老狼讲习所(16)——课时三:DC的成像原理及结构

摄友部落

一、数码相机的成像原理

数码相机将拍摄记录的景物光信号转换为电信号,再通过“模/数”转换芯片将电信号转换成数字信号,并存储在各式存储器(也就是内存卡)中。

16-d13-1-1.jpg
数码相机工作流程及成像原理

数码相机内部,在焦平面的位置,有一片称为影像传感器的半导体光敏器件(即CCD或CMOS芯片),它取代感光胶片记录景物的影像。

数码相机的基本结构和外观、以及拍摄方法等与传统胶片相机基本相同,只是成像原理,影像的存储,以及后期处理等与传统银盐胶片摄影有明显区别。

16-d13-1-3.jpg
数码相机的感光器件——CCD

二、数码相机的主要特点

数码相机与传统照相机相比,有以下几方面的特点:

1.数码相机所摄图像信息可随时输入计算机显示、保存,也方便用电脑后期加工。它的输出方式比传统摄影更丰富——不仅可以输出银盐照片,还可以用打印机打印成照片;也可以在电脑或电视屏幕上显示,或通过互联网远距离传输。

2.记录影像的载体──存储卡只需一次购买,以后便可反复使用。

3.所拍影像可立即在数码相机的液晶显示屏上显示,如果不满意可立即删除也可重新补拍(老狼插嘴:这也是数码相机的最大魅力)。

4.有些数码相机还附带了录音和录像的功能。

三、数码相机的主要类型

数码相机根据拍摄的图像质量,基本结构和综合摄影性能上的差异,可分为普及机型(又称业余机型)、准专业机型和专业机型。数码相机的分类方法与普通胶片照相机基本相同。如:普及机型数码相机是那些功能不多的袖珍型、卡片型的小DC,类似于傻瓜照相机;准专业型数码相机,结构与傻瓜相机类似,但在外观与性能上都接近于135单反照相机(如索尼F828);专业数码相机的外形与功能则类似于专业级135单反相机和120单反相机(如佳能EOS D系列)。

四、数码相机的结构

数码相机的基本结构包括镜头、机身、感光器件、模数转换芯片、存储卡和液晶显示器等。

下面以普及型数码相机为例,简要介绍数码相机的基本结构。

16-d13-1-4.jpg
数码相机的基本原理和结构

普及型数码相机结构紧凑,小巧轻便,平视取景,外观和结构与普通的全自动傻瓜照相机很相似。由于所用CCD都很小,又无需卷片机构和装胶卷的暗盒仓等,这使普及型数码相机的外观和机型设计具有较大的灵活性,因而我们可看到不同厂家设计的普及型数码相机在外形、大小重量和厚薄上都差异很大,可谓五花八门,形态各异。

普及型数码相机的镜头都固定在照相机上,不能拆卸,其CCD的像数数量(图像分辨率)从两年前的200万主流像素,发展到现在的500万主流像素,已经完全能满足14英寸以下照片的输出。在像素不断增加的同时,数码相机的价格也从两年前的六七千元降到了目前的二三千元。

目前,数码相机虽然分辨率不断刷新记录,但只是像素数量增加,而感光器件CCD的面积并没有增加。盲目在固定面积的CCD上增加像素,不仅不能提高图像质量,反会降低图像质量。

因此,目前普及型数码相机的分辨率基本上发展到了顶峰,而且家用数码相机也不需要放大大尺寸照片,因此,数码相机今后的发展方向是扩展CCD的面积,提高单个像素的质量(如:增加单个像素的面积和间距,提高色位数和感光度,降低噪讯干扰等)。

16-d13-1-6.jpg
一台数码相机实物横剖面图,红图中那个绿色小平板就是CCD