่ลึกซึ้งยิ่งขึ้นได้เช่นกัน เนื่องจากความสามารถในการสร้างข้อมูลขึ้นมาใหม่ Sheer, VC (มกราคม–มีนาคม 2011). การใช้คุณสมบัติ MSN หัวข้อสนทนา และการพัฒนามิตรภาพออนไลน์ของวัยรุ่น: ผลกระทบของความสมบูรณ์ของสื่อและการควบคุมการสื่อสาร Communication Quarterly, 59(1).

วิธีการ

ภาพถ่ายดิจิทัลอาจสร้างขึ้นโดยตรงจากฉากจริงโดยใช้กล้องหรืออุปกรณ์ที่คล้ายกัน หรืออาจได้ภาพดิจิทัลจากภาพอื่นใน สื่อ อนาล็อกเช่นภาพถ่ายฟิล์มถ่ายภาพหรือกระดาษพิมพ์ โดยใช้ เครื่องสแกนภาพหรืออุปกรณ์ที่คล้ายกัน ภาพทางเทคนิคจำนวนมาก เช่น ภาพที่ได้จากอุปกรณ์โทโมกราฟิกโซนาร์แบบสแกนด้านข้างหรือกล้องโทรทัศน์วิทยุนั้นได้มาจากการประมวลผลข้อมูลที่ไม่ใช่ภาพอย่างซับซ้อน แผนที่เรดาร์ตรวจสภาพอากาศที่เห็นในข่าวโทรทัศน์เป็นตัวอย่างที่พบได้ทั่วไป การแปลงข้อมูลอนาล็อกในโลกแห่งความเป็นจริงให้เป็นดิจิทัลเรียกว่าการแปลงเป็นดิจิทัล (digitizing ) ซึ่งเกี่ยวข้องกับการสุ่มตัวอย่าง (discretization) และการหาปริมาณ (quantization ) การสร้างภาพ แบบ ฉายรังสีดิจิทัลสามารถทำได้โดยใช้ เครื่องตรวจ จับรังสีเอกซ์ที่แปลงภาพเป็นรูปแบบดิจิทัลโดยตรง หรืออีกทางหนึ่ง การสร้างภาพด้วยแผ่นฟอสฟอร์ ( phosphor plate radiography)คือการถ่ายภาพบนแผ่นฟอสฟอร์ที่กระตุ้นด้วยแสง (PSP) ก่อน จากนั้นจึงสแกนด้วยกลไกที่เรียกว่าการเรืองแสงที่กระตุ้นด้วยแสง (photostimulated luminescence )

ภาพดิจิทัลยังสามารถคำนวณได้จากแบบจำลองทางเรขาคณิตหรือสูตรทางคณิตศาสตร์ ในกรณีนี้ ชื่อการสังเคราะห์ภาพจะเหมาะสมกว่า และมักเรียกกันว่าการเรนเดอร์ภาพ

การตรวจสอบความถูกต้องของภาพดิจิทัลเป็นปัญหา[ 32 ]สำหรับผู้ให้บริการและผู้ผลิตภาพดิจิทัล เช่น องค์กรด้านการดูแลสุขภาพ หน่วยงานบังคับใช้กฎหมาย และบริษัทประกันภัย มีวิธีการใหม่ๆ เกิดขึ้นในการถ่ายภาพทางนิติวิทยาศาสตร์เพื่อวิเคราะห์ภาพดิจิทัลและพิจารณาว่าภาพนั้นถูกแก้ไข หรือ ไม่

ก่อนหน้านี้ การสร้างภาพดิจิทัลอาศัยกระบวนการทางเคมีและกลไก แต่ปัจจุบันกระบวนการเหล่านี้ได้เปลี่ยนมาใช้ระบบอิเล็กทรอนิกส์แล้ว การสร้างภาพดิจิทัลต้องอาศัยหลายสิ่งหลายอย่างเกิดขึ้นพร้อมกัน พลังงานแสงจะถูกแปลงเป็นพลังงานไฟฟ้า – ผ่านโครงข่ายเซลล์แสงอาทิตย์นับล้านเซลล์ แต่ละสภาวะจะสร้างประจุไฟฟ้าเฉพาะ ประจุจาก "เซลล์แสงอาทิตย์" แต่ละเซลล์จะถูกส่งและสื่อสารไปยังเฟิร์มแวร์เพื่อประมวลผล เฟิร์มแวร์จะตีความและแปลงสีและคุณสมบัติอื่นๆ ของแสง พิกเซลที่มีความเข้มต่างกันจะสร้างและทำให้เกิดสีต่างๆ กัน ก่อให้เกิดภาพหรือรูปภาพ เฟิร์มแวร์จะบันทึกข้อมูลไว้เพื่อใช้ในอนาคตและเพื่อการสร้างภาพซ้ำ

ข้อดี

การถ่ายภาพดิจิทัลมีประโยชน์หลายประการ ประการแรก กระบวนการนี้ช่วยให้เข้าถึงรูปถ่ายและเอกสารคำได้ง่ายGoogleเป็นผู้นำใน 'การปฏิวัติ' นี้ โดยมีภารกิจในการแปลงหนังสือทั่วโลกให้เป็นดิจิทัล การแปลงเป็นดิจิทัลดังกล่าวจะทำให้สามารถค้นหาหนังสือได้ ทำให้ห้องสมุดที่เข้าร่วม เช่นมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ดและมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เบิร์กลีย์สามารถเข้าถึงได้ทั่วโลก[ 33 ]การถ่ายภาพดิจิทัลยังเป็นประโยชน์ต่อวงการแพทย์ด้วย เพราะ "ช่วยให้สามารถส่งภาพไปยังผู้ให้บริการภายนอก ทันตแพทย์ ที่ปรึกษา และบริษัทประกันภัยผ่านทางโมเด็มได้" [ 33 ]กระบวนการนี้ "ยังเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม เนื่องจากไม่จำเป็นต้องใช้กระบวนการทางเคมี" [ 33 ]การถ่ายภาพดิจิทัลยังถูกใช้บ่อยครั้งเพื่อช่วยบันทึกและจัดทำเอกสารเหตุการณ์ทางประวัติศาสตร์ วิทยาศาสตร์ และชีวิตส่วนตัว[ 34 ]

นอกจากนี้ยังมีประโยชน์ในด้าน การถ่าย ภาพ ด้วย การถ่ายภาพ ดิจิทัลช่วยลดความจำเป็นในการสัมผัสกับภาพต้นฉบับ[ 35 ]ยิ่งไปกว่านั้น การถ่ายภาพดิจิทัลยังสร้างความเป็นไปได้ในการสร้างเนื้อหาภาพของภาพถ่ายที่เสียหายบางส่วนขึ้นมาใหม่ จึงช่วยขจัดความเป็นไปได้ที่ภาพต้นฉบับจะถูกแก้ไขหรือทำลาย[ 35 ]นอกจากนี้ ช่างภาพยัง "เป็นอิสระจากการถูก 'ผูกมัด' กับห้องมืด" และมีเวลาถ่ายภาพมากขึ้น รวมถึงสามารถทำงานที่ได้รับมอบหมายได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น[ 36 ]การถ่ายภาพดิจิทัล 'หมายความว่า' "ช่างภาพไม่จำเป็นต้องรีบนำฟิล์มกลับไปที่สำนักงานอีกต่อไป ดังนั้นพวกเขาจึงสามารถอยู่ในสถานที่ถ่ายทำได้นานขึ้นในขณะที่ยังคงทำตามกำหนดเวลาได้" [ 37 ]

ข้อดีอีกประการหนึ่งของการถ่ายภาพดิจิทัลคือมีการขยายไปสู่โทรศัพท์มือถือที่มีกล้อง กล้องสามารถพกพาไปกับเราได้ และยังสามารถส่งภาพถ่ายให้ผู้อื่นได้ทันที[ 38 ]

คำวิจารณ์

นักวิจารณ์การถ่ายภาพดิจิทัลอ้างถึงผลเสียต่างๆ รวมถึง "ความยืดหยุ่นที่เพิ่มขึ้นในการนำภาพที่มีคุณภาพดีขึ้นมาให้ผู้อ่าน" ซึ่งอาจล่อใจบรรณาธิการ ช่างภาพ และนักข่าวให้ปรับแต่งภาพถ่าย[ 36 ]นอกจากนี้ "ช่างภาพประจำจะไม่ใช่นักข่าวภาพถ่ายอีกต่อไป แต่เป็นผู้ควบคุมกล้อง... เนื่องจากบรรณาธิการมีอำนาจในการตัดสินใจว่าพวกเขาต้องการ 'ถ่าย' อะไร" [ 36 ]

ดูเพิ่มเติม

  • เทคโนโลยีล่าสุดด้านความเร็วในการพิมพ์ภาพดิจิทัล: 12,000 หน้าต่อชั่วโมง
  • สถาบันเทคโนโลยีโรเชสเตอร์ห้องปฏิบัติการภาพดิจิทัลและการสำรวจระยะไกล
  • มหาวิทยาลัยคอร์เนลล์บทเรียนการถ่ายภาพดิจิทัลเก็บถาวรเมื่อวันที่ 11 กุมภาพันธ์ 2547 ที่Wayback Machine
  • คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับการถ่ายภาพดิจิทัล (Digital Imaging FAQ /Frequently Asked Questions ) เก็บถาวรเมื่อ 22 กันยายน 2015 ที่Wayback Machine
  • ดาร์ทมัธ, ฮานี ฟาริด . นิติวิทยาศาสตร์ภาพดิจิทัล
  • เอกสารบรรยายเรื่องการประมวลผลภาพโดย อลัน ปีเตอร์ส มหาวิทยาลัยแวนเดอร์บิลต์ ปรับปรุงล่าสุด 7 มกราคม 2559
  • http://electronics.howstuffworks.com/cameras-photography/digital/digital-camera.htm

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ การถ่ายภาพดิจิทัล

การถ่ายภาพดิจิทัลหรือการได้มาซึ่งภาพดิจิทัลคือการสร้าง ภาพ ดิจิทัลของ ลักษณะ ทางสายตาของวัตถุเช่น ฉากทางกายภาพหรือโครงสร้างภายในของวัตถุ

ประวัติศาสตร์

ภาพดิจิทัลภาพแรกถูกสร้างขึ้นในปี 1920 โดย ระบบส่งภาพผ่านสายเคเบิล Bartlane นักประดิษฐ์ชาวอังกฤษ Harry G. Bartholomew และ Maynard D.

เซ็นเซอร์ภาพดิจิทัล

อุปกรณ์ประจุคู่ (CCD) ถูกคิดค้นโดย Willard S. Boyle และ George E.

การบีบอัดภาพดิจิทัล

การพัฒนาที่สำคัญใน เทคโนโลยี การบีบอัดภาพ ดิจิทัล คือ การแปลงโคไซน์แบบไม่ต่อเนื่อง (DCT) [ 15 ] การบีบอัด DCT ใช้ใน JPEG ซึ่งได้รับการแนะนำโดย กลุ่มผู้เชี่ยวชาญด้านการถ่ายภาพร่วม ในปี 1992 [ 16 ] JPEG บีบอัดภาพให้มีขนาดไฟล์เล็กลงมาก...