數(shù)碼相機(jī)的工作原理知識
數(shù)碼相機(jī)的工作原理知識
數(shù)碼相機(jī)也叫數(shù)字式相機(jī)，英文全稱Digital Camera，簡稱DC。數(shù)碼相機(jī)是集光學(xué)、機(jī)械、電子一體化的產(chǎn)品。它集成了影像信息的轉(zhuǎn)換、存儲(chǔ)和傳輸?shù)炔考Ｏ旅媸切【帪榇蠹揖耐扑]數(shù)碼相機(jī)的相關(guān)知識，希望能夠?qū)δ兴鶐椭?/p>
工作原理
數(shù)碼相機(jī)是集光學(xué)、機(jī)械、電子一體化的產(chǎn)品。它集成了影像信息的轉(zhuǎn)換、存儲(chǔ)和傳輸?shù)炔考?，具有?shù)字化存取模式，與電腦交互處
理和實(shí)時(shí)拍攝等特點(diǎn)。光線通過鏡頭或者鏡頭組進(jìn)入相機(jī)，通過成像元件轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，數(shù)字信號通過影像運(yùn)算芯片儲(chǔ)存在存儲(chǔ)設(shè)備中。數(shù)碼相機(jī)的成像元件是CCD或者COMS，該成像元件的特點(diǎn)是光線通過時(shí)，能根據(jù)光線的不同轉(zhuǎn)化為電子信號。
優(yōu)點(diǎn)：
1、拍照之后可以立即看到圖片，從而提供了對不滿意的作品立刻重拍的可能性，減少了遺憾的發(fā)生。
2、只需為那些想沖洗的照片付費(fèi)，其它不需要的照片可以刪除。
3、色彩還原和色彩范圍不再依賴膠卷的質(zhì)量。
4、感光度也不再因膠卷而固定。光電轉(zhuǎn)換芯片能提供多種感光度選擇。
缺點(diǎn)：
1、由于通過成像元件和影像處理芯片的轉(zhuǎn)換，成像質(zhì)量相比光學(xué)相機(jī)缺乏層次感。
2、由于各個(gè)廠家的影像處理芯片技術(shù)的不同，成像照片表現(xiàn)的顏色與實(shí)際物體有不同的區(qū)別。
3、由于中國缺乏核心技術(shù)，后期使用維修成本較高。
與傳統(tǒng)相機(jī)的區(qū)別
數(shù)碼相機(jī)的外觀、部分功能及操作雖與普通的相機(jī)差不多，但數(shù)碼相機(jī)與傳統(tǒng)相機(jī)還有以下幾個(gè)不同點(diǎn)：
1. 制作工藝不同：傳統(tǒng)相機(jī)使用銀鹽感光材料即膠卷作為載體，拍攝后的膠卷要經(jīng)過沖洗才能得到照片，拍攝后無法知道照片拍攝效果的好壞，而且不能對拍攝不好的照片進(jìn)行刪除。數(shù)碼相機(jī)不使用膠卷，而是使用電荷耦合器CCD元件感光，然后將光信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?，再?jīng)模/數(shù)轉(zhuǎn)換后記錄于存儲(chǔ)卡上，存儲(chǔ)卡可反復(fù)使用。由于數(shù)碼相機(jī)拍攝的照片要經(jīng)過數(shù)字化處理再存儲(chǔ)，拍攝后的照片可以回放觀看效果，對不滿意的照片可以立即刪除重拍。拍攝后把數(shù)碼相機(jī)與電腦連接，可以方便地將照片傳輸?shù)诫娔X中并進(jìn)行各種圖像處理，制作Web頁或直接打印輸出，這是數(shù)碼相機(jī)與傳統(tǒng)相機(jī)的主要區(qū)別。
2. 拍攝效果不同：傳統(tǒng)相機(jī)的鹵化銀膠片可以捕捉連續(xù)的色調(diào)和色彩，而數(shù)碼相機(jī)的CCD元件在較暗或較亮的光線下會(huì)丟失部分細(xì)節(jié)，更重要的是，數(shù)碼相機(jī)CCD元件所采集圖像的像素遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于傳統(tǒng)相機(jī)所拍攝圖像的像素。一般而言，傳統(tǒng)35毫米膠片解析度為每英寸2500線，相當(dāng)于1800萬像素甚至更高，而目前數(shù)碼相機(jī)使用的最好的CCD所能達(dá)到的像素也僅有1000萬。在現(xiàn)階段，數(shù)碼相機(jī)拍攝的照片，不論在影像的清晰度、質(zhì)感、層次、色彩的飽和度等方面，都無法與傳統(tǒng)相機(jī)拍攝的照片相媲美。但數(shù)碼相機(jī)發(fā)展迅速研發(fā)空間仍然很大，相信不出幾年將會(huì)有長足的發(fā)展。
3. 拍攝速度不同：在按下快門之前，數(shù)碼相機(jī)要進(jìn)行調(diào)整光圈、改變快門速度、檢查自動(dòng)聚焦、打開閃光燈等操作，當(dāng)拍完照片后，數(shù)碼相機(jī)要對拍攝的照片進(jìn)行圖像壓縮處理并存儲(chǔ)起來，這些都需要等待幾秒，故數(shù)碼相機(jī)的拍攝速度，特別是連拍速度還無法達(dá)到專業(yè)攝影的要求，但Nikon新推出的D1已經(jīng)達(dá)到了1/16000秒的極速快門速度，說明數(shù)碼相機(jī)的技術(shù)已經(jīng)超過了傳統(tǒng)相機(jī)。
4. 存儲(chǔ)介質(zhì)不同：數(shù)碼相機(jī)的圖像以數(shù)字方式存儲(chǔ)在磁介質(zhì)上，而傳統(tǒng)相機(jī)的影像是以化學(xué)方法記錄在鹵化銀膠片上。 目前的數(shù)碼相機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)主要有SM卡、CF卡、XD卡、SD卡、MMC卡、SONY記憶棒和IBM小硬盤。存儲(chǔ)容量分32M、64M、128M、256M或者更高，目前IBM小硬盤的容易可以達(dá)到1GB。舉例說明64M存儲(chǔ)卡當(dāng)分辨率在1280*960情況下大概能存儲(chǔ)80多張圖片，如果在低分辨率情況下存儲(chǔ)幾百張圖片是沒問題的。
5. 輸入輸出方式不同：數(shù)碼相機(jī)的影像可直接輸入計(jì)算機(jī)，處理后打印輸出或直接制作網(wǎng)頁，方便快捷。傳統(tǒng)相機(jī)的影像必須在暗房里沖洗，要想進(jìn)行處理必須通過掃描儀掃描進(jìn)計(jì)算機(jī)，而掃描后得到的圖像的質(zhì)量必然會(huì)受到掃描儀精度的影響。這樣即使它的原樣質(zhì)量很高，經(jīng)過掃描以后得到的圖像就差得遠(yuǎn)了。數(shù)碼相同可以將自然界的一切瞬間輕而易舉地拍攝為供電腦直接處理的數(shù)碼影像，如果接VIDEO out端可在電視上顯示。
相機(jī)分類
按照我們生活中最直觀的“用途”人為劃分，可以將數(shù)碼相機(jī)簡單分為：單反相機(jī)，卡片相機(jī)，長焦相機(jī)。單反數(shù)碼相機(jī)指的是單鏡頭反光數(shù)碼相機(jī);卡片數(shù)碼相機(jī)在業(yè)界內(nèi)沒有明確的概念，僅指那些小巧的外形、相對較輕的機(jī)身以及超薄時(shí)尚的相機(jī)。長焦數(shù)碼相機(jī)指的是具有較大光學(xué)變焦倍數(shù)的機(jī)型，能拍攝較遠(yuǎn)景物的相機(jī)。
單反相機(jī)：
單反數(shù)碼相機(jī)指的是單鏡頭反光數(shù)碼相機(jī)，目前市面上常見的單反數(shù)碼相機(jī)品牌有：尼康、佳能、賓得、富士等。在單反數(shù)碼相機(jī)的工作系統(tǒng)中，光線透過鏡頭到達(dá)反光鏡后，折射到上面的對焦屏并結(jié)成影像，透過接目鏡和五棱鏡幫助我們在觀景窗中看到外面的景物。這種構(gòu)造決定了單反相機(jī)是完全透過鏡頭對焦拍攝的，使觀景窗中所看到的影像和膠片上永遠(yuǎn)一樣，而且它的取景范圍和實(shí)際拍攝范圍基本上一致，十分有利于直觀地取景構(gòu)圖。
單反數(shù)碼相機(jī)一般都定位在數(shù)碼相機(jī)中的高端產(chǎn)品，因此在感光元件的面積上遠(yuǎn)大于普通數(shù)碼相機(jī)，這使得其每個(gè)像素點(diǎn)的感光面積也遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于普通數(shù)碼相機(jī)，因此每個(gè)像素點(diǎn)也就能表現(xiàn)出更加細(xì)致的亮度和色彩范圍，從而拍攝出更加優(yōu)質(zhì)的圖片。另外，單反數(shù)碼相機(jī)的另一大的特點(diǎn)就是可以交換不同規(guī)格的鏡頭，實(shí)現(xiàn)有針對性的拍攝，這是單反相機(jī)天生的優(yōu)點(diǎn)，是普通數(shù)碼相機(jī)不能比擬的。
卡片相機(jī)：
卡片相機(jī)是一個(gè)邊界比較模糊的概念，小巧的外形、相對較輕的機(jī)身以及超薄時(shí)尚的設(shè)計(jì)是衡量此類數(shù)碼相機(jī)的主要標(biāo)準(zhǔn)。
卡片數(shù)碼相機(jī)最大的優(yōu)點(diǎn)是便捷，可以輕松的收進(jìn)西服口袋里或者女士們的小手包中。雖然大部分卡片相機(jī)的功能并不非常強(qiáng)大，但是最基本的一些功能像曝光補(bǔ)償之類還是它的標(biāo)準(zhǔn)配置，可以幫助你對畫面的曝光進(jìn)行基本控制，再配合色彩、清晰度、對比度等選項(xiàng)，很多優(yōu)秀的照片也可以來自這些被看作“玩具”的小東西的。
長焦相機(jī)：
長焦數(shù)碼相機(jī)指的是具有較大光學(xué)變焦倍數(shù)的機(jī)型，而光學(xué)變焦倍數(shù)越大，能拍攝的景物就越遠(yuǎn)。長焦數(shù)碼相機(jī)的鏡頭其實(shí)和望遠(yuǎn)鏡的原理類似，即通過鏡頭內(nèi)部鏡片的移動(dòng)改變焦距。鏡頭的長度與變焦功能有很大的相關(guān)性，一般鏡頭越長的數(shù)碼相機(jī)，內(nèi)部的鏡片和感光器移動(dòng)空間更大，所以變焦倍數(shù)也更大。
長焦相機(jī)特別適合拍攝遠(yuǎn)處的景物，或者是用于被拍攝者不希望被打擾時(shí)。另外焦距越長則景深越淺，這樣就可以實(shí)現(xiàn)突出主體而虛化背景的效果，使拍出來的照片看起來更加專業(yè)。但是，對于鏡頭的成像來說，變焦范圍越大圖像的質(zhì)量就越差， 10倍超大變焦的鏡頭常常會(huì)遇到鏡頭畸變和色散兩個(gè)問題，另外，長焦相機(jī)手持拍攝時(shí)的抖動(dòng)以及長焦端的對焦速度，都會(huì)大大影響到拍攝體驗(yàn)。
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