数码相机的结构及工作原理课件.ppt

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1、数码相机的结构及工作原理dws主讲:黄伟洪10/7/20211介绍无论是数码照相机还是光学相机，都可拍摄静止图像（照片）。虽然两者在结构上有一定的分别，但基本的原理却是相通的。在拍摄照片的时候，都是先把相机对住被拍摄物，然後决定拍摄的范围，调校焦距，通过快门速度及缩小光圈来调节曝光量，最後按下快门进行拍摄。10/7/20212镜头部分镜头镜片组机构光圈快门机构电子控制线路10/7/20213相机的构成数码相机与光学相机从结构上来说有很多相似的地方，都由两部分组成：一、镜头部分二、相机部分10/7/20214镜头部分镜片组机构光圈快门机构电子控制线路镜片组单元自动

2、对焦单元电动变焦单元光圈单元快门单元功能控制单元信息接口单元电源接口单元10/7/20215何谓OpticalZoom和DigitalZoom（光学变焦和数码变焦）光学变焦是指相机通过改变光学镜头中镜片组的相对位置来达到放大倍数，因此光学变焦的画质是最好的，目前数码相机最大的光学倍数约为10倍，但是一般机种都在2～6倍之间。一台拥有光学10倍变焦的数码相机已经约和一支400mm照相机望远镜头倍数相当了。而数码变焦实际上是一种将所拍到的画面局部放大的结果。试想若是把一张3x5的照片放大50倍，那画面的画质一定会变粗糙，而且放的愈大愈粗糙。但在拍摄远景时可根据实际情

3、况选取距离及清晰度的最佳点.10/7/20216典型的焦距概念对于相机而言，焦距在16mm—28mm为超广角，28mm—50mm为广角，50mm—100mm为中焦，100mm—400mm为长焦。16mm28mm35mm50mm100mm135mm200mm400mm广角中焦长焦10/7/20217SONYDSC-P939mm10/7/20218SONYDSC-P9117mm10/7/20219SONYDSC-P9234mm10/7/202110光圈与快门的概念光圈是相机镜头中的可以改变中间孔径大小的机械装置，它有两种基本用途：一是帮助获得正确投影；二是通过缩小或

4、放大光圈以调节镜头通光量的多少，来控制感光材料的曝光量。光圈大小会对通光量、景深、清晰度、镜头眩光以及反差等造成影响，其单位通常用小写的“f表示。10/7/202111光圈与快门的概念快门是控制胶片曝光时间长短的一种机械或电子装置，通常快门装置都设计在机身或者镜头内。一般情况下，手持相机拍摄时，为了保证图片的清晰度，采用的快门速度不能低于镜头焦距的倒数，这个数值可称为“安全快门”。10/7/202112光圈值（f）光圈孔径光圈、快门的标注方式标示数值越大，光圈孔径越小、景深越大1.44.52.85.68.016标示数值越大，快门速度越快1’1/81/21/301

5、/1251/2000快门速度快门速度（S）10/7/202113注意事项这里需要指出的是拍摄运动的物体时如果快门速度低于1/125秒，运动的物体在胶片或CCD传感器的不同部位成像，所拍摄出来的照片效果可能不清晰，而当快门速度很快时，运动的物体在胶片上的成像还没有明显移动而曝光过程已经完成，照片效果就比较清晰，这样就相当于将运动的物体凝固在了画面上，所以大家在拍摄运动的物体时尽量选择较快的快门速度，然后调节光圈大小进行正确曝光，如果你想让运动的物体在胶片上留下运动轨迹来增强动感，还是可以选择比较慢的快门速度。10/7/202114相机部分的组成及分工图像处理系统程

6、序曝光系统按测光值给出不同的曝光组合并控制光圈、快门进行曝光，方式有程序曝光、光圈优先、快门优先、全手动等控制CCD感光并对图像讯号进行采样、处理，将处理好的图像文件存入记忆棒。AF系统控制镜头的自动对焦，有主动式对焦和被动式对焦两种工作方式功能控制系统控制相机的各项功能操作，比如电动变焦、快门控制、菜单选择、液晶屏切换、内光灯控制等10/7/202115CCD（ChargeCoupledDevice，电荷耦合器）是摄像机、数码相机的心脏，负责捕捉影像的重要工作。它最初是为摄像机设计的，随着技术的不断进步，其分辨率逐步提高，色彩还原日渐逼真，已经可以胜任高分辨率

7、的静态图像拍摄了。尽管目前CCD已经能做到500万甚至更高的分辨率，但这并不意味着每个像素都能捕捉任何一种色彩。实际上，CCD本身是不能分辨色彩的-----它是“黑白”传感器。所以，在实际应用时需要加上彩色滤镜阵列（CFA，ColorFilterArray），一般就是给CCD器件表面的滤镜层涂上不同的颜色。CCD概念10/7/202116CCD的构造A---分光棱镜B---RGB滤色涂层C---CCD感应器CCD上感光元件的表面具有储存电荷的能力，并以矩阵的方式排列。当其表面感受到光线时，会将电荷反应在元件上，整个CCD上的所有感光元件所产生的讯号，经由运算电路

8、进行处理后，就构成了一个