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數碼相機的工作原理

2020-11-19 15:49  來源: 新華網

數碼相機也被稱為數字相機。數碼相機可以説是更廣義的電子影像處理技術中的一類,其光學成像係統和常規的照相機並無差別,然而影像記錄的方式卻完全不同。常規相機使用的是化學光感材料,而數碼相機使用的是一組光電耦合器件(CCD)。

由于CCD輸出的是模擬信號,因此需要使用一個ADC(模數轉換器)器件來進行數字化處理。再通過MPU(微處理器)讀出CCD的數據信息,對數字信號進行壓縮轉化和相應的處理,再轉換成特定的圖像格式。最後,圖像以文件的形式被存儲在存儲器中,這就是數碼相機的成像原理。

由于CCD結構與性能不同,數碼相機捕捉影像的速度也是不同的,因此數碼相機又可以分為用于靜物拍攝和用于動態拍攝兩大類。

相機的成像原理與它的結構是密不可分的,數碼相機的結構主要分為以下幾個部分。

一、鏡頭

數碼相機鏡頭和普通相機的鏡頭一樣,同樣也有變焦鏡頭、定焦鏡頭等的分類,主要的參數性能指標由焦距、視場角、相對口徑、分辨率、畸變率等決定。

二、圖像傳感器

目前廣泛被使用的圖像傳感器是CCD、超級CCD和互補性氧化金屬半導體圖像傳感器。

三、MPU (微處理器)

數碼相機通過MPU實現對各個操作的統一協調和控制。

鏡頭是數碼相機的“眼睛”,良好的鏡頭能夠保障拍攝畫面的對比度和保真度。所以要小心呵護數碼相機的鏡頭,定期進行鏡頭清理,讓其保持最佳的性能狀態。在清潔數碼相機時,最好使用正規的清潔工具,如高壓氣罐、鹿皮、清潔棒、毛刷等。不過在清潔過程很容易不小心破壞感光元件,所以清潔工作最好交給專業人士來處理。

本文由石家莊藁城區興安鎮中學高級教師崔會欣進行科學性把關。

本作品為“科普中國-科學原理一點通”原創,轉載時務請注明出處。

作者: 馬瑤   [責任編輯: 郭童]

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