照相机结构幻灯片.ppt
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1、照相机结构第1页,共71页,编辑于2022年,星期一一、数码相机基本构造及原理第2页,共71页,编辑于2022年,星期一数码相机基本构造 LCD观景器操作部电池存储器数据接口闪光灯芯片组CCD镜头DC第3页,共71页,编辑于2022年,星期一镜筒镜筒第4页,共71页,编辑于2022年,星期一闪光灯第5页,共71页,编辑于2022年,星期一操作部光学取景器LCD第6页,共71页,编辑于2022年,星期一移动存储器第7页,共71页,编辑于2022年,星期一电池第8页,共71页,编辑于2022年,星期一数据传输接口第9页,共71页,编辑于2022年,星期一芯片组第10页,共71页,编辑于2022年,
2、星期一数码相机工作原理 液晶显示器可移动存储器这样,我们就得到了对应于拍摄景物的电子图像,但是它还不能马上被送去计算机处理,还需要按照计算机的要求进行从模拟信号到数字信号的转换,ADC(模数转换器)器件用来执行这项工作。接下来MPU(微处理器)对数字信号进行压缩并转化为特定的图像格式,例如JPEG格式。最后,图像文件被存储在内置存储器中。至此,数码相机的主要工作已经完成,剩下要做的是通过LCD(液晶显示器)查看拍摄到的照片。有一些数码相机为扩大存储容量而使用可移动存储器,如PC卡或者软盘。此外,还提供了连接到计算机和电视机的接口。A/DMPU内存LCDPC卡接口镜头CCD模/数转换微处理器内置
3、存储器接口(CMOS)第11页,共71页,编辑于2022年,星期一二、数码相机与传统相机比较数码数码V.S传统第12页,共71页,编辑于2022年,星期一七大区别1、成像原理不同2、使用方便程度不同3、后期加工方式不同4、传输速度不同5、像素质量不同6、性能价格比不同7、耗电量不同第13页,共71页,编辑于2022年,星期一数码相机的感光,是通过CCD或CMOS感光元件感光的,由0和1二进制的数字构成图像,而光学相机是通过胶片上的化学物质感光的。七大区别1、成像原理不同2、使用方便程度不同后期加工方式不同传输速度不同5、像素质量不同6、性能价格比不同7、耗电量不同第14页,共71页,编辑于20
4、22年,星期一数码相机使用方便,所摄所见,省去了后期冲洗,而光学相机拍摄完毕,必须通过化学工艺的冲洗才能见到结果;七大区别1、成像原理不同2、使用方便程度不同3、后期加工方式不同传输速度不同5、像素质量不同6、性能价格比不同7、耗电量不同第15页,共71页,编辑于2022年,星期一数码相机是数字化的反映,可以进入电脑,后期制作方便,在画面上可任意删改、增添、修正、合成,对于光学相机这很难,可修正的范围狭窄、手段单一且难以准确控制;七大区别1、成像原理不同2、使用方便程度不同3、后期加工方式不同4、传输速度不同像素质量不同性能价格比不同7、耗电量不同第16页,共71页,编辑于2022年,星期一数
5、码相机可与计算机连接,并通过卫星传输或网络传输,快速地传输到各类媒体上,而光学相机由于后期制作的复杂、程序环节较多难以在传输速度上与数码相机相比;七大区别1、成像原理不同2、使用方便程度不同3、后期加工方式不同4、传输速度不同5、像素质量不同性能价格比不同耗电量不同第17页,共71页,编辑于2022年,星期一数码相机就流行机型而言像素较低,一般在200万-600万像素之间,而光学相机仅普通135的就有1200万像素,120专业相机可达6400万像素;七大区别1、成像原理不同使用方便程度不同后期加工方式不同4、传输速度不同5、像素质量不同6 6、性能价格比不同、性能价格比不同 7、耗电量不同第1
6、8页,共71页,编辑于2022年,星期一由于是高新技术、研究发展阶段,数码相机价格较高,打印成本也高,而光学相机已有一百多年的历史,技术成熟,价格便宜,冲洗费用低,买一台高像素数码相机的钱,完全可以买一套象样的高级业余型的光学相机;七大区别1、成像原理不同2、使用方便程度不同后期加工方式不同传输速度不同5、像素质量不同6、性能价格比不同7、耗电量不同第19页,共71页,编辑于2022年,星期一数码相机耗电量大,任何一个操作都离不开电池,而光学相机基本不用电,就是自动调焦、自动变焦、自动曝光、自动卷片型的耗电量也不大。七大区别1、成像原理不同2、使用方便程度不同3、后期加工方式不同传输速度不同像
7、素质量不同6、性能价格比不同7、耗电量不同第20页,共71页,编辑于2022年,星期一三、数码相机特性简介 1、CCD(Charge Coupled Device)光 电 荷 耦 合 器 件 CCD是一种感光半导体元件,它代替了传统相机中胶卷的位置,它的功能是把光信号转换为电信号。第21页,共71页,编辑于2022年,星期一CCD分类CCD线性Linear扫描Interline全像Full-Frame全传Frame-Transfer超级SUPER第22页,共71页,编辑于2022年,星期一CCD的三层结构:上:聚光镜片 中:彩色滤镜阵列下:感应电路聚光镜片彩色滤镜阵列感应电路第23页,共71页
8、,编辑于2022年,星期一 Linear线性 CCD 是以一维感光点构成,通过步进马达扫描图像,由是以一维感光点构成,通过步进马达扫描图像,由于照片是一行行组成,所以速度较使用于照片是一行行组成,所以速度较使用2 2维维CCD的数位的数位相机慢。这种相机慢。这种CCD大多用于平台式扫描器之上。大多用于平台式扫描器之上。第24页,共71页,编辑于2022年,星期一Interline 扫描型扫描型 CCD 工作原理:快门聚光片彩色滤镜阵列感光区.暂存区暂存器A/D转换光线光线光线滤色光电荷电流信号数字信号特点:曝光后可将电荷储存于暂存器中曝光后可将电荷储存于暂存器中,元件可以,元件可以继续继续拍拍
9、摄摄下一下一张张照片,因此照片,因此速度速度较较快快 暂暂存存区占据区占据了感光了感光点点的面的面积积,因此,因此动态范围动态范围(系(系统统最亮最亮与与最最 暗之暗之间间差差距所能表距所能表现现的程度)的程度)较较小小 由於其速度快、成本由於其速度快、成本较较低,因此市面上超低,因此市面上超过过 8686以上的以上的数数位相位相机机都都以以ILIL型型CCD CCD 为为感光元件感光元件感光区第25页,共71页,编辑于2022年,星期一 Full-Frame 全像全像 CCD 工作原理:快门聚光片彩色滤镜阵列感光区A/D转换光线光线光线滤色光电流信号数字信号特点:可以利用可以利用整个感光区域
10、整个感光区域(没没有有暂存区暂存区的的设计设计),有效增大感),有效增大感光范围光范围,同,同时时也也适适用用长时间长时间曝光。曝光。感光和感光和电电荷荷输出过输出过程分程分开开。因此,使用。因此,使用FFFF的的数数位相位相机在传送电流信号时机在传送电流信号时必须完全关闭快门,以隔离镜头入射的光线,这样就降低了拍摄必须完全关闭快门,以隔离镜头入射的光线,这样就降低了拍摄速度,限制了它的连拍功能。速度,限制了它的连拍功能。第26页,共71页,编辑于2022年,星期一Frame-Transfer 全傳全傳 CCD 工作原理:快门聚光片彩色滤镜阵列感光区暂存器A/D转换光线光线光线滤色光电荷电流信
11、号数字信号特点:介于扫描和全像介于扫描和全像CCDCCD之间,具有分离的大型的感光区和暂存区之间,具有分离的大型的感光区和暂存区这个设计可以让它具有较快的拍摄速度和较大的感光面积这个设计可以让它具有较快的拍摄速度和较大的感光面积第27页,共71页,编辑于2022年,星期一富士 SUPERCCD 特点:CCDCCD排列为不同于其它矩阵式排列,而是采用排列为不同于其它矩阵式排列,而是采用“蜂巢蜂巢”式的八边形排列组式的八边形排列组合。合。它的特殊排列方式可最大限度的有效利用它的特殊排列方式可最大限度的有效利用CCDCCD面积进行感光。面积进行感光。矩阵式排列矩阵式排列“蜂巢蜂巢”式排列式排列第28
12、页,共71页,编辑于2022年,星期一 CCD 像素 一般彩色一般彩色CCDCCD的感光单元及滤色镜的排列是矩形的,在进行的感光单元及滤色镜的排列是矩形的,在进行信号处理时,由相邻四点计算出一个数值,作为一个像素信号处理时,由相邻四点计算出一个数值,作为一个像素记录下来记录下来 CCD像素数值为数码相机等级的关键标准之一。像素越多,拍摄画像的解像度就高 第29页,共71页,编辑于2022年,星期一 CCD 尺寸1 1、CCDCCD的的尺寸尺寸用对角线长度表示。用对角线长度表示。比比较常见较常见的有:的有:1/3.21/3.2“、1/31/3”、1/2.71/2.7“、1/21/2”、1/1.8
13、1/1.8“、2/32/3”等等 2 2、对应于、对应于“勾股定律勾股定律”1 1”(英吋英吋)=)=长长 12.8mm X 12.8mm X 宽宽 9.6mm=9.6mm=对角线对角线 16mm 16mm 1/21/2”=16mm x 1/2=8mm 1/1.8=16mm x 1/2=8mm 1/1.8”=16mm x 1/1.8=9mm=16mm x 1/1.8=9mm3 3、在像素数一样的情况下,、在像素数一样的情况下,CCDCCD尺寸越大单位像素就越大。这样,单位像素可以收尺寸越大单位像素就越大。这样,单位像素可以收集更多的光线,因此,理论上可以说有利于提高画质。集更多的光线,因此,理
14、论上可以说有利于提高画质。第30页,共71页,编辑于2022年,星期一 CCD 的两种分色法 CCDCCD的第二层是分色滤色片,目前有两种分色方式:的第二层是分色滤色片,目前有两种分色方式:1 1、RGBRGB原色分色法原色分色法 2 2、CMYGCMYG补色分色法补色分色法 原色原色CCDCCD的优势在于画质锐利,色彩真的优势在于画质锐利,色彩真实,但缺点则是噪声问题。因此一般实,但缺点则是噪声问题。因此一般采用原色采用原色CCDCCD的的DCDC,在,在ISOISO感光度上多感光度上多半不会超过半不会超过400 400 相对的补色相对的补色CCDCCD多了一个多了一个Y Y黄色滤色黄色滤色
15、器,在色彩的分辨上比较仔细,但器,在色彩的分辨上比较仔细,但却牺牲了部分分辨率,而在却牺牲了部分分辨率,而在ISOISO值上,值上,补色补色CCDCCD可以容忍较高的感度,一般可以容忍较高的感度,一般都可设定在都可设定在 800 800以上以上 第31页,共71页,编辑于2022年,星期一 CCDISO 感光能力(数码相机(数码相机 ISOISO)2 2、数、数位相位相机机最大的最大的ISOISO值主要是取值主要是取决决於最低的可接受的信於最低的可接受的信 噪比噪比(S/NS/N)噪点:噪点:CCDCCD由于受到周边电路和本身像素间的光电磁干扰,而在不由于受到周边电路和本身像素间的光电磁干扰,
16、而在不 工作时仍可感应到的电流信号,显示出来表现为杂点。工作时仍可感应到的电流信号,显示出来表现为杂点。1 1、胶片的、胶片的ISOISO 按照胶片对光的化学反应速度可分为:按照胶片对光的化学反应速度可分为:ISO 100ISO 100、ISO 200ISO 200、ISO400ISO400 传统相机主要通过对胶卷盒上的传统相机主要通过对胶卷盒上的DXDX编码来确编码来确认其感光度认其感光度第32页,共71页,编辑于2022年,星期一3 3、因、因CCDCCD单位像素的面积太小入射光强减弱单位像素的面积太小入射光强减弱,所以目所以目 前前提高提高ISOISO有下列三种方法有下列三种方法 对感光
17、区对感光区电子信号放大增益进行加大电子信号放大增益进行加大 缺点缺点:噪点信息也被相应放大噪点信息也被相应放大 在影像信号读取时将在影像信号读取时将CCDCCD存储的原始影像信号相加可相对提升感光度存储的原始影像信号相加可相对提升感光度缺点缺点:成像相关的像素数会成倍缩减成像相关的像素数会成倍缩减 ;为了保证成像尺寸为了保证成像尺寸,原本的原本的影像信息会被扩大,噪点信息也相应放大影像信息会被扩大,噪点信息也相应放大 采用把数个像素点当成采用把数个像素点当成1 1个像素点来进行感光的方式,从而提高感光速度个像素点来进行感光的方式,从而提高感光速度缺点缺点:因为减少了感光像素,所以只因为减少了感
18、光像素,所以只有进行像素插值才能得到完整的有进行像素插值才能得到完整的影像影像,且噪点也较严重且噪点也较严重.第33页,共71页,编辑于2022年,星期一2、LCD(Liquid Crystal Display Liquid Crystal Display 液晶显示器液晶显示器)利用液晶的光电效应,藉由外部的电压控制,再通过液晶分子的折射特性,以及对光线的旋转能力来获得明暗效果,进而达到显像的目的。第34页,共71页,编辑于2022年,星期一 LCD分类LCD静态驱动单纯矩阵驱动主动矩阵驱动扭转向列型(TN)超扭转向列型(STN)薄膜式电晶体型(TFT)第35页,共71页,编辑于2022年,星
19、期一 当玻璃基板没有加电时,光线透过偏光板跟着液晶当玻璃基板没有加电时,光线透过偏光板跟着液晶做做9090度扭转,通过下方偏光板,液晶面板显示白色度扭转,通过下方偏光板,液晶面板显示白色 当玻璃基板加电时,液晶分子产生配列变化,光线通过液晶分子空隙维持原方向,被下方偏光板遮蔽,光线被吸收无法透出,当玻璃基板加电时,液晶分子产生配列变化,光线通过液晶分子空隙维持原方向,被下方偏光板遮蔽,光线被吸收无法透出,液晶面板显示黑色液晶面板显示黑色 玻玻璃璃基基板板1.TN-LCD 单纯单纯的的 TNTN 显示显示器本身只有明暗器本身只有明暗两种显示两种显示(或黑白),(或黑白),无法产生无法产生色彩的色
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- 照相机 结构 幻灯片
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