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1、数码相机的性能及 原理 培训讲义 作成:三部生产技术课第一部分、概述第二部分、专业术语名词解释 第三部分、数码相机的原理 第四部分、数码相机的功能与性能 第五部分、数码相机的技术指标第一部分随着信息化，数字化时代的到来，数 字化产品琳琅满目，数码相机就是其中 一种。数码相机是传统相机向电子化发 展的一个高新产品，它用光电传感器和 存储媒体代替了传统的银盐感光材料， 并可以与计算机、显示器及网络联系起 来发挥很大的作用，可以随时在电视机 上显示，可以打印出来可以在电脑上任 意处理，可以制成光盘专辑，可以通过 E-mail发给朋友，可以保存在上的影 集里!第二部分专业术语名词解释 DSC：数码相机
2、的英文缩写,是用光电传感器,并 输出一个可以被记录 储存的表示光学影像的数字照 相机. PIXEL：像素,光电传感器上能单独感光的最小 的物理单元. CCD：电荷耦合器件,是一种光电传感器. ISO：国际标准化组织,表示感光灵敏度的一种方 法.LCD:液晶显示屏 WB(白平衡):为了在不同的光源(晴天,阴天,荧光 灯,钨丝灯等)条件下能获得合适的彩色再现,数码相 机所具有的一种调节功能. RESOLUTION:分辨率,表示相机分辨图像细 节的能力.第三部分 原理方框图：信号放大A/D转换数字信号,图 像处理LCD快门控制 总控制电路输出接口直流/交流适 配器调压稳压电源存储卡USBAVSDAC
3、DC镜头快门CCD工作原理1： 当打开数字相机的电源开关总控制电路主控 程序芯片，首先开始检查相机的各个部件是 否处于可工作状态，如果有一个部分出现故障，那么Lcd液晶屏上就会出一个警告信息 （如Lens Error ) ，并使相机停止工作， 如果一切正常那么相机就处于准备好的状态 。 当对准被拍摄目标并把快门按下一半时，数 码相机的自动对焦与测光系统被启动，一个8 位的主控程序芯片就开始工作，它通过计算 确立对焦距离快门的速度及光圈的大小。工作原理2 按下快门，光学镜头将要拍摄的画面、 清晰聚焦到摄像器件CCD或CMOS上，光 电转换器件将投射来的景物光信号捕捉 住，并以红、绿、蓝3像素存储
4、，就是 把这些像素一束束地从CCD以串行的方 式送到相机内部的缓冲存储区，这中间 经过了很多部件的处理，如进行A/D转 换,白平衡及色彩校正,以及转化为电脑 能识别的的离散数字信号。工作原理3 一束束的光到达缓冲存储区后,再合成 在一起形成一幅完整的数字图像,至此 图像的处理过程并没有结束,它离开缓 冲区时图像还要被子压缩,压缩的程度 根据拍摄前选定的拍摄模式而定,图像 压缩后,主控程序芯片发出一个信息,把 压缩的图像再转移到存储卡中存储,只 有到这一步照片的拍摄才算完成。第四部分 数码相机的基本功能 一、数码相机的基本功能 （1）聚焦功能 所有的数码相机的镜头都是由透镜组成，聚 焦功能就是用
5、以高速物距像距，使拍摄景物 在数码相机感光芯片上成清晰的像。 （2）测光曝光功能 此功能传统数码相机都有适用，曝光控制是 最基本也是最重要的技术，所有数码相机都 有测光装置和曝光控制机构。 （3）变焦功能 变焦是所有采用变焦镜头的数码相机的 一项基本功能。 变焦镜头的变焦方式有手动和自动两种 ： 手动变焦：用于转动变焦环或推拉镜头 。 电动变焦：用于轻便数码相机，借用电 动变焦钮控制，多为桥头式，两端分别 标T（TELE）W（WIDE）。 （4）微距拍摄功能 微距拍摄功能是指可在近距离内拍摄或 以较高的倍率拍摄。（5）特殊功能 1白平衡调整功能 声音记录功能 影像删除功能 相册功能 播放功能
6、播放显现功能 影像输出功能(5)特殊功能2全景功能 影像质量选择功能 影像 回存功能数字变焦 摄像功能 闪光控制第五部分 技术指标 影响成像的质量的性能指标： （一）成像芯片像素水平 成像芯片像素水平是数码相机最重要的性能指标之 一，通常用像素表示，我们平时所说的“300万像素 数码相机”“400万像素数码相机”就是指的成像芯片 像素量或像素水平而言。（1）CCD芯片分辩率是指拍摄分辩率所具有的CCD像 素“拍摄图像分辩率”又称“拍摄分辩率”是指实际 参与成像的CCD像素。在同样的最大拍摄图像的分 辩率下，CCD的分辩率越大越好。（二）数字相机分辩率数字相机的分辩率目前主要有两种表达方式：（1
7、 ）使用图像绝对像素数即最大拍摄分辩率来衡量，又称为拍摄图像分辩 率，单位为每时英寸（2。54CM）点数DPI（DOTS PER IMCH）如 1200*800D 在X（水平）方向有1200像素，在Y（垂直）方向上有800万 像素。（2）用成像芯片像素总是即成像芯片像素水平来表示。如：数 字相机分辩率为200万像素，就是指它的成像芯片总像素在200万个数量 级上。CCD像素水平拍摄图像分辩率2301800*1200（216万）2111600*1200（211万）2301760*1168（230万）（三）成像芯片大小 对于成像芯片的大小，以往人们很少关心现在随着数码 相机像素水平的不断提高，成像
8、芯片的大小这一指标显 得越发重要。 现在1MM长度上的CCD可以制作200多个像元，像元的 大小已小到几MM，在芯片像元数一定 的情况下，CCD 芯片成像区域越小，要求镜头的分辩率越高，由于CCD 芯片制作成本随尺寸呈几何级上升，通常档次越低的数 码相机所用CCD芯片的尺寸越小。 CCD芯片标准尺寸CCD芯片成像区大小 1/5英寸2.4mm*1.8mm左右 1/4英寸3.6mm*2.4mm左右1/3英寸4.8mm*3.6mm左右1/2英寸6.4mm*4.8mm左右2/3英寸8.8mm*6.6mm左右（四）光学镜头 镜头和滤光片的质量对分辩率也有很大 的影响变焦镜头 （五）白平衡控制 白平衡控制
9、是通过图像调整，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，简单地说白平衡（WB）无论环境光线如何仍然把“白定义为”白“的一 种功能。可分为手动和自动以多种模式控制 白平衡。 （六）相当感光度（ISO） 感光度一般用ISO值表示，就是衡量胶卷需要 多少光线才能准确曝光的数值，以理论上来 讲，数码相机感光度越高，拍摄的效果就会 越好，但由于CCD制造工艺的限制，高等效的 感光度会降低信噪比，影响图像质量，一般 感光度ISO100左右。（七）曝光模式和曝光补偿数码相机曝光模式分为手控曝光（ME）和自动 曝光（AE）两种。 手控制曝光模式（MANUD EXPOSURE）：每
10、次拍摄时都 需手动完成光圈和快门速度的调节。 自动曝光模式（AUTOMATIC EXPOSURE）：包括多种 形式：常见的有光圈优先AE式、快门速度优先AE式 、程式AE式、闪光AE式、深度优先AE式。闪光AE式：由相机TTL闪光直接测光并控制闪光AE 的模式。深度优先AE式：由摄影者控制被摄影物的景深，由 相机自动给出适当曝光量的新颖曝光模式。曝光补偿： 为了让拍摄者对相机测光所确定的曝光 量进行修正调整。补偿曝光的数字以级数为（EV） 。八、光圈范围及快门速度 （一）光圈是光线通过镜头的口径，口 径越大，在单位时间内所能投射的光线 越多，快门是光线通过镜头的时间，时 间越短，曝光量越小。 为适用更广阔的使用环境，一般的光圈 范围和快门的范围越大越多。二、影响操作质量的性能指标 图像文件格式 电池及耗电量 拍摄廷拍与连拍功能 近距与微距拍摄功能 存储介质方式 输出接口 取景器和液晶显示屏闪光灯及闪光同步功能 。谢谢大家聆听
