第三部分?jǐn)?shù)字相機(jī)教學(xué)課件

第三章數(shù)字相機(jī)本章基本內(nèi)容：第二節(jié)數(shù)字相機(jī)的結(jié)構(gòu)原理第三節(jié)數(shù)字照相機(jī)的分類

第四節(jié)數(shù)字照相機(jī)的性能第六節(jié)數(shù)字照相機(jī)的維護(hù)與維修第一節(jié)數(shù)字相機(jī)的優(yōu)勢(shì)第五節(jié)數(shù)字照相機(jī)的附件

牛牛文庫文檔分享第三章數(shù)字相機(jī)本章基本內(nèi)容：第二節(jié)數(shù)字相機(jī)的結(jié)構(gòu)原理第三1第三章數(shù)字相機(jī)

數(shù)字相機(jī)是“靜態(tài)式數(shù)字照相機(jī)”（DigitalStillCamera）的簡(jiǎn)稱，也稱為數(shù)碼相機(jī)；它是集光學(xué)、精密機(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合于一體的產(chǎn)品，它的內(nèi)部不但采用了許多數(shù)字控制芯片，并使用數(shù)字技術(shù)儲(chǔ)存影像數(shù)據(jù)，更能直接使用計(jì)算機(jī)來處理所拍攝下來的影像。

牛牛文庫文檔分享第三章數(shù)字相機(jī)數(shù)字相機(jī)是“靜態(tài)式數(shù)字照相機(jī)”（Digi2數(shù)字相機(jī)的發(fā)展已有二十多年的歷史，SONY公司最早于1981年推出Mavica相機(jī)，當(dāng)時(shí)由于影像壓縮及半導(dǎo)體儲(chǔ)存技術(shù)均尚未成熟，且為了能夠直接透過彩色電視機(jī)顯像，影像是以模擬的NTSC格式儲(chǔ)存于2英寸的軟式磁盤(VideoFloppy)中，而且由于只能提供接近VHS的影像品質(zhì)，并不能滿足一般照相應(yīng)用的需求。第三章數(shù)字相機(jī)

牛牛文庫文檔分享數(shù)字相機(jī)的發(fā)展已有二十多年的歷史，SONY公司最早于1983

80年代后期，數(shù)字信號(hào)處理IC化及記憶卡(memorycard)技術(shù)逐漸成熟，F(xiàn)uji公司首先在1988年推出全數(shù)字式的靜態(tài)照相機(jī)，接著Olympus、Ricoh、Canon、Konica及Minolta等公司陸續(xù)推出產(chǎn)品。這些早期的數(shù)字相機(jī)，雖然影像品質(zhì)比模擬式的數(shù)字相機(jī)改進(jìn)很多，不過仍采用NTSC的視頻輸出，在分辨率上并沒有多大改善。第三章數(shù)字相機(jī)

牛牛文庫文檔分享80年代后期，數(shù)字信號(hào)處理IC化及記憶卡(memoryc4一直到1990年Kodak以Nikon單反相機(jī)的機(jī)身為基礎(chǔ)，使用130萬像素的CCD(ChargeCoupledDevice)為影像感光器件，推出DCS系列相機(jī)，影像不再受限于NTSC的輸出格式，數(shù)字相機(jī)的畫質(zhì)才大幅的提升?？逻_(dá)DCS100第三章數(shù)字相機(jī)

牛牛文庫文檔分享一直到1990年Kodak以Nikon單反相機(jī)的機(jī)身為基礎(chǔ)5

90年代初期，CCD除了應(yīng)用在消費(fèi)及信息產(chǎn)品外，少數(shù)的美商如Kodak、EG&G等致力于發(fā)展大面積、超高分辨率的CCD影像傳感器，以滿足天文及基礎(chǔ)科學(xué)研究上電子取像的需求，由于技術(shù)的成熟，這些高分辨率的CCD被用來制成專業(yè)用相機(jī)的數(shù)字后背，將數(shù)字影像帶入專業(yè)攝影的領(lǐng)域。直至近年光電、半導(dǎo)體及數(shù)字處理技術(shù)的進(jìn)步以及信息環(huán)境的逐漸成熟，才使了數(shù)字照相機(jī)大踏步地進(jìn)入市場(chǎng)，幾乎取代了傳統(tǒng)的膠片相機(jī)，開啟了數(shù)字相機(jī)的新時(shí)代。第三章數(shù)字相機(jī)

牛牛文庫文檔分享90年代初期，CCD除了應(yīng)用在消費(fèi)及信息產(chǎn)品外，少數(shù)的美商6數(shù)字相機(jī)與傳統(tǒng)相機(jī)相比在制作工藝、拍攝效果、拍攝速度、存儲(chǔ)介質(zhì)、輸入輸出方式上有很多不同點(diǎn)。它的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：第一節(jié)數(shù)字相機(jī)的優(yōu)勢(shì)一、不用考慮拍攝費(fèi)用二、隨時(shí)看到拍攝結(jié)果三、方便地進(jìn)行編輯和傳送四、長(zhǎng)期保持影像品質(zhì)五、節(jié)省儲(chǔ)存空間第三章數(shù)字相機(jī)

牛牛文庫文檔分享數(shù)字相機(jī)與傳統(tǒng)相機(jī)相比在制作工藝、拍攝效果、拍攝速度、存儲(chǔ)7一、不用考慮拍攝費(fèi)用第一節(jié)數(shù)字相機(jī)的優(yōu)勢(shì)用傳統(tǒng)相機(jī)拍攝,你會(huì)考慮到膠卷和沖印的費(fèi)用。不會(huì)隨意拍攝。但用數(shù)碼相機(jī)就可以不考慮這些因素,拍攝后的影像可儲(chǔ)存到計(jì)算機(jī)硬盤，然后，將存儲(chǔ)卡文件刪除后繼續(xù)拍照。第三章數(shù)字相機(jī)

牛牛文庫文檔分享一、不用考慮拍攝費(fèi)用第用傳統(tǒng)相機(jī)拍攝,你會(huì)考慮到膠卷和沖8二、隨時(shí)看到拍攝結(jié)果第一節(jié)數(shù)字相機(jī)的優(yōu)勢(shì)數(shù)字相機(jī)都有液晶顯示器(LCD),它可以立即看到剛拍下的影像,如果拍的得不好,可以把影像刪除,再重新拍攝。第三章數(shù)字相機(jī)

牛牛文庫文檔分享二、隨時(shí)看到拍攝結(jié)果第數(shù)字相機(jī)都有液晶顯示器(LCD),9三、方便地進(jìn)行編輯和傳送：

第一節(jié)數(shù)字相機(jī)的優(yōu)勢(shì)數(shù)字影像可以通過軟件方便地進(jìn)行調(diào)整和修改。還可以通過E-mail的方式傳送給世界的各個(gè)地方，是目前新聞、電子商務(wù)等領(lǐng)域中重要應(yīng)用方式。第三章數(shù)字相機(jī)

牛牛文庫文檔分享三、方便地進(jìn)行編輯和傳送：第數(shù)字影像可以通過軟件方便10四、長(zhǎng)期保持影像品質(zhì)：第一節(jié)數(shù)字相機(jī)的優(yōu)勢(shì)數(shù)字相機(jī)拍攝的圖像不像用底片或照片記錄影像,時(shí)間久了,都會(huì)褪色,無法保持原有的質(zhì)量。數(shù)碼圖像只記錄"0"和"1"的數(shù)據(jù),可以被儲(chǔ)存在計(jì)算機(jī)硬盤及其它儲(chǔ)存媒體中,無論被復(fù)制多少次,都可以保持品質(zhì)一致。長(zhǎng)期保存也不會(huì)改變質(zhì)量。第三章數(shù)字相機(jī)

牛牛文庫文檔分享四、長(zhǎng)期保持影像品質(zhì)：第數(shù)字相機(jī)拍攝的圖像不像用底片或照11五、節(jié)省儲(chǔ)存空間：第一節(jié)數(shù)字相機(jī)的優(yōu)勢(shì)由于數(shù)字影像只是存儲(chǔ)了一些數(shù)據(jù),可以用一些小的儲(chǔ)存裝置,如硬盤,光盤，記憶卡等等,便可存放大量的影像,比用傳統(tǒng)相機(jī)要用大量的空間來放底片及照片節(jié)省得多。第三章數(shù)字相機(jī)

牛牛文庫文檔分享五、節(jié)省儲(chǔ)存空間：第由于數(shù)字影像只是存儲(chǔ)了一些數(shù)據(jù),可以12第二節(jié)數(shù)字相機(jī)的結(jié)構(gòu)原理數(shù)字相機(jī)與傳統(tǒng)膠片相機(jī)的最大區(qū)別在于圖像的感光和存儲(chǔ)介質(zhì)不同，因此單從外觀上看，數(shù)碼相機(jī)與傳統(tǒng)膠片相機(jī)并沒有大的區(qū)別。然而數(shù)字相機(jī)與傳統(tǒng)膠片相機(jī)的各自結(jié)構(gòu)原理是截然不同的。第三章數(shù)字相機(jī)

牛牛文庫文檔分享第二節(jié)數(shù)字相機(jī)的結(jié)構(gòu)原理數(shù)字相機(jī)與傳統(tǒng)膠片相機(jī)的最大區(qū)13數(shù)字相機(jī)的系統(tǒng)工作過程。就是把光信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)的過程。數(shù)字相機(jī)使用圖像傳感器代替膠卷感光成像。光線通過透鏡系統(tǒng)和濾色器(濾光器)投射到圖像傳感器上，圖像傳感器將其光強(qiáng)和色彩轉(zhuǎn)換為電信號(hào)記錄到數(shù)字相機(jī)的存儲(chǔ)器中，形成計(jì)算機(jī)可以處理的數(shù)字信號(hào)。第二節(jié)數(shù)字相機(jī)的結(jié)構(gòu)原理第三章數(shù)字相機(jī)

牛牛文庫文檔分享數(shù)字相機(jī)的系統(tǒng)工作過程。就是把光信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)的過程14第二節(jié)數(shù)字相機(jī)的結(jié)構(gòu)原理一、數(shù)字相機(jī)的工作過程數(shù)字相機(jī)的工作過程按操作順序大致包括以下幾個(gè)環(huán)節(jié)：開機(jī)準(zhǔn)備聚焦及測(cè)光圖像處理圖像壓縮存儲(chǔ)圖像后期處理拍照?qǐng)D像合成輸出第三章數(shù)字相機(jī)

牛牛文庫文檔分享第二節(jié)數(shù)字相機(jī)的結(jié)構(gòu)原理一、數(shù)字相機(jī)的工作過程數(shù)字相機(jī)的工15第二節(jié)數(shù)字相機(jī)的結(jié)構(gòu)原理二、數(shù)字相機(jī)的結(jié)構(gòu)原理數(shù)字相機(jī)是主要由光學(xué)系統(tǒng)、圖像傳感器、模/數(shù)轉(zhuǎn)換器（A/D）、信號(hào)處理電路、MPU（微處理器）、系統(tǒng)控制電路、存儲(chǔ)器（可移動(dòng)存儲(chǔ)器）、電子取景器（LCD和EVF）、和輸出接口（計(jì)算機(jī)接口、電視機(jī)接口）等部分組成，下面分別對(duì)它們的結(jié)構(gòu)原理加以介紹：第三章數(shù)字相機(jī)

牛牛文庫文檔分享第二節(jié)數(shù)字相機(jī)的結(jié)構(gòu)原理二、數(shù)字相機(jī)的結(jié)構(gòu)原理數(shù)字相機(jī)16第二節(jié)數(shù)字相機(jī)的結(jié)構(gòu)原理二、數(shù)字相機(jī)的結(jié)構(gòu)原理

（一）光學(xué)系統(tǒng)

數(shù)字相機(jī)的光學(xué)系統(tǒng)有鏡頭和光學(xué)取景器1.鏡頭在攝影中鏡頭具有重要的作用：

(１)聚焦，照片的主體一般情況下必須在焦點(diǎn)上。這可以通過鏡頭來控制。

(２)視角是鏡頭的另一個(gè)主要作用，拍攝到景物的多少由鏡頭的視角決定。鏡頭的焦距越短，視角越大，鏡頭的焦距越長(zhǎng)，視角越小。第三章數(shù)字相機(jī)

牛牛文庫文檔分享第二節(jié)數(shù)字相機(jī)的結(jié)構(gòu)原理二、數(shù)字相機(jī)的結(jié)構(gòu)原理（一）光17第二節(jié)數(shù)字相機(jī)的結(jié)構(gòu)原理二、數(shù)字相機(jī)的結(jié)構(gòu)原理

（一）光學(xué)系統(tǒng)

1.鏡頭（1）光學(xué)鏡頭系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)第三章數(shù)字相機(jī)

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（一）光學(xué)系統(tǒng)

1.鏡頭（2）鏡頭的種類和特點(diǎn)

鏡頭的種類主要有四種：標(biāo)準(zhǔn)鏡頭、廣角鏡頭、望遠(yuǎn)鏡頭和變焦鏡頭。通常低檔相機(jī)和中檔的鏡頭與機(jī)芯制成一體化的結(jié)構(gòu)，不能隨便更換。對(duì)于專業(yè)用相機(jī)，其鏡頭部分是可更換的，在相機(jī)上具有機(jī)械接口，便于在不同的場(chǎng)合更換相應(yīng)的鏡頭。第三章數(shù)字相機(jī)

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（一）光學(xué)系統(tǒng)

1.鏡頭（2）鏡頭的種類和特點(diǎn)

標(biāo)準(zhǔn)鏡頭，習(xí)慣上指普通膠卷相機(jī)(35mm膠卷)所用的焦距為50mm的鏡頭。其視角與人眼的視角基本相同，所拍攝的景物和人看到的景物非常相似。適合于拍攝一般的紀(jì)念照片。第三章數(shù)字相機(jī)

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（一）光學(xué)系統(tǒng)

1.鏡頭（2）鏡頭的種類和特點(diǎn)

廣角鏡頭比標(biāo)準(zhǔn)鏡頭的焦距短，其特點(diǎn)是對(duì)近景的范圍有擴(kuò)展功能，它所拍攝的景物范圍較寬。適合于拍攝風(fēng)景照片。第三章數(shù)字相機(jī)

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（一）光學(xué)系統(tǒng)

1.鏡頭（2）鏡頭的種類和特點(diǎn)

望遠(yuǎn)鏡頭比標(biāo)準(zhǔn)鏡頭的焦距長(zhǎng)，其特點(diǎn)是像望遠(yuǎn)鏡一樣能將遠(yuǎn)處的景物放大，可以將遠(yuǎn)處的景物推近，拍攝特寫照片。第三章數(shù)字相機(jī)

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（一）光學(xué)系統(tǒng)

1.鏡頭（2）鏡頭的種類和特點(diǎn)

變焦鏡頭可以提供一系列不同的焦距。另外還有超廣角鏡頭、魚眼鏡頭和超望遠(yuǎn)鏡頭等。第三章數(shù)字相機(jī)

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（一）光學(xué)系統(tǒng)

1.鏡頭（3）鏡頭的焦距鏡頭是由一組透鏡組成的，透鏡的聚焦功能將景物的圖像聚焦到圖像傳感器的成像面上。平行的入射光經(jīng)過透鏡在透鏡后面聚焦于一點(diǎn)，這個(gè)點(diǎn)被稱為聚焦點(diǎn)，由聚焦點(diǎn)到鏡頭組的像方主平面的距離就是焦距，通常用f表示，單位使用毫米。①焦距第三章數(shù)字相機(jī)

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（一）光學(xué)系統(tǒng)

1.鏡頭（3）鏡頭的焦距數(shù)字相機(jī)在拍攝景物圖像時(shí)，通過聚焦控制系統(tǒng)使鏡頭的聚焦點(diǎn)落到圖像傳感器的感光面上。如果聚焦不準(zhǔn)會(huì)使拍攝照片的圖像模糊不清。①焦距第三章數(shù)字相機(jī)

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（一）光學(xué)系統(tǒng)

1.鏡頭（3）鏡頭的焦距數(shù)字照相機(jī)的鏡頭相當(dāng)于一塊凸透鏡，它的主要作用是把光線匯聚起來，在影像傳感器中形成一個(gè)清晰的“影像”。在照相機(jī)鏡頭上一般都標(biāo)有“7.1-41.3mm”或“8.9-89mm”的字樣，它指的是鏡頭的焦距，就是指數(shù)碼照相機(jī)對(duì)準(zhǔn)無限遠(yuǎn)的位置時(shí)鏡頭中心到圖像傳感器的距離。照相機(jī)鏡頭的焦距決定被攝景物在圖像傳感器上成像的大小。①焦距第三章數(shù)字相機(jī)

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（一）光學(xué)系統(tǒng)

1.鏡頭（3）鏡頭的焦距用8.9mm焦距拍攝的照片

89mm鏡頭拍攝的照片

從上圖中可以看出：用不同焦距的鏡頭對(duì)同一距離位置的景物拍攝時(shí)，焦距長(zhǎng)的，成像大；焦距短的，成像小。焦距還決定被攝景物在影像傳感器上成像的景深范圍。焦距越長(zhǎng)，景深越??；焦距越短，景深越大。①焦距第三章數(shù)字相機(jī)

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（一）光學(xué)系統(tǒng)

1.鏡頭（3）鏡頭的焦距民用數(shù)字相機(jī)圖像傳感器的尺寸一般都比傳統(tǒng)相機(jī)膠片的尺寸小，有的相機(jī)使用1／2英寸，有的使用2／3英寸，還有的使用3／4英寸。鏡頭焦距也就比較短。如數(shù)字相機(jī)標(biāo)識(shí)為f=6mm焦距的鏡頭大約相當(dāng)于傳統(tǒng)相機(jī)的50mm鏡頭。①焦距第三章數(shù)字相機(jī)

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（一）光學(xué)系統(tǒng)

1.鏡頭（3）鏡頭的焦距一般所說的標(biāo)準(zhǔn)鏡頭、廣角鏡頭、長(zhǎng)焦鏡頭以及魚眼鏡頭都是針對(duì)35mm膠片傳統(tǒng)相機(jī)而言的。各種鏡頭的焦距不同使得拍攝的視角不同。①焦距第三章數(shù)字相機(jī)

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（一）光學(xué)系統(tǒng)

1.鏡頭（3）鏡頭的焦距①焦距膠片和CCD成像面的比較

第三章數(shù)字相機(jī)

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（一）光學(xué)系統(tǒng)

1.鏡頭

數(shù)字相機(jī)由于其感光面(CCD或CMOS)的尺寸是隨相機(jī)機(jī)型不同而不同的，比如常見的1／1.8英寸和1／2.5英寸。僅以相機(jī)鏡頭的真實(shí)焦距是難以比較不同相機(jī)的拍攝范圍的，所以要換算到等價(jià)的135相機(jī)的鏡頭焦距，然后才能進(jìn)行比較。這種換算后的焦距稱為“等效焦距”。②“等效焦距”的計(jì)算

（3）鏡頭的焦距第三章數(shù)字相機(jī)

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（一）光學(xué)系統(tǒng)

1.鏡頭

在了解“等效焦距”前．需要了解一個(gè)很重要的概念“等效倍率”。由于數(shù)碼單反相機(jī)的CCD比傳統(tǒng)135相機(jī)的畫幅要小，所以就出現(xiàn)了相對(duì)135畫幅的倍率一詞，它的換算可以按照以下公式來估算：

等效倍率=135畫幅對(duì)角線長(zhǎng)度／感光器件對(duì)角線長(zhǎng)度②“等效焦距”的計(jì)算

（3）鏡頭的焦距第三章數(shù)字相機(jī)

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（一）光學(xué)系統(tǒng)

1.鏡頭

等效焦距是數(shù)碼相機(jī)相當(dāng)于135全幅相機(jī)的焦距值，它的計(jì)算公式是：

等效焦距=真實(shí)焦距×等效倍率。

②“等效焦距”的計(jì)算

（3）鏡頭的焦距第三章數(shù)字相機(jī)

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（一）光學(xué)系統(tǒng)

1.鏡頭

135傳統(tǒng)相機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)鏡頭計(jì)算也就135全畫幅膠片對(duì)角線的長(zhǎng)度(是個(gè)約數(shù))，大約43mm左右，一般取50mm為標(biāo)準(zhǔn)鏡頭(簡(jiǎn)稱標(biāo)頭)。相機(jī)片幅越大則標(biāo)準(zhǔn)鏡頭的焦距越大。②“等效焦距”的計(jì)算

（3）鏡頭的焦距第三章數(shù)字相機(jī)

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（一）光學(xué)系統(tǒng)

1.鏡頭②“等效焦距”的計(jì)算

（3）鏡頭的焦距

以尼康D70數(shù)碼單反相機(jī)為例，它的CCD大小是23.0mm×15.5mm，可以得出它的對(duì)角線長(zhǎng)度是35mm。等效倍率=50/35=1.5X.第三章數(shù)字相機(jī)

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（一）光學(xué)系統(tǒng)

1.鏡頭

如果一只標(biāo)有50mm焦距的鏡頭，安在尼康D70數(shù)字單反相機(jī)上，它的等效焦距是：

50X1.5=75mm。也就說它相當(dāng)于一只75mm的鏡頭。②“等效焦距”的計(jì)算

（3）鏡頭的焦距第三章數(shù)字相機(jī)

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（一）光學(xué)系統(tǒng)

1.鏡頭②“等效焦距”的計(jì)算

（3）鏡頭的焦距常見的影像傳感器尺寸第三章數(shù)字相機(jī)

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（一）光學(xué)系統(tǒng)

1.鏡頭

等效倍率的出現(xiàn)除了改變有效視角外，不改變?nèi)齻€(gè)主要參數(shù)：最大光圈、景深和透視關(guān)系。因?yàn)楦泄馄骷娣e的減小，實(shí)際上相當(dāng)于在全畫幅中切割下中央部分，對(duì)于所使用鏡頭的光圈沒有影響，也就是說，使用鏡頭的實(shí)際最大光圈不受該等效倍率的影響。②“等效焦距”的計(jì)算

（3）鏡頭的焦距第三章數(shù)字相機(jī)

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（一）光學(xué)系統(tǒng)

1.鏡頭②“等效焦距”的計(jì)算

（3）鏡頭的焦距相機(jī)型號(hào)EOS400DD80α200E510EOS1DSMARKⅢD3相機(jī)廠商佳能尼康索尼奧林巴斯佳能尼康感光元件類型CMOSCCDCCDLiveMOSCMOSCMOS規(guī)格/尺寸22.2×14.8mmAPS-C畫幅/23.6x15.8

mmAPS-C畫幅/23.6x15.8mm4/3型/17.8×13.4mm135全畫幅135全畫幅寬/高比例3:23:23:24:33:23:2鏡頭焦距轉(zhuǎn)換率1.6倍X1.5X1.5X2.0X1X1X有效像素1010萬1020萬1080萬1000萬2110萬1210萬第三章數(shù)字相機(jī)

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（一）光學(xué)系統(tǒng)

1.鏡頭

鏡頭的光圈(Aperture)，是由許多活動(dòng)的金屬葉片組成的，裝在鏡頭的透鏡中間,用來控制光線透過鏡頭進(jìn)入機(jī)身內(nèi)感光面的光量的裝置，它通常是在鏡頭內(nèi)。（4）鏡頭的光圈第三章數(shù)字相機(jī)

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（一）光學(xué)系統(tǒng)

1.鏡頭

如果把鏡頭比成數(shù)字照相機(jī)的眼睛，那么光圈就起著瞳孔的作用。光圈的作用與瞳孔一樣，通過調(diào)節(jié)光圈的大小，控制進(jìn)入鏡頭光線的多少，以獲得正確曝光。

（4）鏡頭的光圈第三章數(shù)字相機(jī)

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（一）光學(xué)系統(tǒng)

1.鏡頭

我們平時(shí)所說的光圈值F2.8、F8、F16等是光圈“系數(shù)”，是相對(duì)光圈，并非光圈的物理孔徑，與光圈的物理孔徑及鏡頭到影像傳感器（CCD或CMOS）的距離有關(guān)。（4）鏡頭的光圈第三章數(shù)字相機(jī)

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（一）光學(xué)系統(tǒng)

1.鏡頭

光圈系數(shù)是指鏡頭的焦距與鏡頭通光孔直徑之比：（4）鏡頭的光圈光圈系數(shù)（F）=鏡頭焦距(f)/

通光孔直徑(D)第三章數(shù)字相機(jī)

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（一）光學(xué)系統(tǒng)

1.鏡頭

光圈系數(shù)是一個(gè)相對(duì)值，如焦距為100mm的鏡頭，通光孔直徑為50mm。它的光圈系數(shù)為F/2。（4）鏡頭的光圈光圈系數(shù)（F）=100/50=2第三章數(shù)字相機(jī)

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（一）光學(xué)系統(tǒng)

1.鏡頭

數(shù)字相機(jī)鏡頭的焦距一般比較短，如7.6mm，通光孔直徑為0.96mm。光圈系數(shù)是F/8（4）鏡頭的光圈光圈系數(shù)（F）=7.6/0.96

=8第三章數(shù)字相機(jī)

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（一）光學(xué)系統(tǒng)

1.鏡頭（4）鏡頭的光圈完整的光圈值系列為：F1，F(xiàn)1.4，F(xiàn)2，F(xiàn)2.8，F(xiàn)4，F(xiàn)5.6，F(xiàn)8，F(xiàn)11，F(xiàn)16，F(xiàn)22，F(xiàn)32，F(xiàn)44，F(xiàn)64。第三章數(shù)字相機(jī)

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（一）光學(xué)系統(tǒng)

1.鏡頭（4）鏡頭的光圈

光圈系數(shù)的數(shù)字愈大，光圈孔徑愈小，如F/16；光圈系數(shù)的數(shù)字愈小，光圈孔徑愈大，如F/2.8。光圈系數(shù)越小，光圈越大，進(jìn)入鏡頭到達(dá)影像傳感器的光線就越多。光圈系數(shù)越大，光圈越小，進(jìn)入鏡頭到達(dá)影像傳感器的光線越少。

光圈變化一級(jí)(擋)，影像傳感器接受的曝光量也變化一級(jí)(擋)。

要達(dá)到相同的光圈F值，長(zhǎng)焦距鏡頭的口徑要比短焦距鏡頭的口徑大。第三章數(shù)字相機(jī)

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（一）光學(xué)系統(tǒng)

1.鏡頭（4）鏡頭的光圈

在數(shù)字照相機(jī)的菜單或設(shè)置中設(shè)定光圈系數(shù)大小能使其均勻地開合，調(diào)整成大小不同的光孔，控制進(jìn)入鏡頭到達(dá)影像傳感器的光線，以適應(yīng)不同的拍攝需要。第三章數(shù)字相機(jī)的結(jié)構(gòu)原理與分類

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（一）光學(xué)系統(tǒng)

1.鏡頭（5）景深和焦點(diǎn)范圍

在一定范圍內(nèi)的景物可以得到清晰的圖像。這種聚焦面相對(duì)清晰的范圍被稱為焦點(diǎn)深度，即焦點(diǎn)范圍。

第三章數(shù)字相機(jī)

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（一）光學(xué)系統(tǒng)

1.鏡頭（5）景深和焦點(diǎn)范圍

在一定范圍內(nèi)的景物的聚焦點(diǎn)能處于相對(duì)清晰范圍內(nèi)，被稱為景物深度，簡(jiǎn)稱景深。第三章數(shù)字相機(jī)

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（一）光學(xué)系統(tǒng)

1.鏡頭（5）景深和焦點(diǎn)范圍光圈也會(huì)影響景深，光圈越小，景深范圍越大。

第三章數(shù)字相機(jī)

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（一）光學(xué)系統(tǒng)

1.鏡頭（5）景深和焦點(diǎn)范圍

景深的范圍還與焦距有關(guān)，焦距越短景深的范圍越大，焦距越長(zhǎng)景深的范圍越小。

第三章數(shù)字相機(jī)

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（一）光學(xué)系統(tǒng)

1.鏡頭（5）景深和焦點(diǎn)范圍

景深范圍大，被攝景物和背景圖像都會(huì)比較清楚。景深范圍小，背景會(huì)不清楚，主體景物則會(huì)有突出的效果。第三章數(shù)字相機(jī)

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（一）光學(xué)系統(tǒng)

1.鏡頭（6）鏡頭的變焦

鏡頭都是由多組透鏡組成的，通過不同透鏡組的軸向移動(dòng)可以進(jìn)行聚焦。鏡頭的焦點(diǎn)距離不同，所拍攝的景物范圍也不同。第三章數(shù)字相機(jī)

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（一）光學(xué)系統(tǒng)

1.鏡頭（6）鏡頭的變焦

在廣角、標(biāo)準(zhǔn)和望遠(yuǎn)狀態(tài)，焦距連續(xù)可變的鏡頭被稱為變焦鏡頭。它是由多個(gè)鏡片組成的，由聚焦透鏡、可變焦距的透鏡(變焦透鏡)、輔助聚焦透鏡和成像透鏡等部分構(gòu)成。所有的透鏡都安裝在同一軸線上，并可以在軸向移動(dòng)(微調(diào))。透鏡移動(dòng)時(shí)鏡頭的焦距?ˊ和Fˊ值都會(huì)隨之變化，在變化的過程中始終能使聚焦點(diǎn)處于影像傳感器的感光面上。變焦鏡頭的結(jié)構(gòu)。第三章數(shù)字相機(jī)

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（一）光學(xué)系統(tǒng)

1.鏡頭（6）鏡頭的變焦

民用數(shù)字相機(jī)鏡頭的變焦調(diào)整一般是由電機(jī)驅(qū)動(dòng)自動(dòng)平滑變焦，專業(yè)相機(jī)可以是自動(dòng)變焦，也可以手動(dòng)變焦。一般在數(shù)字相機(jī)上都標(biāo)有鏡頭的光學(xué)變焦比，它是鏡頭的最短焦距和最長(zhǎng)焦距之比。例如，鏡頭最短的焦距為17mm，最長(zhǎng)的焦距為102mm，則變焦比為:

102÷17=6

即為6倍的變焦鏡頭。第三章數(shù)字相機(jī)

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（一）光學(xué)系統(tǒng)

1.鏡頭（6）鏡頭的變焦

數(shù)字相機(jī)除標(biāo)有光學(xué)倍率以外，還標(biāo)有“數(shù)字x倍變焦”，這是指可以將拍攝的圖像經(jīng)圖像處理后再擴(kuò)大x倍。第三章數(shù)字相機(jī)

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（一）光學(xué)系統(tǒng)

1.鏡頭(7)傳統(tǒng)相機(jī)鏡頭與數(shù)字鏡頭①圖像暗角③色差②鏡頭分辨率④其它形式的鏡頭像差第三章數(shù)字相機(jī)

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（一）光學(xué)系統(tǒng)

1.鏡頭(7)傳統(tǒng)相機(jī)鏡頭與數(shù)字鏡頭①圖像暗角

因?yàn)槟z片的表面是一個(gè)平面,而影像傳感器的每個(gè)像素都是凹面結(jié)構(gòu)，當(dāng)光線以銳角照射到影像傳感器上時(shí)像素的四周就可能在其底部投下陰影，成像時(shí)便會(huì)看到圖像存在暗角。第三章數(shù)字相機(jī)

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（一）光學(xué)系統(tǒng)

1.鏡頭(7)傳統(tǒng)相機(jī)鏡頭與數(shù)字鏡頭

由于影像傳感器的分辨率不斷提高。使用傳統(tǒng)鏡頭的銳度不如數(shù)碼鏡頭。傳統(tǒng)鏡頭的分辨率大約是0.01毫米（10微米／10μm），而在最新研發(fā)的傳感器上，像素高度集成，尺寸一般在5至8微米之間，因此，很多膠片相機(jī)鏡頭的分辨率無法與傳感器的分辨率相匹配。②鏡頭分辨率第三章數(shù)字相機(jī)

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（一）光學(xué)系統(tǒng)

1.鏡頭(7)傳統(tǒng)相機(jī)鏡頭與數(shù)字鏡頭①圖像暗角③色差②鏡頭分辨率④其它形式的鏡頭像差第三章數(shù)字相機(jī)

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（一）光學(xué)系統(tǒng)

2.光學(xué)取景器

（1）平視旁軸取景器

（2）單鏡頭反光取景器第三章數(shù)字相機(jī)

牛牛文庫文檔分享第二節(jié)數(shù)字相機(jī)的結(jié)構(gòu)原理二、數(shù)字相機(jī)的結(jié)構(gòu)原理（一）光62第二節(jié)數(shù)字相機(jī)的結(jié)構(gòu)原理二、數(shù)字相機(jī)的結(jié)構(gòu)原理

（二）影像傳感器

數(shù)字照相機(jī)上通常使用兩種類型的影像傳感器——CCD（ChargeCoupledDevice）電荷耦合器件或CMOS（ComplementaryMetal-OxideSemiconductor）互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體。1、CCD與CMOS第三章數(shù)字相機(jī)

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（二）影像傳感器

CCD或CMOS唯一的區(qū)別就是CCD是集成在半導(dǎo)體單晶材料上，而CMOS是集成在砷化鎵之類半導(dǎo)體材料上。1、CCD與CMOSCCD荷耦合器件陣列

CMOS互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體陣列

第三章數(shù)字相機(jī)

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（二）影像傳感器

比較新的芯片設(shè)計(jì)使用x3(或三元組)技術(shù)的三層組合傳感器，每個(gè)像素都可以測(cè)量光的所有3種顏色，具有感紅感綠和感藍(lán)光的感光層。1、CCD與CMOSFoveonX3影像傳感器結(jié)構(gòu)

第三章數(shù)字相機(jī)

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（二）影像傳感器

CCD于1969年在貝爾試驗(yàn)室研制成功，其發(fā)展歷程已經(jīng)有30多年，從初期的10多萬像素已經(jīng)發(fā)展至目前的1000多萬像素。2、CCD的種類（1）CCD第三章數(shù)字相機(jī)

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（二）影像傳感器

CCD是利用微電子技術(shù)制成的表面光電器件，可以實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換功能。在攝像機(jī)、數(shù)字相機(jī)和掃描儀中被廣泛使用。攝像機(jī)中使用的是點(diǎn)陣CCD，掃描儀中使用的是線陣CCD，而數(shù)字相機(jī)中既有使用點(diǎn)陣CCD的又有使用線陣CCD的，而一般數(shù)字相機(jī)都使用點(diǎn)陣CCD，專門拍攝靜態(tài)物體的掃描式數(shù)字相機(jī)使用線陣CCD，它犧牲了時(shí)間換取可與傳統(tǒng)膠卷相媲美的極高分辨率（可高達(dá)8400×6000）。2、CCD的種類（1）CCD第三章數(shù)字相機(jī)

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（二）影像傳感器

SuperCCD(超級(jí)CCD)是日本富士公司1999年發(fā)明的一種CCD感光器。2、CCD的種類（2）SuperCCDCCD像素點(diǎn)的排列

SuperCCD像素點(diǎn)的排列

第三章數(shù)字相機(jī)

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（二）影像傳感器

目前富士公司已經(jīng)將SuperCCD發(fā)展到了第六代，電氣性能得到了很大的提升，減小了電子干擾，從而得到更優(yōu)質(zhì)的畫面品質(zhì)。2、CCD的種類（2）SuperCCDSuperCCD的感光二極管對(duì)光線的吸收程度也比較高，使感光度、信噪比和動(dòng)態(tài)范圍都有所提高,使整個(gè)CCD感光板的成像質(zhì)量大為提高。第三章數(shù)字相機(jī)

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（二）影像傳感器2、CCD的種類（3）Foveonx3技術(shù)

數(shù)字圖像技術(shù)開發(fā)公司Foveon于2001年2月發(fā)布了FoveonX3影像傳感器。使用FoveonX3技術(shù)的影像傳感器可以在傳感器的每個(gè)像素點(diǎn)上同時(shí)捕捉紅、綠和藍(lán)光信號(hào)。因此獲得的圖片更清晰，顏色更真實(shí)，同時(shí)不會(huì)出現(xiàn)普遍存在的顏色噪點(diǎn)。拍攝的照片非常接近膠片的感覺。第三章數(shù)字相機(jī)

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（二）影像傳感器2、CCD的種類（3）Foveonx3技術(shù)Foveonx3影像傳感器使用硅元素的自然色彩分離屬性拍攝彩色照片的影像傳感器。硅元素具有一個(gè)非常好的特性，就是不同色彩的光線被硅元素的不同深度所吸收。藍(lán)色被表面區(qū)域所吸收，綠色深一些，而紅光則更深一些。第三章數(shù)字相機(jī)

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（二）影像傳感器2、CCD的種類（3）Foveonx3技術(shù)FoveonX3各像素集合3個(gè)光電探測(cè)器，它們位于傳感器的不同深度，用來探測(cè)滲入硅中的紅光、綠光和藍(lán)光吸收情況。3個(gè)光電探測(cè)器將吸收的光線轉(zhuǎn)化成3種信號(hào)，然后轉(zhuǎn)化成數(shù)據(jù)并在Foveon的圖片處理軟件中進(jìn)行處理。第三章數(shù)字相機(jī)

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（二）影像傳感器2、CCD的種類（3）Foveonx3技術(shù)使用了FoveonX3技術(shù)的傳感器，由于可以同時(shí)捕捉全色信息，因此就無需后期靠插值處理運(yùn)算來填充所丟失的顏色。色彩更加真實(shí)飽和，細(xì)節(jié)更加細(xì)膩逼真，另一方面對(duì)系統(tǒng)硬件的要求也相應(yīng)降低了。另外，由于可以沒有插值處理運(yùn)算的過程，數(shù)字相機(jī)的拍攝幀速度也可以變得更快。第三章數(shù)字相機(jī)

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（二）影像傳感器2、CCD的種類（3）Foveonx3技術(shù)由于FoveonX3圖像傳感器的每個(gè)像素點(diǎn)都能進(jìn)行全色信號(hào)捕捉，因此可應(yīng)用一種將圖像感應(yīng)器上數(shù)個(gè)像素點(diǎn)組合起來構(gòu)成個(gè)更大的“超級(jí)像素點(diǎn)”的技術(shù)，這種技術(shù)被稱為VPS(VariablePixelＳizing大小可變的像素點(diǎn))技術(shù)。第三章數(shù)字相機(jī)

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（二）影像傳感器2、CCD的種類（3）Foveonx3技術(shù)使用VPS技術(shù)，數(shù)個(gè)像素點(diǎn)的信號(hào)可以被加合起來，而加合起來的信號(hào)就如同由傳感器上個(gè)大的像素點(diǎn)獲得的信號(hào)。對(duì)于個(gè)2300X1500的圖像感應(yīng)器，含有3450000個(gè)像素點(diǎn)。如果VPS將像素點(diǎn)組合成4X4的小塊，則這個(gè)圖像傳感器就好似有574X374個(gè)像素點(diǎn)，但每個(gè)像素點(diǎn)的大小是原來的16倍。第三章數(shù)字相機(jī)

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（二）影像傳感器2、CCD的種類（3）Foveonx3技術(shù)應(yīng)用了VPS技術(shù)，通過整合在Foveonx3圖像感應(yīng)器中集成電路進(jìn)行控制，圖像感應(yīng)器上像素點(diǎn)的大小和結(jié)構(gòu)都是可以靈活變化的，最終像素點(diǎn)大小可以采用2X2、4X4或3X5的格式。將小的像素點(diǎn)組合成大的像素點(diǎn)，增加了信噪比，可以讓數(shù)字相機(jī)在低照度光線條件下攝制出全色的噪點(diǎn)較少的圖片。第三章數(shù)字相機(jī)

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（二）影像傳感器2、CCD的種類（3）Foveonx3技術(shù)使用VPS還可以讓傳感器有更高的拍攝幀速度。另外，VPS技術(shù)還可能將高質(zhì)的靜態(tài)攝影應(yīng)用到動(dòng)態(tài)的數(shù)字影像拍攝中，開發(fā)出具有兩種拍攝模式的高性能拍攝器材。第三章數(shù)字相機(jī)

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（二）影像傳感器2、CCD的種類（3）Foveonx3技術(shù)

FoveonX3圖像傳感器通過傳感器上像素點(diǎn)大小的變化，可以同時(shí)很好地完成兩種不同的攝制任務(wù)。進(jìn)行動(dòng)態(tài)影像拍攝時(shí)，可以將傳感器上的像素點(diǎn)變大，降低傳感器的分辨率。拍攝靜態(tài)圖片時(shí)，則可以將傳感器上的像素點(diǎn)變小，提高傳感器的分辨率。第三章數(shù)字相機(jī)

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（二）影像傳感器2、CCD的種類（3）Foveonx3技術(shù)目前Foveonx3技術(shù)還有很多缺點(diǎn)，如硅晶體本身的濾色特性非常復(fù)雜，在不同的光照條件下，色彩有時(shí)會(huì)發(fā)生意想不到的偏色、X3在算法上還有待成熟等等。由此可見FoveonX3圖像傳感器還有很大的發(fā)展空間。第三章數(shù)字相機(jī)

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（二）影像傳感器2、CCD的種類（3）Foveonx3技術(shù)

適馬DP1和SD14數(shù)碼單反使用FoveonX3傳感器。DP1第三章數(shù)字相機(jī)

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（二）影像傳感器2、CCD的種類

CCD還有專業(yè)CCD和民用CCD的區(qū)別，CCD感光板的面積越大，它的工藝和成本會(huì)大大提高，價(jià)格也就會(huì)提高。在整個(gè)數(shù)字相機(jī)的成本中，CCD感光板的成本占了主要部分。所以都是標(biāo)稱500萬像素的數(shù)字相機(jī)，專業(yè)級(jí)的會(huì)比民用級(jí)的在價(jià)格上貴好幾倍。第三章數(shù)字相機(jī)

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（二）影像傳感器3、CCD結(jié)構(gòu)與原理

CCD就像傳統(tǒng)相機(jī)的底片一樣，是感應(yīng)光線的電路裝置，你可以將它想象成一顆顆微小的感應(yīng)粒子，鋪滿在光學(xué)鏡頭后方，當(dāng)從鏡頭透過的光線投射到CCD表面時(shí)，CCD就會(huì)產(chǎn)生電信號(hào)，將感應(yīng)到的內(nèi)容轉(zhuǎn)換成數(shù)碼資料存儲(chǔ)起來。CCD上像素?cái)?shù)目越多、收集的圖像信息越多，圖像就會(huì)越清晰。因此，CCD的像素的多少是判定數(shù)字相機(jī)質(zhì)量的重要標(biāo)準(zhǔn)之一。第三章數(shù)字相機(jī)

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（二）影像傳感器3、CCD結(jié)構(gòu)與原理

CCD上感光組件的表面具有儲(chǔ)存電荷的能力，并以矩陣的方式排列。CCD有三層結(jié)構(gòu)，第一層是“微型鏡頭”、第二層是“分色濾色片”、第三層是“感光層”。當(dāng)其表面感受到光線時(shí)，會(huì)將電荷反應(yīng)在組件上，整個(gè)CCD上的所有感光組件所產(chǎn)生的信號(hào)，就構(gòu)成了一個(gè)完整的畫面。第三章數(shù)字相機(jī)

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（二）影像傳感器3、CCD結(jié)構(gòu)與原理

CCD的第一層是“微型鏡頭”，它是數(shù)字相機(jī)成像的關(guān)鍵，為了擴(kuò)展CCD的采光率，必須擴(kuò)展單一像素的受光面積。但是提高采光率的辦法也容易使畫質(zhì)下降。這一層“微型鏡頭”就等于在感光層前面加上一副眼鏡。因此感光面積不再因?yàn)閭鞲衅鞯膯卧娣e而決定，而改由微型鏡片的表面積來決定。第三章數(shù)字相機(jī)

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（二）影像傳感器3、CCD結(jié)構(gòu)與原理

第二層是“分色濾色片”，它有兩種分色方式，一是RGB原色分色法，另一個(gè)則是CMYK補(bǔ)色分色法。RGB原色分色法即三原色分色法，可見光都可以通過紅、綠和藍(lán)三種色光來組成，而RGB三個(gè)字母分別就是Red,Green和Blue，這說明RGB分色法是通過這三個(gè)通道的顏色調(diào)節(jié)而成。第三章數(shù)字相機(jī)

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（二）影像傳感器3、CCD結(jié)構(gòu)與原理

CCD的第三層是“感光片”，這層主要是負(fù)責(zé)將穿過濾色層的光源轉(zhuǎn)換成電子信號(hào)，并將信號(hào)傳送到影像處理芯片，將影像還原。第三章數(shù)字相機(jī)

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（二）影像傳感器４、影像傳感器的尺寸、分辨率與色彩深度影像傳感器的尺寸，一般也就是CCD和CMOS的面積大小。影像傳感器面積越大，捕獲的光子越多，感光性能越好，信噪比越低。傳統(tǒng)的照相機(jī)膠卷尺寸為35mm，35mm膠卷的感光面積為36x24mm。數(shù)字相機(jī)中對(duì)角長(zhǎng)度越接近35mm的影像傳感器成像質(zhì)量越好。（１）影像傳感器的尺寸第三章數(shù)字相機(jī)

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（二）影像傳感器４、影像傳感器的尺寸、分辨率與色彩深度在單反數(shù)碼相機(jī)中，很多都擁有接近35mm的影像傳感器尺寸，例如尼康的D100，影像傳感器尺寸面積達(dá)到23.7x15.6，比起消費(fèi)級(jí)數(shù)碼相機(jī)要大很多，而佳能的EOS-1Ds、EOS-5D、尼康D3等，采用了與135膠卷畫面尺寸相同的CMOS，也稱為全畫幅CMOS，尺寸為36x24mm，達(dá)到了35mm的面積，所以成像質(zhì)量也相對(duì)較好。（１）影像傳感器的尺寸第三章數(shù)字相機(jī)

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（二）影像傳感器４、影像傳感器的尺寸、分辨率與色彩深度一般民用級(jí)數(shù)字相機(jī)主要有2/3英寸、1/1.8英寸、1/2.7英寸、1/3.2英寸四種。影像傳感器尺寸越大，感光面積越大，成像效果越好。1/1.8英寸的300萬像素相機(jī)效果通常好于1/2.7英寸的400萬像素相機(jī)(后者的感光面積只有前者的55%)。（１）影像傳感器的尺寸第三章數(shù)字相機(jī)

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（二）影像傳感器４、影像傳感器的尺寸、分辨率與色彩深度相同尺寸的影像傳感器像素增加是件好事，但如果在很小尺寸的影像傳感器上增加像素會(huì)導(dǎo)致單個(gè)像素的感光面積縮小，導(dǎo)致曝光不足。但如果在增加影像傳感器像素的同時(shí)想維持現(xiàn)有的圖像質(zhì)量，就必須在至少維持單個(gè)像素面積不減小的基礎(chǔ)上增大影像傳感器的總面積。（１）影像傳感器的尺寸第三章數(shù)字相機(jī)

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（二）影像傳感器４、影像傳感器的尺寸、分辨率與色彩深度目前大尺寸影像傳感器加工制造技術(shù)比較難，成本也就非常高。因此，影像傳感器尺寸較大的數(shù)字相機(jī)，價(jià)格也較高。影像傳感器的大小直接影響數(shù)字相機(jī)的體積重量。超薄、超輕的數(shù)字相機(jī)一般影像傳感器尺寸也小，而越專業(yè)的數(shù)字相機(jī)，影像傳感器尺寸也越大。（１）影像傳感器的尺寸第三章數(shù)字相機(jī)

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（二）影像傳感器４、影像傳感器的尺寸、分辨率與色彩深度（１）影像傳感器的尺寸全畫幅36X24mmAPS-C

23.7X15.6mm(22.5X15.0mm)

FoveonX3

20.7X13.8mm21.5X14.4

2/3英寸

8.8X6.6mm4/3系統(tǒng)17.8X13.4

1/1.8英寸

7.178X5.319

第三章數(shù)字相機(jī)

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（二）影像傳感器４、影像傳感器的尺寸、分辨率與色彩深度（2）影像傳感器的分辨率

影像傳感器的分辨率被作為評(píng)價(jià)數(shù)字相機(jī)檔次的重要依據(jù)，它決定了數(shù)字相機(jī)拍攝圖像的大小和尺寸，單位為dpi。影像傳感器上像素越多，分辨率越高，分辨率的高低也就用像素量的多少間接地加以表示。一般像素量和分辨率成正比，像素量越大，分辨率也越高。第三章數(shù)字相機(jī)

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（二）影像傳感器４、影像傳感器的尺寸、分辨率與色彩深度（2）影像傳感器的分辨率

在數(shù)字當(dāng)中，前者為圖片長(zhǎng)度，后者為圖片的寬度，兩者的乘積大約等于影像傳感器上的像素總和。民用數(shù)字相機(jī)影像傳感器的長(zhǎng)寬比一般為4:3，單反相機(jī)是3:2。分辨率越大，圖片的面積越大。如：1024x768≈78萬像素

1600x1200≈190萬像素

2048x1536≈310萬像素第三章數(shù)字相機(jī)

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（二）影像傳感器４、影像傳感器的尺寸、分辨率與色彩深度（2）影像傳感器的分辨率

影像傳感器的像素?cái)?shù)值直接影響到畫質(zhì)的高與低。像素?cái)?shù)值越高，即表示構(gòu)成畫面的微粒就越小，解像度就越高。第三章數(shù)字相機(jī)

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（二）影像傳感器４、影像傳感器的尺寸、分辨率與色彩深度（2）影像傳感器的分辨率

表示像素?cái)?shù)值的單位有"總像素"與"有效像素"之分。"總像素"可以顯示防抖功能的準(zhǔn)確度，則"總像素"越高，防抖功能就越準(zhǔn)確;而"有效像素"可顯示解像度的高與低，則“有效像素”越高，解像度就越高。第三章數(shù)字相機(jī)

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（二）影像傳感器４、影像傳感器的尺寸、分辨率與色彩深度（2）影像傳感器的分辨率

影像傳感器的最高分辨率是由其有效像素決定的，它們的分辨率也就決定了數(shù)字相機(jī)的分辨率。第三章數(shù)字相機(jī)

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（二）影像傳感器４、影像傳感器的尺寸、分辨率與色彩深度（3）影像傳感器的色彩深度

影像傳感器除了面積之外，還有一個(gè)重要指標(biāo)，就是色彩深度，也就是色彩位數(shù)，就是用多少位的二進(jìn)制數(shù)字來記錄三種原色。非專業(yè)型數(shù)字相機(jī)的感光元件一般是24位的，高檔點(diǎn)的采樣時(shí)是30位，而記錄時(shí)仍然是24位，專業(yè)型數(shù)字相機(jī)的圖像傳感器至少是36位的，還有48位的影像傳感器。第三章數(shù)字相機(jī)

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（二）影像傳感器４、影像傳感器的尺寸、分辨率與色彩深度（3）影像傳感器的色彩深度

對(duì)于24位的傳感器而言，感光單元能記錄的光亮度值最多有28=256級(jí)，每一種原色用一個(gè)8位的二進(jìn)制數(shù)字來表示，最多能記錄的色彩是256x256x256約16,77萬種。對(duì)于36位的傳感器而言，感光單元能記錄的光亮度值最多有212=4096級(jí)，每一種原色用一個(gè)12位的二進(jìn)制數(shù)字來表示，最多能記錄的色彩是4096x4096x4096約68.7億種。第三章數(shù)字相機(jī)

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（二）影像傳感器４、影像傳感器的尺寸、分辨率與色彩深度（3）影像傳感器的色彩深度

舉例來說，如果某一被攝體，最亮部位的亮度是最暗部位亮度的400倍，用使用24位影像傳感器的數(shù)字相機(jī)來拍攝的話，如果按低光部位曝光，則凡是亮度高于256倍的部位，均曝光過度，層次損失，形成亮斑，如果按高光部位來曝光，則某一亮度以下的部位全部曝光不足，如果用使用了36位影像傳感器的專業(yè)數(shù)字相機(jī)，就不會(huì)有這樣的問題。第三章數(shù)字相機(jī)

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（二）影像傳感器４、影像傳感器的尺寸、分辨率與色彩深度（3）影像傳感器的色彩深度

第三章數(shù)字相機(jī)

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（三）數(shù)/模轉(zhuǎn)換器

A/D轉(zhuǎn)換器又叫做ADC（AnalogDigitalConverter），即模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器。它是將影像傳感器產(chǎn)生的模擬電信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字電信號(hào)的部件。A/D轉(zhuǎn)換器的主要指標(biāo)是轉(zhuǎn)換速度和量化精度。轉(zhuǎn)換速度是指將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)所用的時(shí)間，由于高分辨率圖像的像素?cái)?shù)量龐大，因此對(duì)轉(zhuǎn)換速度要求很高，當(dāng)然高速芯片的價(jià)格也相應(yīng)較高。第三章數(shù)字相機(jī)

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（三）數(shù)/模轉(zhuǎn)換器

量化精度是指可以將模擬信號(hào)分成多少個(gè)等級(jí)。如果說影像傳感器是將實(shí)際景物在X和Y的方向上量化為若干像素，那么A/D轉(zhuǎn)換器則是將每一個(gè)像素的亮度或色彩值量化為若干個(gè)等級(jí)。這個(gè)等級(jí)在數(shù)字相機(jī)中叫做色彩深度。色彩深度值越高，就越能真實(shí)地還原色彩。第三章數(shù)字相機(jī)

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（四）數(shù)字信號(hào)處理電路

數(shù)字信號(hào)處理電路簡(jiǎn)稱DSP（DigitalSignalProcessor），它是數(shù)字相機(jī)的系統(tǒng)核心部件之一。它的處理電路通過參數(shù)調(diào)整最終決定圖像質(zhì)量。數(shù)字信號(hào)處理電路的主要功能是通過一系列復(fù)雜的數(shù)學(xué)算法，對(duì)數(shù)學(xué)圖像信號(hào)進(jìn)行優(yōu)化處理。優(yōu)化處理包括：白平衡、彩色平衡、伽嗎校正與邊緣校正，這些優(yōu)化處理的效果將直接影響數(shù)字照片的品質(zhì)。第三章數(shù)字相機(jī)

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（五）系統(tǒng)控制電路數(shù)字相機(jī)要實(shí)現(xiàn)測(cè)光、運(yùn)算、曝光、閃光控制、拍攝邏輯控制以及圖像的壓縮處理等操作必須有一套完整的控制體系。數(shù)字相機(jī)通過微處理器MPU（MicroprocessorUnit）為核心的系統(tǒng)控制電路來實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)操作的統(tǒng)一協(xié)調(diào)和控制。和傳統(tǒng)相機(jī)一樣，數(shù)字相機(jī)的曝光控制可以分為手動(dòng)和自動(dòng)，手動(dòng)曝光就是由攝影者調(diào)節(jié)光圈大小、快門速度。第三章數(shù)字相機(jī)

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（五）系統(tǒng)控制電路自動(dòng)曝光方式又可以分為程序式自動(dòng)曝光、光圈優(yōu)先式曝光和快門優(yōu)先式曝光。MPU通過對(duì)CCD感光強(qiáng)弱程度的分析，調(diào)節(jié)光圈和快門，又通過機(jī)械或電子控制調(diào)節(jié)曝光。數(shù)字相機(jī)中都設(shè)置了菜單用來和用戶對(duì)話，通過菜單的選項(xiàng)和設(shè)置使數(shù)字相機(jī)在不同的攝影環(huán)境下達(dá)到最佳的拍攝效果。第三章數(shù)字相機(jī)

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（六）存儲(chǔ)器數(shù)字相機(jī)中存儲(chǔ)器的作用是保存數(shù)字圖像數(shù)據(jù)，這如同膠卷記錄光信號(hào)一樣，不同的是存儲(chǔ)器中的圖像數(shù)據(jù)可以反復(fù)記錄和刪除，而膠卷只能記錄一次。存儲(chǔ)器可以分為內(nèi)置存儲(chǔ)器和可移動(dòng)存儲(chǔ)器，內(nèi)置存儲(chǔ)器為半導(dǎo)體存儲(chǔ)器，安裝在相機(jī)內(nèi)部，用于臨時(shí)存儲(chǔ)圖像，當(dāng)向計(jì)算機(jī)傳送圖像時(shí)須通過串行接口等接口。它的缺點(diǎn)是裝滿之后要及時(shí)向計(jì)算機(jī)轉(zhuǎn)移圖像文件，否則就無法再往里面存入圖像數(shù)據(jù)。第三章數(shù)字相機(jī)

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（六）存儲(chǔ)器早期數(shù)字相機(jī)多采用內(nèi)置存儲(chǔ)器，現(xiàn)在的數(shù)字相機(jī)使用可移動(dòng)存儲(chǔ)器。這些可移動(dòng)存儲(chǔ)器一般是CF卡、SM卡、SD卡、微硬盤等等。這些存儲(chǔ)器使用方便，拍攝完畢后可以取出更換，這樣可以降低數(shù)字相機(jī)的制造成本，增加應(yīng)用的靈活性，并提高連續(xù)拍攝的性能。圖像的質(zhì)量越高，圖像文件就越大，需要的存儲(chǔ)空間就越多。第三章數(shù)字相機(jī)

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（七）電子取景器（LCD和EVF）電子取景器分為L(zhǎng)CD取景器和EVF取景器。LCD取景器EVF取景器第三章數(shù)字相機(jī)

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（七）電子取景器（LCD和EVF）數(shù)字相機(jī)使用的LCD與筆記本電腦的液晶顯示屏工作原理相同，只是尺寸較小。LCD取景器有三個(gè)作用，取景、顯示圖像和顯示功能菜單。它顯示的影像與鏡頭投射在CCD上的影像是相同的，沒有有視差。所以，LCD取景器能實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地觀察到想拍攝的影像。電子取景器分為L(zhǎng)CD取景器和EVF取景器。1.LCD（LiquidCrystalDisplay）取景器稱為液晶顯示屏第三章數(shù)字相機(jī)

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（七）電子取景器（LCD和EVF）

這種取景方式稱光學(xué)取景也叫做“TTL”（Through-The-Lens）通過鏡頭取景。

LCD取景器的缺點(diǎn)是耗電量大，而且在陽光強(qiáng)烈的時(shí)候，我們很難看到LCD上的畫面。另外，大多數(shù)字單反相機(jī)上的LCD不能取景，只能讓觀看拍攝后的照片和顯示功能菜單。目前有些數(shù)字單反相機(jī)上已經(jīng)具有了LCD取景功能。電子取景器分為L(zhǎng)CD取景器和EVF取景器。1.LCD（LiquidCrystalDisplay）取景器稱為液晶顯示屏第三章數(shù)字相機(jī)

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（七）電子取景器（LCD和EVF）

EVF(ElectronicViewFinder)取景器稱為電子取景器，也叫作單眼LCD取景器（Eye-levelLCDviewfinder）。它的功能是取景。一般數(shù)字相機(jī)上的LCD取景器上的顯示內(nèi)容都可以用EVF顯示。EVF是在鏡頭上方裝有一塊小的LCD，其直徑大約為0.25-0.5英寸左右，像素大約為235,000（面積約36-169mm2），有黑白和彩色之分。電子取景器分為L(zhǎng)CD取景器和EVF取景器。2.EVF(ElectronicViewFinder)

第三章數(shù)字相機(jī)

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（七）電子取景器（LCD和EVF）電子取景器取景的視野率比光學(xué)取景器就大得多，如有的EVF取景器的視野率可以達(dá)到99%。EVF價(jià)格較便宜，也比LCD省電，而且能在任何環(huán)境光線下采用。還可以顯示光圈、快門速度等拍攝信息和相機(jī)菜單。它的的缺點(diǎn)是：和LCD顯示屏一樣耗電量較大；還容易反光，從而影響取景的準(zhǔn)確度；與光學(xué)取景器相比顯得比較粗糙，影響細(xì)節(jié)的顯示。電子取景器分為L(zhǎng)CD取景器和EVF取景器。2.EVF(ElectronicViewFinder)

第三章數(shù)字相機(jī)

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（八）輸出控制單元

數(shù)字相機(jī)的輸出控制單元主要有計(jì)算機(jī)通訊接口、連接電視機(jī)的視頻接口和連接打印機(jī)的接口。常用的計(jì)算機(jī)通訊接口有串行接口、并行接口、USB接口和SCSI接口。若使用紅外線接口，則要為計(jì)算機(jī)安裝相應(yīng)的紅外接收器及其驅(qū)動(dòng)程序。如果你的數(shù)碼相機(jī)帶有PCMCIA存儲(chǔ)卡，那么可以將存儲(chǔ)卡直接插入筆記本電腦的PC卡插槽中。第三章數(shù)字相機(jī)

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（九）數(shù)碼相機(jī)電子快門和機(jī)械快門

數(shù)碼相機(jī)的“機(jī)械快門”和“電子快門”的區(qū)別則是特指“用何手段實(shí)現(xiàn)瞬間曝光”，機(jī)械快門是用機(jī)械彈簧或是電子、電磁手段，控制幾片葉片的開閉，或是兩層簾幕像舞臺(tái)“拉幕”一樣左右或上下以一定寬度的縫隙“劃過”成像像場(chǎng)窗口，讓窗口獲得指定時(shí)間長(zhǎng)短的“曝光”——這就是通常的“機(jī)械快門”概念。

第三章數(shù)字相機(jī)

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（九）數(shù)碼相機(jī)電子快門和機(jī)械快門

電子快門是利用了CCD感光系統(tǒng)不通電不工作的原理，在CCD不通電的情況下，不能產(chǎn)生圖像。如果在按下快門鈕時(shí)，使用電子時(shí)間電路，使CCD只工作“一個(gè)指定的時(shí)間長(zhǎng)短”，就也能獲得像有快門“瞬間打開”一樣的效果。所以電子快門數(shù)z字相機(jī)在按下快門時(shí)是“無聲”的。不過為了滿足影友的“心理需求”，有的相機(jī)可以設(shè)定一個(gè)“電子發(fā)聲”：模擬出一個(gè)“咔嚓”聲。第三章數(shù)字相機(jī)

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（九）數(shù)碼相機(jī)電子快門和機(jī)械快門

顯然，電子快門結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本也要低得多。所以，袖珍卡片數(shù)碼相機(jī)和其它中、低檔數(shù)碼相機(jī)基本上都是采用電子快門，而高級(jí)家用數(shù)碼機(jī)和所有的數(shù)碼單反相機(jī)，都毫無例外地采用機(jī)械快門。數(shù)碼單反相機(jī)的機(jī)械快門，實(shí)際上和它的原型——膠片相機(jī)快門是一樣的，沒有很大的區(qū)別。所以使用壽命、維護(hù)都沒有特殊的新要求。第三章數(shù)字相機(jī)

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（九）數(shù)碼相機(jī)電子快門和機(jī)械快門

有的廠家，利用了電子快門的特點(diǎn)，讓CCD在機(jī)械快門打開的同時(shí)，受到電子快門的瞬間控制，可在低成本前提下實(shí)現(xiàn)特殊的要求。例如，同樣是1/4000秒機(jī)械快門，如果精確控制CCD的通電脈沖，就可以使其實(shí)現(xiàn)1/8000秒和1/1600