CCD-CMOS在数码相机中的成像原理

DC

是否处于可工作状态。如果有一个部分出现故障,

出一个错误信息,并使

待命状态。

开始工作,确定对焦距离、快门的速度及光圈的大小。完全按下快门,光学镜头将光线聚焦到影像传感器上,

器件代替了普通相机中胶卷的位置,它捕捉景物光信号,并转换成电信号。这样,我们就得到了对应于拍摄景物的电子图像,但这个时候的图像文件还是模拟信号,还不能被计算机识别,还要通过

A/D

特定的图像格式(例如

完成。剩下要做的就是通过

处理等工作了。为了扩大存储容量,绝大部分的

动存储器(少量的底价机型可能只有内置存储器)。最后通过

输出接口连线或读卡器,把图片文件导入电脑,进行后期处理和保存。

的理解,我在这里贴上图片:

从产品宣传海报翻拍的

上面这张是

1

2

电信号便由此产生。

3

流进行控制,由电流传输电路输出,

来,统一输出到放大器。

4

拟信号)转换为数字信号,数值的大小和电信号的强度即电压的高低成正比。这些数值其实就是图像的数据了。

5

数字信号处理器(

衡处理(视用户在

格式、分辨率等数据格式,然后才会被存储为图像文件。

6

丢失部分细节(这种现象叫做

在使用单调光、闪光灯等光源拍照时,效果较好,但在色彩较多且光线复杂的情况下,效果与传统相机相比差距较大。

像是以数字形式存储的,可以与多种设备进行信息传输,而且在传输过程中,图像质量并不会受到损失。

且所拍摄图像的像素远远大于

35mm

至更高,而

能够达到或接近这个水平,不过不在本文讨论的范畴内)

效面积内提升分辨率的能力。

六百万像素,而在成本和制造良品率的考虑下降低至四百万是合理值。因此,有些厂商很聪明的想出改变

列顺序,藉此想在此范围内增强分辨率。由此产生了一种比较特殊的

的,并没有采用常规正方形二极管,而是使用了一种八边形的二极管,像素是以蜂窝状形式排列,并且单位像素的面积要比传统的

可以缩小对图像拍摄无用的多余空间,光线集中的效率比较高,效率增加之后使感光性、信噪比和动态范围都有所提高

关于两种

X3

算技术

消减分辨率),高速更强悍的在于

就理论上来说

样,第一层是微型镜头,第二层是分色滤色片,以及第三层感光汇流片。为什么

其实,这应该是英语翻译上的问题,具体原因我也不太清楚。

SONY

像素,又要确保单一像素持续缩小以维持

积。因此必须扩展单一像素的受光面积。但利用提高开口率来增加受光面积反而使画质变差。所以开口率只能提升到一定的极限,否则

个问题,

装置了微小镜片。这个设计就像是帮

样,感光面积不再因为传感器的开口面积而决定,而改由微型镜片的表面积来决定。如此一来,可以同时兼顾单一像素的大小,又可在规格上提高了开口率,使感光度大幅提升。(见下图)

照相机成像原理和构造

照相机成像原理和构造 光博会后看到照相机后的观后感,了解照相机原理及构造,以下资料来自专业人士介绍以及所学工程光学教材知识。 照相机的镜头是一个凸透镜,来自物体的光经过凸透镜后,在胶卷上形成一个缩小、倒立的实像。 胶卷上涂着一层感光物质,它能把这个像记录下来,经过显影、定影后成为 底片,用底片洗印就得到相片。 照相时,物体离照相机镜头比较远,像是倒立、缩小的。 照相机是用于摄影的光学器械。被摄景物反射出的光线通过照相镜头(摄景物镜)和控制曝光量的快门聚焦后,被摄景物在暗箱内的感光材料上形成潜像,经冲洗处理(即显影、定影)构成永久性的影像,这种技术称为摄影术。

最早的照相机结构十分简单,仅包括暗箱、镜头和感光材料。现代照相机比较复杂,具有镜头、光圈、快门、测距、取景、测光、输片、计数、自拍等系统,是一种结合光学、精密机械、电子技术和化学等技术的复杂产品。 1550年,意大利的卡尔达诺将双凸透镜置于原来的针孔位置上,映像的效果比暗箱更为明亮清晰;1558年,意大利的巴尔巴罗又在卡尔达诺的装置上加上光圈,使成像清晰度大为提高;1665年,德国僧侣约翰章设计制作了一种小型的可携带的单镜头反光映像暗箱,因为当时没有感光材料,这种暗箱只能用于绘画。 1822年,法国的涅普斯在感光材料上制出了世界上第一张照片,但成像不太清晰,而且需要八个小时的曝光。1826年,他又在涂有感光性沥青的锡基底版上,通过暗箱拍摄了一张照片。 1839年,法国的达盖尔制成了第一台实用的银版照相机,它是由两个木箱组成,把一个木箱插入另一个木箱中进行调焦,用镜头盖作为快门,来控制长达三十分钟的曝光时间,能拍摄出清晰的图像。 1860年,英国的萨顿设计出带有可转动的反光镜取景器的原始的单镜头反光照相机;1862年,法国的德特里把两只照相机叠在一起,一只取景,一只照相,构成了双镜头照相机的原始形式;1880年,英国的贝克制成了双镜头的反光照相机。 随着感光材料的发展,1871年,出现了用溴化银感光材料涂制的干版,1884年,又出现了用硝酸纤维(赛璐珞)做基片的胶卷。 随着放大技术和微粒胶卷的出现,镜头的质量也相应地提高了。1902年,德国的鲁道夫利用赛得尔于1855年建立的三级像差理论,和1881年阿贝研究成功的高折射率低色散光学玻璃,制成了著名的“天塞”镜头,由于各种像差的降低,使得成像质量大为提高。在此基础上,1913年德国的巴纳克设计制作了使用底片上打有小孔的、35毫米胶卷的小型莱卡照相机。 不过这一时期的35毫米照相机均采用不带测距器的透视式取景器。1930年制成彩色胶卷;1931年,德国的康泰克斯照相机已装有运用三角测距原理的双像重合测距器,提高了调焦准确度,并首先采用了铝合金压铸的机身帘快门。

相机工作原理

工作原理 在单反数码相机的工作系统中,光线透过镜头到达反光镜后,折射到上面的对焦屏并结成影像,透过接目镜和五棱镜,可以在观景窗中看到外面的景物。与此相对的,一般数码相机只能通过LCD屏或者电子取景器(EVF)看到所拍摄的影像。显然直接看到的影像比通过处理看到的影像更利于拍摄。从取景器中看到的影响是通过:一次反射(面镜)、二次全反射(五菱镜)CCD获取图像信息是当拍摄的瞬间面镜弹起来,然后打开快门暴光的。 在DSLR拍摄时,当按下快门钮,反光镜便会往上弹起,感光元件(CCD或CMOS)前面的快门幕帘便同时打开,通过镜头的光线便投影到感光原件上感光,然后后反光镜便立即恢复原状,观景窗中再次可以看到影像。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,十分有利于直观地取景构图。 单反相机取景器 单反相机的取景器称为TTL(Through The Lens)单反取景器。这是专业相机上必备的取景方式,也是真正没有误差、通过镜头的光学取景器。这种取景器的取景范围可达实拍画面的95%。惟一缺点就是如果镜头过小,取景器会很暗淡,影响手动对焦。不过现在都具备自动对焦,这一点已无大碍。当然,如用了TTL单反取景器,为了不使取景器过暗,厂家自会用大口径高级镜头,所以目前单反相机的镜头普遍较大,就是这个因素造成的。从取景器中看到的影响是通过:一次反射(面镜)、二次全反射(五菱镜)CCD获取图象信息是当拍摄的瞬间面镜弹起来,然后打开快门暴光的。 反光镜的翻起动作带来了一些问题: 拍摄照片的瞬间,取景器会被挡住。由于被遮挡的时间只是刹那间的事情,因此这对于立即复位的反光镜来说并不是什么主要问题。但是,又引出了一些偶然性问题。例如,在使用频闪光拍摄时,将不能通过取景器看到频闪装置是否闪光正常。 反光镜运动的噪声。这在需要安静的场所这可能会成为重要问题。由于测距取景式照相机中没有突然阻挡光路的移动反光镜,所以不会产生这种噪声。 相机的震动,即由反光镜的翻起动作所造成的照相机整体的运动。假设用1/500秒的快门速度进行拍摄,那么不必担心。这种震动不至被察觉。但是,如果以较低的快门速度拍摄一幅精确照片的话,比如在微弱的光线下使用远摄镜头进行拍摄时,这种震动对成像就可能很成问题。 使用SLR取景还存在另一个问题。比如我们想使用f/32这样的小光圈进行拍摄,而光圈f/32允许进入镜头的光线是非常微弱的,这会导致取景器中看到的影像也很暗淡,可能会难以聚焦。 单反相机主要特点 单反数码相机的一个很大的特点就是可以交换不同规格的镜头,这是单反相机天生的优点,是普通数码相机不能比拟的。 单反就是指光线直接照到取景器上,而不用通过棱镜的反射! 光线损失的少!

多光谱相机原理及组成

多光谱相机原理及组成 多光谱成像技术自从面世以来,便被应用于空间遥感领域。而随着搭载平台的小型化和野外应用的需求,光谱成像仪在农业、林业、军事、医药、科研等领域的需求也越来越大。而在此之前成像技术并没有那么高,只能对特定的单一的谱段进行成像。虽然分辨率高但是数据量大难以进行分析、存储、检索,而多光谱成像是将所有的信息结合在一起,这不仅仅是二维空间信息,同时也把光谱的辐射信息也包含在内,从而在更宽的谱段范围内成像。 多光谱相机的基本构成 1.光学系统 可以在各个谱段内范围内成像,可以很好的的控制杂散光,是多光谱相机最重要的部分,对工作谱段范围和分辨能力起了决定性的作用,还可以设定工作焦距视场角大小等 2.控制和信息处理器 控制监督多光谱相机的整个工作过程,并收集图像数据,并进行储存。 3.热控装置 由温度控制器、隔热材料、散热器、热控涂层等组成 4.其他结构 物镜、电路系统、探测器及其他零配件 多光谱相机的工作谱段范围 人眼所能能识别的光谱区间为可见光区间,波长从400nm到700nm;普通数码相机的光谱响应区间与人眼识别的光谱区间相同,包含蓝、绿、红、三个波段;而多光谱相机的工作谱段范围在其基础上,可以分可见光、近红外光、紫外光等每台多光谱相机的分辨率不同,所应用的领域也不同 就比如说我们在做植被调查的时候,植被的可见光波段对绿色比较敏感对红色和蓝色反射较弱。相对于可见光波段,植被在近红外波段具有很强的反射特性,多数植被在可见光波段的光谱差异很小。而在近红外波段的光谱差异更大,光谱差异越明显越有利于分类。 光谱特性 我们知道像素运用复杂的大气准则来,复原反射光谱和辐射光谱所的到的数据分析,得到不同物质的反射率不同,称之为光谱特征。如果有足够的光谱特证,可用于识别场景中的专用材质,其中包括光谱范围、宽度、分辨率。范围是指相机获取图像来自的光谱段,谱段的宽度反映了谱段设置的要求、通过努力衡量大气中物质的光谱特性还有传感器的光谱响应,就要考虑大气中的吸收和散射。多光谱相机的光学系统 光学系统是指由透镜、反射镜、棱镜和光阑等多种光学元件按一定次序组合成的系统。通常用来成像或做光学信息处理。曲率中心在同一直线上的两个或两个以上折射(或反射)球面组成的光学系统称为共轴球面系统,曲率中心所在的那条直线称为光轴。其中参数包括焦距、视场角、相对孔径等。 多光谱相机的反射光学系统 如果光学系统中的光学镜片为反射镜,则此系统称之为反射系统,反射式光学系统最大的优势就在于其光谱范围很大,对各个谱段都适用,并且不需要矫正二级光谱,但是因选用的是非球面镜片,会使系统的加工和装配变得十分困难,增加制作工艺难度

数码相机的成像原理

1.1 数码相机的成像原理 在对数码相机的特点和基本组件了解之前,下面来了解一下数码相机是如何工作的,这有利于更好地理解和掌握相机的各项关键参数,深入了解相机的性能。 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。如果一切正常,相机将处于待命状态;若某一部分出现故障,LCD屏上会显示一个错误信息,并使相机完全停止工作。 当用户对准拍摄目标,并将快门按下一半时,相机内的微处理器开始工作,以确定对焦距离、快门的速度和光圈的大小。当按下快门后,光学镜头可将光线聚焦到影像传感器上,这种CCD/CMOS半导体器件代替了传统相机中胶卷的位置,它可将捕捉到的景物光信号转换为电信号。 此时就得到了对应于拍摄景物的电子图像,由于这时图像文件还是模拟信号,还不能被计算机识别,所以需要通过A/D(模/数转换器)转换成数字信号,然后才能以数据方式进行储存。接下来微处理器对数字信号进行压缩,并转换为特定的图像格式,常用的用于描述二维图像的文件格式包括Tag TIFF(Image File Format)、RAW(Raw data Format)、FPX(Flash Pix)、JFIF(JPEG File Interchange Format)等,最后以数字信号存在的图像文件会以指定的格式存储到内置存储器中,那么一张数码相片就完成拍摄了,此时通过LCD(液晶显示器)可以查看所拍摄到的照片。 前面只是简单介绍了其大致的过程,下面结合图1-1来详细地介绍相片成像的整个过程。 图1-1 成像原理示意图 (1)当使用数码相机拍摄景物时,景物反射的光线通过数码相机的镜头透射到CD上。 (2)当CCD曝光后,光电二极管受到光线的激发而释放出电荷,生成感光元件的电信号。 (3)CCD控制芯片利用感光元件中的控制信号线路对发光二极管产生的电流进行控制,由电流传输电路输出,CCD会将一次成像产生的电信号收集起来,统一输出到放大器。 (4)经过放大和滤波后的电信号被传送到ADC,由ADC将电信号(模拟信号)转换为数字信号,数值的大小和电信号的强度与电压的高低成正比,这些数值其实也就是图像的数据。 (5)此时这些图像数据还不能直接生成图像,还要输出到DSP(数字信号处理器)中,在DSP中,将会对这些图像数据进行色彩校正、白平衡处理,并编码为数码相机所支持的图像格式、分辨率,然后才会被存储为图像文件。 (6)当完成上述步骤后,图像文件就会被保存到存储器上,我们就可以欣赏了。 1.2 数码相机的基本部件 无论是哪种款式的数码相机,大都包括图1-2、图1-3出示的基本组件。

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 包括如下内容: 1、数码相机的保养! 2、数码相机的基本知识 3、数码相机英文标识注解 4、数码相机的日常保养 5、数码相机所用的电池 6、如何为数码相机选择电池、 7、数码摄像机的使用与技巧 8、数码拍摄常用术语 9、数码相机与普通相机有啥不同 10、如何选购数码相机 11、如何选购家用型数码相机 12、如何选购半专业型数码相机 13、何为白平衡? 14、漫谈PL偏振镜的种类与性能 15、数码相机摄影技巧 1数码相机的保养! 数码相机这种精密仪器的东西,可不比传统相机来的坚固耐用。有一些使用者会把数码相机放置在日光下的密闭汽车当中,高温不仅会使塑料壳变形,同时也会缩减数码相机的使用寿命。另外,下起雨来,也要做好防护措施,因为数码相机可不是一般的传统相机,一旦电路板渗入太多雨水引发短路就没救啰! 1.LCD的保养 在LCD上,最常见的就是会有手指指纹或是一些油垢灰尘之类的覆盖,看来不甚光彩的面貌,一般可用细致的眼镜布或「3M」公司出产的魔布,都可以拿来擦拭,切记要轻轻擦拭,注意不要使用强烈的玻璃清洁剂,因为部份数码相机的LCD表面有一层抗强光膜,这层膜一旦被破坏之后,无法修护,也不在保固范围之内。另外,也可以购买使用屏幕保护贴,只要拿回去剪裁成适当大小,贴在LCD屏幕上,就可以防止LCD屏幕被刮伤刮坏的机率喔! 2.镜头的保养 相机使用后,镜头多多少少也会沾上灰尘,而镜头上的灰尘,又会造成相片的显影品质,所以镜头的保养是非常重要的。一般就先用吹球将镜面上的灰尘除去,如果跳过这个步骤直接先将在镜面上擦拭的话,等同于用沙子在镜片上磨,直接造成镜面毁损。然后使用镜头专用的拭镜布,由中心向外面轻轻擦去污渍;如要使用镜头专用清洁液,请先沾于拭镜布上再擦拭于镜头上,可不能直接就滴落在镜头上唷! 3.防潮防霉

数码相机使用(入门)技巧

数码相机使用技巧(入门级) 一、拍摄图像不清晰 1.虽然使用了最高分辨率,光线好,但拍摄出来の照片模糊不清。这种情况通常是由于在按快门释放键时照相机抖动造成の。由于数码相机の感光度低,所以,使用数码相机拍照时,需要握住相机の时间更长。要拍摄最清晰の照片,拍照时必须握稳相机,即便最轻微の抖动都会造成模糊不清の图像。处理方法:拿稳相机,拍照时最好使用三角架,或者将相机放到桌子、柜台或其安固定の物体上。再有就是一个“练”字,平时多练习持机の基本功。 2.取景器の自动聚焦标志未置于拍照物上。将自动聚焦框定位于拍照物上或使用聚焦锁定机能。 3.镜头脏污。镜头脏污会造成相机取景困难而使拍出の图像模糊。用专用の清洁镜头用纸清洁镜头。 4.模式选择不当。选择标准模式时,拍照物短于距离镜头の最小有效距离(0.6m)。或者在选择近拍模式时,拍照物远于最小有效距离。当被摄物于0.3--0.6M 范围之内时,用近拍模式拍照。在此范围以外时,用标准模式拍照。 5.在自拍模式下,站在照相机の正面按快门释放键。应看着取景器按快门释放键,不要站在照相机前按快门释放键。 6.在不正确の聚焦范围内使用快速聚焦机能。视距离使用正确の快速聚焦键。 二、图像太暗 1.闪光灯被手指挡住。正确握住照相机,不要让手指挡住闪光灯。 2.在闪光灯充电之前按了快门释放键。等到橙色指示灯停止闪烁。 3.未使用闪光灯。按闪光辅助杆设定闪光灯。 4.被摄物置于闪光灯の有效范围之外,将被摄物置于闪光灯有效范围之内。 5.拍照物太小而且逆光。将闪光灯设定于辅助闪光模式或使用定点测光模式。 三、图像太亮 1.闪光灯设定于辅助闪光模式。将闪光模式设定为辅助闪光以外の模式。 2.拍照物极亮。调整曝光。 四、室内拍照の图像色彩不自然 原因是灯光装置影响图像。此时将闪光模式设定为辅助闪光模式。 五、图像轮廓模糊 因是镜头被手指或背带挡掉一部分。应正确拿住照相机,不要让手指或背带挡住镜头。 六、闪光灯不发光 1.未设定闪光灯。按闪光灯弹起杆,设定闪光灯。 2.闪光灯正在充电。等到橙色指示灯停止闪烁 3.拍照物明亮。使用辅助闪光模式。 4.在已设定闪光灯の情况下,指示灯在控制面板上点亮时,闪光灯工作异常。请予以修理。 七、相机不动作

相机基本使用方法

相机基本使用方法 基本可调参数设置 我们在照相时,可调整的参数主要有光圈F值、曝光时间、ISO感光度、白平衡、曝光补偿值等。由于根据现场实际情况的差异,下面介绍的设置方法并非是一成不变地适用,仅仅是一种经验与规律性的总结,实际操作时还需进行相应改进处理。 1.光圈值 光圈值与光圈大小成反比,决定通过镜头进入感光元件的光线的多少光圈越大,亮度越高。 (1)在室外夜晚、较暗的阴天或阴暗室内的暗弱照明条件下,F值可设置为f/2、f/2.8; (以获得足够的曝光量。由于景深浅,有助于使背景离开焦点,从而把注意力集中到被摄主体上。) (2)在多云天气,阴影下或是较明亮的室内,F值可设置为f/4、f/5.6; (可以具有该镜头最佳的结像质量。具有稍大的景深。提供有限的清晰聚焦的范围,以便当照明情况较最佳状态稍差时获得合适的曝光量。) (3)在户外日光充足或室内明亮照明情况下,F值可设置为f/8、f/11及以上; (具有很大的景深与极好的结像质量。) 2.快门速度(曝光时间) 相机曝光时间是指从快门打开到关闭的时间间隔,在这一段时间内,物体在底片上留下影像。曝光时间越短,景深越短,抓拍效果越好。 (1)暗淡照明情况下拍摄静景:1秒、1/2秒,需要相机支架; (使用小光圈获得大景深和足够的曝光量,可用现场光或摄影灯照明) (2)暗淡照明情况下的人物肖像:1/4秒,1/8秒,需要相机支架; (使用小光圈以获得大景深和足够的曝光量) (3)多云天气或阴影处:1/30秒、1/60秒; (使用小光圈以增大景深,相机意外地受到震动而使拍摄失败的情况可能较明显。适用于单反相机的闪光灯同步。) (4)户外较充足日光下:1/125秒; (使用中等大小的光圈到小光圈能产生很好的景深来自相机本身的微弱震动减到最小。适合用于某些单镜头反光照相机使用闪光灯拍摄。) (5)抓拍一般速度运动体:1/250秒; (当你并不需要大景深,而主要是想抓住动作的时候,可以在户外日光照明情况下用这档快门速度,以使相机的震动程度减至最小。适合于手持相机安装上250mm焦距镜头进行拍摄。) (6)抓拍速度较快物体:1/500秒、1/1000秒; (因为使用该快门速度时需用比其它快门速度时更大的光圈,因此它的景深最小。这是手持相机400mm以内焦距的长焦距镜头进行拍摄时极好的快门速度。) 3.光圈与快门的组合 在摄影过程中,相机的光圈值和快门速度设置相当重要。光圈值主要用来控制光线穿过孔的大小,而快门速度则是控制光线投射到胶卷上的时间。只有将二者都设置得恰到好处,才能达到最令人满意的曝光效果。 光圈与快门的最佳组合表:

照相机原理和构造56701

一、人眼成像的原理 摄影又称摄影术,就是人们通使用照相机把反射在景物上的光线,通过镜头在感光材料上感光而形成影像的过程。所以有些国家把照相机称为“照光机”,这是比较准确的,也就是说,摄影的过程并不是把景物摄录下来,而是把景物反射出的光线记录在感光材料上,形成的影像本不是景物的影像,而是光线在感光材料上形成了潜影。 照相机最早是谁发明的已无从查考,但第一个在底片的银盐上成像的是法国人达盖尔,就是今天的数码成像也是在达盖尔的银盐成像的基础上发展起来的,成像的原理一直不变。 归根结底,照相机是对人眼的仿生,照相机成像的原理与人眼看到景物在视网膜上成像的原理也是一样的——当然人眼比世界上最先进的照相机都更为先进,结构也更为复杂。下图就是人眼接受外界光线而成像的结构图。(这可是UU比照着生物老师的教科书画的,差点累死) 图(1)简约眼视网膜像的形成图

从上图我们可以看出,人眼中的晶状体就如同一个凸透镜,物体AB经过晶体透过节点后,会在视网膜上形成像ab,当然进入眼中的光线还必须通过瞳孔而到达后主焦点,而瞳孔则会根据光线的强弱自动调节其开孔大小。 眼睛之所以能看见周围的各种物体,一是必须有光,二是眼球内可以成像的构造。当我们睁开眼睛,从周围物体发射或反射而来的光,穿过瞳孔和晶状体,聚集在眼睛后面的视网膜上,形成这些物体的图像。连接视网膜的视神经立即把这些信息传送到大脑,所以我们就能看到这些物体。人以左右眼看同样的对象,两眼所见角度不同,在视网膜上形成的像并不完全相同,这两个像经过大脑综合以后就能区分物体的前后、远近,从而产生立体视觉。当然就这一点而言,照相机只相当于人的一只眼,不可能产生立体的感觉了。 二、照相机的工作原理 明白了以上的道理,我们就很容易理解照相机的成像原理了。下图是简易照相机的成像光路图。

单反相机的原理和结构

一单反相机的原理和结构 銅峰电子刘根 数码单反相机的全称是数码单镜头反光相机(Digital single lens reflex),缩写为DSLR。数码单反相机专指使用单镜头取景方式对景物进行拍摄的一种照相机,拍摄者使用相机背后的光学取景框进行观察,通过观察安装在相机前段的镜头所提供的视觉角度的大小进行拍摄。 在单反相机的结构中,作为重要的是照相的反光镜和相机上端圆拱结构内安装的五面镜或五棱镜。拍摄者正是使用这种结构从取景器中直接观察到镜头的影像。由单镜头反光相机的构造图可以看到,光线透过镜头到达反光镜后,折射到上面的对焦屏,并结成影像,透过接目镜和五棱镜,拍摄者就可以在取景器中看到外面的景物。这个过程有点像人们透过窗户看到外面的世界,窗户的大小便是人们看到外面景物的范围。

当拍摄者看到自己满意的角度和拍摄内容的时候,既可以按动快门。按动快门的过程就是一个拍摄和成像的过程,术语称为曝光。不管是胶片单反相机还是数码单反相机,曝光原理是完全相同的。在按下快门的瞬间,反光镜向上弹起,胶片前面的快门幕帘同时打开,通过镜头的光线(影像)投射到感光部件上,使胶片或数码相机的感光元件曝光。在按下快门的这一瞬间,光学取景器中会出现黑屏的情况(黑屏的时间根据快门的快慢而不同),之后反光镜立即恢复原状,取景器中再次可以看到影像(此时已经完成了一次曝光)。

单反相机的这种构造,决定了镜头在相机的结构中占有相当重要的地位。使用这种相机的最大优势是摄影师在光学取景器中看到的取景范围和感光元件的影像实际拍摄范围基本一致。摄影师使用不同的镜头配置可以达到很好的拍摄效果,从具有冲击力的7.5mm鱼眼镜头到长达1600mm以上的超级远摄远镜头,都可以安装在同一台相机上,从而拍摄出效果迥异的图片。此外,单反相机在一定程度上消除了旁轴相机的取景视觉差异,使摄影师可以更精确地控制取景范围,选择最完美的拍摄角度。

数码相机培训基本知识及常见问题

数码相机培训基本知识及常见问题 本文由昆明二手电脑网https://www.360docs.net/doc/f110135956.html,编辑 1、数码相机,英文全称:Digital Still Camera (DSC),简称:Digital Camera (DC),是数码照相机的简称,又名:数字式相机。数码相机,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。按用途分为:单反相机,卡片相机,长焦相机和家用相机等。 优点: 1、拍照之后可以立即看到图片,从而提供了对不满意的作品立刻重拍的可能性,减少了遗憾的发生。 2、只需为那些想冲洗的照片付费,其它不需要的照片可以删除。 3、色彩还原和色彩范围不再依赖胶卷的质量。 4、感光度也不再因胶卷而固定,光电转换芯片能提供多种感光度选择。 缺点: 1、由于通过成像元件和影像处理芯片的转换,成像质量相比光学相机缺乏层次感。 2、由于各个厂家的影像处理芯片技术的不同,成像照片表现的颜色与实际物体有不同的区别。 3、由于中国缺乏核心技术,后期使用维修成本较高。 3、卡片相机:卡片相机在业界内没有明确的概念,仅指那些小巧的外形、相对较轻的机身以及超薄时尚的设计是衡量此类数码相机的主要标准。主要特点:卡片数码相机可以不算累赘地被随身携带 2、单反相机:单反数码相机就是指单镜头反光数码相机,即digital数码、single单独、lens镜头、reflex反光的英文缩写dslr。此类相机一般体积较大,比较重。 单反就是指单镜头反光,即SLR(Single Lens Reflex),这是当今最流行的取景系统,大多数35mm照相机都采用这种取景器。在这种系统中,反光镜和棱镜的独到设计使得摄影者可以从取景器中直接观察到通过镜头的影像。因此,可以准确地看见胶片即将“看见”的相同影像。 在单反数码相机的工作系统中,光线透过镜头到达反光镜后,折射到上面的对焦屏并结成影像,透过接目镜和五棱镜,我们可以在观景窗中看到外面的景物。与此相对的,一般数码相机只能通过lcd屏或者电子取景器(evf)看到所拍摄的影像。显然直接看到的影像比通过处理看到的影像更利于拍摄。 在DSLR拍摄时,当按下快门钮,反光镜便会往上弹起,感光元件(CCD或者CMOS)前面的快门幕帘便同时打开,通过镜头的光线便投影到感光原件上感光,然后后反光镜便立即恢复原状,观景窗中再次可以看到影像。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,十分有利于直观地取景构图。 另外,单反数码相机还有一个很大的特点就是可以交换不同规格的镜头,这是单反相机天生的优点,是普通数码相机不能比拟的。 单反数码相机的一个很大的特点就是可以交换不同规格的镜头,这是单反相机天生的优点,是普通数码相机不能比拟的。 还有就是现在单反数码相机都定位于数码相机中的高端产品,因此在关系数码相机摄影质量的感光元件(CCD或者CMOS)的面积上,单反数码的面积远远大于普通数码相机,这使得单反数码相机的每个像素点的感光面积也远远大于普通数码相机,因此每个像素点也就能表现出更加细致的亮度和色彩范围,使单反数码相机的摄影质量明显高于普通数码相机。 可以很简单的说,单反数码相机并不是适合任何用户,首先具有必要的专业知识是一方面,其次要用好单反数码相机必须搭配不同型号的镜头,这很可能使镜头的花费高于购买数码相

照相机的工作原理

照相机的工作原理 照相机简称相机,是一种利用光学成像原理形成影像并使用底片记录影像的设备。很多可以记录影像设备都具备照相机的特征。医学成像设备、天文观测设备等等。照相机是用于摄影的光学器械。被摄景物反射出的光线通过照相镜头(摄景物镜)和控制曝光量的快门聚焦后,被摄景物在暗箱内的感光材料上形成潜像,经冲洗处理(即显影、定影)构成永久性的影像,这种技术称为摄影术。分为一般的照相与专业的摄像。 照相机品种繁多,按用途可分为风光摄影照相机、印刷制版照相机、数码照相机 文献缩微照相机、显微照相机、水下照相机、航空照相机、高速照相机等;按照相胶片尺寸,可分为110照相机(画面13×17毫米)、126照相机(画面28×28毫米)、135照相机(画面24×18,24×36毫米)、127照相机(画面45x45毫米)、120照相机(包括220照相机,画面60×45,60×60,60×90毫米)、圆盘照相机(画面8.2x10.6毫米);按取景方式分为透视取景照相机、双镜头反光照相机、单镜头反光照相机。

任何一种分类方法都不能包括所有的照相机,对某一照相机又可分为若干类别,例如135照相机按其取景、快门、测光、输片、曝光、闪光灯、调焦、自拍等方式的不同,就构成一个复杂的型谱。 照相机利用光的直线传播性质和光的折射与反射规律,以光子为载体,把某一瞬间的被摄景物的光信息量,以能量方式经照相镜头传递给感光材料,最终成为可视的影像。照相机的光学成像系统是按照几何光学原理设计的,并通过镜头,把景物影像通过光线的直线传播、折射或反射准确地聚焦在像平面上。摄影时,必须控制合适的曝光量,也就是控制到达感光材料上的合适的光子量。因为银盐感光材料接收光子量的多少有一限定范围,光子量过少形不成潜影核,光子量过多形成过曝,图像又不能分辨。照相机是用光圈改变镜头通光口径大小,来控制单位时间到达感光材料的光子量,同时用改变快门的开闭时间来控制曝光时间的长短。 从完成摄影的功能来说,照相机大致

数码相机的基本操作

(三)数码相机的基本操作 1.安装存储卡 使用数码相机拍照之前,首先要把存储卡插入相机内(存储卡内置型除外)。 2. 安装电池 打开相机的电池盖,确定电池方向,将电池推入,注意极性相对。 3. 打开电源 转动电源开关,打开相机。 4. 拍摄模式的选择 数码照相机一般分有自动、运动、夜景、风景、特写、录像等几档的模式转换开关,拍摄前必须根据拍摄主题的需要选择相应的模式。 5.拍摄状态设定 数码相机在拍摄之前,可根据需要通过功能菜单进行各种工作状态设置,这些设置将直接影响所拍照片的质量。 (1)设置分辨率 分辨率指影像所含像素的多少。像素越多,分辨率越高,影像效果越清晰,但文件的容量也会越大。大多数数码相机都提供多种分辨率可选择,拍摄时究竟该用什么分辨率,取决于对画面的质量要求以及拍摄的目的,一般有以下几种情况: 如拍摄的数码影像文件最终要通过打印或其他方法得到高质量照片、精美印刷品,则应以最高分辨率拍摄。 如拍摄的画面通过计算机显示器观看,或通过投影机投影,则拍摄分辨率可根据计算机显示器的分辨率或投影机的分辨率而定,应力求使拍摄画面的分辨率与这些设备的分辨率相吻合。 如拍摄的画面主要是供上网传输,考虑到显示器的分辨率和目前上网传输的速率都不是很高,大的影像文件上网传输需要很多的时间,因此拍摄分辨率不宜太高。 (2)设置感光度 感光度是表示图像传感器对光的灵敏度。感光度越高,对光线就越敏感,但是其影像颗粒越粗,分辨景物的细微部分的能力越差。 选择感光度,应根据用途和拍摄环境来选:室外光线强,可选用中速感光度(ISO100);室内光线较暗或高速运动的物体,宜选用高速感光度(ISO400);需放大型照片的,宜选用低速感光度(ISO50)。 (3)设置闪光灯 数码相机常见的闪光灯模式有四种状态:自动、强制、关闭和防红眼。 ①“自动”闪光状态:无论在任何时候,当光线不足时数码相机将会自动测试拍摄环境的光线强弱,并且将根据当时选定光圈的大小、快门速度的快慢和测得的环境光线数值,决定是否使用闪光灯和闪光灯输出多少光量。

数码相机的原理与结构

数码相机的原理与结构 数码相机是由镜头、CCD、A/D(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)和接口(计算机接口、电视机接口)等部分组成,通常它们都安装在数码相机的内部,当然也有一些数码相机的液晶显示器与相机机身分离.数码相机中只有镜头的作用与普通相机相同,它将光线会聚到感光器件CCD(电荷耦合器件)上, CCD是半导体器件,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.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. 几乎所有的数码相机镜头的焦距都比较短,当你观察数码相机镜头上的标识时也许会发现类似"f=6mm"的字样,它的焦距仅为6毫米,这不是鱼眼镜头吗?答案是否定的.说明书中明确地指出f=6mm相当于普通相机的50mm镜头(因相机不同而不同).这是怎么回事呢?原来我们印象中的标准镜头、广角镜头、长焦镜头以及鱼眼镜头都是针对35mm普通相机而言的.它们分别用于一般摄影、风景摄影、人物摄影和特殊摄影.各种镜头的焦距不同使得拍摄的视角不同,而视角不同产生的拍摄效果也不相同.但是焦距决定视角的一个条件是成像的尺寸,35mm普通相机成像尺寸是24mm×36mm(胶卷),而数码相机中CCD的成像尺寸小于这个值两倍甚至十倍,在成像尺寸变小焦距也变小的情况下,就有可能得到相同的视角.所以说上面提及的6mm镜头相当普通相机50mm焦距镜头.因此在选购数码相机时,我们不用关心数码相机的实际焦距是多少,而只要参考换算到35毫数码相机使用CCD 代替传统相机的胶卷,因此CCD技术成为数码相机的关键技术,CCD的分辨率被作为评价数码相机档次的重要依据.CCD是Charge Couple Device的缩写,被称为光电荷耦合器件,它是利用微电子技术制成的表面光电器件,可以实现光电转换功能.在摄像机、数码相机和扫描仪中被广泛使用.摄像机中使用的是点阵CCD,扫描仪中使用的是线阵CCD,而数码相机中既有使用点阵CCD的又有使用线阵CCD的,而一般数码相机都使用点阵CCD,专门拍摄静态物体的扫描式数码相机使用线阵CCD,它牺牲了时间换取可与传统胶卷相媲美的极高分辨率(可高达8400×6000).CCD器件上有许多光敏单元,它们可以将光线转换成电荷,从而形成对应于景物的电子图像,每一个光敏单元对应图像中的一个像素,像素越多图像越清晰,如果我们想增加图像的清晰度,就必须增加CCD的光敏单元的数量.数码相机的指标中常常同时给出多个分辨率,例如640×480和1024×768.其中,最高分辨率的乘积为786432(1024×768),它是CCD光敏单元85万像素的近似数.因此当我们看到"85万像素CCD"的字样,就可以估算该数码相机的最大分辨率. 许多早期的数码相机都采用上述的分辨率,它们可为计算机显示的图片提供足够多的像素,因为大多数计算机显卡的分辨率是640×480、800×600、1024×768、1152×864等.CCD 本身不能分辨色彩,它仅仅是光电转换器.实现彩色摄影的方法有多种,包括给CCD器件表面加以CFA(Color Filter Array,彩色滤镜阵列),或者使用分光系统将光线分为红、绿、蓝三色,分别用3片CCD接收,例如美能达RD-175单反数码相机就采用3CCD方式. A/D转换器又叫做ADC(Analog Digital Converter),即模拟数字转换器.它是将模拟电信号转换为数字电信号的器件.A/D转换器的主要指标是转换速度和量化精度.转换速度是指将模拟信号转换为数字信号所用的时间,由于高分辨率图像的像素数量庞大,因此对转换速度要求很高,当然高速芯片的价格也相应较高.量化精度是指可以将模拟信号分成多少个等级.如果说CCD是将实际景物在X和Y的方向上量化为若干像素,那么A/D转换器则是将每一个像素的亮度或色彩值量化为若干个等级.这个等级在数码相机中叫做色彩深度.数码相机的技术指标中无一例外地给出了色彩深度值,那么色彩深度对拍摄的效果有多大的影响呢?其实色彩深度就是色彩位数,它以二进制的位(bit)为单位,用位的多少表示色彩数的多少.常见的有24位、30位和36位.具体来说,一般中低档数码相机中每种基色采用8位或10位表示,高档相机采用12位.三种基色红、绿、蓝总的色彩深度为基色位数乘

数码相机成像的具体步骤详细讲解!

数码相机成像的具体步骤详细讲解! 数码相机成像的具体步骤详细讲解!电子元件知识10月7日讯,到目前为止,人们对数字相机性能的关注大部分集中在所摄图片的像素高低上。像素的高低直接取决于数字相机图像传感器的尺寸和密度。图像传感器是数字相机的核心结构,主要分为CCD(Charge-CoupledDevice)光电荷耦合器件和CMOS(ComplementaryMetalOxideSemiconductor)互补金属氧化物半导体集成电路两种。图像传感器由具有光传感单元和光敏二极管列阵硅芯片制成。这些光传感单元与像素高低直接相关,它们能够与撞击到上面的光脉冲相作用,并将其转换成电荷信号。 图像传感器上的光敏单元数目(像素)有两种表示方法。一是用X/Y轴方向(即传感器的宽度和高度方向)数目乘积表示,如640480;另一种是用光敏单元总数来表示,如一百万像素。 制造商通常对于给定的图像传感器会给出两个像素数目指标。第一个数字是传感器上所有的像素数目,如三百三十四万像素或者写为3.34MegaPixels。第二个数字是传感器上真正用于捕捉图像的光敏单元(激活像素)数目。第二个数字一般比第一个小5%左右。 在超净环境中生产数字相机 造成这5%差别的原因有很多。在目前的传感器制作工艺中,生产一个100%完美毫无缺陷的产品几乎是不可能的,我们通常把图像传感器生产过程中出现的有缺陷光敏单元称为暗像素或者缺陷像素。还有部分像素被用于其它方面,例如用于从传感器读取数据时的校准过程,或者为了保证图像比例而故意不使用。很小的一部分处在传感器边缘区域的像素被人为遮蔽,避免接受外来光线,而是用于检测CCD背景所产生的噪声,以便在实际图像数据中将背景噪声加以扣除。 需要技术的像素数与CCD尺寸关系不是线性的,从三百万像素提高到四百万像素像素数

数码相机的各组成部分及基本功能

数码相机的各组成部分及差不多功能 图1是一个典型的数码相机,前面是它的镜头盖,镜头盖是用来爱护镜头的。同时,它和电源开关连动,在使用时将它打开,如此便会自动加上电源。 图1 典型的数码相机

打开镜头盖之后,如图2所示,前面是镜头部分,那个镜头是变焦镜头。在拍摄时将镜头对准景物,景物的图像就会射入数码相机的内部。在镜头的后面设有CCD图像传感器,它会将光图像变成电信号进行处理,然后记录到存储卡上。数码相机的闪光灯部分,是用来在被拍摄景物比较暗的情况下,将景物照亮的。 图2 数码相机的镜头、闪光灯等部分

在数码相机的背面是它的取景器、液晶显示屏以及操作面板(操纵键钮),如图3所示。 图3 数码相机的背面

在拍摄时,通过取景器来观看和取景,以便得到比较好的画面,同时,在液晶显示屏上能够显示出要拍摄的画面。通过对液晶显示屏的观看,能够了解所要拍摄的景物目标,由于液晶显示屏耗电量比较大,因此为了省电能够关闭液晶显示屏,直接用取景器来观看所要拍摄的目标。 选定目标之后,就能够通过位于相机上方的变焦钮,来对所拍摄的景物进行放大和缩小,以便取得合适的镜头。在变焦钮旁边的是拍摄钮,拍摄钮是在选取好景物以及调整好镜头之后,按一下就能够拍摄出一幅照片。 在数码相机的侧面,如图4所示,上面是数据接口,它能够直接将数码信号送到计算机里面进行处理。在数据接口的下方是存储卡装入插口,装入存储卡之后,就能够将数码照片存储到存储卡上,取出存储卡,就能够进行交换或者是输出数据。

图4 数码相机的数据接口、存储卡插口以及电池仓 位于存储卡装入插口旁边的是电池仓,假如外出使用时,直接将电池装入那个仓中,然后将电池仓锁紧即可。注意,要使用性能良好的电池,因为数码相机的耗电比较大。

数码相机电源电路工作原理

数码相机电源电路工作原理 从目前公司使用的电源部分主要可以分为以4.5V供电、3V供电和锂电池供电几种形式。下面将不同的供电形式之电路作说明: 一:DC4.5V供电: 1.电子线路图: D6 IN5819/NC 图一 U10 GND 图二

0.1uF C0402 GND 图三 图四 GND L9U7 EUP3406C560.1u C0402 图五

GND GND 图六 System Power 3.3V U6 VCC3 3.1V LDO for A/D PD 图七 工作原理: 当VBAT 接通DC4.5V 或VUSB 接通USB 5V 时,产生一个VIN-A 电压(如图一),一路经过电源稳压IC U10输出复位电压RTC-VDD (图二),此电压经过电阻R79,R83分压后加到DSP 复位脚123脚(如图三).另一路经过电源管理IC U5(AIC1555)工作,通过R33与R35取样电路从第8脚通过L3后输出基准电压VCC3(如图六).此电压直接加到场效应管Q6第2脚.当按下S1POWER 键时相机分为两路工作,一路使Q6第1脚通过网络PWRON 接地,此时Q6导通,电压通过Q6后产生电压V33V 。(如图四、图七) 当松开POWER 键时Q6第1脚高电平Q6截止.另一路到经过网络PWR_KEY 加到DSP ,DSP 检查所有电路,如果电路都正常,则DSP 输出高电平PD 信号通过R42使Q7导通将Q6第1脚持续低电平,V33V 电压始终保持。(如图四、图七) V33V 电压给整个系统各个部份(DSP ,SDRAM ,F/W ,KEY 电路,SENSOR 电路,TFT 电路,DSP 复位电路,SD 卡座电路等)供电. 一路经过电源IC U7降压后输出V18V ,为DSP 供电,另V18V 经过U4转换为SV1.2V 给SENSOR 供电。(如图五) V33V 经过电源稳压IC U6稳压后输出V31V 通过R39 10UH 电感输出V31A 电压持续给整个系统的数据处理提供电压.当DSP 检测各路电压都正常后,12M 晶振起振,然后复位电路动作,IC U12给DSP 一个RESET 信号。相机开始工作,各部份电路工作正常。

工业相机原理

工作原理: 在单反数码相机的工作系统中,光线透过镜头到达反光镜后,折射到上面的对焦屏并结成影像,透过接目镜和五棱镜,我们可以在观景窗中看到外面的景物。与此相对的,一般数码相机只能通过LCD屏或者电子取景器(EVF)看到所拍摄的影像。显然直接看到的影像比通过处理看到的影像更利于拍摄。 在DSLR拍摄时,当按下快门钮,反光镜便会往上弹起,感光元件(CCD或CMOS)前面的快门幕帘便同时打开,通过镜头的光线便投影到感光原件上感光,然后后反光镜便立即恢复原状,观景窗中再次可以看到影像。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,十分有利于直观地取景构图。 主要特点: 单反数码相机的一个很大的特点就是可以交换不同规格的镜头,这是单反相机天生的优点,是普通数码相机不能比拟的。 另外,现在单反数码相机都定位于数码相机中的高端产品,因此在关系数码相机摄影质量的感光元件(CCD或CMOS)的面积上,单反数码的面积远远大于普通数码相机,这使得单反数码相机的每个像素点的感光面积也远远大于普通数码相机,因此每个像素点也就能表现出更加细致的亮度和色彩范围,使单反数码相机的摄影质量明显高于普通数码相机。 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。 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。

光学和数码变焦的原理

光学和数码变焦的原理

光学和数码变焦的原理 在我们接触数码相机时,许多机型都会出现光学变焦以及数码变焦的概念。对于刚刚接触数码相机,并准备作出选购的消费者来说,往往只是看到两者均能够将远处物体放大,而无法具体的分辨出两者的实质区别。这样往往导致具体选购的抉择出现失误。事实上,光学变焦是数码相机镜头的一个极为重要的参数,它和数码变焦存在着本质上的区别。 两者的区别不但体现出它们的工作原理上,在最终的成像效果上,两者也会有明显的差别。单单从成像质量来说,光学变焦比数码变焦优秀很多。但是数码变焦由于成本低廉,也广泛配备在消费级数码相机中。而且,随着图象处理技术的提高,数码变焦的效果也有所改善,例如索尼SmartZoom数码变焦技术,就是一个较为实用的数码变焦技术。 在面临着众多的技术信息,消费者选购起来也更加棘手,到底在光学变焦与数码变焦之间该如何作出选择呢?下面我们就对两者的区别、实

用性以及具体的选购等问题做些简单陈述,希望能给大家的选购提供些建议。 光学变焦与数码变焦的各自原理 光学变焦 要了解光学变焦的原理,首先我们来看看镜头成像的过程。在我们的初中物理课上,老师都会给我们做放大镜成像的试验,燃烧的蜡烛通过放大镜会在白板上清晰地投影出来,同时随着放大镜的前后移动,燃烧的蜡烛在白板上影像的大小会发生变化。这既是相机成像的原理,也是光学变焦的原理所在。相机的光学变焦就是通过改变镜头中焦点的位置,来改变进入镜头光线的角度,从而使同一距离的被摄物体在感光元件上变得更大,或者让更远的物体能够更清晰得聚焦在感光元件上。

上面是相机成像简单的平面图,光学变焦就是通过移动镜头内部镜片来改变焦点的位置,改变镜头焦距的长短,并改变镜头的视角大小,从而实现影像的放大与缩小。上图中,红色三角形较长的直角边就是相机的焦距。当改变焦点的位置时,焦距也会发生变化。例如将焦点向成像面反方向移动,则焦距会变长,图中的视角也会变小。这样,视角范围内的景物在成像面上会变得更大。这就是光学变焦的原理。 我们平时接触的数码相机光学变焦的焦距,它实际上就是上图中焦距的长度。例如佳能A95的3倍光学变焦镜头,它的焦距为7.8-23.4mm,指的就是焦距长度能够变化的范围,实际上也就是被摄物体能够放大的范围。而等效焦长是将上述焦距换算为传统35mm相机的焦距,从而变得更加直观,这个问题就不在我们的讨论范围了。数码变焦 数码变焦在原理上理解起来就比较复杂一些。就现在的主流技术来看,数码变焦是利用影像处理器将感光元件中某一区域的感光单元所 获得的图象信息进行单独的放大。但是,这种单

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