數(shù)碼相機(jī)設(shè)計(jì)原理概述
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數(shù)碼相機(jī)的特點(diǎn)
1.用途多樣性
(1) 照相功能
(2) 計(jì)算機(jī)的圖像輸入
2.直接數(shù)字化
不用膠卷,而是用半導(dǎo)體器件將光信號(hào)變?yōu)殡娦盘?hào),然后進(jìn)行模/數(shù)轉(zhuǎn)換后變?yōu)閿?shù)字化影像文件.可隨時(shí)用計(jì)算機(jī)對(duì)影像進(jìn)行加工處理.
3. 無(wú)汚染
不排放對(duì)環(huán)境造成污染的化學(xué)藥液.
4. 即拍即顯
5. 圖,聲同時(shí)記錄
6. 多樣呈現(xiàn)
(1) 照片
(2) 液晶顯示
(3) 電視機(jī)顯示
(4) 打印機(jī)打印照片
(5) 彩色擴(kuò)印設(shè)備擴(kuò)印
(6) 刻錄光盤(pán)
7. 快速遠(yuǎn)距離傳送
8. 應(yīng)用靈活性大
9. 正常消耗低
數(shù)碼相機(jī)的結(jié)構(gòu)
1. 組成
1-鏡頭
2-快門(mén)
3-CCD,CMOS
4-信號(hào)放大
5A/D轉(zhuǎn)換
6-彩色液晶顯示器
7-數(shù)字信號(hào)處理
8-數(shù)字圖像處理
9-輸出接口
10-電池
11-電源電路
12-總控制電路
13-快門(mén)控制
2. 鏡頭系統(tǒng)
(1) 定焦距鏡頭
A.標(biāo)準(zhǔn)鏡頭
鏡頭焦距等于或接近感光芯片對(duì)角線長(zhǎng)度. 標(biāo)準(zhǔn)鏡頭所攝畫(huà)面影像表現(xiàn)出的透視效果與人眼看實(shí)際景物的透視
效果較為接近,看上去較為自然.
B. 廣角鏡頭
鏡頭焦距比感光芯片對(duì)角線長(zhǎng)度短得多的鏡頭.其特點(diǎn)是視場(chǎng)角大(2ω>57°),夸張變形,擴(kuò)大透視等等.
魚(yú)眼鏡頭的視場(chǎng)角可達(dá)2ω=180°, 鏡頭上通常標(biāo)有”fisheye”字樣.
C.遠(yuǎn)攝鏡頭
鏡頭焦距比感光芯片對(duì)角線長(zhǎng)度長(zhǎng)得多的鏡頭. 遠(yuǎn)攝鏡頭又稱(chēng)望遠(yuǎn)鏡頭它具有將遠(yuǎn)處物體拍攝得較大的特點(diǎn),更適合于拍攝難以接近的物體.
遠(yuǎn)攝鏡頭又分為:中焦鏡頭, 長(zhǎng)焦鏡頭,超長(zhǎng)焦鏡頭.
(2) 變焦鏡頭
目前變焦鏡頭的焦距為16mm~1700mm. 數(shù)碼相機(jī)
有光學(xué)變焦和數(shù)字變焦系統(tǒng).根據(jù)驅(qū)動(dòng)形式分為手動(dòng)變焦和電動(dòng)變焦, 手動(dòng)變焦又分為單環(huán)推拉式和雙環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)式.在輕便數(shù)碼相機(jī)上采用電動(dòng)變焦, 在單反數(shù)碼相機(jī)上采用手動(dòng)變焦.
(3) 特殊用途鏡頭
A. 微距鏡頭
可在很近距離內(nèi)拍攝到非常清晰的像.
B. 柔焦鏡頭
能使影像產(chǎn)生輕度虛化而得到有朦朧虛化特殊意境效果的鏡頭,主要用于人像和風(fēng)景攝影.
C. 反射式鏡頭
是超遠(yuǎn)攝鏡頭的特殊形式. 鏡頭內(nèi)有反射和 擋光裝置,光路折成三段,使鏡頭長(zhǎng)度縮小一半左右.如美能達(dá)AF Reflex 500mm f/8鏡頭.
D. 透視調(diào)整鏡頭
是能校正拍攝透視功能的鏡頭.
(4) 鏡頭特殊技術(shù)
A. 多層鍍膜
增加透過(guò)率,提高成像的清晰度,改善反差,消除雜光,色彩還原更準(zhǔn)確.
B. 采用非球面
校正像差,減少鏡片數(shù)量,降低成本,減輕重量.
C. 鏡頭應(yīng)為復(fù)消色差(APO)(ED)
采用瑩石材質(zhì)(CaF2)和超低色散材質(zhì).
D. 采用內(nèi)聚焦(IF)或后聚焦(RF)鏡頭
在聚焦時(shí)保持鏡頭長(zhǎng)度不變, 鏡頭前體不旋轉(zhuǎn).對(duì)偏振鏡攝影極為有利.對(duì)鏡頭小型化成為可能.另外還有內(nèi)變焦鏡頭, 在變焦時(shí)保持鏡頭長(zhǎng)度不變.
E. 采用浮動(dòng)鏡片
浮動(dòng)鏡片是為了在無(wú)窮遠(yuǎn)至最近距大范圍拍攝,保持平面像場(chǎng)的成像特性.是在鏡頭中特別設(shè)計(jì)的一片或一組能夠隨聚焦環(huán)的轉(zhuǎn)動(dòng)而略微前后移動(dòng)的鏡片.
F. 采用特殊的光圈
為了提高成像質(zhì)量,采用了圓形光圈,主副光圈和電磁光圈. 副光圈的作用是阻擋非成像光束通過(guò),從而減小眩光和鬼影.
感光芯片
(1) CCD (Charge Coupled Device) 光電耦合器件
A. 面CCD.
B. 掃描線CCD.
(2) CMOS
(ComplemeritaryMetal-Oxide Semieondconductor)
互補(bǔ)氧化物半導(dǎo)體,優(yōu)點(diǎn)如下:
A. 能量消耗低.
B. 相同象素價(jià)格低.
C. 能制作快速閃光的連續(xù)照片, 制作程序低能量,高性能,成本低.
數(shù)碼相機(jī)的基本功能
1. 聚焦功能
2. 測(cè)光曝光功能
3. 變焦功能
4. 微距拍攝功能
數(shù)碼相機(jī)的特殊功能
1. 白平衡調(diào)整功能(色溫補(bǔ)償).
2. 聲音記錄功能.
3. 影像刪除功能.
4. 像冊(cè)功能.
5. 播放呈現(xiàn)功能.
6. 影像輸出功能.
7. 影像質(zhì)量選擇功能.
8. 鏡頭與機(jī)身可相對(duì)旋轉(zhuǎn)及分離功能.
9. 全景功能.
10. 影像回存功能.
11. 數(shù)字變焦功能.
12. 攝像功能.
數(shù)碼相機(jī)的性能指標(biāo)
1. 分辨率
數(shù)碼相機(jī)分辨率的高低,取決于數(shù)碼相機(jī)中CCD芯片或CMOS芯片上像素的多少, 像素越多, 分辨率越高.
2. 色彩位數(shù)
色彩位數(shù)又叫色彩深度,用來(lái)表示數(shù)碼相機(jī)的色彩分辨能力, 數(shù)碼相機(jī)的色彩位數(shù)增加,意味著可撲捉的細(xì)節(jié)數(shù)量增多.通常有24位色彩位數(shù),可記錄1677萬(wàn)種顏色,30位色彩位數(shù),可記錄10.7億種顏色,36位色彩位數(shù), 可記錄687億種顏色.
3. 曝光方式
A. 測(cè)光手動(dòng)曝光
B. 自動(dòng)曝光
a. 光圈先決式
b. 快門(mén)先決式
c. 程序式
4. 測(cè)光方式
A. 鏡外測(cè)光
B. 通過(guò)鏡頭測(cè)光”TTL”(Throuth The Lens)
a. 中央重點(diǎn)測(cè)光
b. 點(diǎn)測(cè)光
c. 多點(diǎn)測(cè)光
d. 多區(qū)測(cè)光
e. 矩陣測(cè)光.
5. 快門(mén)時(shí)間和光圈系數(shù)調(diào)節(jié)范圍
快門(mén)時(shí)間變化范圍:1/8000秒~30秒.
光圈調(diào)節(jié)范圍: 7擋.
6. 取景器種類(lèi)
單反數(shù)碼相機(jī)采用單反式取景器,輕便數(shù)碼相機(jī)采用平視光學(xué)取景器和彩色液晶顯示器.
7. 聚焦方式
高擋—自動(dòng)聚焦與手動(dòng)聚焦兼?zhèn)?/p>
中檔---自動(dòng)聚焦
低檔---免聚焦
另外還有:鏡頭焦距,相當(dāng)感光度, 感光芯片尺寸,拍攝間隔時(shí)間與連拍速度,存儲(chǔ)媒體種類(lèi), 存儲(chǔ)媒體存儲(chǔ)能力,壓縮存儲(chǔ)方式及壓縮比例,信號(hào)輸出形式,聲音記錄質(zhì)量指標(biāo),信息呈現(xiàn)方式,影像處理能力,白平衡調(diào)整方式等等.
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