數(shù)碼相機的性能及原理培訓(xùn)講義

1、數(shù)碼相機的性能及原理 培訓(xùn)講義 作成:三部生產(chǎn)技術(shù)課第一部分、概述第二部分、專業(yè)術(shù)語名詞解釋第三部分、數(shù)碼相機的原理第四部分、數(shù)碼相機的功能與性能第五部分、數(shù)碼相機的技術(shù)指標(biāo)第一部分 隨著信息化，數(shù)字化時代的到來，數(shù)字化產(chǎn)品琳瑯滿目，數(shù)碼相機就是其中一種。數(shù)碼相機是傳統(tǒng)相機向電子化發(fā)展的一個高新產(chǎn)品，它用光電傳感器和存儲媒體代替了傳統(tǒng)的銀鹽感光材料，并可以與計算機、顯示器及網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系起來發(fā)揮很大的作用，可以隨時在電視機上顯示，可以打印出來可以在電腦上任意處理，可以制成光盤專輯，可以通過E-mail發(fā)給朋友，可以保存在上的影集里!第二部分專業(yè)術(shù)語名詞解釋 DSC：數(shù)碼相機的英文縮寫,是用光電傳感器

2、,并輸出一個可以被記錄 儲存的表示光學(xué)影像的數(shù)字照相機. PIXEL：像素,光電傳感器上能單獨感光的最小的物理單元. CCD：電荷耦合器件,是一種光電傳感器. ISO：國際標(biāo)準(zhǔn)化組織,表示感光靈敏度的一種方法.LCD:液晶顯示屏 WB(白平衡):為了在不同的光源(晴天,陰天,熒光燈,鎢絲燈等)條件下能獲得合適的彩色再現(xiàn),數(shù)碼相機所具有的一種調(diào)節(jié)功能. RESOLUTION:分辨率,表示相機分辨圖像細(xì)節(jié)的能力.第三部分原理方框圖：信號放大A/D轉(zhuǎn)換數(shù)字信號,圖像處理LCD快門控制總控制電路輸出接口直流/交流適配器調(diào)壓穩(wěn)壓電源存儲卡 USBAVSDACDC鏡頭鏡頭快門快門CCDCCD工作原理1：

3、當(dāng)打開數(shù)字相機的電源開關(guān)總控制電路主控程序芯片，首先開始檢查相機的各個部件是否處于可工作狀態(tài)，如果有一個部分出現(xiàn)故障，那么Lcd液晶屏上就會出一個警告信息（如Lens Error ) ，并使相機停止工作，如果一切正常那么相機就處于準(zhǔn)備好的狀態(tài)。 當(dāng)對準(zhǔn)被拍攝目標(biāo)并把快門按下一半時，數(shù)碼相機的自動對焦與測光系統(tǒng)被啟動，一個8位的主控程序芯片就開始工作，它通過計算確立對焦距離快門的速度及光圈的大小。工作原理2 按下快門，光學(xué)鏡頭將要拍攝的畫面、清晰聚焦到攝像器件CCD或CMOS上，光電轉(zhuǎn)換器件將投射來的景物光信號捕捉住，并以紅、綠、藍3像素存儲，就是把這些像素一束束地從CCD以串行的方式送到相機內(nèi)

4、部的緩沖存儲區(qū)，這中間經(jīng)過了很多部件的處理，如進行A/D轉(zhuǎn)換,白平衡及色彩校正,以及轉(zhuǎn)化為電腦能識別的的離散數(shù)字信號。工作原理3 一束束的光到達緩沖存儲區(qū)后,再合成在一起形成一幅完整的數(shù)字圖像,至此圖像的處理過程并沒有結(jié)束,它離開緩沖區(qū)時圖像還要被子壓縮,壓縮的程度根據(jù)拍攝前選定的拍攝模式而定,圖像壓縮后,主控程序芯片發(fā)出一個信息,把壓縮的圖像再轉(zhuǎn)移到存儲卡中存儲,只有到這一步照片的拍攝才算完成。第四部分 數(shù)碼相機的基本功能 一、數(shù)碼相機的基本功能 （1）聚焦功能 所有的數(shù)碼相機的鏡頭都是由透鏡組成，聚焦功能就是用以高速物距像距，使拍攝景物在數(shù)碼相機感光芯片上成清晰的像。 （2）測光曝光功能

5、此功能傳統(tǒng)數(shù)碼相機都有適用，曝光控制是最基本也是最重要的技術(shù)，所有數(shù)碼相機都有測光裝置和曝光控制機構(gòu)。 （3）變焦功能 變焦是所有采用變焦鏡頭的數(shù)碼相機的一項基本功能。 變焦鏡頭的變焦方式有手動和自動兩種： 手動變焦：用于轉(zhuǎn)動變焦環(huán)或推拉鏡頭。 電動變焦：用于輕便數(shù)碼相機，借用電動變焦鈕控制，多為橋頭式，兩端分別標(biāo)T（TELE）W（WIDE）。 （4）微距拍攝功能 微距拍攝功能是指可在近距離內(nèi)拍攝或以較高的倍率拍攝。（5）特殊功能 11. 白平衡調(diào)整功能 2. 聲音記錄功能3. 影像刪除功能4. 相冊功能5. 播放功能6. 播放顯現(xiàn)功能7. 影像輸出功能(5)特殊功能21. 全景功能2. 影像

6、質(zhì)量選擇功能3. 影像 回存功能4. 數(shù)字變焦5. 攝像功能6. 閃光控制第五部分技術(shù)指標(biāo)影響成像的質(zhì)量的性能指標(biāo)：（一）成像芯片像素水平成像芯片像素水平是數(shù)碼相機最重要的性能指標(biāo)之一，通常用像素表示，我們平時所說的“300萬像素數(shù)碼相機”“400萬像素數(shù)碼相機”就是指的成像芯片像素量或像素水平而言。（1）CCD芯片分辯率是指拍攝分辯率所具有的CCD像素“拍攝圖像分辯率”又稱“拍攝分辯率”是指實際參與成像的CCD像素。在同樣的最大拍攝圖像的分辯率下，CCD的分辯率越大越好。（二）數(shù)字相機分辯率 數(shù)字相機的分辯率目前主要有兩種表達方式：（1）使用圖像絕對像素數(shù)即最大拍攝分辯率來衡量，又稱為拍攝圖

7、像分辯率，單位為每時英寸（2。54CM）點數(shù)DPI（DOTS PER IMCH）如1200*800D 在X（水平）方向有1200像素，在Y（垂直）方向上有800萬像素。（2）用成像芯片像素總是即成像芯片像素水平來表示。如：數(shù)字相機分辯率為200萬像素，就是指它的成像芯片總像素在200萬個數(shù)量級上。CCD像素水平拍攝圖像分辯率2301800*1200（216萬）2111600*1200（211萬）2301760*1168（230萬）（三）成像芯片大小 對于成像芯片的大小，以往人們很少關(guān)心現(xiàn)在隨著數(shù)碼相機像素水平的不斷提高，成像芯片的大小這一指標(biāo)顯得越發(fā)重要。 現(xiàn)在1MM長度上的CCD可以制作20

8、0多個像元，像元的大小已小到幾MM，在芯片像元數(shù)一定 的情況下，CCD芯片成像區(qū)域越小，要求鏡頭的分辯率越高，由于CCD芯片制作成本隨尺寸呈幾何級上升，通常檔次越低的數(shù)碼相機所用CCD芯片的尺寸越小。CCD芯片標(biāo)準(zhǔn)尺寸CCD芯片成像區(qū)大小1/5英寸2.4mm*1.8mm左右1/4英寸3.6mm*2.4mm左右1/3英寸4.8mm*3.6mm左右1/2英寸6.4mm*4.8mm左右2/3英寸8.8mm*6.6mm左右（四）光學(xué)鏡頭 鏡頭和濾光片的質(zhì)量對分辯率也有很大的影響變焦鏡頭（五）白平衡控制 白平衡控制是通過圖像調(diào)整，使在各種光線條件下拍攝出的照片色彩和人眼所看到的景物色彩完全相同，簡單地說

9、白平衡（WB）無論環(huán)境光線如何仍然把“白定義為”白“的一種功能?？煞譃槭謩雍妥詣右远喾N模式控制白平衡。（六）相當(dāng)感光度（ISO） 感光度一般用ISO值表示，就是衡量膠卷需要多少光線才能準(zhǔn)確曝光的數(shù)值，以理論上來講，數(shù)碼相機感光度越高，拍攝的效果就會越好，但由于CCD制造工藝的限制，高等效的感光度會降低信噪比，影響圖像質(zhì)量，一般感光度ISO100左右。（七）曝光模式和曝光補償數(shù)碼相機曝光模式分為手控曝光（ME）和自動曝光（AE）兩種。a. 手控制曝光模式（MANUD EXPOSURE）：每次拍攝時都需手動完成光圈和快門速度的調(diào)節(jié)。b. 自動曝光模式（AUTOMATIC EXPOSURE）：包括多種形式：常見的有光圈優(yōu)先AE式、快門速度優(yōu)先AE式、程式AE式、閃光AE式、深度優(yōu)先AE式。 閃光AE式：由相機TTL閃光直接測光并控制閃光AE的模式。 深度優(yōu)先AE式：由攝影者控制被攝影物的景深，由相機自動給出適當(dāng)曝光量的新穎曝光模式。 曝光補償： 為了讓拍攝者對相機測光所確定的曝光量進行修正調(diào)整。補償曝光的數(shù)字以級數(shù)為（EV）。八、光圈范圍及快門速度 （一）光圈是光線通過鏡頭的口徑，口徑越大，在單位時間內(nèi)所能投射的光線越多，快門