数码相机的结构.ppt

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1、数码相机的结构v镜头v机身暗相v取景器v光圈v快门v对焦装置v相机的结构测光系统v图象传感器v数摸转换器v微处理器v存储设备v附件取景装置取景装置控制系统控制系统成像系统成像系统控制系统快快门门快门快门是控制感光片曝光时间的装置。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一是控制镜头的通光时间，使胶片得到正确的曝光光二是可以调节运动物体的影像，使动体二是可以调节运动物体的影像，使动体“凝固凝固”或使被摄体产生动感。或使被摄体产生动感。在照相机发展早期在照相机发展早期,由于感光材料感光度很低由于感光材料感光度很低,所所需曝光时间很长需曝光时间很长,采用装上、卸下镜头盖

2、来控制曝光采用装上、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时间。随着感光材料感光度的增高和拍摄要求的不断提高断提高,逐步形成了我们所说的现代意义上的快门。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 横走式焦平面 帘幕快门 纵走式焦平面快门 叶片快门 羽翼快门镜头快门 焦平面快门 镜前快门镜间快门镜后快门（遮光幕为可卷紧、绕开的柔性帘幕）（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.镜间快门镜间快门优点：优点：结构精密，效率较高，拍摄快速运动物体不结构精密，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

3、变形。用闪光灯拍摄时不受快门速度的限制。制。缺点：缺点：但由于镜间快门是机械往复运动，其最短快门时间但由于镜间快门是机械往复运动，其最短快门时间较长较长,很难小于很难小于,所以不利于拍摄快速运所以不利于拍摄快速运动物体。动物体。镜间快门比较难于实现更换摄影镜头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）拍摄时使用小光孔（大光圈系数）拍摄时,各档快门的实际快各档快门的实际快门时间均比光圈全开时稍长一点门时间均比光圈全开时稍长一点b.焦平面快门焦平面快门优点：优点：通过两片通过两片(乃至数片乃至数片)幕帘的缝隙大小控制幕帘的缝隙大小控制有效曝光时间，结构严密，速度较高，可以有效曝光时间

4、，结构严密，速度较高，可以达到达到1/2000秒或更高，曝光均匀，通光量不因快门速度加秒或更高，曝光均匀，通光量不因快门速度加快而减小快而减小缺点：缺点：拍摄运动物体易产生变形拍摄运动物体易产生变形(在帘幕与动体运动方向在帘幕与动体运动方向一致时则产生减速度。运动物体沿一致时则产生减速度。运动物体沿运动方向变长，运动方向变长，反之变短反之变短)反光镜快门反光镜快门是借助单反相机的反光镜作为前遮光片和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，属简易快门曝光，属简易快门。六十年代后六十年代后,随着电子技术的发展随着电子技术

5、的发展,无论是无论是镜头快门还是镜头快门还是焦平面快门焦平面快门都开始都开始向电子化方向向电子化方向发展发展,机械快门逐步发展到机械快门逐步发展到电子快门电子快门。电子快门电子快门使照相机用电子元件和执行元件取使照相机用电子元件和执行元件取代了机械快门的一些传动机构代了机械快门的一些传动机构电子快门用电子方法控制快门时间电子快门用电子方法控制快门时间,各档快各档快门时间的精度很高门时间的精度很高,并具有较大的快门时间调并具有较大的快门时间调节范围。目前最短曝光时间可达节范围。目前最短曝光时间可达/12000秒秒（日本美能达（日本美能达xi照相机）照相机）,而最长曝光时间而最长曝光时间达到了达到

6、了30秒秒。电子快门的产生，不仅使快门的性能在电子快门的产生，不仅使快门的性能在各方面得到很大的提高，而且更为重要的各方面得到很大的提高，而且更为重要的是使照相机实现了真正意义上的是使照相机实现了真正意义上的自动曝光自动曝光控制，出现了光圈优先，快门优先、程序控制，出现了光圈优先，快门优先、程序等多种曝光控制模式，并进而导致自动调等多种曝光控制模式，并进而导致自动调焦等一系列电子功能的实现，焦等一系列电子功能的实现，也促进了照也促进了照相机向相机向自动化、小型化、多功能化和电子自动化、小型化、多功能化和电子化化方向的发展方向的发展。进入进入90年代后，随着电子快门的不断发年代后，随着电子快门的

7、不断发展和完善，电子快门已在很大程度上取代展和完善，电子快门已在很大程度上取代了机械快门，成为目前照相机快门的主流。了机械快门，成为目前照相机快门的主流。在正常环境下拍摄在正常环境下拍摄,电子快门的稳定性和电子快门的稳定性和可靠性很好可靠性很好。由于电子快门必须要装电压、。由于电子快门必须要装电压、规格等符合要求的电池后才能进行正常工作规格等符合要求的电池后才能进行正常工作,而在低温、潮湿等恶劣环境下而在低温、潮湿等恶劣环境下,电池寿命会电池寿命会急剧下降急剧下降,以至使电子快门无法工作。以至使电子快门无法工作。为此为此,外出拍摄时应外出拍摄时应多备新电池多备新电池,在严寒在严寒地区拍摄时应地

8、区拍摄时应注意保温注意保温。同时。同时,电子快门的电子快门的高温性能也不如机械快门高温性能也不如机械快门,在在高温环境下长高温环境下长时间拍摄时间拍摄,电子快门中的电子快门中的电子元件容易损坏电子元件容易损坏。程序快门程序快门:指预先将曝光组合（光圈系数与快门指预先将曝光组合（光圈系数与快门时间）按预定程序输入到照相机内部存时间）按预定程序输入到照相机内部存储起来的快门。当采用程序快门的照相储起来的快门。当采用程序快门的照相机针对被摄景物测光时机针对被摄景物测光时,每一亮度值对应每一亮度值对应着一组确定的曝光组合着一组确定的曝光组合:被摄景物亮度值被摄景物亮度值愈大愈大,所对应的快门时间愈短所

9、对应的快门时间愈短,光圈愈小光圈愈小（光圈系数值越大）（光圈系数值越大）;反之则对应的快门反之则对应的快门时间愈长时间愈长,光圈愈大。光圈愈大。各种类型的快门其结构基本上是相同的各种类型的快门其结构基本上是相同的,一般来说主要一般来说主要由五个部分组成由五个部分组成:启闭机构启闭机构、门机构门机构、T门机构门机构、自拍机构自拍机构闪光同步机构闪光同步机构。启闭机构是控制快门开启和关闭的机构启闭机构是控制快门开启和关闭的机构,在没有延时机在没有延时机构参与作用的情况下构参与作用的情况下,这个机构决定了快门最短曝光时间。这个机构决定了快门最短曝光时间。B门俗称慢门门俗称慢门，在需要长时间曝光时使用

10、在需要长时间曝光时使用。B门状态门状态下、按下快门钮快门即开启，松开则关闭，一般须快门线下、按下快门钮快门即开启，松开则关闭，一般须快门线配合使用。门机构在长时间曝光时任意控制曝光时间的配合使用。门机构在长时间曝光时任意控制曝光时间的长短长短,快门按钮按下快门按钮按下,快门打开快门打开,抬起抬起,快门关闭。慢门机构快门关闭。慢门机构是一种延时机构是一种延时机构,它起作用的时间长短它起作用的时间长短,形成了不同的快门形成了不同的快门曝光时间。曝光时间。有些照相机上标有有些照相机上标有“T”门门、按下快门钮。、按下快门钮。快门开启，关闭快门则需要再按一次快门钮。快门开启，关闭快门则需要再按一次快门

11、钮。自拍机构自拍机构也是一种延时机构也是一种延时机构,在快门打开之在快门打开之前起作用前起作用,以达到自拍的目的。以达到自拍的目的。闪光同步机构受快门启闭机构控制闪光同步机构受快门启闭机构控制,在适当在适当的瞬间接通闪光触点的瞬间接通闪光触点,使闪光灯电路接通。这使闪光灯电路接通。这五部分分别采用不同的结构和材料以及相关五部分分别采用不同的结构和材料以及相关的各种技术就形成现今种类各异的快门的各种技术就形成现今种类各异的快门。完善的快门通常必须具备以下几个方面的作用：完善的快门通常必须具备以下几个方面的作用：一是必须一是必须具备有能够准确调控曝光时间具备有能够准确调控曝光时间的作用，这一的作用

12、，这一点是照相机快门的最基本的作用；点是照相机快门的最基本的作用；二是必须二是必须具备有足够高的快门速度具备有足够高的快门速度，以利于拍摄高速，以利于拍摄高速动动全或有效控制景深；动动全或有效控制景深；三是必须三是必须具有长时间曝光具有长时间曝光的作用，即应设有的作用，即应设有“T”门或门或B门；门；四是具有四是具有闪光同步拍摄的功能闪光同步拍摄的功能；五是具有五是具有自拍的功能自拍的功能，以便于自拍或在无快门线的情况，以便于自拍或在无快门线的情况下进行长时间曝光时，使快门开启。下进行长时间曝光时，使快门开启。对焦装置对焦装置 根据根据物距的远近来改变像距物距的远近来改变像距，就，就是对焦，对

13、焦是靠是对焦，对焦是靠镜头前后移动镜头前后移动来来实现的实现的目测对焦目测对焦测距器对焦测距器对焦综合对焦综合对焦景深对焦景深对焦自动对焦自动对焦照相机上的照相机上的测距器测距器，是调节镜头与被摄体之间距是调节镜头与被摄体之间距离的装置离的装置，对照相机内部结构来说，是调节镜头与，对照相机内部结构来说，是调节镜头与胶片之间的像距。胶片之间的像距。随着科学技术的发展，照相机上的测距器也在不随着科学技术的发展，照相机上的测距器也在不断改进。早期生产的一些照相机，大多没有连动测断改进。早期生产的一些照相机，大多没有连动测距装置。一般都是在可旋转的镜头套圈上刻有物距距装置。一般都是在可旋转的镜头套圈上

14、刻有物距标尺，拍摄时，先以目测确定距离，再将物距标尺标尺，拍摄时，先以目测确定距离，再将物距标尺对在测定的距离读数上，即可摄取清晰的影像。随对在测定的距离读数上，即可摄取清晰的影像。随后又制出附在照相机上独立使用的摄影测距器，单后又制出附在照相机上独立使用的摄影测距器，单独测出物距后，再对好照相机上的物距标尺，可获独测出物距后，再对好照相机上的物距标尺，可获得清晰影像，这种测距器比目测距离准确，但仍不得清晰影像，这种测距器比目测距离准确，但仍不够方便。够方便。现代照相机机身内都设有连动光现代照相机机身内都设有连动光学测距装置，称作学测距装置，称作光学测距器光学测距器，由，由数块透镜和棱镜数块透

15、镜和棱镜构成。构成。镜头旋转时可使测距器连动，通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摄取景时将镜头稍加旋转即可测出准确距离。准确距离。近年来又出现了更为先进的电子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，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，无须考虑测距，只要按动快门钮，即可摄得清晰的影像即可摄得清晰的影像连动测距连动测距反光调焦反光调焦综合调焦综合调焦手动调焦手动调焦v什么是手动对焦？什么是手动对焦？手动对焦，是一种通过手工转动对焦环手动对焦，是一种通过手工转动对焦环来调节

16、相机镜头从而使拍摄出来的照片清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、来完成对焦操作的。目前的数码单反相机、部分部分135镜头以及高端消费级数码相机都镜头以及高端消费级数码相机都具有手动对焦功能，通过转换具有手动对焦功能，通过转换AF/M对焦对焦模式转换钮，以配合不同的拍摄需要

17、。模式转换钮，以配合不同的拍摄需要。v手动对焦的应用场合和方法手动对焦的应用场合和方法v自动对焦时，相机一般会自动选择离镜头最近、反差最大的物体作为对焦点，自动对焦时，相机一般会自动选择离镜头最近、反差最大的物体作为对焦点，往往会发生相机自动寻找的焦点不是你想要的焦点的情况，或者被拍摄物体往往会发生相机自动寻找的焦点不是你想要的焦点的情况，或者被拍摄物体的位置不符合你的构图，这时就必须要采用手动对焦了。此外，在微距摄影、的位置不符合你的构图，这时就必须要采用手动对焦了。此外，在微距摄影、特殊效果拍摄或昏暗的环境下拍摄，手动对焦功能显得特别有效，这些场合特殊效果拍摄或昏暗的环境下拍摄，手动对焦功

18、能显得特别有效，这些场合自动对焦系统经常不能把焦点锁定在理想的位置。自动对焦系统经常不能把焦点锁定在理想的位置。v设定手动对焦模式后，设定手动对焦模式后，相机内置的自动对焦相机内置的自动对焦系统失效，让用户通系统失效，让用户通过手动操作进行对焦。过手动操作进行对焦。将单反相机和镜头的将单反相机和镜头的对焦模式转换钮拨到对焦模式转换钮拨到M挡，左手托镜头，挡，左手托镜头，食指和大母指转动最食指和大母指转动最前边的对焦圈。眼看前边的对焦圈。眼看取景屏，当看到画面取景屏，当看到画面清晰，或中间的小圆清晰，或中间的小圆圈很清晰，就对焦完圈很清晰，就对焦完成。成。v自动调焦自动调焦照相机的照相机的自动对

19、焦自动对焦是指根据被摄主体是指根据被摄主体的距离。镜头通过自动前后移动完成调的距离。镜头通过自动前后移动完成调焦。焦。第一台自动调焦照相机是第一台自动调焦照相机是1977年柯尼年柯尼卡卡C35AF型照相机，随后其他型号的自型照相机，随后其他型号的自动对焦照相机也相继投入市场。动对焦照相机也相继投入市场。v主动式自动调焦主动式自动调焦v按测距方式按测距方式vv被动式自动调焦被动式自动调焦v中心区自动调焦中心区自动调焦v测距区域测距区域v多心区自动调焦多心区自动调焦v单次调焦单次调焦v调焦系统的工作方式调焦系统的工作方式vv连续调焦连续调焦v两段式两段式v调焦精度调焦精度vv多段式多段式镜头驱动镜

20、头驱动调焦驱动方式调焦驱动方式机身驱动机身驱动按按测距方式测距方式可分为可分为主动式自动调焦主动式自动调焦与与被动被动式自动调焦式自动调焦两种：两种：主动式自动调焦主动式自动调焦是由像机发出超声波或红是由像机发出超声波或红外线，然后由测距系统接收到目标后返回来外线，然后由测距系统接收到目标后返回来的信号进行测距调焦，但远处信号微弱，的信号进行测距调焦，但远处信号微弱，6-7米以外的景物都作无限远处理，依靠景深米以外的景物都作无限远处理，依靠景深或超焦距来保证清晰度，因此这种对焦的方或超焦距来保证清晰度，因此这种对焦的方法适用于法适用于短焦距镜头的傻瓜像机，短焦距镜头的傻瓜像机，在一些高在一些高

21、级单反像机中大都作暗光下或夜间的辅助调级单反像机中大都作暗光下或夜间的辅助调焦装置。焦装置。被动式自动调焦被动式自动调焦即直接接收分析来即直接接收分析来自景物自身的反光，远处同样能准确自景物自身的反光，远处同样能准确调焦，调焦，单反像机单反像机绝大部分是使用这种绝大部分是使用这种调焦方式，近年出现的高级傻瓜像机调焦方式，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满足大口径和长焦距镜头景深小的需要。要。按测距区域可分为按测距区域可分为中心区自动调焦中心区自动调焦和和多区域自动多区域自动调焦调焦中心区调焦中心区调焦是早期的

22、、初级的方法，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，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，很不方焦后锁定，再移动构图、拍摄，很不方便。便。测光系统测光系统 测光系统能够测光系统能够自动测量出被摄景自动测量出被摄景物的亮度物的亮度。早期的测光表都是单体早期的测光表都是单体式的，根据测得的数据调整像机的式的，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。专业摄影工作

23、者仍在继续使用。现代照相机装有内测光系统，现代照相机装有内测光系统，能根据感能根据感光设备感光度和景物亮度测出曝光数据光设备感光度和景物亮度测出曝光数据，既能自动实现适当曝光，也能手控操作，既能自动实现适当曝光，也能手控操作，使用简单，便捷。由于大部分自动曝光照使用简单，便捷。由于大部分自动曝光照相机检测数据为视场平均光值，常受背景相机检测数据为视场平均光值，常受背景明暗的干扰，因而精度不高，往往需要根明暗的干扰，因而精度不高，往往需要根据实际情况适当进行调整。据实际情况适当进行调整。照相机的内测光系统均是测定被摄体反照相机的内测光系统均是测定被摄体反射回来的光亮度，是射回来的光亮度，是反射式

24、测光方式。反射式测光方式。一、测光方式一、测光方式按测光元件的安放位置不同，按测光元件的安放位置不同，照相机的测光可分为照相机的测光可分为外测光外测光和和内测光内测光两种方式：两种方式：(l)外测光方式外测光方式在外测光方式中，测光元件与在外测光方式中，测光元件与照相镜头的光路是各自独立的。这种测光方式照相镜头的光路是各自独立的。这种测光方式广泛应用于平视取景镜头快门照相机中，它具广泛应用于平视取景镜头快门照相机中，它具有足够的灵敏度和准确度。单镜头反光照相机有足够的灵敏度和准确度。单镜头反光照相机一般不使用这种测光方式。一般不使用这种测光方式。(2)内测光方式内测光方式这种测光方式是通过照相

25、镜头来这种测光方式是通过照相镜头来进行测光，即所谓进行测光，即所谓TTL测光，与摄影条件一致，在测光，与摄影条件一致，在更换照相镜头或摄影距离变化、加滤色镜时均能进更换照相镜头或摄影距离变化、加滤色镜时均能进行自动校正。目前几乎所有的单镜头反光照相机都行自动校正。目前几乎所有的单镜头反光照相机都采用这种测光方式。采用这种测光方式。测光方式v矩阵测光矩阵测光v中心加权测光中心加权测光v点测光点测光成像系统成像系统成像系统观察图像效果并决观察图像效果并决定是否保存定是否保存v由由CCDCCD、A/DA/D（模（模/数转器）、数转器）、DSPDSP（数字信号处理器）、（数字信号处理器）、LCDLCD

26、、储存芯片等部件组成。、储存芯片等部件组成。图像传感器或影像传感器图像传感器或影像传感器(ImageSensor)数码相机用光敏元件作为成像器件数码相机用光敏元件作为成像器件,将图像将图像中的中的光学信息光学信息转化为转化为数字信号数字信号。这种光敏元件。这种光敏元件是数码相机的是数码相机的核心部件核心部件之一之一,被称为被称为图像传感器图像传感器或影像传感器或影像传感器。目前广泛被使用的图像传感器是目前广泛被使用的图像传感器是CCD(电荷耦电荷耦合元件合元件)、SuperCCD(超级超级CCD)和和CMOS(互补互补性氧化金属半导体图像传感器性氧化金属半导体图像传感器)。其中其中CCD的技术

27、最为成熟，应用也的技术最为成熟，应用也最广泛。由于最广泛。由于CCD具有稳定的影像品具有稳定的影像品质，所以质，所以CCD至今都应用在中高档数至今都应用在中高档数码相机及数码摄像机的感测元件上。码相机及数码摄像机的感测元件上。CCD由由美美国国贝贝尔尔实实验验室室于于1969年年发发明明。同同年年的的12月月,日日本本的的索索尼尼(SONY)公公司司也也开开始始着着手手研研究究CCD技技术术,1980年年由由SONY发发布布了了全全世世界界第第一一个个商商品品化化的的CCD摄摄像像机机。在在1999年年日日本本富富士士开开发发出出第第一一代代的的SUPERCCD。CMOS器器件件本本是是一一种

28、种可可大大规规模模生生产产的的集集成成电电路路。应应用用CMOS技技术术的的图图像像传传感感器器是是在在20世世纪纪60年年代代末末期期出出现现的的,比比CCD传传感感器器还还要要早早出出现现几几年年的的时时间间,但但很很快快就就被被图图像像质质量量高高、信信号号噪噪声声小小的的CCD传传感感器器所超过。所超过。进入了进入了20世纪世纪90年代年代,苏格兰爱丁堡大苏格兰爱丁堡大学和瑞典学和瑞典Linkoping大学的研究人员取大学的研究人员取得了令人欣喜的成果得了令人欣喜的成果,推动了图推动了图像传感器的快速发展像传感器的快速发展,图像传感图像传感器的性能也得到了大大的提高器的性能也得到了大大

29、的提高,为新一代为新一代低噪声、优质图像和高彩色还原度的低噪声、优质图像和高彩色还原度的传感器的开发铺平了道路。传感器的开发铺平了道路。v近年来，美国国家半导体公司、近年来，美国国家半导体公司、斯坦福大学实验室、贝尔实验室、斯坦福大学实验室、贝尔实验室、mivision、T、otorola等公等公司都纷纷投入这项技术的开发研究司都纷纷投入这项技术的开发研究工作。目前业界只有索尼、飞利浦、工作。目前业界只有索尼、飞利浦、柯达、松下、富士和夏普家厂商柯达、松下、富士和夏普家厂商可以批量生产，而其中最主要的供可以批量生产，而其中最主要的供商应是索尼，飞利浦和柯达。商应是索尼，飞利浦和柯达。电荷藕合器

30、件图像传感器电荷藕合器件图像传感器CCD（ChargeCoupledDevice）CCD使用一种高感光度的半导体材料制成，使用一种高感光度的半导体材料制成，上有许多光敏单元，能把光线转变成电荷。从上有许多光敏单元，能把光线转变成电荷。从而形成对应于景物的电子图像，当而形成对应于景物的电子图像，当CCD表面受表面受到光线照射时，每个感光单位会将电荷反映在到光线照射时，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。起，就构成了一幅完整的画面。然后通过模数转换器芯片转换成数字信号，然后通过模数转换器芯片转换成数字

31、信号，数字信号经过压缩以后存储在相机内部的存储数字信号经过压缩以后存储在相机内部的存储器内。器内。如果把如果把CCD解剖，你会发现解剖，你会发现CCD的结构就像的结构就像三明治一样，第一层是三明治一样，第一层是聚光镜片聚光镜片，第二层是，第二层是“分色滤色片分色滤色片”以及第三层以及第三层“感光层感光层”第一层是聚光镜片第一层是聚光镜片它是它是1980年初，由年初，由SONY领先发展出领先发展出来的技术。这是为了有效提升来的技术。这是为了有效提升CCD的总的总像素，又要确保单一像素持续缩小以维像素，又要确保单一像素持续缩小以维持持CCD的标准面积。因此，必须扩展单的标准面积。因此，必须扩展单一

32、像素的受光面积。但利用提高开口率一像素的受光面积。但利用提高开口率（采光率）来增加受光面积，反而使画（采光率）来增加受光面积，反而使画质变差了。所以，开口率只能提升到一质变差了。所以，开口率只能提升到一定的极限，否则定的极限，否则CCD将成为劣品。将成为劣品。为改善这个问题，为改善这个问题，SONY率先在每一感率先在每一感光二极管上（单一像素）装置微小镜片。光二极管上（单一像素）装置微小镜片。这个设计就像是帮这个设计就像是帮CCD戴上眼镜一样，感戴上眼镜一样，感光面积不再因为传感器的开口面积而决定，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。如此一而改由微型镜片的表面积

33、来决定。如此一来，可以同时兼顾单一像素的大小，又可来，可以同时兼顾单一像素的大小，又可在规格上提高开口率，使感光度大幅提升。在规格上提高开口率，使感光度大幅提升。第二层是第二层是“分色滤色片分色滤色片”CCD本身不能分辨色彩本身不能分辨色彩它仅仅是光电它仅仅是光电转换器转换器CCD的第二层是的第二层是“分色滤色片分色滤色片”，目，目前有两种分色方式，一是前有两种分色方式，一是RGB原色分色原色分色法，另一个则是法，另一个则是CMYK补色分色法这两补色分色法这两种方法各有优缺点。不过以产量来看，种方法各有优缺点。不过以产量来看，原色和补色原色和补色CCD的产量比例约在的产量比例约在2比比1左左右

34、。右。v我们先了解一下两种分色法的概念，我们先了解一下两种分色法的概念，RGB即即三原色三原色分色法，几乎所有人类分色法，几乎所有人类眼镜可以识别的颜色，都可以通过红、眼镜可以识别的颜色，都可以通过红、绿和蓝来组成，而绿和蓝来组成，而RGB三个字母分别三个字母分别就是就是Red,Green和和Blue，这说明，这说明RGB分色法是通过这三个通道的颜色调节而分色法是通过这三个通道的颜色调节而成。再说成。再说CMYK，这是由四个通道的颜，这是由四个通道的颜色配合而成，他们分别是色配合而成，他们分别是青青（C）、）、洋洋红红(M)、黄黄(Y)、黑黑(K)。在印刷业中，。在印刷业中，CMYK更为适用，

35、但其调节出来的颜色更为适用，但其调节出来的颜色不及不及RGB的多。的多。v原色原色CCD的优势在于画质锐利，色的优势在于画质锐利，色彩真实，但缺点则是噪声问题。因此，彩真实，但缺点则是噪声问题。因此，大家可以注意，一般采用原色大家可以注意，一般采用原色CCD的的数码相机，在数码相机，在ISO感光度上多半不会超感光度上多半不会超过过400。相对的，补色。相对的，补色CCD多了一个多了一个Y黄色滤色器，在色彩的分辨上比较仔细，黄色滤色器，在色彩的分辨上比较仔细，但却牺牲了部分影像的分辨率，而在但却牺牲了部分影像的分辨率，而在ISO值上，补色值上，补色CCD可以容忍较高的感可以容忍较高的感度，一般都

36、可设定在度，一般都可设定在800以上。以上。第三层：感光层第三层：感光层CCD的第三层是的第三层是“感光片感光片”，这层主要是负责将，这层主要是负责将穿过滤色层的光源转换成电子信号，并将信号传送穿过滤色层的光源转换成电子信号，并将信号传送到影像处理芯片，将影像还原。到影像处理芯片，将影像还原。SuperCCDHR的优点包括：的优点包括：1非常紧凑的数码相机设计非常紧凑的数码相机设计2特别高的图像分辨率特别高的图像分辨率3高质量的高质量的VGA动态影像动态影像4更高的快门速度更高的快门速度5更低的摄影噪音更低的摄影噪音6低光摄影低光摄影 SONY4colorCCD系统系统4color系统，我们可

37、以通俗的把系统，我们可以通俗的把4color理解为理解为CCD彩色虑镜结构的一彩色虑镜结构的一次重大突破。次重大突破。4color滤镜结构在原来滤镜结构在原来的的RGB三原色滤镜结构基础上添加三原色滤镜结构基础上添加了一个了一个Emerald（E），就是说在红、），就是说在红、绿、蓝的基础上增加了翡翠绿滤镜。绿、蓝的基础上增加了翡翠绿滤镜。v目前常用的显示设备大多由三原色构成，目前常用的显示设备大多由三原色构成，传统的传统的RGB色彩组成方式正是为了适应色彩组成方式正是为了适应彩色电视机和电脑显示器的颜色特性而产彩色电视机和电脑显示器的颜色特性而产生的，因此实际上与人眼的视觉特性不同，生的，因

38、此实际上与人眼的视觉特性不同，经常会出现显示的颜色与实际颜色的差异。经常会出现显示的颜色与实际颜色的差异。v而而4colorCCD得到的颜色特性非常接得到的颜色特性非常接近人眼，能够比以往的近人眼，能够比以往的CCD表现更加自然表现更加自然的颜色，特别是青绿色系和黄红色系的表的颜色，特别是青绿色系和黄红色系的表现力将大大提高。现力将大大提高。美国美国Foveon公司发表多层感色公司发表多层感色CCD技术技术X3技术技术在在Foven公司发表公司发表X3技术之前，一般技术之前，一般CCD结构是类似蜂窝状的滤色版，下面结构是类似蜂窝状的滤色版，下面垫上感光器，借以判定入射的光线是垫上感光器，借以判

39、定入射的光线是RGB三原色的哪一种。然而，蜂窝技术三原色的哪一种。然而，蜂窝技术（美国又称为马赛克技术）的（美国又称为马赛克技术）的缺点在于缺点在于：分辨率无法提高，辩色能力差以及制作分辨率无法提高，辩色能力差以及制作成本高昂。成本高昂。这些年来高端这些年来高端CCD的生产一直被日的生产一直被日本所垄断。新的本所垄断。新的X3技术，让电子科技技术，让电子科技成功的模仿成功的模仿“真实底片真实底片”的感色原理，的感色原理，依光线的吸收波长依光线的吸收波长“逐层感色逐层感色”！对！对应蜂窝技术一个画素只能感应一个颜应蜂窝技术一个画素只能感应一个颜色的缺点，色的缺点，X3的同样一个像素可以感的同样一

40、个像素可以感应应3种不同的颜色，大大提高了影像种不同的颜色，大大提高了影像的品质与色彩表现。的品质与色彩表现。现在市面上的数码相机主要有现在市面上的数码相机主要有2/3英寸、英寸、1/1.8英寸、英寸、1/2.7英寸、英寸、1/3.2英寸等英寸等。CCD/CMOS尺寸越大，感光面积越大，成像尺寸越大，感光面积越大，成像效果越好。效果越好。1/1.8英寸的英寸的300万像素相机效果通万像素相机效果通常好于常好于1/2.7英寸的英寸的400万像素相机万像素相机(后者的感后者的感光面积只有前者的光面积只有前者的55%)。而相同尺寸的。而相同尺寸的CCD/CMOS像素增加固然是件好事，但这也像素增加固

41、然是件好事，但这也会导致单个像素的感光面积缩小，有曝光不会导致单个像素的感光面积缩小，有曝光不足的可能。足的可能。但如果在增加但如果在增加CCD/CMOS像素的同时想维持像素的同时想维持现有的图像质量，就必须在至少维持单个像素面现有的图像质量，就必须在至少维持单个像素面积不减小的基础上增大积不减小的基础上增大CCD/CMOS的总面积。的总面积。目前更大尺寸目前更大尺寸CCD/CMOS加工制造比较困难，加工制造比较困难，成本也非常高。成本也非常高。因此，因此，CCD/CMOS尺寸较大的数码相机，尺寸较大的数码相机，价格也较高。感光器件的大小直接影响数码相机价格也较高。感光器件的大小直接影响数码相

42、机的体积重量。超薄、超轻的数码相机一般的体积重量。超薄、超轻的数码相机一般CCD/CMOS尺寸也小，而越专业的数码相机，尺寸也小，而越专业的数码相机，CCD/CMOS尺寸也越大。尺寸也越大。分辨率的调节分辨率的调节不管使用多高分辨率的数码相机拍摄，大不管使用多高分辨率的数码相机拍摄，大家都可以对所拍图像的分辨率进行调节，比家都可以对所拍图像的分辨率进行调节，比如一部如一部310万像素的数码相机就可以拍摄万像素的数码相机就可以拍摄310万像素、万像素、220万像素、万像素、160万像素、万像素、80万像素万像素几种分辨率的图像。大家可以在数码相机的几种分辨率的图像。大家可以在数码相机的图像质量模

43、式菜单中更改拍摄图像的分辨率。图像质量模式菜单中更改拍摄图像的分辨率。如果选择低分辨率拍摄，所拍摄的图如果选择低分辨率拍摄，所拍摄的图像可能没有更多的细节，质量也可能不像可能没有更多的细节，质量也可能不是太好，但这样可以节省更多的存储空是太好，但这样可以节省更多的存储空间。间。反之，使用高分辨率所拍摄的图像有反之，使用高分辨率所拍摄的图像有着更好的细节，但需要占据更多的存储着更好的细节，但需要占据更多的存储空间。一张容量为空间。一张容量为48MB的存储卡只能的存储卡只能存储存储5张最高分辨率的图像，但可以存张最高分辨率的图像，但可以存储多达储多达144张最低分辨率的图像。张最低分辨率的图像。数

44、模转换器数模转换器 A/D转换器又叫做转换器又叫做ADC（AnalogDigitalConverter），即），即模拟数字转换器模拟数字转换器。它把感光元件。它把感光元件捕获生成的模拟电信号转化成数字信号的器件捕获生成的模拟电信号转化成数字信号的器件。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对转换速度要求很高，当然高速芯片的价格也相应较高。应较高

45、。集成了集成了ADC。由于具有数字化传输由于具有数字化传输接口接口,不需要专门的不需要专门的ADC转换器。转换器。微处理器微处理器数码相机要实现数码相机要实现测光、运算、曝光、闪光测光、运算、曝光、闪光控制、拍摄逻辑控制以及图像的压缩处理控制、拍摄逻辑控制以及图像的压缩处理等操等操作必须有一套完整的控制体系。数码相机通过作必须有一套完整的控制体系。数码相机通过MPU（MicroprocessorUnit）实现对各个操作）实现对各个操作的统一协调和控制。的统一协调和控制。MPU通过对通过对CCD感光强感光强弱程度的分析，调节光圈和快门，又通过机械弱程度的分析，调节光圈和快门，又通过机械或电子控制

46、调节曝光。或电子控制调节曝光。现在的趋势是把现在的趋势是把“影像处理器影像处理器”单独作为一个单独作为一个方展方向，分裂出来排列在主电路板上了方展方向，分裂出来排列在主电路板上了 数码相机的内置结构示意图数码相机的内置结构示意图存存储储设设备备根据存储方式分类根据存储方式分类一是数字照相机中本身可装置存储媒体一是数字照相机中本身可装置存储媒体,另一是另一是数字照相机中没有让数字影像安营数字照相机中没有让数字影像安营扎寨的存储媒体扎寨的存储媒体,拍摄后只能将信息存入拍摄后只能将信息存入计算机中。后一种形式的数字照相机计算机中。后一种形式的数字照相机,叫叫联机型数字照相机联机型数字照相机,即只有与

47、计算机连接即只有与计算机连接才能拍摄才能拍摄,将大型照相机或中型照相机装将大型照相机或中型照相机装上数字后背而成的数字照相机上数字后背而成的数字照相机,往往为联往往为联机型的。机型的。本身可装置存储媒体的数字照相本身可装置存储媒体的数字照相机机,其存储媒体又按是否能方便其存储媒体又按是否能方便地从数字照相机中取出或置入地从数字照相机中取出或置入,分为分为内置固化式存储媒体和可移内置固化式存储媒体和可移动式存储媒体动式存储媒体两类。两类。内置固化式存储媒体内置固化式存储媒体是与数字照相机固化是与数字照相机固化在一起，即数字照相机在生产组装时，就将存在一起，即数字照相机在生产组装时，就将存储媒体安

48、装固定在数字照相机内。储媒体安装固定在数字照相机内。使用内置固化式存储媒体的数字照相机，最使用内置固化式存储媒体的数字照相机，最大大优点是有了数字照相机就可拍摄，而不需要优点是有了数字照相机就可拍摄，而不需要另配存储媒体另配存储媒体，不足不足是当内置固化式存储媒体是当内置固化式存储媒体存储满后，必须输入计算机存储满后，必须输入计算机释放释放出数字照相机出数字照相机内置固化式存储媒体的内置固化式存储媒体的存储空间存储空间，或或将已拍摄将已拍摄影像删除影像删除掉，才能再拍摄。掉，才能再拍摄。此外，内置固化式存储媒体的此外，内置固化式存储媒体的存储容量有限，单纯用内置固化存储容量有限，单纯用内置固化

49、式存储媒体存储数字影像文件的式存储媒体存储数字影像文件的数字照相机，不能连续大量摄取，数字照相机，不能连续大量摄取，尤其是高像素的数字照相机更是尤其是高像素的数字照相机更是如此。如此。可移动式存储媒体可移动式存储媒体是随时可装入数字照相机是随时可装入数字照相机,并可方便地从数字照相机中取出的存储媒体。并可方便地从数字照相机中取出的存储媒体。可移动式存储媒体的优点可移动式存储媒体的优点：存储满后可随时从数字照相机取出存储满后可随时从数字照相机取出,在数字在数字照相机上装上同类存储媒体后又可继续拍摄。照相机上装上同类存储媒体后又可继续拍摄。只要备有多个可移动式存储媒体只要备有多个可移动式存储媒体,

50、数字照相数字照相机就可以连续地进行大量拍摄。机就可以连续地进行大量拍摄。未来的发展趋势未来的发展趋势,是所有数字照相机都使用是所有数字照相机都使用可移动式存储媒体。可移动式存储媒体。常见的存储卡简介CF(CompactFlash)卡卡是存储卡市场的元老是存储卡市场的元老，最早，最早由由Sandisk公公司于司于1994年推出第一套标准年推出第一套标准，如今，以发起，如今，以发起者者Sandisk及柯达、佳能、尼康、奥林巴斯及柯达、佳能、尼康、奥林巴斯等影像巨头为核心组成的等影像巨头为核心组成的CF卡标准组织现卡标准组织现有成员约有成员约250家，涵盖了几乎所有数码相机家，涵盖了几乎所有数码相机