数码相机结构简介

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数码相机的结构

数码相机的结构1.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。

2.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、奥林巴斯、佳能、卡西欧、索尼、富士、尼康、美能达等。

3.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，像素点只有几十万;中高档数码相机的像素水平较高，像素点大都在200万以上。

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200万像素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300万像素以上的机型);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相机(如500万像素以上的机型)。

4.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。

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。

5.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。

数码单反相机的结构

相机的结构（本文不推荐任何品牌相机产品）1、相机控制2、图像传感器CMOS和CCD图像传感器自从摄影诞生以来，相机就已经在玻璃板或胶片上捕捉和存储图像。

今天，数码相机通过一项绝妙的技术——图像传感器来捕捉图像。

图像传感器由设置在网格上的数百万个光敏光电二极管组成，每个光电二极管将图像的一小部分记录为对应于特定亮度级别的数值，然后用于创建图像。

图像传感器，无论是CCD还是CMOS，因相机而异，但它们基本相同，在购买相机时，百万像素数量不应成为决策过程中的优先事项。

为什么？因为传感器的大小实际上比百万像素的数量更重要。

3、镜头镜头是一种由玻璃、优质塑料或陶瓷制成的光学组件，它捕获光线并将其组装在哑光屏幕上的焦点上，并通过相机内部的聚光镜。

如果您希望易于操作，则可以选择带有固定镜头的傻瓜相机。

但是，如果您担心图像质量，则应该投资购买具有可互换镜头的数码单反(DSLR)相机。

相机镜头类型可更换镜头让您可以更好地控制图像，并且比傻瓜相机更具创意。

总而言之，数码单反相机可以拍出更专业的照片。

4、相机模式单反相机配备了多种拍摄模式，增加了相机的自动决策能力。

值得庆幸的是，这些相机也具有半自动和手动模式，可以让您重新掌控更多技术和创意应用。

在PROGRAM模式下，相机设置曝光，但用户可以调整白平衡、ISO、对焦和测光。

相机模式转盘有两种半自动模式：1)快门优先(TV)是用户设置快门速度和相机确定光圈的位置。

快门优先允许用户控制如何捕捉“动作”。

2）光圈优先（Av），用户选择光圈，相机决定快门速度。

光圈优先允许用户控制景深。

5、内置闪光灯大多数数码相机都配备了内置闪光灯。

相机的计算机根据曝光测光、对焦和变焦系统确定是否需要闪光灯。

在紧凑型相机上，触发内置闪光灯与快门完美同步，但很难控制闪光的时间和强度。

这可能会导致照片褪色。

内置和弹出式相机闪光灯数码单反相机有弹出式闪光灯，可以通过各种方式控制以与快门同步或拖到快门后面；此外，可以根据场景的整体光线来操纵强度。

数码相机的结构部件

数码相机的结构部件一、相机的正面数码单反相机的构造源于胶片单反相机，通过镜头收集光线进行成像。

这一原理是相同的。

但接受光线进行成像的过程，则由原来的胶片化学感光转变为光电感光技术。

数码单反相机的内部由机械部分和电子部分共同构成，是制作非常精密“机电一体化”设备。

数码相机内部结构由主机板、影像处理器、反光板、快门单元、图像感应器、五棱镜、光圈单元、自动对焦系统等几个部分组成。

1、主机板。

相机主机板一般为多边形电路板。

上面安装了组成数码相机的的主要电路系统主要用于搭载各种电子元件。

不同功能的电子器件用光电原件连接在一起，实现数据的快速传递。

2、影像处理器。

影像处理器是集成在相机主机板的一个大型的集成电路芯片，用于对图像感应器接收到的信号进行计算。

并将其转换为人眼可见的图像数据。

是进行图像处理的部分。

并根据相机的指令对图像进行多种加工处理。

完成数码图像的压缩、显示和存储。

3、反光板。

该部件将从镜头入射的光线反射至取景器，为摄影师取景提供方便。

反光镜上下可动，在拍摄前一瞬间将反光板抬升。

当然，反光板属于单反相机特有的部件。

比如、普通数码相机和微单、单电等数码相机没有反光板系统。

4、快门单元。

快门单元安装在图像感应器的前端，拦截从镜头射入的光线，通过开关的时间长短调整图像感应器的受光量，位于反光镜的后方，在快门释放前反光板将提升。

快门在反光板提升的同时会打开。

快门有机械快门和电子快门的区别。

数码单反相机大多使用机械结构的快门。

依靠电力驱动开或关闭快门叶片。

每当拍摄者按下快们按钮，相机都会发出清脆的快门闭合声音。

而小型数码相机和手机等，都采用电子快门。

利用给图像感应器通电断电的方式来控制曝光时间。

没有相应的物理装置。

快门闭合声音也可以关闭或者取消的。

5、图像感应器。

图像感应器，又叫感光元件，由半导体集成的电子元件构成。

取代了传统底片。

把收集到的光线在图像感应器内转换为电子信号，是数码单反相机最为核心的部件。

数码摄影技术数码相机的构造与性能课件

序言数码摄影技术数码相机的构造与性能数码相机的相关技术参数目录contents数码相机主要部件的构造及功能数码摄影技术数码相机的构造与性能数码相机主要部件的构造及功能数码摄影技术数码相机的构造与性能数码相机是由镜头图左图中ccd或cmos图右ad模数转换器mpu微处理器内置存储器lcd液晶显示器pc卡可移动存储器接口计算机接口电视机接口和电源等部分组成
就越少。ISO 200的胶卷的感光速度是ISO 100的两倍，换言之，在其他条件相同的情况下，ISO 200
胶卷所需的曝光时间是ISO 100胶卷的一半。在数码相机内，通过调节等效感光度的大小，可改变光
源多少和图片亮度的数值。因此，感光度也就成了间接控制图片亮度的数值。
由于数码相机的感光器件使用的是CCD或者CMOS，对曝光多少也就有相应要求，即有感光灵敏
拍摄环境比较昏暗时，需要增加亮度，而闪光灯无法起作用时，可对曝光进行补偿，适当增加曝光量。进行曝光补偿的时候，如果照片过暗，要增加EV值，EV值每增加1.0，相当于摄入的光线量增加一倍，如果照片过亮，要减小EV值，EV值每减小1.0，相当于摄入的光线量减小一倍。按照不同相机的补偿间隔可以以1/2（0.5）或1/3（0.3）的单位来调节。
数码摄影技术数码相机的构造与性能
数码相机的相关技术参数
专业型数码相机
专业型数码相机的外表结构类似于传统的单镜头反光照相机，机身与镜头分开，其最大的特点是镜头有多种选择。在专业型数码相机中，又可细分为专业级、准专业级和入门级。
当前市场上比较流行的专业级数码相机有佳能EOS-1DX（左图）、尼康 D3X等；准专业级的有佳能5D Mark Ⅱ、尼康D700、佳能7D、索尼DSLR-A900等；入门级的有佳能 50D、尼康D300等。

数码相机基本知识

数码相机基本结构
数码相机由镜头、CCD、A/D（模/数转换器）、MPU（微处理器）、内置存储器、液晶显示屏、存储器介质和计算机接口等部分组成，数码相机中镜头的作用与传统相机是相同的，它将拍摄的画面汇聚到感光器件CCD上, CCD是一种特殊的具有光电转换作用的半导体器件，它代替了普通相机中胶卷的位置，它的功能是把光信号转变为电信号。 CCD感应到拍摄景物的电子图像后，还不能马上被送去计算机处理，还需要按照计算机的要求进行从模拟信号到数字信号的转换，ADC（模数转换器）器件用来执行这项工作。接下来MPU（微处理器）对数字信号进行压缩并转化为特定的图像格式，例如JPEG格式。最后，图像文件被存储在相机内置存储器中。经过这一系列复杂的过程，一张数码相片才算拍摄完毕。
二、CCD尺寸 CCD尺寸
说到CCD的尺寸，其实是说感光器件的面积大小，这里就包括了CCD和CMOS。CCD/CMOS面积越大，捕获的光子越多，感光性能越好，信噪比越高。CCD/CMOS是数码相机用来感光成像的部件，相当于光学传统相机中的胶卷。 CCD上感光组件的表面具有储存电荷的能力，并以矩阵的方式排列。当其表面感受到光线时，会将电荷反应在组件上，整个CCD上的所有感光组件所产生的信号，就构成了一个完整的画面。如果分解CCD，你会发现CCD的结构为三层，第一层是“微型镜头”，第二层是“分色滤色片”以及第三层“感光层”。
相机镜头成像原理图（光学变焦）
•
显而易见，要改变视角必然有两种办法，一种是改变镜头的焦距。用摄影的话来说，这就是光学变焦。通过改变变焦镜头中的各镜片的相对位置来改变镜头的焦距。另一种就是改变成像面的大小，即成像面的对角线长短。在目前的数码摄影中，这就叫做数码变焦。实际上数码变焦并没有改变镜头的焦距，只是通过改变成像面的大小来改变视角，从而产生了“相当于”镜头焦距变化的效果。 • 所以我们看到，一些镜头越长的数码相机，内部的镜片和感光器移动空间更大，所以变焦倍数也更大。我们看到市面上的一些超薄型数码相机，一般没有光学变焦功能，因为其机身内根部不允许感光器件的移动。

手机相机结构原理

手机相机结构原理手机相机是现代智能手机的重要组成部分，也是用户最常用的功能之一。

手机相机主要包含以下几个结构和原理。

1. 镜头系统：手机相机的镜头系统通常由多个透镜组成，用于捕捉外界的光线。

这些透镜可以使光线折射和聚焦在感光元件上，形成清晰的图像。

手机相机的镜头系统往往采用多层镀膜技术，减少光线的反射和散射，提高图像质量。

2. 感光元件：感光元件是手机相机中最关键的部分之一，它能够将进入镜头的光线转化为电信号。

目前主流的感光元件有两种：CMOS和CCD。

CMOS传感器的优势是成本低、能耗低，适用于手机等小型设备；而CCD传感器在图像质量上相对较好，适用于专业摄影器材。

3. 图像处理芯片：手机相机中的图像处理芯片负责对感光元件采集到的电信号进行处理和转换，以生成最终的图像。

图像处理芯片通常包含图像传感器接口、数字信号处理器（ISP）、颜色校正、降噪等功能模块。

这些功能能够提高图像的细节、色彩还原、动态范围等，以获得更好的拍摄效果。

4. 对焦系统：手机相机的对焦系统用于调整镜头与被摄物距离的关系，以确保所拍摄的物体呈现清晰的焦点。

手机相机的对焦系统主要有两种：主动式对焦和被动式对焦。

主动式对焦通过超声波或激光来测量物体距离，然后调整镜头的位置；而被动式对焦则利用感光元件的相位差来实现对焦的调整。

5. 图像稳定技术：手机拍摄常常受到手震等因素的影响，导致图像模糊。

为了解决这个问题，手机相机通常会配备图像稳定技术。

目前常见的图像稳定技术有光学防抖（OIS）和电子防抖（EIS）。

光学防抖通过感应器和驱动器相互作用，调整光学部件的位置来抵消摄像机的晃动；电子防抖则通过软件算法来抵消图像的晃动。

手机相机的结构和原理是多方面的，除了上述提到的几个主要部分之外，还包括光圈、快门、白平衡、曝光等功能模块。

通过这些结构和原理的协同作用，手机相机能够实现高质量的图像拍摄和录像功能。

数码相机的结构及工作原理

一、数码相机的构镜头、图像传感器、 AD 变换器、CPU 、成：储存芯片、 LCD ：作用：１、镜头：数码相机镜头作用与一般相机镜头作用同样。

取景。

分类：变焦镜头、定焦镜头。

２、图象传感器：（１）、作用：将光信号转变成电信号。

图象传感器是数码相机的中心零件，其质量决定了数码相机的成像质量。

图象传感器的体积往常很小，但却包含了几十万个以致上钱万个拥有感光特征的二极管―― 光电二极管。

每个光电二极管即为一个像素。

当有光芒照耀时，光电二极管就会产生电荷积累，光芒越多，电荷积累的就越多，而后这些积累的电荷就会被变换成相应的像素数据。

（２）、种类。

电荷耦合器件（ＣＣＤ）：电路复杂，读守信息需在同步信号控制下一位一位地实地转移后读取，信息读取复杂，速度慢；要三组电源供电，耗电量大，但技术成熟，成像质量好。

互补金属氧化物半导体（ＣＭＯＳ）：电路简单，信息直接读取，速度较快，只要使用一个电源，耗电两小，为ＣＣＤ的 1/8 到 1/10 ；但个光电传感元件、电路之间距离近，相的光、电、磁扰乱较严重，对图象质量影响很大。

３、Ａ／Ｄ变换器（模拟数字变换器）：作用，将模拟信号转换成数字信号的零件。

指标：变换速度、量化精胸怀化精度对应于Ａ／Ｄ变换器将每一个像素的亮度或色彩值量化为若干个等级，这个等级就是数码相机的色彩深度。

关于拥有数字化接口的图象传感器（如ＣＭＯＳ），则不需Ａ／Ｄ变换器。

４、ＭＰＵ（微办理器）作用：经过对图象传感器的感光强弱程度进行剖析，调理光圈和快门。

系统构造：一般数码相机采纳的微办理器模块的构造如图 2 所示 ,包含图象传感器数据办理 DSP 、ＳＲＡＭ控制器，显示控制器、ＪＰＥＧ编码器、ＵＢＳ等接口、运算办理单音频接口（非通用模块）和图象传感器时钟生成器等功能模块。

５、储存设施作用：用于保留数字图象数据。

种类：内置储存器：为芯片，用于暂时储存图象。

挪动储存器：ＳＤ卡、ＭＤ卡、软盘、ＣＤ、记忆棒等。

６、ＬＣＤ（液晶显示屏）作用：电子取景器、图片显示。

数码相机的结构及工作原理

作用：１、镜头：数码相机镜头作用与普通相机镜头作用相同.取景.分类：变焦镜头、定焦镜头.２、图象传感器：（１）、作用：将光信号转变为电信号.图象传感器是数码相机地核心部件，其质量决定了数码相机地成像质量.图象传感器地体积通常很小，但却包含了几十万个乃至上钱万个具有感光特性地二极管――光电二极管.每个光电二极管即为一个像素.当有光线照射时，光电二极管就会产生电荷累积，光线越多，电荷累积地就越多，然后这些累积地电荷就会被转换成相应地像素数据.（２）、种类.电荷耦合器件（ＣＣＤ）：电路复杂，读取信息需在同步信号控制下一位一位地实地转移后读取，信息读取复杂，速度慢；要三组电源供电，耗电量大，但技术成熟，成像质量好.互补金属氧化物半导体（ＣＭＯＳ）：电路简单，信息直接读取，速度较快，只需使用一个电源，耗电两小，为ＣＣＤ地到；但个光电传感元件、电路之间距离近，相地光、电、磁干扰较严重，对图象质量影响很大.个人收集整理勿做商业用途３、Ａ／Ｄ转换器（模拟数字转换器）：作用，将模拟信号转换成数字信号地部件.指标：转换速度、量化精度量化精度对应于Ａ／Ｄ转换器将每一个像素地亮度或色彩值量化为若干个等级，这个等级就是数码相机地色彩深度.对于具有数字化接口地图象传感器（如ＣＭＯＳ），则不需Ａ／Ｄ转换器.个人收集整理勿做商业用途４、ＭＰＵ（微处理器）作用：通过对图象传感器地感光强弱程度进行分析，调节光圈和快门. 系统结构：一般数码相机采用地微处理器模块地结构如图所示,包括图象传感器数据处理、ＳＲＡＭ控制器，显示控制器、ＪＰＥＧ编码器、ＵＢＳ等接口、运算处理单音频接口（非通用模块）和图象传感器时钟生成器等功能模块.个人收集整理勿做商业用途５、存储设备作用：用于保存数字图象数据. 种类：内置存储器：为芯片，用于临时存储图象.移动存储器：ＳＤ卡、ＭＤ卡、软盘、ＣＤ、记忆棒等.个人收集整理勿做商业用途６、ＬＣＤ（液晶显示屏）作用：电子取景器、图片显示.分类： (双扫扭曲向列液晶显示器) (薄膜晶体管液晶显示器)，数码相机多采用．个人收集整理勿做商业用途７、输入输出接口作用：数据交互. 常用接口：图象数据存储扩展设备接口、计算机通信接口、连接电视机地视频接口.个人收集整理勿做商业用途二、数码相机工作原理数码相机中地镜头将光线会聚到感光器件ＣＣＤ上，ＣＣＤ代替地传统相机中胶卷地位置，它地功能是将光信号转变为电信号.这样我们就得到了对应于拍摄景物地电子图象，但它还不能马上被送去计算机处理，还需要进行模数处理；接下来ＭＰＵ对数字信号进行压缩并转化为特定地图象格式，例如ＪＰＥＧ格式.最后图象文件被存储在内置存储器中.这时，数码相机地主要工作已经完成，剩下要做地是通过ＬＣＤ查看拍摄到地照片个人收集整理勿做商业用途三、相机地光电成像原理１、核心：光电转换器（图象传感器）２、种类：ＣＣＤ，ＣＭＯＳ.ＣＣＤ分线型地面型两大类线型ＣＣＤ芯片地最大特点是分辨率高，可拍摄１０００万以上像素水平影象地数码相机.都采用线型ＣＣＤ. ＣＣＤ地基本组成单元：金属－氧化物－半导体电容（ＭＯＳＣＣＤ）功能：光电转换，电荷存储，电荷转移个人收集整理勿做商业用途３、数码相机地数据处理数据处理以微处理器为中心.根据数码相机采用地图象传感器地不同，数据流地处理有些差异.在采用ＣＣＤ地数码相机中，ＣＣＤ数据以模拟数据输出，需要经过模数转换和光学黑电平钳位等处理过程；在采用ＣＭＯＳ地数码相机系统中，由于ＣＭＯＳ器件采用数字接口，模拟接口地电路省略，直接进行数据读取.．个人收集整理勿做商业用途图象传感器地数据被读出后，系统将其进行针对镜头地边缘畸变地运算修正，然后经过坏像素处理后，被系统送去进行白平衡处理.由于图象传感器在制造和使用老化过程中回出现一些个别地像素点性能偏离或不能正常感光地现象，这些像素点被称为坏像素.微处理器通常会做相应地计算进行修正，但这一修正过程是有限地.个人收集整理勿做商业用途伽马校正和色彩合成处理是使数码相机获得良好地彩色图象地必要地图象处理过程.在没有进行色彩合成以前，数码相机获得地图象数据有红色、绿色和蓝色三通道地图象数据构成，经过色彩合成处理后，将获得彩色地混合图象.个人收集整理勿做商业用途为了能够进行针对镜头地自动对焦控制，在色彩合成处理后，需要针对图象进行边缘检测（锐度检测）和伪色彩检测（伪色彩抑制）.之后，用于浏览地图象数据流被送至ＬＣＤ控制器，需要存储地图象数据被进行ＪＰＥＧ压缩后存入存储器中.至此，整个数码相机地图象数据处理完成.个人收集整理勿做商业用途为了让数码相机系统稳定地工作，在整个系统中还需要具备一个系统状态地检测控制电路，其主要用于检测供电系统地运行状况和各部分用户接口地运行状态.个人收集整理勿做商业用途。

数码相机的结构及工作原理

2/15/2019
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光圈与快门的概念

快门是控制胶片曝光时间长短的一种机械或电子装置，通常快门装置都设计在机身或者镜头内。一般情况下，手持相机拍摄时，为了保证图片的清晰度，采用的快门速度不能低于镜头焦距的倒数，这个数值可称为“安全快门”。
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光圈、快门的标注方式
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程序曝光

数码相机的程序曝光系统可以根据测光值自动计算出正确的曝光量，并可根据现场光源情况以及镜头的焦距自动给出恰当的光圈、快门组合进行曝光。当然，这些曝光程序也可以由用户根据自己的要求进行手动选择。最常见的曝光程序有：肖像模式、风景摄影模式、运动模式、月光模式、月光肖像模式等。部分高级数码相机还为有经验的摄影者提供了光圈优先（A）、快门优先（S）以及全手动模式。
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典型的焦距概念
对于相机而言，焦距在16mm—28mm为超广角， 28mm—50mm为广角，50mm—100mm为中焦， 100mm—400mm为长焦。
16mm 28mm 35mm 50mm 100mm 135mm 200mm 400mm
广角
中焦
长焦
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快门速度（S）
1’
1/2
1/8
1/30
1/125
1/2000
标示数值越大，快门速度越快
快门速度
光圈值（f）
1.4
2.8
4.5
5.6
8.0
16
标示数值越大，光圈孔径越小、景深越大
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光圈孔径

照相机结构

数码相机可与计算机连接，并通过卫星传输或网络传输，性能价格比不同快速地传输到各类媒体上，而光学相机由于后期制作的复杂、程序环节较多难以在传输速度上与数码相机相比；耗电量不同
七大区别
1、成像原理不同
数码相机就流行机型而言像素较低，一般在200万-600 万像素之间，而光学相机仅普通135的就有1200万像素，后期加工方式不同 120专业相机可达6400万像素；
全传
Frame-Transfer
超级 SUPER
聚光镜片
彩色滤镜阵列
感应电路
CCD 的三层结构：上：聚光镜片中：彩色滤镜阵列下：感应电路
Linear 线性 CCD
是以一维感光点构成，通过步进马达扫描图像，由于照片是一行行组成，所以速度较使用2维CCD的数位相机慢。这种CCD 大多用于 CCD的数位相机慢。这种CCD 平台式扫描器之上。
芯片组
数码相机工作原理
内置存储器内存 LCD 液晶显示器可移动接口存储器
A/D 模/数转换 CCD (CMOS)

MPU 微处理器
PC卡接口
镜头
这样，我们就得到了对应于拍摄景物的电子图像，但是它还不能马上被送去计算机处理，还需要按照计算机的要求进行从模拟信号到数字信号的转换，ADC（模数转换器）器件用来执行这项工作。接下来MPU（微处理器）对数字信号进行压缩并转化为特定的图像格式，例如JPEG格式。最后，图像文件被存储在内置存储器中。至此，数码相机的主要工作已经完成，剩下要做的是通过LCD（液晶显示器）查看拍摄到的照片。有一些数码相机为扩大存储容量而使用可移动存储器，如PC卡或者软盘。此外，还提供了连接到计算机和电视机的接口。
FrameFrame-Transfer 全傳 CCD

数码相机的结构及基本原理

滤光片
Full Frame
Preamplifier
Active Array
Output Node
CCD是如何记录光的颜色的？
CCD是将光线强度转化为电流大小，它的缺陷是只能感受光的强弱，无法感受光的波长。由于光的颜色由波长决定，所以图像传播无法记录颜色这一信息，这样只能得到黑白照片。
光敏元阵列
电荷的生成电荷的收集电荷包的转移电荷包的测量
CCD的结构
聚光镜片
彩色滤光镜阵列
光敏元感光电路
光敏元阵列
图像传感器（CCD）是在半导体上制作成百上千（万）个光敏元，在半导体硅平面上光敏元按线阵或
面阵有规则地排列。
显微镜下的光敏元表面
光敏元阵列示意图
电荷的产生
光线越亮，产生的电荷就越多；
滤光层
图像传感器前面设置一个滤光层，上面布满了滤光点，与下层的像素一一对应
每个滤光点只能通过红、绿、蓝之中的一种颜色，这意味着在它下层的像素点只可能有四种颜色：红、绿、蓝、黑（表示没有任何光通过）。
每个滤光点周围有规律地分布其他颜色的滤光点，那么就有可能结合它们的值，判断出光黄色光线本来的颜色。
光线越暗，产生的电荷就越少。
入射光
e-
e-
e-
e- e-
e- e光生电子
金属电极氧化物
半导体
光敏元
电荷的收集
光滴
小桶光敏元
电荷的收集
光滴
光敏元 CCD把入射到每一个光敏元上的光滴转化为电荷并收集
电荷的转移
雨滴——光子小盆——像元雨水——收集的电荷虹吸泵—CCD的移位寄存器量筒——CCD的电荷测量器

(完整版)数码相机的基本结构

（二）数码相机的基本结构数码照相机的种类繁多，样式和型号也各有不同，但是基本结构大同小异，都包括镜头、光圈、快门、取景器、调焦装置、机身、图像传感器、数字信号处理电路、存储器等基本组成部分。

1.镜头镜头的作用是将被摄景物成像于图像传感器上。

镜头由透镜组构成，其性能水平是影像画面质量高低的决定因素。

摄影镜头根据其焦距能否调节，可分为定焦距镜头和变焦距镜头。

（1）定焦距镜头定焦距镜头根据焦距的不同可分为标准镜头、广角镜头（短焦距镜头）和远摄镜头（长焦距镜头）。

①标准镜头：焦距长度与成像元件（CCD或者CMOS，传统相机的胶卷）对角线基本相等(如135照相机的标准镜头的焦距约为50mm)。

其拍摄的景物范围视场角在45°～55°之间，接近人眼视角，拍摄的画面景物透视关系正常，符合人眼视觉习惯。

②广角镜头：焦距长度小于成像元件的对角线(如135照相机广角镜头的焦距约小于40mm)。

视场角大，拍摄范围广，可在距离较近或环境较窄的情况下拍摄较宽阔的场景；有夸张前后景物大小和比例的作用，画面空间感强；画面会发生变形，不适合拍摄人像特写。

③远摄镜头：焦距长度大于所成像元件对角线(如135照相机长焦镜头的焦距约大于60mm)。

视场角小，成像大，适合于拍摄一些不便靠近的物体；景深小，有利于虚化背景，突出主体。

（2）变焦镜头变焦镜头是指镜头焦距可在一定范围内调整变化。

镜头的最长焦距值与最短焦距值之比称为变焦倍数。

在拍摄过程中，摄影者可根据需要随时调整焦距，得到所要的取景和构图，以满足不同拍摄效果的需要。

2．光圈光圈是在镜头中间由数片互叠的金属叶片组成的可调节镜头通光口径的装置。

光圈的主要作用是调节通光量。

在拍摄同一个对象时，光线强时，应将光圈缩小，光线弱时，应将光圈开大。

光圈系数指光圈的大小，是焦距与光孔直径的比。

如F2.8、F4、F5.6、F8、F11、F16、F22等，光圈系数越大，光圈孔径越小，进入镜头的光线越少，如图3.6所示。

数码相机成像原理的介绍和结构

数码相机成像原理的介绍和结构数码相机成像原理的介绍和结构1、数码相机成像原理——简介数码相机，英文全称：Digital Still Camera ，是一种利用电子传感器把光学影像转换成电子数据的照相机。

与普通照相机在胶卷上靠溴化银的化学变化来记录图像的原理不同，数码相机的传感器是一种光感应式的电荷耦合器件(CCD)或互补性氧化金属半导体(CMOS)。

在图像传输到电脑以前，通常会先储存在数码存储设备中。

通常是使用闪存;软磁盘与可重复擦写光盘(CD-RW)已很少用于数码相机设备。

2、数码相机成像原理——结构无论是哪种款式的数码相机，大都包括镜头、闪光灯、劝器、影像传感器以及按键几部分。

镜头——是一部相机的重要组件之一，可以说是相机的灵魂，数码相机采用什么镜头是一个非常重要的参数，也是区分不同档次相机的重要指标。

闪光灯——是增加曝光量的方式之一，尤其在光线较暗的场合，利用闪光灯可以使景物更加明亮。

数码相机内置的闪光灯一般有三种模式，即自动闪光、强制闪光和关闭闪光，有的相机还具有消除红眼、慢速同步闪光等功能。

劝器——数码相机上使用的劝器有多种类型，包括LCD劝器、单反式劝器、旁轴式劝器等，现在数码相机几乎同时配备有普通光学劝和LCD劝，用户可根据具体的情况进行选择。

影像传感器——目前数码相机所使用的影像传感器有CCD和CMOS两种类型。

CCD被广泛应用于大部分数码相机上，它由大量独立的光敏元件组成，这些光敏元件通常按矩阵排列。

按键——在进行拍摄工作时，传统相机大都通过按键或者转动转盘来实现，而数码相机是通过菜单来选择功能的，若在进行抓拍时，直接按按键比使用菜单进行设置更加快捷。

3、数码相机成像原理数码相机是集光学、机械、电子一体化的产品。

它集成了影像信息的转换、存储和传输等部件，具有数字化存取模式，与电脑交互处理和实时拍摄等特点。

当打开相机的电源开关后，主控程序芯片开始检查整个相机，确定各个部件是否处于可工作状态。

数码相机的结构

曝光控制
曝光控制是数码相机的一项关键功能，它能够使相机根据拍摄环境和光线条件自动调整曝光量，从而获得理想的照片效果。
曝光控制的工作原理是通过相机内部的传感器和处理器，检测拍摄环境的光线强度和分布情况，然后调整快门速度、光圈大小等参数，以获得正确的曝光。
曝光控制对于拍摄各种光线条件下的场景都非常重要，它能够避免照片过曝或欠曝，使照片的细节和色彩得到充分展现。
运动摄影
对于拍摄体育赛事和动态场景，需要选择具有高速连拍、稳定性能的数码相机。
选购建议
镜头与变焦
选择具有强。
传感器类型与尺寸
传感器是影响成像质量的关键因素，较大的传感器通常能提供更好的画质。
防抖功能
对于拍摄动态场景或长焦拍摄，防抖功能可以有效抑制手抖导致的画面模糊。
03
数码相机的功能特点
自动对焦
自动对焦是数码相机的一项重要功能，它能够使相机自动将焦点对准拍摄对象，从而省去了手动对焦的繁琐操作。
自动对焦功能在拍摄动态对象、微距摄影和低光环境下特别有用，因为它能够确保照片清晰度和细节的呈现。
自动对焦的工作原理是通过相机内部的传感器和处理器，自动识别拍摄对象并进行快速、准确的焦点调整。
数码相机的结构
目录
• 数码相机概述 • 数码相机的结构组成 • 数码相机的功能特点 • 数码相机的应用场景与选购建议
01
数码相机概述
数码相机的定义
数码相机是一种使用数字传感器和存储介质来记录图像的设备。它通过镜头捕捉光线并将其转换为数字信号，然后通过图像处理引擎进行处理，最终将图像存储在内部存储器或可移动存储介质上。
光圈调节
镜头上的光圈可调节进光量，通过改变光圈大小，可以在不同光线条件下获得合适的曝光效果。

第二节数码相机的结构

连动测距
手动调焦
反光调焦
综合调焦
什么是手动对焦？
手动对焦，是一种通过手工转动对焦环来调节相机镜头从而使拍摄出来的照片清晰的对焦方式，这种方式很大程度上依赖人眼对对焦屏上的影像的判别以及拍摄者的熟练程度甚至拍摄者的视力。早期的单反相机与旁轴相机基本都是使用手动对焦来完成对焦操作的。目前的数码单反相机、部分135镜头以及高端消费级数码相机都具有手动对焦功能，通过转换AF/M对焦模式转换钮，以配合不同的拍摄需要。
焦平面快门
纵走式焦平面快门叶片快门
羽翼快门（遮光幕为可重叠、展开的刚性叶片，多采用钛合金片, 铝合金片,甚至聚碳纤维片）
a.镜间快门
优点：结构精密，效率较高，拍摄快速运动物体不
变形。用闪光灯拍摄时不受快门速度的限制。
缺点：
但由于镜间快门是机械往复运动，其最短快门时间较长,很难小于１／５００ｓ,所以不利于拍摄快速运动物体。镜间快门比较难于实现更换摄影镜头使用小光孔（大光圈系数）拍摄时,各档快门的实际快门时间均比光圈全开时稍长一点
数码相机的结构取景装置

相机的结构

镜头机身暗相取景器光圈快门对焦装置测光系统图象传感器数摸转换器微处理器存储设备附件
控制系统
成像系统
控制系统
快
门
快门是控制感光片曝光时间的装置。
一是控制镜头的通光时间，使胶片得到正确的曝
光二是可以调节运动物体的影像，使动体“凝固” 或使被摄体产生动感。
测光系统
测光系统能够自动测量出被摄景物的亮度。早期的测光表都是单体式的，根据测得的数据调整像机的曝光组合。属于入射式测光。由于这种测光表精确可靠，要求严格的专业摄影工作者仍在继续使用。

照相机九大基本部件解析

照相机九大基本部件解析照相机九大基本部件解析俗话说“工欲善其事,必先利其器”，学习摄影专业必先熟悉摄像机和照相机基本结构，才能在摄影学习中得心应手。

当然作为摄影培训机构，以优质的教学内容引导大家的逐步深入。

喜欢的朋友们就一起来看看了解一下详情吧!1、不透光的盒子这基本上就回答了什么是照相机的问题。

这盒子不会让不必要的光线进入，其实上面的圆孔只允许需要的光线进入。

2、镜头用光玻璃制成的镜头，把进入镜头的光线汇聚起来，在芯片或胶片上形成一个清晰的影像。

比较复杂的镜头，是由两片或更多的光学玻璃组成的透镜，叫做透镜单元。

透镜单元组成一个整体，这就是摄影镜头。

3、胶片和数码芯片在传统的照相机中，胶片是一种感光材料，经某些特定的化学药品处理后，它会把拍摄到的影像记录下来。

数码相机中，数码芯片代替了胶片的位置，形成电子影像。

4、取景器取景器能够把将要记录的影像近似地显示出来，它会帮助摄影师对准和构图。

有些照相机的取景器就是简单的观察窗口，而单镜头反光照相机的取景器则是由反光镜和棱镜组成的，摄影者可能通过镜头直接观看影像。

5、聚焦控制装置对于严肃的作品，人们肯定期望照相机能够聚焦光线并在胶片上记录下最清晰的影像。

有些照相机，转动镜头筒或调节聚焦钮即可达到这一目的，而对于自动聚焦照相机，这一工作是由计算机芯片控制微型电机移动透镜来完成的。

6、快门这是一个控制光线进入照相机时间长短的机械或电子装置。

有些照相机，转动一个旋钮或者按动一个按钮就可以设置快门速度;而另外一些照相机的快门速度是自动设定的'。

7、快门按钮这是用来操纵快门的按钮8、光圈这个装置根据镜头光圈大小的变化，控制到达CCD或胶片的光量。

“虹膜”类型的光圈是由一系列相互搭接的薄金属叶片组成的，叶片的离合能够改变中心圆形光圈的大小。

可大可小的光圈可以增加或减少通过镜头到达CCD或胶片的光量。

提示：有些照相机可以借助转动镜头筒上的圆环改变光圈的大小，而有些照相机则是利用微处理器芯片控制微电机自动地改变光圈的孔径。