工業相機原理_第1頁
工業相機原理_第2頁
工業相機原理_第3頁
工業相機原理_第4頁
工業相機原理_第5頁
已閱讀5頁,還剩1頁未讀 繼續免費閱讀

下載本文檔

版權說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內容提供方,若內容存在侵權,請進行舉報或認領

文檔簡介

1、工作原理:在單反數碼相機的工作系統中,光線透過鏡頭到達反光鏡后,折射到上面的對焦屏并結成影像,透過接目鏡和五棱鏡,我們可以在觀景窗中看到外面的景物。與此相對的,一般數碼相機只能通過LCD屏或者電子取景器(EVF)看到所拍攝的影像。顯然直接看到的影像比通過處理看到的影像更利于拍攝。在DSLR拍攝時,當按下快門鈕,反光鏡便會往上彈起,感光元件(CCD或CMOS)前面的快門幕簾便同時打開,通過鏡頭的光線便投影到感光原件上感光,然后后反光鏡便立即恢復原狀,觀景窗中再次可以看到影像。單鏡頭反光相機的這種構造,確定了它是完全透過鏡頭對焦拍攝的,它能使觀景窗中所看到的影像和膠片上永遠一樣,它的取景范圍和實際

2、拍攝范圍基本上一致,十分有利于直觀地取景構圖。主要特點:單反數碼相機的一個很大的特點就是可以交換不同規格的鏡頭,這是單反相機天生的優點,是普通數碼相機不能比擬的。另外,現在單反數碼相機都定位于數碼相機中的高端產品,因此在關系數碼相機攝影質量的感光元件(CCD或CMOS)的面積上,單反數碼的面積遠遠大于普通數碼相機,這使得單反數碼相機的每個像素點的感光面積也遠遠大于普通數碼相機,因此每個像素點也就能表現出更加細致的亮度和色彩范圍,使單反數碼相機的攝影質量明顯高于普通數碼相機。感光器件提到數碼相機,不得不說到就是數碼相機的心臟感光器件。與傳統相機相比,傳統相機使用“膠卷”作為其記錄信息的載體,而數

3、碼相機的“膠卷”就是其成像感光器件,而且是與相機一體的,是數碼相機的心臟。感光器是數碼相機的核心,也是最關鍵的技術。數碼相機的發展道路,可以說就是感光器的發展道路。目前數碼相機的核心成像部件有兩種:一種是廣泛使用的CCD(電荷藕合)元件;另一種是CMOS(互補金屬氧化物導體)器件。電荷藕合器件圖像傳感器CCD(Charge Coupled Device),它使用一種高感光度的半導體材料制成,能把光線轉變成電荷,通過模數轉換器芯片轉換成數字信號,數字信號經過壓縮以后由相機內部的閃速存儲器或內置硬盤卡保存,因而可以輕而易舉地把數據傳輸給計算機,并借助于計算機的處理手段,根據需要和想像來修改圖像。C

4、CD由許多感光單位組成,通常以百萬像素為單位。當CCD表面受到光線照射時,每個感光單位會將電荷反映在組件上,所有的感光單位所產生的信號加在一起,就構成了一幅完整的畫面。CCD    CCD和傳統底片相比,CCD 更接近于人眼對視覺的工作方式。只不過,人眼的視網膜是由負責光強度感應的桿細胞和色彩感應的錐細胞,分工合作組成視覺感應。 CCD經過長達35年的發展,大致的形狀和運作方式都已經定型。CCD 的組成主要是由一個類似馬賽克的網格、聚光鏡片以及墊于最底下的電子線路矩陣所組成。目前有能力生產 CCD 的公司分別為:SONY、Philips、Kodak、Matsush

5、ita、Fuji和Sharp,大半是日本廠商。CCD 結構CCD 結構    目前主要有兩種類型的CCD光敏元件,分別是線性CCD和矩陣性CCD。線性CCD用于高分辨率的靜態照相機,它每次只拍攝圖象的一條線,這與平板掃描儀掃描照片的方法相同。這種CCD精度高,速度慢,無法用來拍攝移動的物體,也無法使用閃光燈。CCD特點    矩陣式CCD,它的每一個光敏元件代表圖象中的一個像素,當快門打開時,整個圖象一次同時曝光。通常矩陣式CCD用來處理色彩的方法有兩種。一種是將彩色濾鏡嵌在CCD矩陣中,相近的像素使用不同顏色的濾鏡。典型的有G-R-

6、G-B和C-Y-G-M兩種排列方式。這兩種排列方式成像的原理都是一樣的。在記錄照片的過程中,相機內部的微處理器從每個像素獲得信號,將相鄰的四個點合成為一個像素點。該方法允許瞬間曝光,微處理器能運算地非常快。這就是大多數數碼相機CCD的成像原理。因為不是同點合成,其中包含著數學計算,因此這種CCD最大的缺陷是所產生的圖象總是無法達到如刀刻般的銳利。CMOS    互補性氧化金屬半導體CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)和CCD一樣同為在數碼相機中可記錄光線變化的半導體。CMOS的制造技術和一般計算機芯片沒什么差別

7、,主要是利用硅和鍺這兩種元素所做成的半導體,使其在CMOS上共存著帶N(帶電) 和 P(帶+電)級的半導體,這兩個互補效應所產生的電流即可被處理芯片紀錄和解讀成影像。然而,CMOS的缺點就是太容易出現雜點, 這主要是因為早期的設計使CMOS在處理快速變化的影像時,由于電流變化過于頻繁而會產生過熱的現象。CMOS特點    除了CCD和CMOS之外,還有富士公司獨家推出的SUPER CCD,SUPER CCD并沒有采用常規正方形二極管,而是使用了一種八邊形的二極管,像素是以蜂窩狀形式排列,并且單位像素的面積要比傳統的CCD大。將像素旋轉45度排列的結果是可以縮小對圖

8、像拍攝無用的多余空間,光線集中的效率比較高,效率增加之后使感光性、信噪比和動態范圍都有所提高。    傳統CCD中的每個像素由一個二極管、控制信號路徑和電量傳輸路徑組成。SUPER CCD采用蜂窩狀的八邊二極管,原有的控制信號路徑被取消了,只需要一個方向的電量傳輸路徑即可,感光二極管就有更多的空間。SUPERCCD在排列結構上比普通CCD要緊密,此外像素的利用率較高,也就是說在同一尺寸下,SUPER CCD的感光二極管對光線的吸收程度也比較高,使感光度、信噪比和動態范圍都有所提高。    那為什么SUPER CCD的輸出像素會比有效像素高呢?我們知道CCD對綠色不很敏感,因此是以GBRG來合成。各個合成的像素點實際上有一部分真實像素點是共用,因此圖象質量與理想狀態有一定差距,這就是為什么一些高端專業級數碼相機使用3CCD分別感受RGB三色光的原因。而SUPERCCD通過改變像素之間的排列關系,做到了R、G、B像素相當,在合成像素時也是以三個為一組。因此傳統CCD是四個合成一個像素點,其實只要三個就行了,浪費了一個,而SUPER CCD就

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯系上傳者。文件的所有權益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網頁內容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經權益所有人同意不得將文件中的內容挪作商業或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內容的表現方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內容負責。
  • 6. 下載文件中如有侵權或不適當內容,請與我們聯系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論