数码相机成像原理和基本知识

数码相机成像原理的介绍和结构

物体放在焦点之外，在凸透镜另一侧成倒立的实像，实像有缩小、等大、放大三种。物距越小，像距越大，实像越大。物体放在焦点之内，在凸透镜同一侧成正立放大的虚像。物距越小，像距越小，虚像越小。下面是给大家带来的数码相机成像原理的介绍和结构，希望你帮到大家！

1、数码相机成像原理——简介

数码相机，英文全称：Digital Still Camera ，是一种利用电子传感器把光学影像转换成电子数据的照相机。与普通照相机在胶卷上靠溴化银的化学变化来记录*像的原理不同，数码相机的传感器是一种光感应式的电荷耦合器件(CCD)或互补性氧化金属半导体(CMOS)。在*像传输到电脑以前，通常会先储存在数码存储设备中。通常是使用闪存;软磁盘与可重复擦写光盘(CD-RW)已很少用于数码相机设备。

2、数码相机成像原理——结构

无论是哪种款式的数码相机，大都包括镜头、闪光灯、劝器、影像传感器以及按键几部分。

镜头——是一部相机的重要组件之一，可以说是相机的灵魂，数码相机采用什么镜头是一个非常重要的参数，也是区分不同档次相机的重要指标。

闪光灯——是增加曝光量的方式之一，尤其在光线较暗的场合，利用闪光灯可以使景物更加明亮。数码相机内置的闪光灯一般有三种模式，即自动闪光、强制闪光和关闭闪光，有的相机还具有消除红眼、慢速同步闪光等功能。

劝器——数码相机上使用的劝器有多种类型，包括LCD劝器、单反式劝器、旁轴式劝器等，现在数码相机几乎同时配备有普通光学劝和LCD劝，用户可根据具体的情况进行选择。

影像传感器——目前数码相机所使用的影像传感器有CCD和CMOS两种类型。CCD被广泛应用于大部分数码相机上，它由大量***的光敏元件组成，这些光敏元件通常按矩阵排列。

按键——在进行拍摄工作时，传统相机大都通过按键或者转动转盘来实现，而数码相机是通过菜单来选择功能的，若在进行抓拍时，直接按按键比使用菜单进行设置更加快捷。

3、数码相机成像原理

数码相机是集光学、机械、电子一体化的产品。它集成了影像信息的转换、存储和传输等部件，具有数字化存取模式，与电脑交互处理和实时拍摄等特点。

当打开相机的电源开关后，主控程序芯片开始检查整个相机，确定各个部件是否处于可工作状态。如果一切正常，相机将处于待命状态;若某一部分出现故障，LCD屏上会显示一个错误信息，并使相机完全停止工作。

当你对准拍摄目标，并将快门按下一半时，相机内的微处理器开始工作，以确定对焦距离、快门的速度和光圈的大小。当按下快门后，光学镜头可将光线聚焦到影像传感器上，这种CCD/CMOS半导体器件代替了传统相机中胶卷的位置，它可将捕捉到的景物光信号转换为电信号。

此时就得到了对应于拍摄景物的电子*像，由于这时*像文件还是模拟信号，所以还不能被计算机识别，需要通过A/D转换成数字信号，接下来微处理器对数字信号进行压缩，并转换为特定的*像格式，最后以数字信号存在的*像文件会以指定的格式存储到内置存储器中，此时通过LCD可以查看所拍摄到的照片。

拓展：数码相机常见问题

1、问： 买数码相机时，什么是像素的基本考虑？

答： 你的需求，你会用多少的分辨率去照，就用多少像素的相机。比方说，你永远不想要用超过1600 x 1200的分辨率，那你只要买到两百万像素的相机。不需要三百万或更高的。因为购买数码相机花费的钱很重要的一部份就是在这X百万像素上，这也是为什么很多数码相机产商通常都会同时推出性能功能配置一样、而仅仅在像素方面有差别的所谓“姐妹机”的理由，例如三星V4和V3，奥林巴斯的U300和U400以及佳能A60和A70都属于这类情况。如果你用不到更多的像素，大可买低一点的产品，省下的钱可以买更好功能或是一些配备。

2、问： 三百万像素不是一定比两百万像素好吗？

答： 如果您真的用到完全的分辨率，其它的条件又一样，那是对的。但是呢，如果您根本不用最高分辨率，那用三百万像素的相机只拍1600 x 1200或更低，和用两百万像素相机是一样的。但是，您又多花了不少钱去买三百万像素的相机。

3、问：怎么会有人比较喜欢用低像素的相机？

答： 原因很多。首要原因是，这样*档占内存大小小，可以多拍几张，另外呢，计算机处理也比较容易方便。如果只是为了流行，买了三百万，四百万，甚至更高像素的，最后发现用最高分辨率拍没几张，您就知道最高分辨率的相机，不一定最适合您。

4、问：如果我照片要洗出来，大概要多少？

答： 这是很主观的。目前数码冲印主流尺寸是6吋的照片（全国普遍价格是1.8—2.5元一张，网上冲印价格更便宜些），一般建议一定要130万像素以上的水平，2百万像素是最合适的，3百万像素当然更好。对于风景照片其差别可能比较明显一些，但是一般人像不一定能够强烈感受出差别来，在一些要求不高的情况下，100万像素都可以冲印出7吋的照片，而且效果还是基本可以接受的。我们再给出一个底线给大家：冲印5吋照片，80万像素是可行的。

5、 问： 如果我只要某个大小的相片，比方说800 x 600好了，或是更小的。我是不是买个分辨率刚好一样的数码相机就好了呢？

答： 当然不是，高分辨率的效果提升还是很显著的，通过大分辨率照片缩小后得到的`照片，其清晰度还是比直接就用这样的分辨率去拍来得清楚，例如把2048×1056分辨率（300万像素级别）拍摄的照片缩小到640×480分辨率的效果，要比直接用640×480拍摄的效果好哦。

6、问： 我首要的就是品质，而且不在乎*占内存很大，是不是越高像素的越好？

答： 基本上是的。但是您真的要确定您真的就需要这么高的像素，因为您的钱很多是花费到这上面。高像素还有不少好处。比方说因为像素多，您要裁切的自由度就变大了等等。高像素是值得的，如果您真的需要，真的会去使用这在数码相机是个很基本的问题。不过呢，很多初学者会有点点困惑或是迷思，因为需求不会总是一成不变的。

7、问：我跟朋友在户外照相时，她拍的就很清楚，为什么我拍的就是很“花花” ？明明是大白天，拍起来却像是恐怖片？

答： 加强数码相机基本功训练，要知道DC的快门操作是有诀窍的哦。首先你要了解长在相机头顶那个圆圆的快门钮，通常是两段式的设计，轻轻地半按，相机就会进行所谓的“对焦”或是“合焦”的动作，目的是调整让你朋友进入清楚的拍摄范围，全按时开始拍摄。

你如果一按就到底，它来不及对焦，拍的结果，拍摄的对象就会因为对焦不准而变得模糊

这里讲一个“安全快门”的观念，傻瓜数码相机的安全快门通常在 1/30s 或是 1/60s ，相机“喀嚓”的瞬间，相机就执行曝光过程，这个时间如果低于 1/60s（当然对于高手来说，可以达到1s的稳定拍摄） ，便很容易因为手的晃动，而让画面变的很模糊。在一开始，应该先找光线明亮、充足的地方拍照，快门就会跳至 1/60s 以上。其次，拍摄时不要太激动，要屏气凝神，稳定双手，否则就会拍出“恐怖片”了！

8、问：快门速度代表什么？B快门又是什么意思！

答： 快门速度代表的是曝光时间的长短，光线越充足，所需的曝光时间越短，光线不足的状下，所需的曝光时间越长，在长时间的曝光，需注意的是手震的问题，通常长时间曝光需要搭配脚架来稳定相机，让画面不会产生晃动的残影！

B（Bulb）快门是自己控制快门开启的时间长短，在按下快门键时，快门就开启，直到你的手放开后，快门才会合上，使用B快门时通常会配合快门线一起使用！

9、问：我用数码相机拍照时，储存JPG时，FINE NORMAL BASIC有什么不一样，TIF又有什么不同？

答： FINE NORMAL BASIC分别代表JPG格式照片的压缩率，通常FINE为1/4的压缩率，NORMAL为1/8，BASIC为1/16，在画质上，压缩的越小，损失的细节会较多，所以一般来说，都建议使用FINE的压缩率来达到一定的品质！

TIF是非压缩储存格式，不会有因为压缩后，照片细节的部份损失，但相对的，一张照片的大小也会变得很大，以3百万像素的相机来说，一张未压缩的TIF照片的大小高达10MB左右！

10、问： 为什么我用夜景模式拍摄，每张照片都是模糊的？

答： 一般相机的夜景模式，是藉由拍摄夜景的习惯，去作调整，所以通常夜景模式会把光圈缩小，曝光时间拉长，在长时间曝光下，只用手持难保相机不会晃动，所以会造成影响是模糊的！

使用夜景模式拍照时，最好搭配脚架的使用，这样才不会因为手震而影响到画面的品质！

11、问： 光学变焦和数字变焦有什么不同？

答： 光学变焦是只由光学镜片的折射，把相机的焦距有广角和望远的变换，但由于一般相机的望远倍率不足，所以在数码相机上有数字变焦！

数字变焦是将画面以软件仿真的方式去放大，相当于我们使用绘*软件去放大画面一样，这样可以用最少的成本去换取长焦距的摄影，但是由软件放大的影像会影响到画质，放的越大越明显，所以一般数码相机都不建议采用数字变焦，反而各家厂商推出加倍镜，以光学的方式来达到望远摄影的目地！

12、 问：前些时候我购买了一台数码相机，但是在使用时却发现用数码相机拍出的照片中总会有一些杂点出现，这是为什么呢？

答：你可以用相同的*像设置再拍几张照片试试，如果杂点总是出现在同一个位置，就说明这台数码相机存在坏点，一般厂家对坏点的数量有规定，如果坏点数量超过了规定的数量，可以向经销商和厂家更换相机。假如杂点并不是出现在相同的位置，则说明这些杂点是由于使用时形成的噪点，这种情况可以通过下面的方法来减少噪点的数量：

1、远离手机收音机等电磁源，因为它们所发射的电波会干扰数码相机中的电子元件的工作。

2、保证电池电力充足，因为当电池电力不足时，相机的机械运动部分会发出较大的噪声，从而产生更多的噪点。

13、问：因为我原来的数码相机只能存础8M的*片，于是我便添加了一张CF卡，但是使用CF卡以后发现拍摄的照片没有以前的效果好了，很多照片中出现马塞克现象，这是为什么呢？是不是扩充的CF卡损坏了相机。

答：如果是在扩充CF卡之后才出现的问题，那就便是由于CF卡的质量问题所造成的。尽管CF卡采用的是标准的ATA接口，兼容性要比***卡和MMC要好得多，但是某些小厂生产的CF卡可能会因为加工粗糙，使得在相机内无法正常工作，造成存贮的数据出错，造成了*像的损坏。这种情况下只要更换CF卡就可以解决问题了。一般低质量的CF卡外观都比较差，建议大家购买一些大厂的产品，比如SanDisk、Lexar、Simple等，它们的质量都相当可*的，另外还有一些CF卡是由数码相机厂商请别的厂家代工的，质量也很也有保证。在购买时最好用自己的相机实际使用一下，这样可以避免发生发生这种情况。

14、问：我购买了一台数码相机，相机上带有"日光"、"阴天"、"白炽灯"和"日光灯"等预定义的白平衡，但是在有些时候使用这几种白平衡的效果也并不太好，有没有一个办法可以手工来设置白平衡呢？

答：数码相机的白平衡是一个很重要的设置，只有正确设置了白平衡才可以得到准确的色彩还原，大多数具有手动白平衡调节的数码相机设置方法都是切换到白平衡设置，然后选择"手动设置"，再将镜头对着一个具有纯白色表面的物体（最方便的方法是找一张白纸，最好白纸本身不要太反光，这是手工设置白平衡最关键的地方），按下"*"按钮，即可手工设置白平衡。