数码相机基础知识课件

一、数码相机基本构造及原理二、数码相机与传统相机之比较三、数码相机特性简介四、数码相机发展趋势一、数码相机基本构造及原理LCD观景器操作部电池存储器数据接口闪光灯芯片组CCD镜头DC数码相机基本构造镜筒镜筒闪光灯操作部光学取景器LCD微距回放删除变焦功能切换亮度调节目前2G的存储器价格大约在35块左右移动存储器电池数据传输接口芯片组数码相机工作原理A/DMPU内存LCDPC卡接口镜头CCD模/数转换微处理器内置存储器液晶显示器可移动存储器接口这样，我们就得到了对应于拍摄景物的电子图像，但是它还不能马上被送去计算机处理，还需要按照计算机的要求进行从模拟信号到数字信号的转换，ADC（模数转换器）器件用来执行这项工作。接下来MPU（微处理器）对数字信号进行压缩并转化为特定的图像格式，例如JPEG格式。最后，图像文件被存储在内置存储器中。至此，数码相机的主要工作已经完成，剩下要做的是通过LCD（液晶显示器）查看拍摄到的照片。有一些数码相机为扩大存储容量而使用可移动存储器，如PC卡或者软盘。此外，还提供了连接到计算机和电视机的接口。(CMOS)二、数码相机与传统相机比较数码V.S传统七大区别1、成像原理不同2、使用方便程度不同3、后期加工方式不同4、传输速度不同5、像素质量不同6、性能价格比不同7、耗电量不同七大区别1、成像原理不同2、使用方便程度不同后期加工方式不同传输速度不同5、像素质量不同6、性能价格比不同7、耗电量不同数码相机的感光，是通过CCD或CMOS感光元件感光的，由0和1二进制的数字构成图像，而光学相机是通过胶片上的化学物质感光的。七大区别1、成像原理不同2、使用方便程度不同3、后期加工方式不同传输速度不同5、像素质量不同6、性能价格比不同7、耗电量不同数码相机使用方便，所摄所见，省去了后期冲洗，而光学相机拍摄完毕，必须通过化学工艺的冲洗才能见到结果；七大区别1、成像原理不同2、使用方便程度不同3、后期加工方式不同4、传输速度不同像素质量不同性能价格比不同7、耗电量不同数码相机是数字化的反映，可以进入电脑，后期制作方便，在画面上可任意删改、增添、修正、合成，对于光学相机这很难，可修正的范围狭窄、手段单一且难以准确控制；七大区别1、成像原理不同2、使用方便程度不同3、后期加工方式不同4、传输速度不同5、像素质量不同性能价格比不同耗电量不同数码相机可与计算机连接，并通过卫星传输或网络传输，快速地传输到各类媒体上，而光学相机由于后期制作的复杂、程序环节较多难以在传输速度上与数码相机相比；七大区别1、成像原理不同使用方便程度不同后期加工方式不同4、传输速度不同5、像素质量不同6、性能价格比不同7、耗电量不同数码相机就流行机型而言像素较低，一般在700万-1000万像素之间，而光学相机仅普通135的就有1200万像素，120专业相机可达6400万像素；七大区别1、成像原理不同2、使用方便程度不同后期加工方式不同传输速度不同5、像素质量不同6、性能价格比不同7、耗电量不同由于是高新技术、研究发展阶段，数码相机价格较高，打印成本也高，而光学相机已有一百多年的历史，技术成熟，价格便宜，冲洗费用低，买一台高像素数码相机的钱，完全可以买一套象样的高级业余型的光学相机；七大区别1、成像原理不同2、使用方便程度不同3、后期加工方式不同传输速度不同像素质量不同6、性能价格比不同7、耗电量不同数码相机耗电量大，任何一个操作都离不开电池，而光学相机基本不用电，就是自动调焦、自动变焦、自动曝光、自动卷片型的耗电量也不大。三、数码相机特性简介1、CCD（ChargeCoupledDevice）光电荷耦合器件CCD是一种感光半导体元件，它代替了传统相机中胶卷的位置，它的功能是把光信号转换为电信号。CCD线性Linear扫描Interline全像Full-Frame全传Frame-Transfer超级SUPERCCD分类CCD的三层结构：上：聚光镜片中：彩色滤镜阵列下：感应电路聚光镜片彩色滤镜阵列感应电路CCD像素一般彩色CCD的感光单元及滤色镜的排列是矩形的，在进行信号处理时，由相邻四点计算出一个数值，作为一个像素记录下来CCD像素数值为数码相机等级的关键标准之一。像素越多，拍摄画像的解像度就高CCD尺寸1、CCD的尺寸用对角线长度表示。比较常见的有：1/3.2“、1/3”、1/2.7“、1/2”、1/1.8“、2/3”等2、对应于“勾股定律”1”(英吋)=长12.8mmX宽9.6mm=对角线16mm1/2”=16mmx1/2=8mm1/1.8”=16mmx1/1.8=9mm3、在像素数一样的情况下，CCD尺寸越大单位像素就越大。这样，单位像素可以收集更多的光线，因此，理论上可以说有利于提高画质。CCDISO感光能力（数码相机ISO）2、数位相机最大的ISO值主要是取决於最低的可接受的信噪比（S/N）噪点：CCD由于受到周边电路和本身像素间的光电磁干扰，而在不工作时仍可感应到的电流信号，显示出来表现为杂点。1、胶片的ISO按照胶片对光的化学反应速度可分为：ISO100、ISO200、ISO400传统相机主要通过对胶卷盒上的DX编码来确认其感光度胶卷感光度识别ISO数值越大，感光度就越高，感光速度就越快，颗粒也会越大，照片就显得越粗糙。常见胶卷感度ISO25,ISO100,ISO400,ISO800,ISO1600胶卷室的DX接片用与识别胶卷感度;DX编码:001~1113、因CCD单位像素的面积太小入射光强减弱,所以目前提高ISO有下列三种方法①对感光区电子信号放大增益进行加大②在影像信号读取时将CCD存储的原始影像信号相加可相对提升感光度缺点:成像相关的像素数会成倍缩减;为了保证成像尺寸,原本的影像信息会被扩大，噪点信息也相应放大③采用把数个像素点当成1个像素点来进行感光的方式，从而提高感光速度缺点:因为减少了感光像素，所以只有进行像素插值才能得到完整的影像,且噪点也较严重.缺点:噪点信息也被相应放大2、LCD(LiquidCrystalDisplay液晶显示器)利用液晶的光电效应，藉由外部的电压控制，再通过液晶分子的折射特性，以及对光线的旋转能力来获得明暗效果，进而达到显像的目的。LCD静态驱动单纯矩阵驱动主动矩阵驱动扭转向列型(TN)超扭转向列型(STN)薄膜式电晶体型(TFT)LCD分类当玻璃基板没有加电时，光线透过偏光板跟着液晶做90度扭转，通过下方偏光板，液晶面板显示白色当玻璃基板加电时，液晶分子产生配列变化，光线通过液晶分子空隙维持原方向，被下方偏光板遮蔽，光线被吸收无法透出，液晶面板显示黑色玻璃基板1.TN-LCD●单纯的TN显示器本身只有明暗两种显示（或黑白），无法产生色彩的变化。●TNLCD无法显示较多的画素，且画面的对比小，反应速度慢，视角小。●在TFT中包含由红、绿、蓝组成的滤色片，这三个滤光片对应一个像素LCD(TFT)像素15.1吋的液晶(分辨率为1024x768),也就具有1024x768个像素点3、数码相机的等效焦距普通135相机的标准镜头●对135相机而言，其感光面尺寸为36×24mm，对角线长度为43mm。因此43mm左右焦距的镜头就是标准镜头，习惯上取50mm左右的镜头为标准镜头。●标准镜头是指焦距大约等于感光面（底片，CCD或CMOS）的对角线长度的镜头，其拍摄对象的视角和人眼的视角（不能把人眼的余光也考虑进去）非常相近●焦距小于标准镜头的称广角镜头，而大于标准镜头的称远摄镜头数码相机镜头的焦距●数码相机由于其感光面（CCD或CMOS）的尺寸是随相机不同而不同，仅以相机镜头的真实焦距是难以比较不同相机的拍摄范围的，而135相机的感光面是固定不变的。，所以都换算到等价的135相机的镜头焦距，然后才进行比较●与135相机的感光面的长宽比例相同为3：2的专业数码相机的焦距换算f43..27=f1d1依据是两者的对角线视角必须相等d1：数码相机感光面对角线的长度（单位：mm）f：等效的镜头焦距（单位：mm）f1：数码相机镜头的真实焦距（单位：mm)1、对角线视角相等的换算法：●感光面尺寸的长宽比例为4：3的消费型数码相机焦距换算f43.27=f1d12、感光面的水平线视角（过感光面中点的水平线的两个端点和镜头中心点的连线所成的角）相等的换算法：f45=f1d1●E5200资料CCD1/1.8吋扫描CCD镜筒f=7.8~23.4mm(35mm换算38mm~114mm)F2.8~4.9E5200相关计算●计算CCD对角线(d1)=1/1.8x16=8.89mm镜筒f43.27=f1d1=43.27X7.88.89=37.96mm4、数码相机的变焦分类数码相机变焦光学变焦数码变焦光学变焦的放大倍率，是利用光学变焦使所拍摄图象整体放大，所以分辨率与画质不会变化光学变焦数码变焦只是简单地将CCD所拍摄的图象加以剪切，运用相机内部操作系统的相应程序将被摄体再做局部放大，以插补的方式仿真出光学变焦的效果。数码变焦5、A/D转换器即模拟数字转换器，它是将模拟电信号转换为数字电信号的器件。A/D转换器的主要指标1、转换速度2、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应较高。量化精度是指可以将模拟信号分成多少个等级。A/D转换器将每一个像素的亮度或色彩值量化为若干个等级，这个等级在数码相机中叫做色彩深度。6、数码相机的白平衡(WhiteBalance)色温不同光的色调是用色温来描述的，单位是开尔文（K）。当物体被电灯或太阳加热到一定的温度时，就会发出一定的光线，此光线不仅含有亮度的成份，更含有颜色的成份，而色温越高，蓝色的成份越多，图像就会偏蓝；相反，色温越低，红色的成份就越多，图像就会偏红。因此，如果照射物体的光线发生了变化，那末其反映出的色彩也会发生了变化。光源色温（K）蜡烛2000钨丝灯2500-3200碳棒灯4000-5500荧光灯4500-6500日光（平均）5400有云天气下的日光6500-7000晴天日光12000-18000白平衡(WhiteBalance)1、人眼会对不同色温下的颜色的反应进行修正，而CCD却没有这个功能。原色图拍摄图例：高色温时，数码相机没有正确进行白平衡时拍到的结果2、数码相机的白平衡控制白平衡控制：就是通过数码相机内部的软件程序对图像调整，白平衡会按目前画像中图像特质，立即调整整个图像红绿蓝三色的强度，以修正外部光线所造成的误差，使在各种光线条件下拍摄出的照片色彩和人眼所看到的景物色彩完全相同。●数码相机的白平衡调节就相当于传统相机里不同胶卷或不同滤色镜的选用，它们的本质都是对色温的控制和校正，不同的是数码相机要程序化的选择，而传统摄影中更多人为因素。●制造数码相机时，要建立一个各颜色比例的基准。每一次拍照相机都必须确定白光（即包含各种色光的全色光）情况，这就是为什么数码相机拍摄时会比传统相机慢一拍的原因之一，而传统相机交由胶卷去处理。●白平衡与周围光线密切相关，因而，启动白平衡功能时闪光灯的使用就要受到限制，否则环境光的变化会使得白平衡失效或干扰正常的白平衡。3、数码相机的白平衡调节模式①自动白平衡②钨光白平衡③荧光白平衡④阳光、多云、阴暗或室外白平衡⑤手动调节白平衡●用手动调节白平衡用户需要给相机指出白平衡的基准点，即在画面中哪一个“白色”物体作为白点可以利用白平衡的纠色原理来产生独特的光色效果，看色彩图，相对的颜色称为补色。白平衡通过利用补色来纠正色差，实际可以利用这个特点。即利用黄色的自定义白平衡产生蓝色光，淡蓝色自定义白平衡产生暖调的橙红色光，下面是一些例子。实例1：用蓝衬衣产生橙红光暖调效果实例2：用吉他面（橘黄）产生青色冷调效果7、数码相机的存储介质●数码相机的存储介质有两种内存可以交换的储存卡●可交换的储存卡索尼ST记忆棒SM卡CF卡SD卡xD-PictureCard8、测距系统(AF)AF(AutoFocus):跟椐景物距离，调整相机焦