数码相机原理.ppt

数码相机原理 前言 近年来，随着计算机技术的迅速发展，出现了许多数码化产品。就像给计算机插上了翅膀，使其越来越强大，也越来越方便，价格也越来越便宜。DIY们除了不断给机器升级外，也在不断尝试着新的玩法。给电脑加个手写笔，或来个君子动口不动嘴，或买个CDRW自己刻CD，再有的买个摄像头开个面对面的CHAT。什么都玩过了，现在该数码相机登场了。由于过去数码相机的价格太高，而且成像质量也不能满意，因此很少有人敢碰。但近来，由于技术的成熟，加上欧美市场的打开，厂商开始大规模生产数码相机，使现在百万级像素的数码相机跌破万圆大关，四五千元就可以买个百万像素的数码相机，而且成像质量绝对可以令人满意。 工作原理 数码相机是以电子存储设备作为摄像记录载体，通过光学镜头在光圈和快门的控制下，实现在电子存储设备上的 曝光 ，完成被摄影像的记录。数码相机记录的影像，不需要进行复杂的暗房工作就可以非常方便地由相机本身的液晶显示屏或由电视机或个人电脑再现被摄影像，也可以通过打印机完成拷贝输出。与传统摄影技术相比，数码相机大大简化了影像再现加工过程，可以快捷、简便地显示被摄画面。 品牌 目前，数码相机已有近百个品种，国内市场上常见的品牌有：柯达、奥林帕斯、佳能、卡西欧、爱普生、富士、爱克发、宝利来等。 成像质量 数码相机的成像质量，除镜头质量的因素外，很大程度上取决于成像芯片的像素水平。像素点数目越多，像素水平就越高，图像的分辨率也就越高，被摄画面表现的也就越细腻、清晰、层次分明。低档数码相机的像素水平一般较低，像素点均在十几万至几十万之间（如640×480型相机）；中高档数码相机的像素水平较高，像素点大都在100万以上，如SANYO公司推出的新机型Z-400相机像素水平已达到192万（即1620×1200）。像素水平和分辨率越高，相机的档次与价位也就越高，成像质量也就越好。在选购数码相机时，在财力允许的情况下，分辨率越高当然越好。但也不要一味追求高分辨率，而应根据使用用途量力而行。一般来说，如果拍摄是用于在电脑屏幕上显示，或应用在网页上设计，那么选择如640×480等分辨率的经济实用型相机就可以了；如果想输出影像，要求照片相对清晰、逼真，则应选择中档以上分辨率的相机（如1024×768机型）；而专业摄影师或编辑记者，对图片质量要求较高，则应选择高分辨率的（如1620×1200型）相机。 　　 存储媒体 数码相机存储容量的大小决定所能拍摄的张数，在经济条件允许的前提下，存储量越大越好。如卡西欧QV-100、QV-300最多可拍张数192张，奥林帕斯中高档系列产品也可提供120张以上的存储量。目前，多数相机可配套使用移动式存储卡，它给容量的扩充带来方便，能像底片一样，拍完后换上另一个存储卡继续拍摄，大大增加可拍张数。 　　 自动变焦功能 早期的数码相机类同于低档的傻瓜相机，聚焦精度差，曝光方式单一且范围窄。近年来越来越多的数码相机采用了CCD、TTL自动聚焦方式，进一步提高了聚焦精度，使画面质量有了较大的提高；在曝光模式上，快门先决式自动曝光、光圈先决式自动曝光、手动曝光模式均有，消费者可根据习惯爱好及自身摄影技艺而选择。 镜头品质 目前大多数数码相机都采用了内置变焦镜头，并在镜面中使用了非球面镜片，光圈的档位数也由2-3档提高到6档左右；镜头的口径也明显加大，变焦镜头已有多种产品，使拍摄的灵活性和成像质量有了较大提高；有的相机还具有电子变焦功能，可提高超远拍摄能力，对野外科考人员特别适用。 数码相机知识进阶 基本知识 数码相机和传统相机在光学原理上没有什么区别，都是将被摄物体发射或反射的光线通过镜头在焦平面上形成物像。但在具体成像中则因光敏介质的不同而有所区别，传统相机使用的是分布于胶片上基于碘化银的感光化学介质。而数码相机则是采用了CCD作为记录图像的光敏介质，而CCD是通过光照的不同引起的电荷分布的不同来记录被摄物体的视觉特征。所以数码相机拍摄的图像可以直接输入到电脑中，无需购买胶卷，并且拍摄时可以随时看到拍摄效果，不满意可以立即重拍，从而比传统相机拥有节约成本、数字化方便、减少误拍等多项优势 数码相机的产生過程 耦合器的感光板，数码相机用快门来激活电荷耦合器件传感器，它们把光信号转换成电信号，将光照的强度转换成相应的数值。然后电信号被转换成数字信号并进行处理，最后把得到的数字图像保存在存储器中。实际上CCD本身是不能分辨颜色的，所以在实际应用时需要使用色彩滤镜，一般就是在CCD器件的滤镜层涂上不同的颜色。滤镜上不同的色块按G－R－G－B（绿－红－绿－蓝）的顺序像马赛克一样排列，使每一片“马赛克”下的像素感应不同的颜色，当光从红、绿、蓝滤镜中穿过时，就可以得到每种色光的反应值。然后，再使用软件对得到的数据进行处