📸 กล้องและเลนส์ทำงานอย่างไร? — การอธิบายแบบเห็นภาพที่สุดบนอินเทอร์เน็ต บทความนี้พาเราย้อนกลับไปตั้งแต่หลักการพื้นฐานที่สุดของการถ่ายภาพ ตั้งแต่การตรวจจับแสงด้วยเซนเซอร์ ไปจนถึงการสร้างภาพคมชัดด้วยเลนส์แบบต่าง ๆ โดยใช้แอนิเมชันอินเทอร์แอคทีฟที่ช่วยให้เข้าใจได้ง่ายอย่างไม่น่าเชื่อ จุดเริ่มต้นคือการอธิบายว่าเซนเซอร์ดิจิทัลทำงานอย่างไร—แต่ละพิกเซลคือโฟโตดีเทคเตอร์ที่รับโฟตอนและแปลงเป็นสัญญาณไฟฟ้า ก่อนจะผ่านกระบวนการ demosaicing เพื่อสร้างภาพสีจาก Bayer filter จากนั้นบทความพาเราไปดูปัญหาของ “เซนเซอร์เปล่า ๆ” ที่รับแสงจากทุกทิศทางจนภาพออกมาเป็นเพียงแสงมั่ว ๆ ก่อนจะอธิบายว่าทำไมต้องมี “pinhole camera” เพื่อจำกัดทิศทางของแสง และทำให้เกิดภาพที่คมชัดขึ้น แม้จะแลกกับความมืดและข้อจำกัดด้านความสว่าง ต่อมาคือการอธิบายว่าทำไมเลนส์จึงจำเป็น—เพราะ pinhole แม้จะให้ภาพคม แต่รับแสงได้น้อยมาก เลนส์ช่วยรวมแสงให้มากขึ้น ควบคุมความคมชัด และสร้าง “จุดโฟกัส” ที่ทำให้ภาพชัดเจน พร้อมอธิบายหลักการของ refraction, Snell’s law, focal length และ thin lens equation ผ่านภาพจำลองที่เข้าใจง่ายกว่าหนังสือเรียนฟิสิกส์หลายเล่ม สุดท้ายบทความลงลึกถึงเรื่อง depth of field, bokeh, aperture, circle of confusion และการทำงานของเลนส์จริงที่ประกอบด้วยหลายชิ้นแก้วเพื่อแก้ความคลาดต่าง ๆ ทั้งหมดนี้ถูกนำเสนอด้วยภาพเคลื่อนไหวที่ทำให้เห็นทุกอย่างแบบ “ตาเห็นจริง” จนแม้คนไม่เคยเรียนฟิสิกส์ก็เข้าใจได้ 📌 สรุปประเด็นสำคัญ ✅ หลักการทำงานของเซนเซอร์ดิจิทัล ➡️ เซนเซอร์ประกอบด้วยโฟโตดีเทคเตอร์ที่รับโฟตอนและแปลงเป็นสัญญาณ ➡️ ใช้ Bayer filter เพื่อแยกสี และ demosaicing เพื่อสร้างภาพสี ➡️ ปริมาณแสงที่รับได้ขึ้นกับเวลาเปิดรับ (shutter speed) ✅ ทำไมต้องมี pinhole และเลนส์ ➡️ pinhole จำกัดทิศทางแสง ทำให้เกิดภาพที่คมขึ้น ➡️ แต่รับแสงได้น้อยมาก ทำให้ภาพมืด ➡️ เลนส์ช่วยรวมแสงและควบคุมความคมชัดได้ดีกว่า ‼️ ข้อจำกัดและความท้าทายของระบบถ่ายภาพ ⛔ pinhole เล็กเกินไปทำให้ภาพมืด และเกิด diffraction ⛔ เลนส์จริงมีความคลาด (aberrations) ต้องใช้หลายชิ้นแก้วแก้ไข ⛔ depth of field จำกัดตามขนาด aperture และ focal length https://ciechanow.ski/cameras-and-lenses/