数码相机的心脏

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数码相机的有关知识

数码相机的有关知识

数码相机的有关知识CCD VS CMOS数码相机的核心或关键的技术是什么?自然是有着“数码相机的心脏”之称的感光元件了。

传统相机使用胶卷作为影像记录的载体,而感光元件就相当于数码相机的“胶卷”,它能够将光线转换成电荷信号,数码相机通过内部运算将感光元件采集的电荷信号转换为可见的电子格式保存在存储卡上,让我们得以从相机的液晶显示器上看到拍摄效果。

数码相机的发展道路,可以说就是感光元件的发展道路。

目前数码相机常用的感光元件有两种,一种是CCD(电荷耦合器件图像传感器)感光元件,另一种是CMOS(互补金属氧化物半导体)图像传感器,两者都是利用感光二极管进行光电转换,将光线转换为电荷信号,而其主要差异是电荷传输方式不同。

CCD中每一行每一个像素的电荷数据都会依次传送到下一个像素中,由最底端部分输出,再经由传感器边缘的放大器进行放大输出;而在CMOS传感器中,每个像素都会邻接一个放大器及A/D转换电路,用类似内存电路的方式将数据输出。

如下图所示:由于构造上的差异,CCD可以充分保证电荷信号在传送时不会失真,每个像素可以集合至单一放大器统一处理;而CMOS的工艺相对简单,没有专属通道设计,数据在传送距离较长时会产生噪声,因此必须先放大再整合各个像素的数据。

以上差异的存在,使得CCD与CMOS在效能与应用上有很多差异,这些差异包括感光度差异、制造成本差异、分辨率差异、噪声差异和耗电量差异。

1、感光度差异:由于CMOS每个像素均包含放大器与A/D转换电路,使得每个像素的感光区域远小于像素本身的表面积,因此同样大小的感光器尺寸在像素相同像素下,CMOS的感光度要低于CCD。

2、制造成本差异:由于CMOS采用的是一般半导体电路最常用的标准工艺,可以利用现有的半导体制造流水线,不需额外投资生产设备,从而节约制造成本,并且品质可随半导体技术的进步而提升;而CCD采用电荷传递的方式传输数据,只要其中有一个像素不能运行,就会导致一整排的数据不能传输,因此CCD的成品率要远低于CMOS,并且随着CCD尺寸的增加,其生产线往往要进行相应调整,这就导致CCD的制造成本要远远高于CMOS。

浅谈数码相机的像素、感光元件与画质

浅谈数码相机的像素、感光元件与画质

从像素、感光元件与画质谈数码相机的优劣名词解释:像素:“像素”(Pixel)是用来计算数码影像的一种单位,一个像素通常被视为图像的最小完整采样。

如同胶片摄影的相片一样,数码影像也具有连续性的浓淡阶调,若把影像放大数倍,会发现这些连续色调其实是由许多色彩相近的小方点所组成,这些小方点就是“像素”(Pixel)。

感光元件:感光元件是数码相机的核心,也是最关键的技术。

数码相机的发展道路,可以说就是感光元件的发展道路。

数码相机的感光元件有两种:一种是广泛使用的CCD(电荷藕合)元件;另一种是CMOS(互补金属氧化物导体)器件。

与传统相机相比,感光元件就是数码相机不用更换的“胶卷”。

画质:就是画面质量。

包括锐度、解析度、对比度、宽容度、细节表现、噪点控制、色域范围、色彩纯度、色彩饱和度、色彩平衡等等的综合体现。

数码相机的发展进程,展现在大众面前最直观的一点就是像素的飞速攀升。

口袋型数码相机(DC)的像素早已上升到了1600万以上,数码单反(DSLR)则到了2400万以上,而适马的SD1作为一款APS-C 画幅的相机,更是标称达到了4600万像素。

像素的高低,成了各商家产品的一大卖点,也成了大众买家津津乐道的话题。

那么,高像素就一定比低像素的相机优秀?当然不是,我们要明白,像素的高低仅仅决定图像的尺寸大小,在感光元件尺寸较大的DSLR上,较高的像素还意味着更多的细节和更加丰富的色彩表现。

像素的高低对我们有多大影响呢?第一,要明白我们买相机的目的是什么:日常生活记录,还是从事专业摄影?第二,要明白我们拍摄完的照片是存在电脑上收藏,还是冲印出来,或者用于杂志、海报等商业领域?我想,大多数的家庭会存于硬盘,挑选出满意的一部分再冲印出来入册,只有少部分用于商业活动。

那么,我们到底需要多高像素的照片呢?冲洗6寸照片的需求为1800×1200像素,300DPI,也就是仅需要216万像素;A4大小的精美杂志为2480×3508像素,即870万像素,即使跨版的A3尺寸印刷,1500万的像素也足够了。

数码相机好坏的判断方法

数码相机好坏的判断方法

数码相机好坏的判断方法购机要看的参数主要有镜头和CCD,这是数码相机的关键部件,不可忽略。

以下是店铺为你精心整理的数码相机好坏的判断方法,希望你喜欢。

数码相机好坏的判断方法:镜头在数码相机的物理部件中,镜头是非常重要的一个,它的好坏是影响图像质量的关键因素。

在数码相机的选购中对于镜头的考察主要是考察镜头材质、焦距大小和变焦能力这三个参数。

目前数码相机的镜头材质主要有玻璃和塑料两种。

虽然全玻璃镜片投射图像最清晰,但并不是说玻璃透镜的相机就一定比塑料材质的机种好。

这是因为光学的成像相当复杂,一定程度上还要受到透镜组设计的影响,而且玻璃材质较塑料材质更重,还可能影响相机整体的重量。

所以大家在选购时,绝不可因为是玻璃做的镜片就以为它拥有绝对的高质量,还要从多方面作综合观察。

焦距这个参数在数码相机的技术规格上一般会标示为F值(代表最大光圈)和f值(代表焦距长度)。

焦距长度通常包括相机本身的设计值,以及它等同于普通35mm相机的焦距值,例如f=8到24,就等同于35mm的135相机的38-115mm。

一般说来,35mm规格的标准镜头是28-70mm,若能超过70mm以上表示镜头具有望远功能,低于28mm以下则有广角效果。

在目前中档的数码相机中,大多都有光学变焦镜头,但变焦范围非常有限,很少有超过10倍的,所以这类相机一般都可以安装附加的远距照相镜头和过滤器。

有一些数码相机还有数码变焦功能,可以使变焦范围再度扩大,但是你要注意的是数码变焦只是将像素点扩大,而实际的光学分辨率却丝毫未变。

对于变焦镜头,一般的家用数码相机2~3倍变焦即可够用。

其实对于数码相机的变焦功能,在价格一定的条件下,变焦镜头不一定就比定焦镜头要好,变焦镜头由于设计比较复杂,所以在各个焦距段表现会不一致,而定焦镜头的设计要简单很多,在一个固定的焦距段表现得非常出色。

另外,对于镜头这种关键部件,笔者个人的意见是传统专业相机厂商的产品的品质要更好一些.数码相机好坏的判断方法:CCD与LCD选购感光成像部件一般来说,数码相机的成像系统包括镜头、光圈、快门和感光成像器件四个部件,其中核心部件就是感光成像器件,它也是部件中价格最为昂贵的,可以称作数码相机的心脏。

数码相机的基本知识大全

数码相机的基本知识大全

数码相机的基本知识大全爱机使用保养七种兵器如何选购数码相机有关数码相机的知识单反数码相机的意思照像机的维护常识如何验收新买的数字相机数码相机30件你应该知道的事情全面了解数码相机的名词解释单反的解释正确使用独脚架和多用三脚架数码相机品牌特征[荐] 数码相机存储卡知识普及佳能尼康镜头标识详解(一)佳能尼康镜头标识详解(二)如何选购半专业型数码相机数码相机与普通相机有啥不同爱机使用保养七种兵器购买了自己心爱的数码相机,对于很多人来说,往往是一件非常值得高兴的事情。

但是当拿着自己的数码相机出去拍摄时,往往发现由于性能、存储卡、电池上的局限不得不放弃或者不能很好地拍摄某些重要的镜头。

下面综合现在市场上常见以及发烧友常用的一些数码相机附件,给大家来个总体的介绍,希望能够为大家在这方面的选购提供一些参考的意见。

镜头保养工具对于整部相机来说,镜头是最容易损坏的部件。

要保护镜头,一片UV镜头是必不可少的。

另外镜头纸、镜头刷、吹气筒和镜头清洁液是清洁镜头的常用工具。

现在在市场上,各种品牌的UV镜充斥着市场,常见的有HOY A、KENKO、COKIN、MARUMI等,不少相机厂商也生产自己的UV镜。

价格也从30元到400元甚至更高的都有。

在这方面,建议买一块稍微好些的,一般来说150元左右的品牌UV镜使用效果还是不错的。

提示:需要注意的是镜头的口径问题,购买时必须选择相应口径的UV镜。

用户最好是带上自己的相机在现场亲自安装。

机身维护工具在整个机身的维护和保养方面,一个摄影包也是不可少的。

除了放相机外还可以放电池、各种镜片、存储卡、镜头纸等物品。

常见的品牌有LOWEPRO、JENOV A、PAULL等,外国品牌的一般价格比较贵,例如数码相机常用的22cm×15cm×18cm规格的摄影包一般需要200元到300元左右,购买一个质量不错的国产摄影包也是相当实用的,而且价格便宜多了。

三脚架三脚架号称“世界上最实用的防震系统”,确实,在光线环境不尽如人意的时候,三脚架的作用是非常大的。

浅谈数码相机感光元件性能对数字影像的影响

浅谈数码相机感光元件性能对数字影像的影响

围 不 再 依 赖 胶 卷 的 质 量 , 减 少 了 拍 照 的 成
本 。 现 在 无 论 是 单 反 数 码 相 机 、 长 焦 数 码 相 机 还 是 卡 片 机 的 使 用 者 , 在 相 机 的 使 用
丰 满 。 到 了 九 十 年 代 末 一 些 数 码 相 机 生 产 商 用 三 片 CCD和 分 光 棱 镜 组 成 的 3CCD系
光 分 析 成 红 、 蓝 、 绿 种 色 光 , 由 三 片
CCD各 自 负 责 其 中 一 种 色 光 的 成 像 , 解 决 了 以 前 颜 色 不 均 问 题 。 当 然 这 一 时 期
有 广 泛 运 用 , 直 到 索 尼 推 出 第 四 代 超 级 CCD技 术 以 后 , 这 一 技 术 才 得 到 广 泛 的
用 感 光 元 件 将 通 过 镜 头 的 光 信 号 转 换 成 电 信 号 , 再 经 模 /数 转 换 成 数 字 信 号 , 然 后 用 图 像处 理 引擎 的处 理 以一 定 格 式 压 缩 、
存 储 后 形 成 数 字 影 像 的 照 相 机 。 数 码 相 机 与 传 统 相 机 相 比 有 得 天 独 厚 的 优 势 , 数 码
Fo e n 等 。 此 外 传 统 的 CCD在 科 研 人 员 v o X3 的 努 力 下 , 也 有 了 很 大 的 进 步 , 如 索 尼 就
研 究 了 一 种 四 色 CCD技 术 , 首 先 在 2 0 年 03 DSC—F8 8 码 相 机 当 中 。 超 级 CCD感 光 2 数
核 心 技 术 就 是 感 光 元 件 , 不 同 的 感 光 元 件 性 能 也 不 一 样 , 对 数 字 影 像 的 影 响 也 不 一 样 , 因 此 在 选 择 数 码 相 机 的 时 候 要 对 感 光 元 件 有

单反相机的基本知识

单反相机的基本知识

单反相机基本知识一:什么叫单反单反即单镜头反光数码相机,构造图如下:工作原理图如下:二:单反相机的结构导致的优点单镜头反光相机的这种构造,确定了它是完全透过镜头对焦拍摄的,它能使观景窗中所看到的影像和胶片上永远一样,它的取景范围和实际拍摄范围基本上一致,消除了旁轴平视取景照相机的视差现象,从学习摄影的角度来看,十分有利于直观地取景构图。

由于采用一个成像系统为一个镜头所以协调反应比一般的机子反应快,所以单反机对高速运动的物体拍摄较好(不会因为相机反应迟钝错失佳景)。

三:单反相机的图像传感器图像传感器即感光器件是数码相机的核心部件,与传统相机相比,传统相机使用“胶卷”作为其记录信息的载体,而数码相机的“胶卷”就是其成像感光器件,而且是与相机一体的,是数码相机的心脏。

感光器是数码相机的核心,也是最关键的技术。

1:传感器的种类目前数码相机的核心成像部件有两种:一种是广泛使用的CCD(电荷藕合)元件;另一种是CMOS(互补金属氧化物导体)器件。

结构上:比较CCD和CMOS的结构,ADC(数模转换器)的位置和数量是最大的不同。

CCD每曝光一次,在快门关闭后进行像素转移处理,将每一行中每一个像素的电荷信号依序传入“缓冲器”中,由底端的线路引导输出至CCD边缘的放大器进行放大,再串联ADC输出;而CMOS的设计中每个像素旁边都直接连着ADC,电荷信号直接放大并转换成数字信号。

造成这种差异的原因在于CCD的特殊工艺可保证数据在传送时不会失真,因此各个像素的数据可汇聚至边缘再进行放大处理;而CMOS工艺的数据在传送距离较长时会产生噪声,因此,必须先放大,再整合各个像素的数据。

技术上:CCD存储的电荷信息,需在同步信号控制下一位一位地实施转移后读取,电荷信息转移和读取输出需要有时钟控制电路和三组不同的电源相配合,整个电路较为复杂而且速度较慢。

而CMOS传感器经光电转换后直接产生电流(或电压)信号,信号读取十分简单,还能同时处理各单元的图像信息,速度也比CCD快很多。

数码摄影实验报告原理(3篇)

数码摄影实验报告原理(3篇)

第1篇一、引言随着科技的不断发展,数码摄影技术已经成为了人们生活中不可或缺的一部分。

数码摄影实验是学习摄影技术的重要途径,通过实验,我们可以深入了解数码摄影的原理,掌握摄影技巧,提高摄影水平。

本文将围绕数码摄影实验的原理进行探讨。

二、数码摄影的基本原理1. 光学成像原理数码摄影的基础是光学成像原理。

当光线通过镜头进入相机内部,经过一系列的光学元件(如光圈、快门、焦平面等)的作用,最终在感光元件上形成图像。

光学成像原理主要包括以下三个方面:(1)物距和像距的关系:根据光学成像原理,物距和像距之间存在一定的关系,即物距越大,像距越小,成像越清晰。

(2)成像规律:当物距大于二倍焦距时,成像为倒立、缩小的实像;当物距等于二倍焦距时,成像为倒立、等大的实像;当物距小于二倍焦距时,成像为正立、放大的虚像。

(3)景深:景深是指被摄物体在照片中能够清晰成像的范围。

景深的大小取决于光圈、焦距和拍摄距离等因素。

2. 数码成像原理数码相机的感光元件将光学成像转换成数字信号,再经过图像处理,最终输出为数码图像。

数码成像原理主要包括以下三个方面:(1)感光元件:数码相机的感光元件通常为CCD或CMOS,它们将光信号转换成电信号。

(2)模数转换:将模拟信号转换成数字信号的过程称为模数转换。

数码相机通过模数转换器将感光元件输出的电信号转换成数字信号。

(3)图像处理:数码相机对数字信号进行一系列处理,如白平衡、对比度、锐度等,以优化图像质量。

三、数码摄影实验原理1. 光圈、快门、ISO的关系在数码摄影实验中,光圈、快门和ISO是三个重要的参数,它们共同影响着曝光和成像效果。

(1)光圈:光圈大小决定了进入镜头的光线量。

光圈越大,进光量越多,成像越亮;光圈越小,进光量越少,成像越暗。

(2)快门:快门速度决定了光线照射到感光元件的时间。

快门速度越快,曝光时间越短,画面越清晰;快门速度越慢,曝光时间越长,画面越容易产生模糊。

(3)ISO:ISO值表示感光元件对光线的敏感程度。

数码摄影常见的50个问题

数码摄影常见的50个问题

1.图像传感器感光元件有什么作用?与传统相机相比,传统相机使用“胶卷”作为其记录信息的载体,而数码相机的“胶卷”就是其成像感光元件,而且是与相机一体的,是数码相机的心脏。

感光器是数码相机的核心,也是最关键的技术。

数码相机的发展道路,可以说就是感光器的发展道路。

目前数码相机的核心成像部件有两种:一种是广泛使用的CCD(电荷藕合)元件;另一种是CMOS(互补金属氧化物导体)器件。

2.控制画面中光线进光量的要素有哪些?光圈位于镜头内部,是由镜头中的镜头叶片组成的一个小孔,用来控制光线透过。

光圈是由几片很薄的金属叶片组成的,通过一种中间可以调节的机械结构,让光圈自动的打开或者关闭来控制镜头的进光量并完成曝光。

3.全画幅相机指的是什么?全画幅的数码单反相机相比其他的数码相机在感光元件大小上具有明显优势,因为感光元件的尺寸越大,所获得图像的细节也就越丰富。

随着感光面积的增大,每个感光点的面可以排列的更加舒缓,在传输中可以保证更为清晰的画面细节,最终得到的结果是图片噪点与紫边现象大为减少,画面质量全面提升。

大尺寸感光元件与合适的广角镜头配合使用,不必再担心广角镜头在广角端的焦距损失,可以拍摄更为广阔的空间,有效的减少广角镜头端的透视变形,对各种场景题材的拍摄都很适合。

4.入门级数码单反相机是如何定位的?入门级数码单反相机适合初学摄影的朋友或者是业余摄影爱好者使用。

一般售价都在5000元以下,无论是对个人还是家庭来说,都是能够承受的价格。

从性能上看,入门级单反相机虽然没有高端相机那么优秀,通常为1000万像素左右,也有一些达到1500万像素,完全能够满足日常拍摄的需求。

在功能上看,入门级数码单反相机会比高端相机少一些功能,而与部分中端相机相比,只是弱化了一些功能而已。

目前入门级数码单反相机大多数都带有一个超大液晶屏,支持视频拍摄和实时取景拍摄,这也是早期中端相机望尘莫及的。

入门相机的外观虽然精细,但其真正欠缺的是良好的操控手感、扎实的用料做工、对严酷环境的适应能力以及高速连拍速度、最快快门速度等硬性指标。

单反相机内部结构(实物解剖分析图)

单反相机内部结构(实物解剖分析图)

单反相机内部结构(实物解剖)单以结构性上来看,数码单反相机(DSLR)和一般数码相机(DC)最大区别,在于数码单反相机的感光组件前方有设置一个反光镜,而一般数码相机则是直接透过液晶屏幕(LCD)取景。

除此之外,DSLR还有哪些特殊设计?以下我们就来介绍数码单反相机的结构及工作原理吧!按下数码单反相机的快门前,光线从镜头进入相机内部,透过斜斜的反光板,将那道光向上反射给五棱镜,其作用最终射入观景窗内,而我们便是经由观景窗来观察拍摄物体以及决定构图。

相较于一般数码相机的电子观景窗,数码单反相机的光学观景窗更为精确,即便在昏暗的光线条件下也能拍摄出清晰影像,而且色彩也更加真实。

当按下快门时,数码单反相机的反光板向上翻转,位于感光组件前方的快门帘开启,感光组件在感光后透过对信号的分析和处理,将影像信息储存于记忆卡内,一张数字照片就此产生。

反光板是个很特殊的配备,却也阻碍了数码单反相机小型化的发展,这也是数码单反相机无法拥有如同消费机般轻巧便利外型的最重要原因。

反光板升起前/后,数码单反相机工作示意图。

左边为DSLR金属机壳架构图,右边的则是机身透视图。

透过结构透视图和数码单反相机的金属机壳架构图可以看出,数码单反相机是由各式各样的电子和光学零件所组成,为了能更有效地保护这些零件,数码单反相机大多拥有一个轻质金属材质的机身骨架,因此数码单反相机相较一般数码相机更加坚固耐用。

五棱镜五棱镜和反光板一样,都是数码单反相机特有的零件。

五棱镜位于相机的前端,而也正是数位单眼相机前端突起的原因,即便目前市面上的数码单反相机所使用的五棱镜,有着体积上或大或小的差异,但工作方式和原理却仍是相通的。

数码单反相机内部的五棱镜。

图像处理芯片图像处理芯片在数字影像的生成过程中发挥着重要的作用,当原始数字信号被感光组件收集后,它们被送入图像处理芯片,图像处理芯片再为数字影像进行色彩校正,如白平衡处理以及图像处理后,数字照片最终才能被存入存储卡中。

数码相机产品名词术语解释

数码相机产品名词术语解释

数码相机产品名词术语解释一、感光器件提到数码相机,不得不说到就是数码相机的心脏——感光器件。

与传统相机相比,传统相机使用―胶卷‖作为其记录信息的载体,而数码相机的―胶卷‖就是其成像感光器件,而且是与相机一体的,是数码相机的心脏。

感光器是数码相机的核心,也是最关键的技术。

数码相机的发展道路,可以说就是感光器的发展道路。

目前数码相机的核心成像部件有两种:一种是广泛使用的CCD(电荷藕合)元件;另一种是CMOS(互补金属氧化物导体)器件。

1.感光器件工作原理电荷藕合器件图像传感器CCD(Charge Coupled Device),它使用一种高感光度的半导体材料制成,能把光线转变成电荷,通过模数转换器芯片转换成数字信号,数字信号经过压缩以后由相机内部的闪速存储器或内置硬盘卡保存,因而可以轻而易举地把数据传输给计算机,并借助于计算机的处理手段,根据需要和想像来修改图像。

CCD由许多感光单位组成,通常以百万像素为单位。

当CCD表面受到光线照射时,每个感光单位会将电荷反映在组件上,所有的感光单位所产生的信号加在一起,就构成了一幅完整的画面。

CCD和传统底片相比,CCD 更接近于人眼对视觉的工作方式。

只不过,人眼的视网膜是由负责光强度感应的杆细胞和色彩感应的锥细胞,分工合作组成视觉感应。

CCD经过长达35年的发展,大致的形状和运作方式都已经定型。

CCD 的组成主要是由一个类似马赛克的网格、聚光镜片以及垫于最底下的电子线路矩阵所组成。

目前有能力生产 CCD 的公司分别为:SONY、Philips、Kodak、Matsu****a、Fuji和Sharp,大半是日本厂商。

互补性氧化金属半导体CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)和CCD一样同为在数码相机中可记录光线变化的半导体。

CMOS的制造技术和一般计算机芯片没什么差别,主要是利用硅和锗这两种元素所做成的半导体,使其在CMOS上共存着带N(带–电)和 P(带+电)级的半导体,这两个互补效应所产生的电流即可被处理芯片纪录和解读成影像。

数码影像的心脏——CMOS深度解析(上)

数码影像的心脏——CMOS深度解析(上)
同 尺 寸 的 CCD 与 CM oS传 感 器 相 比 ,CCD 传 感 器 的 分
魑 4 0

维普资讯
CMOS深 度解析 ( ) 上
赵 刚 尽 管 目前 采 用 Cc 影 像 传 感 器 的 数 码 单 反 相 机 还 0
索尼 、三星 、佳能等 厂商大 力投 入 CMOS影像
传 感器 的研发
在 影 像 { 业 早 ,佳 能 公 司 很 早 开 始 着 千 开 发 去 除 J C OS信 号 噪 音 的 技 术 . 并 也 造 出 集 成 电路 杂 音 硅 少 技 M _ l
很多

十 不 争 的 事 实 是 c 0s 像 传 感 器 _存 遥 步 M 影 [
取 代 CCD成 为 数 码 单 反 市 场 的 主 导 . 是 否 拥 有 C 0s M
技 术 甚 至 被 业 内 人 士 认 为 是 未 来 觉 争 成 败 的 差 键 —— 这
种 看 法 固 然 有 些 过 分 夸 大 . 充 分 说 明 cMOS对 于 数 码 侣 单 反 的 重 要 意 义 。其 蜜不 假 是 在 数 码 单 反 领 域 .CMO S 在 DV、高 像 素 拍 照 手 机 等 领 域 也 正 在 运 步 蚕 宦 C CD 在
萃 41
美 光 、 柯 达 、 C p e s等 公 司 也 在 致 力 于 CM OS 的 y rs
分 辨率差异一
CMOS传 感 器 的每 个 像 素都 比 CCD
研 发 工作 ,并 发 布 了相 关 的产 品 。
传 感 器 复 杂 , 像 素 尺 寸 很 难 达 到 CCD传 感 器 的 水 平 , 其 相

( 9 m × 8 m ) 格 就 更 不 在 话 下 7 。 数 码 单 匣 来 2 m 1 m 规 对 说 , 影 像 恃 感 器 的 大 小 对 成 慷 品 质 有 着 非 常 重 要 的 影 响 , cM oS 往 这 方 面 显 然 占 有 很 明 显 的 优 势 。 当 然 ,

感光元件

感光元件

数码相机感光元件感光元件是数码相机的核心,也是最关键的技术。

数码相机的发展道路,可以说就是感光元件的发展道路。

数码相机的核心成像部件有两种:一种是广泛使用的CCD(电荷藕合)元件;另一种是CMOS(互补金属氧化物导体)器件。

与传统相机相比,传统相机使用“胶卷”作为其记录信息的载体,而数码相机的“胶卷”就是其成像感光元件,感光元件就是数码相机的不用更换的“胶卷”而且是与相机一体,所以称为是数码相机的心脏很确切。

DCCD图像传感器(Charged Coupled Device)于1969年在贝尔试验室研制成功,之后由日商等公司开始量产,其发展历程已经将近30多年,从初期的10多万像素已经发展至目前主流应用的500万像素。

CCD又可分为线型(Linear)与面型(Area)两种,其中线型应用于影像扫瞄器及传真机上,而面型主要应用于数码相机(DSC)、摄录影机、监视摄影机等多项影像输入产品上。

CCD图像传感器可直接将光学信号转换为数字电信号,实现图像的获取、存储、传输、处理和复现。

其显著特点是:1.体积小重量轻;2.功耗小,工作电压低,抗冲击与震动,性能稳定,寿命长;3.灵敏度高,噪声低,动态范围大;4.响应速度快,有自扫描功能,图像畸变小,无残像;5.应用超大规模集成电路工艺技术生产,像素集成度高,尺寸精确,商品化生产成本低。

因此,许多采用光学方法测量外径的仪器,把CCD器件作为光电接收器。

CCD工作原理CCD从功能上可分为线阵CCD和面阵CCD两大类。

线阵CCD通常将CCD内部电极分成数组,每组称为一相,并施加同样的时钟脉冲。

所需相数由CCD芯片内部结构决定,结构相异的CCD可满足不同场合的使用要求。

线阵CCD有单沟道和双沟道之分,其光敏区是MOS电容或光敏二极管结构,生产工艺相对较简单。

它由光敏区阵列与移位寄存器扫描电路组成,特点是处理信息速度快,外围电路简单,易实现实时控制,但获取信息量小,不能处理复杂的图像(线阵CCD如右图所示)。

数字照相机成像芯片上

数字照相机成像芯片上
方式一是用多块成像芯片分别感受不同颜色的
万方数据
甏攘材辩
光线。在高档摄像机上一直采用分色棱镜将镜头成 像光线分解为3种不同色光送到3块CCD芯片的 办法记录不同色彩,美能达RD一175和Dimage RD 一3000两款单反数字照相机采用类似的形式,但与 之又有所不同。在RD一175数字照相机中采用3 块CCD芯片,其中两块CCD芯片感受绿光,一块 CCD芯片感受红光和蓝光。在Dimage B.D一3000数 字照相机中是采用两块CCD芯片,一块CCD芯片感 受红光和蓝光,另一块CCD芯片感受绿光。多芯片 方式色再现性好,但结构复杂,成本高。
专谈CCD
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成像芯片是数 字照相机的心脏, 它在数字照相机中 起着将来自于镜头 的光信号转换为电 信号的作用,认识 数字照相机必须首 先全面了解成像芯 片。有关成像芯片 的指标项很多,下 面重点探讨与拍摄 应用有关的!固!固!
斗斗斗斗坐
!l!l!}兰l!l!
(a)
(c)
图2色彩排列型式
信号相混合的平均效果。加CFA阵列的方式使数 字照相机的结构变得简单,是目前通用的方式,但由
于该方式是将本身是连续的影像首先分解为几种颜 色的不连续的马赛克图案,然后再通过特殊的算法 得到全色的图像,因而存在着存储会导致伪彩色、影 像的锐度不高等不足。
靠成像芯片跨越影像平面扫描来俘获大的影像。采
用线性芯片的数字照相机分辨率极高,但由于存在
扫描过程,需要的曝光时间较长,导致这类数字照相
机无法拍摄运动景物,也不能进行闪光摄影,如用人
造光照明拍摄,只能使用无闪烁的灯具照明,绝大多

数码相机基础认识实训报告

数码相机基础认识实训报告

一、实训背景随着科技的飞速发展,数码相机已经成为人们生活中不可或缺的拍照工具。

为了更好地了解数码相机的基本原理、功能和使用方法,我们开展了为期一周的数码相机基础认识实训。

本次实训旨在通过理论学习和实际操作,使学员掌握数码相机的相关知识,提高摄影技能。

二、实训目标1. 了解数码相机的起源、发展及分类;2. 掌握数码相机的成像原理、主要部件及功能;3. 学会数码相机的操作方法,包括拍摄模式选择、曝光参数调整等;4. 提高摄影技巧,培养审美观。

三、实训内容1. 数码相机概述(1)数码相机的起源与发展数码相机最早可追溯到1975年,当时美国柯达公司推出了世界上第一台数码相机。

随着科技的进步,数码相机逐渐从实验室走向市场,成为人们喜爱的摄影工具。

(2)数码相机的分类根据成像原理,数码相机可分为两大类:CCD数码相机和CMOS数码相机。

CCD(电荷耦合器件)数码相机具有成像质量高、色彩还原好等特点;CMOS(互补金属氧化物半导体)数码相机具有体积小、功耗低、成本低等优点。

2. 数码相机成像原理及主要部件(1)成像原理数码相机成像原理与传统胶片相机类似,都是通过镜头将景物成像在感光元件上。

不同的是,数码相机使用的是电荷耦合器件(CCD)或互补金属氧化物半导体(CMOS)作为感光元件,将光信号转换为电信号,再经过模数转换器(ADC)转换为数字信号,最终存储在存储卡中。

(2)主要部件1)镜头:镜头是数码相机的核心部件,负责将景物成像在感光元件上。

镜头的焦距、光圈、成像质量等直接影响照片效果。

2)感光元件:感光元件是数码相机的“心脏”,负责将光信号转换为电信号。

常见的感光元件有CCD和CMOS。

3)曝光控制:曝光控制包括快门速度、光圈大小、ISO感光度等参数,用于调整照片的亮度、清晰度和噪点。

4)存储卡:存储卡用于存储数码相机拍摄的照片和视频。

常见的存储卡有SD卡、TF卡等。

3. 数码相机操作方法(1)拍摄模式选择1)自动模式:自动模式适合初学者,相机自动调整曝光参数,拍摄效果较为理想。

手机行业术语

手机行业术语

手机行业术语1、像素:有效像素数是指真正参与感光成像的像素值。

最高像素的数值是感光器件的真实像素,这个数据通常包含了感光器件的非成像部分,而有效像素是在镜头变焦倍率下所换算出来的值。

数码相机的像素数包括有效像素(Effective Pixels)和最大像素(Maximum Pixels)。

与最大像素不同的是有效像素数是指真正参与感光成像的像素值,而最高像素的数值是感光器件的真实像素,这个数据通常包含了感光器件的非成像部分,而有效像素是在镜头变焦倍率下所换算出来的值。

对于手机的数码相机像素,目前只能处于初级发展阶段,像素数并不很高,大都在10万--130万像素之间。

数码相机的像素数越大,所拍摄的静态图像的分辨率也越大,相应的一张图片所占用的空间也会增大。

有效像素数英文名称为Effective Pixels。

与最大像素不同,有效像素数是指真正参与感光成像的像素值。

最高像素的数值是感光器件的真实像素,这个数据通常包含了感光器件的非成像部分,而有效像素是在镜头变焦倍率下所换算出来的值。

以美能达的DiMAGE7为例,其CCD像素为524万(5.24Megapixel),因为CCD有一部分并不参与成像,有效像素只为490万。

2、感光元件——数码相机的心脏。

与传统相机相比,传统相机使用“胶卷”作为其记录信息的载体,而数码相机的“胶卷”就是其成像感光元件,而且是与相机一体的,是数码相机的心脏。

感光器是数码相机的核心,也是最关键的技术。

3、屏幕:TFT屏幕ThinFilmTransistor薄膜晶体管,是有源矩阵类型液晶显示器,AM-LCD中的一种,TFT在液晶的背部设置特殊光管,可以“主动的”对屏幕上的各个独立的像素进行控制,这也就是所谓的主动矩阵TFT(activematrixTFT)的来历,这样可以大大地提高反应时间,一般TFT的反应时间比较快,约80ms,而STN则为200msTFD屏幕薄膜二极管的缩写它是TFT和STN的折衷,有着比STN更好的亮度和色彩饱和度,却又比TFT更省电。

数码相机选购技巧

数码相机选购技巧

1.数码相机选购技巧望着琳琅满目的数码相机,很多人的感觉可能是想买而又无从下手,生怕买了台不合用的产品,而又浪费了自己辛辛苦苦挣来的银子。

下面用我积累的经验来告诉你如何把好钢用在刀刃上。

首先要考虑自己的使用目的。

对于相机本身,则首先需要考虑的应该是影像质量和分辨率、总体性能特点、影像存储量,当然还有价格。

1、数码相机的镜头。

设计优良的高档相机镜头由多组镜片构成,并含有非球面镜片,可以显著的减少色偏和最大限度抑制图形畸变、失真,材质选用价格昂贵的萤石或玻璃来做镜片。

而家用和半专业相机的镜头为减轻重量和降低成本,采用的是用树脂合成的镜片。

2、数码相机CCD的像素值。

CCD是数码相机的心脏,也是影响数码相机制造成本的主要因素之一。

因而也成为划分数码相机档次的一个重要标准。

目前,入门级的是130-210万像素级产品,而商用及半专业用户则倾向于300万像素以上的产品。

3、数码相机的变焦。

光学变焦是实打实的变焦,不会影响照片的成像质量;而数字变焦是电子变焦,是以损失照片清晰度为代价的局部放大。

4、数码相机的电池及耗电量。

数码相机因带有LCD 显示屏及内置闪光灯,因而电池消耗量比传统相机大。

使用5号电池价格便宜,随时随地可以买到,但照不了多久电池就没电了。

因此,最好选择配备可充电锂电池的机型,目前主流数码产品皆已设计为锂电池,同时提供齐全的充电设备作为配件。

5、附加功能。

功能越多,意味着使用数码相机的乐趣更多、用途更广。

例如许多数码相机有视频输出功能,可以接到电视上浏览照片;有的可以像手机一样自行设置开机图片和快门声音;有的可以有短时的数码录象功能。

数码相机的驱动程序的安装应当十分简便,并能够快速下载图片、拥有照片预览等。

例如佳能数码相机附带的软件功能就十分的完善,可以分类管理图片,打印时的设置更是多种多样,还可以简单修改图片等。

6、挑服务。

确定数码相机机型时,如有两款数码相机规格完全相同,则应优先选择专业相机厂家的产品,不但售后服务更有保障,而且可以保证镜头有更高的品质。

相机参数

相机参数

数码相机参数解释:数码相机的心脏——感光器件。

与传统相机相比,传统相机使用“胶卷”作为其记录信息的载体,而数码相机的“胶卷”就是其成像感光器件,而且是与相机一体的,是数码相机的心脏。

感光器是数码相机的核心,也是最关键的技术。

数码相机的发展道路,可以说就是感光器的发展道路。

目前数码相机的核心成像部件有两种:一种是广泛使用的CCD(电荷藕合)元件;另一种是CMOS(互补金属氧化物导体)器件。

有效像素数英文名称为Effective Pixels。

与最大像素不同,有效像素数是指真正参与感光成像的像素值。

最高像素的数值是感光器件的真实像素,这个数据通常包含了感光器件的非成像部分,而有效像素是在镜头变焦倍率下所换算出来的值。

光学变焦英文名称为Optical Zoom,数码相机依靠光学镜头结构来实现变焦。

数码相机的光学变焦方式与传统35mm相机差不多,就是通过镜片移动来放大与缩小需要拍摄的景物,光学变焦倍数越大,能拍摄的景物就越远。

数字变焦也称为数码变焦,英文名称为Digital Zoom,数码变焦是通过数码相机内的处理器,把图片内的每个象素面积增大,从而达到放大目的。

这种手法如同用图像处理软件把图片的面积改大,不过程序在数码相机内进行,把原来CCD影像感应器上的一部份像素使用"插值"处理手段做放大,将CCD影像感应器上的像素用插值算法将画面放大到整个画面。

显示屏:数码相机与传统相机最大的一个区别就是它拥有一个可以及时浏览图片的屏幕,称之为数码相机的显示屏,一般为液晶结构(LCD,全称为Liquid Crystal Display)。

镜头类型:数码相机的镜头由多片镜片组成,材质则分为玻璃与塑料两类。

如果数码相机镜头以玻璃为材料,很多用户及商家都说玻璃镜头透光率佳、投射图像更清晰。

不过目前许多测试报告都显示,玻璃的透镜并不一定比塑料材料能带来更清晰的图像,同时玻璃镜头也可能增加相机重量,因此选购时还是应该做多面向观察,不要拘泥在镜头材质问题上。

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经研究人们知道只要CCD能够解析区分1600 种以上的颜色时它的分辨率即远远 超过人眼所能分辨的颜色数量;实验表明, 胶片有捕获所有颜色中非 常细微差别, CCD却能够准确重现这些具有细微 差别的颜色,因此CCD在彩色还原的准确 度方面比胶片来的好。
数码相机的心脏——CCD

决定数码相机拍摄的画面质量高低的,从 根本上来说是CCD。那么,只看CCD的性 能,是否就能够了解相机的性能呢?回答 是:"从某种程度上来说,是的"。

这种摄象机用的数据读出方式称为Inter race scan 方式,而从摄象机用的CCD进化而来的数码相机 专用的CCD,则是能够将所有像素的数据一次性 全部传输出来,这称为Progressive scan方式。虽然 从像素尺寸的角度来看,Inter race scan方式比较 有利,但是如果采用这种方式,在摄影结束以后 到数据传输完为止的时间内必须把CCD遮着不让 光线照射到CCD上,所以必须并用机械快门。而 且,考虑到CCD和快门的连动,快门的速度不可 能很快。

谢谢! 请多多指教~

但是,如果认为在这些数据中,最重要的是像素 数的话,那就错了。如果把CCD比喻成是PIZZA 的话,那么PIZZA的尺寸就是CCD的尺寸。而将 其切开的块数就是像素数。而决定CCD性能的最 基本的要素就是像素的尺寸,也就是说,是 PIZZA上切下的小块的尺寸。例如,1/1.8英寸 (对角线长8.98mm)420万像素,单个像素尺寸为 3.125微米的CCD,与NIKON D1的28.37mm对角 线274万像素,单个像素尺寸为11.8微米的CCD相 比较,像素数量的差异是很明显的。事实上,后 者在细节上的表现能力也是众所称道的。

下一个要素就是读出方式。这其实是关于 插写方式的演化的内容。插写方式原本是 在摄象机用的CCD上使用的。摄象机用的 CCD并不是把CCD上所有的像素的数据一 次全部读出来,而是分奇数行和偶数行两 次读出的。也就是说,是基于扫描线的 出方式。在这种情况下,"水道"的宽度只要 能够满足"水桶"容量的一半就可以了。也就 是说,相对来说,"水桶"的尺寸可以更大一 点。

最后的要素是滤镜的颜色。CCD原本是一种只能感受黑白 颜色的传感器,为了能够增加颜色信息,所以在CCD的各 个像素前面添加了色彩滤镜,只让特定颜色的光线通过, 从而获得了颜色信息。这种滤镜有两种,一种是色彩还原 能力较好的原色滤镜,一种是解析度较高的补色系滤镜。 每一种滤镜都是4个一组,覆盖在每一个像素上。每一组 原色系的滤镜包括1个红(R)、2个绿(G)和1个蓝 (B),而补色系的滤镜则是包括黄(R+B)、青 (G+B)、洋红(B+R)、绿(G)四种各一个。从解像 力的角度来说,由于人的眼睛对于绿色最敏感,所以自然 是补色系的比较有利。然而,由于从各个像素获得的色彩 信息中都有绿色的成分,所以不可能获得很纯粹、很准确 的色彩信息,因此,色彩的还原能力方面肯定不如原色系。

那么,CCD像素以外的性能又是怎样的呢?

首先是数据的传输方式。所谓传输方式, 就是从CCD的各个像素读出数据的方式, 为了便于理解,可以把CCD看成是在一个 很小的区域内排列的很紧密的很多水桶的 集合。这些小水桶就是CCD的感光部件, 称为感光二极管。

说到传输方式的种类,有 象水桶接力一样的祯传输 (Frame Transfer)方式和 在水桶边设置水道一样的 插写(Interline)方式两种。 在面积相同的情况下,后 者由于需要为"水道"留下 位置,所以"水桶"的尺寸 相对就比较小。也就是说, 从像素大小的角度来说, 前者比较有利,但是从数 据的传输速度来说,后者 的传输速度比较快。

这种摄象机用的数据读出方式称为Inter race scan 方式,而从摄象机用的CCD进化而来的数码相机 专用的CCD,则是能够将所有像素的数据一次性 全部传输出来,这称为Progressive scan方式。虽然 从像素尺寸的角度来看,Inter race scan方式比较 有利,但是如果采用这种方式,在摄影结束以后 到数据传输完为止的时间内必须把CCD遮着不让 光线照射到CCD上,所以必须并用机械快门。而 且,考虑到CCD和快门的连动,快门的速度不可 能很快。

虽然CCD代替了胶片成象但它只是担负光 电转换却并不记录影象,数码相机的工作 程序为CCD光电转换、数据微处理编码器 和存储器三个步骤。

CCD芯片点阵的每一个点相当于感光胶片 上溴化银的颗粒,自然它就和胶片一样, 其组成CCD点阵的点的密度和面积越大成 象质量就越高,但大面积密集组合的CCD 阵列制造成本非常昂贵技术难度也很高

另一方面,Progressive scan方式也有其局限性。 虽然也要等到"水道"把"水桶"全部排空以后才能开 始进行下一次的拍摄,但是因为不是一定需要用 机械快门对CCD遮光,只要依靠CCD的电子开关 就能够设定快门速度,所以能够使用高速快门。 但是,如果流入"水道"中的水流过强的话,也就 是说,如果如果拍摄的是很强的光源的话,有可 能会发生溢出现象。因此,在采用Progressive scan 方式的相机中,也有一些是同时使用机械快门, 限制快门速度的上限。
数码相机成象原理

传统胶片的成象原理的基本过程是:涂有 溴化银晶体的感光层受光后结构变化产生 潜影,通过化学方法显影工艺使潜影影象 得到固定,其操作工艺复杂费时而且稳定 性易受化学药剂的温度等诸多因素的影响。

数字相机将这一复杂过程用电荷偶合器件 CCD通过电子物理方式在一瞬间完成。 CCD是表面按一定排列顺序布满硅点的芯 片,每个硅点相当于普通胶片中的溴化银 颗粒,不同的是CCD芯片点阵的分布是按 BGB(红、绿、蓝)三个基色为一个象素 单元整齐排列的,不象溴化银颗粒那样杂 乱无章。

关于滤镜,还有一点必须要说的就是感度。 感度的高低,不仅受到受光的CCD面积的 大小的影响,还受到透过CCD的光量的很 大影响。根据日本方面的测试数据,补色 系能够透过的光量是原色系的1.5倍,所以 在感度上也是补色系比较优秀。
为了得到好的影象

为了获得好的影象,需要有干净、强烈的 信号。通常使用S/N来表示,也就是用信号 (Signal)/噪音(Noise)的比例来表示。 噪音包括空间中的光线造成的光SHOT噪音、 CCD上产生的暗噪音、读出数据的时候产 生的READ OUT噪音,这些噪音和CCD面 积的大小没有必然的联系。如果单位像素 的尺寸比较大,产生的电荷比较大,S/N自 然会有所提高。

由CCD的性能决定的图象性能的要素有很多, 其中,能够为使用者得到相关信息的,包括以下 几项:CCD尺寸、像素数量、单位像素尺寸、传 输方式、读出方式、CCD滤镜颜色。 像素尺寸虽 然在厂商的性能表上没有直接列出来,厂商在宣 传的时候也是着重说像素数量而对像素尺寸避而 不谈。但是我们还是可以从其他的性能数据中推 算出来,有的时候还可以从主要的CCD制造商的 主页上查找到。现在,世界上的CCD的品牌和种 类并不多。大的厂商主要是KODAK、SONY和 PHILIP。
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