(完整版)数码相机的基本结构
照相机概述及结构详解
一、照相机的基本构成 二、照相机的种类 三、照相机的结构详解
一、照相机的基本构成
1、摄影镜头 2、机身 3、取景器 4、快门 5、输片系统
二、照相机的种类
按感光体不同：传统胶片相机，数码相机。 按胶片规格不同：散叶片相机（大画幅）、120照相机
（中画幅）、135照相机、110照相机、APS照相机等。 按取景方式不同：单镜头反光照相机(SLR)、双镜头反
窄角镜头（长焦镜头、摄远镜头）
视角小于35°的摄影镜头 中焦镜头视角在35°～20°之间，135相机的中焦镜头
焦距一般为70～100mm。 普通长焦镜头视角在8°～20°之间，135摄影镜头焦距
为100～300mm。 超长焦镜头视角小于8°，135相机焦距在300mm以上。 景物空间范围小、景深小、影像放大倍率大、远距离
缺点
优点
速度准确,全画幅同 最高快门速度低 时曝光
最高快门速度高
震动小
大光圈、高速度时快 快门效率不受光圈
门效率降低会造成曝 大小和快门速度影
光不足
响
拍摄快速运动体影 更换镜头可能产生快 不因更换镜头产生
像不变形
门速度误差
快门速度误差
闪光同步速度不受 更换镜头成本高 限制
更换镜头成本降低
快门装在相机内部 不易受损坏
成像稳定系统
2、镜头的像差
像差：球差、慧差、像散、场曲、畸变、色差。 像差的校正：正光摄影镜头、光的衍射 镜头成像质量评价：“分辨率检测”、“星点检
验”、“光学传递函数” 最佳光圈
3、景深
人眼的分辨能力与允许弥散圆直径C= f标准
1500
取焦相同，景深不同
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
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。
第二节数码相机的结构-精选
现代照相机机身内都设有连动光 学测距装置，称作光学测距器，由 数块透镜和棱镜构成。
镜头旋转时可使测距器连动，通 常是取景、测距合一同时进行，拍 摄取景时将镜头稍加旋转即可测出 准确距离。
近年来又出现了更为先进的电子 控制的全自动测距装置，拍摄时， 无须考虑测距，只要按动快门钮， 即可摄得清晰的影像
❖ 设定手动对焦模式 后，相机内置的自 动对焦系统失效， 让用户通过手动操 作进行对焦。将单 反相机和镜头的对 焦模式转换钮拨到M 挡，左手托镜头， 食指和大母指转动 最前边的对焦圈。 眼看取景屏，当看 到画面清晰，或中 间的小圆圈很清晰， 就对焦完成。
❖
自动调焦
照相机的自动对焦是指根据被摄主体 的距离。镜头通过自动前后移动完成调 焦。
被动式自动调焦即直接接收分析来 自景物自身的反光，远处同样能准确 调焦，单反像机绝大部分是使用这种 调焦方式，近年出现的高级傻瓜像机 也有采用这种调焦方式的，因为它能 满足大口径和长焦距镜头景深小的需 要。
按测距区域可分为中心区自动调焦和 多区域自动调焦
中心区调焦是早期的、初级的方法， 它只对画面中心靶区部分进行测距、调 焦，主体如不在中心，必须先对主体调 焦后锁定，再移动构图、拍摄，很不方 便。
在照相机发展早期,由于感光材料感光度很低,所需 曝光时间很长,采用装上、卸下镜头盖来控制曝光时 间。随着感光材料感光度的增高和拍摄要求的不断 提高,逐步形成了我们所说的现代意义上的快门。
镜头快门 焦平面快门
镜头快门 焦平面快门
镜前快门 镜间快门 镜后快门
横走式焦平面 帘幕快门
（遮光幕为可卷紧、绕开的柔 性帘幕）
反光镜快门
是借助单反相机的反光镜作为前遮光片和 一个与之配合的后遮光片完成对感光材料的 曝光，属简易快门。
照相机的基本结构.ppt
镜头焦距的长短影响其成像的大小：在相同距离拍摄时焦 距长的镜头成像大，焦距短的镜头成像小。
物距：在镜头成像中，从被摄物体到镜头中心 的距离。 像距：从镜头中心至所成影像间的距离。 （物距远则像距近，物距近则像距远）
焦点
镜头 中心
焦距 F
像距
物距 镜头 中心
凸透镜的成像公式：1/u+1/v=1/f
第二：现代相机在上述反光原理的基础上，在45°角的反 光镜上端是在光线较暗时， 影像也暗，不易看清楚。
上述两种方法各有利弊，因此，新型相机采用了两者 的长处，对对焦屏进行改进，采用了综合对焦的方 法。 （四）取景器 （1）取景器的作用有三个：一是被摄景物；二是用于 界定拍摄景物的范围；三是用来确定对景物的取舍 和安排画面的布局。 （2）取景器观察到的景物应与感光片上所拍摄到的景 物一致，否则会有视差问题。现代单镜头反光照相 机，多把取景和测距的功能结合在一起，镜头既用 作测距，有用作取景和拍摄，因此没有视差现象产 生。
（3）镜头的视角
镜头很人眼一样，其视野有一定的角度，称为 视角。视角的大小，取决于镜头焦距的长短 和所拍摄使用底片的尺寸。一般来讲，焦距 长的镜头视角小，焦距越短，视角越大。 视角的测定方法是：当镜头与底片保持在焦点 距离时，由镜头中心至底片对角线端引出直 线，其所形成的夹角，便是该镜头的视角。
（镜头的视角示意图）
单镜头反光数码像相机不仅保留了35毫米单镜头反 光照相机上绝大多数的功能（如各种测光、自动曝 光、自动对焦等功能），而且操作也几乎一模一样， 这使得一些传统照相机的用户，能很快适应单镜头 反光数码照相机。 单镜头反光数码照相机目前被广泛运用于新闻摄影、 体育摄影、广告摄影或军事摄影等专业摄影领域， 这种照相机所摄的图像在制成小于或者等于10英寸 的照片时，可以达到与银盐照片相比拟的质量。从 单镜头反光数码照相机体积看，多数单镜头反光数 码照相机的机身看起来比传统35毫米单镜头反光照 相机的机身更高、更厚，这是由于这种照相机增添 了数码处理部分及存贮装置的之缘故。
数码相机结构简介
快門鍵蓋
電源鍵雙面膠 電源鍵蓋 上蓋 電源鍵
電源指示燈
閃光燈部組
閃光燈部組分解圖
絕緣片 LED燈 閃光燈管 反射傘 閃光燈罩 TOP板 電容絕緣片
閃光燈管支架
閃光燈支架
電容
主板部組
主板部組分解圖
螺絲 主板 彈片支架 電池彈片A 電池彈片B 電池彈片防呆塊
本體部組
本體部組分解圖
本體
CCD 插銷 USB蓋
快門鍵 銘板
電源鍵
上蓋 閃光燈罩 鏡頭裝飾環
前蓋 鏡頭部組
後蓋部組
後蓋部組
後蓋部組分解圖
模式盤擋板 後蓋 LCD雙面膠 模式盤支架 棘爪 OK鍵
W/T鍵
指示燈 模式盤前蓋部組分解圖
銘板
前蓋裝飾環
LED燈
鏡頭環雙面膠
前蓋
上蓋部組
上蓋部組分解圖
快門鍵 快門鍵雙面膠
內 容 綱 要
一.數碼相機外觀結構 二.數碼相機結構組成 1.後蓋部組 2.前蓋部組 3.上蓋部組 4.閃光燈部組 5.主板部組 6.本體部組 7.電池蓋部組 8.鏡頭部組 三.流水線示意圖
一.數碼相機外觀結構
前蓋 LCD保護蓋 W/T鍵 模式盤
OK鍵 按鍵組 USB蓋 電池蓋
一.數碼相機外觀結構
螺絲墊片
電池蓋部組
電池蓋部組分解圖
電池蓋防呆片
電池蓋滑片 電池蓋 電池彈片
鏡頭部組
三.流水線示意圖
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。
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（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。
相邻的光圈系数的光通量相差一倍。
图3.6 光圈和光圈系数
3．快门
快门是利用开启时间长短控制进光时间，从而控制曝光量。
快门速度盘上标有的1、2、4、8、15、30、60、125、250、500等数字表示曝光时间秒数的倒数，如“125”档表示曝光时间为1/125秒。
数据越大，快门开启的时间越短，进光量越少。
在快门速度盘上还有“B”或“T”长快门时间档：当快门置于“B”档，手指按下时快门开启，抬起时快门才关闭；当快门置于“T”档，手指按一次开启快门，再按一次则关闭快门。
快门的作用是控制进光时间和影响运动物体成像的清晰度。
4．取景器
取景器是供拍摄者观察被摄景物和景物范围，确定画面构图的装置。
目前大多数数码照相机同时采用两类取景方式：光学取景系统和电子取景系统。
光学取景系统取景器小，但是它不需要电源。
电子取景系统可以通过液晶显示器来显示取景和拍摄的效果，尺寸较大，容易观看。
同时在光线比较暗的情况下，可调节液晶显示屏的对比度，方便地取景。
但是液晶显示屏工作时耗电量较大。
液晶显示屏除了取景与查看照片资料外，还有一个更重要的功能，就是功能菜单的显示。
5．调焦装置
用任何照相机拍摄，都要进行调焦，调焦的目的是使被摄主体能在图像传感器上形成清晰的影像。
调焦装置就是让拍摄者能达到该目的的调节装置。
数码照相机的调焦大多是利用电子测距器自动进行的。
当半按照相机快门按钮时，根据被摄目标的距离，电子测距器可以把前后移动的镜头控制在相应的位置上，使被摄目标成像最清晰。
6. 图像传感器
图像传感器是数码相机的核心部件，根据元件不同分为CCD（电荷耦合元件）和CMOS（金属氧化物半导体元件）。
图像传感器的作用是将光信号转变为电信号。
7. 数字信号处理电路
数字信号处理电路主要由模数转换器ADC构成。
它的作用是将图像传感器产生的模拟电信号转换为数字电信号，并将这种数字电信号经过压缩、编码传送到存储器。
8. 存储器
存储器是用来接收、保存数据的，包括内置缓存和可更换存储卡。
9. 输出控制单元
用数码照相机拍摄照片后，需要通过电缆把内部贮存的照片输出到其他处理设备中去。
数码相机的输出方式一般有：
USB接口：用专用电缆与计算机相连，通过数码相机的驱动软件把照片下载到计算机硬盘上。
视频接口：通过视频线与电视机相连，通过电视机的大屏幕观看数码照相机所拍摄的照片。
10．机身
机身是照相机的暗箱，其他部件安装在机身上形成一个整体。