认识数字摄像 - 图文

数字摄像

第一章：认识数字摄像 第一节：数字摄像发展及现状 一、数字摄影的工作原理

工作原理：虽然相机的种类五花八门，但其基本工作原理都是一样的：相机的主体是不透光的暗箱，它的前端装有镜头，拍摄对象通过镜头成像在焦平面位置，影像在这里通过影像传感器转变成电信号（电荷）被存储在存储器内。

(如果是老式胶片相机影像被直接记录在感光胶片上)。

在影像传感器的表面，分布着大量的能把光信号转变为电信号的光电半导体元件，这个能把光信号转变为电信号的光电半导体材料构成的光敏元件，是数字相机非常重要的部件，在很大程度上决定着数字相机的档次和质量。

光敏元件的种类有很多，我们最常见的是CCD和CMOS。CCD是英文Charge Coupled Device的缩写，译作“光电耦合元件”；而CMOS则是Complementary Metal Oxide Semiconductor的缩写，意为“互补型金属氧化物半导体”。

CCD和CMOS，它们的作用是一样的，都是把光信号转变为电信号，在被摄景物比较明亮的部分，产生的电荷量就会比较多，而黑暗或相对暗淡的部分，产生的电荷数也就比较少，从而可以很成功地表征出景物的亮暗情况。

二、传感器的发展

1969年加拿大物理学家威拉德·博伊尔(Willard Boyle，1924年8月19日- 2011年5月7日）与美国物理学家乔治·埃尔伍（George Elwood Smith，1930年5月10日一），共同发明了半导体成像器件——电荷耦合器件(CCD)图像传感器。

1975年，世界上第一台数字相机——“手持电子相机”，由数字相机之父斯蒂文·赛尚在美国柯达应用电子研究中心试验成功。该相机非常笨重，甚至以现在的观点看，无法称其为数字相机：它宽20.9厘米，厚15.2厘米，高22.5厘米，重3.9千克，而存储介质则采用了数字磁带。记录一张影像需要23秒，每盒磁带可存储30幅影像。这个简陋又笨拙的样机，在当时却让影像界激动不已。该相机拥有10000像素。

目前，数字相机的传感器“CMOS”越来越多地被当作数字相机的感光组件。例如数字相机与高清数字摄像机，尤其是片幅规格较大的数字单反相机，另外消费型数字相机亦开始使用背面照射式CMOS，使成像质量得以提升。

CMOS跟传统的电荷耦合组件CCD相比，由于CMOS每粒像

素都设有放大器，CMOS较CCD的最大特点就是功耗很低，除了功耗低，CMOS还具有速度快、抗干扰能力强、集成密度高、封装成本逐渐降低等优点。 第二节：数字相机