數位相機的工作原理

2020-11-21 中國科學技術館

  數位相機也被稱為數字相機。數位相機可以說是更廣義的電子影像處理技術中的一類,其光學成像系統和常規的照相機並無差別,然而影像記錄的方式卻完全不同。常規相機使用的是化學光感材料,而數位相機使用的是一組光電耦合器件(CCD)。

  由於CCD輸出的是模擬信號,因此需要使用一個ADC(模數轉換器)器件來進行數位化處理。再通過MPU(微處理器)讀出CCD的數據信息,對數位訊號進行壓縮轉化和相應的處理,再轉換成特定的圖像格式。最後,圖像以文件的形式被存儲在存儲器中,這就是數位相機的成像原理。

  由於CCD結構與性能不同,數位相機捕捉影像的速度也是不同的,因此數位相機又可以分為用於靜物拍攝和用於動態拍攝兩大類。

 

  相機的成像原理與它的結構是密不可分的,數位相機的結構主要分為以下幾個部分。

  一、鏡頭

  數位相機鏡頭和普通相機的鏡頭一樣,同樣也有變焦鏡頭、定焦鏡頭等的分類,主要的參數性能指標由焦距、視場角、相對口徑、解析度、畸變率等決定。

  二、圖像傳感器

  目前廣泛被使用的圖像傳感器是CCD、超級CCD和互補性氧化金屬半導體圖像傳感器。

  三、MPU (微處理器)

  數位相機通過MPU實現對各個操作的統一協調和控制。

  鏡頭是數位相機的「眼睛」,良好的鏡頭能夠保障拍攝畫面的對比度和保真度。所以要小心呵護數位相機的鏡頭,定期進行鏡頭清理,讓其保持最佳的性能狀態。在清潔數位相機時,最好使用正規的清潔工具,如高壓氣罐、鹿皮、清潔棒、毛刷等。不過在清潔過程很容易不小心破壞感光元件,所以清潔工作最好交給專業人士來處理。

 

  本文由石家莊藁城區興安鎮中學高級教師崔會欣進行科學性把關。

本文來自:新華網

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[責任編輯:邱馨嬋]

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