Question

数码相机是怎样成像的？

Answer 1

数码相机是通过光学成像和数字信号处理技术实现成像的。下面简单介绍数码相机的成像过程：

1. 光学成像：当按下快门按钮时，数码相机内的快门会打开，让光线通过镜头进入相机。光线穿过镜头后，会经过一组透镜，透过光圈进入相机内的图像传感器。

2. 感光元件：相机内的图像传感器通常分两种类型：CCD（电荷耦合器件）和CMOS（互补金属氧化物半导体）。当光线进入图像传感器后，会激发传感器内的感光元件产生电荷。这些电荷的多少与光线的强弱成正比。

3. 信号转换：当感光元件产生电荷后，这些电荷会被传送到相机内的模数转换器（ADC）中，将模拟信号转换为数字信号。ADC将数字信号转换为由0和1组成的数字代码，这些代码描述了图像的颜色和亮度等信息。

4. 数字信号处理：当数码相机转换出数字信号后，会进行数字信号处理。数字信号处理是数码相机中最重要的环节之一，可以校正图像的颜色、亮度、锐度等参数。数字信号处理还可以进行图像压缩，从而减小图像的文件大小。

5. 存储：当数字信号处理完成后，数码相机会将图像保存在内置的存储卡中。存储卡通常采用SD卡、CF卡、Memory Stick等标准格式。存储卡的容量越大，可以存储的照片数量就越多。

6. 显示：数码相机内置了一个液晶屏幕，可以在拍摄后查看照片。液晶屏幕还可以用来设置照片的参数，如曝光时间、光圈大小、焦距等。

7. 输出：数码相机还可以将照片输出到计算机或者打印机上。用户可以使用数据线或者卡片读卡器将照片传输到计算机中，并进行后期处理或者打印。也可以通过PictBridge直接将照片传输到支持PictBridge的打印机上进行打印。

总的来说，数码相机的成像过程主要包括光学成像、感光元件、信号转换、数字信号处理、存储、显示和输出。这些环节紧密相连，相互作用，共同完成了数码相机的成像过程。

Answer 2

相机成像原理

相机

数码

发展史

组成

成像原理

一、发展史

照相机发展的第一阶段：
从
1839
年至
1924
年：
曝光时间长图像不清晰。
其中比较重大的事件有：
1861
年物理学家马克斯威发明了世界上第一张彩
色照片；
1866
年德国化学家肖特与光学家阿具在蔡司公司发明了钡冕光学
玻璃，产生了正光摄影镜头；
1888
年美国柯达公司生产出了新型感光材料
－－柔软、可卷绕的“胶卷”
；同年，柯达公司发明了世界上第一台安装胶
卷的可携式方箱照相机。

第二阶段：从
1925
年至
1938
年：黑白感光胶片的感光度、分辨率和宽
容度不断提高；彩色感光片开始推广。其中比较重大的事件有：
1935
年，
德国出现了埃克萨克图单镜头反光照相机，
使调焦和更换镜头更加方便；
为
了使照相机曝光准确，
1938
年柯达照相机开始装用硒光电池曝光表。

第三个阶段：从
1939
至今：小巧化、自动化、电子化。其中比较重大的
事件有：
1956
年，联邦德国首先制成自动控制曝光量的电眼照相机

；
1960
年以后
,
照相机开始采用了电子技术，出现了多种自动曝光形式和电子程序
快门；
1975
年以后，照相机的操作开始实现自动化。

二、数码相机的组成

以前一般相机的基本组成：

1
）镜头

镜头使景物成倒象聚焦在胶片上。为使不同位置的被摄物体成象清晰，
除镜头本身需要校正。

2
）取景器

为了确定被摄景物的范围和便于进行拍摄构图，
照相机都应装有取景器。
现代照相机的取景器还带有测距、对焦功能。

3
）快门和光圈

为了适应亮暗不同的拍摄对象，以期在胶片上获得正确的感光量，必须
控制曝光时间的长短和进入镜头光线的强弱。于是照相机必须设置快门以控
制曝光时间的长短，并设置光圈通过光孔大小的调节来控制光量。

4
）输片计数机构

为了准备第二次拍摄，
曝光后的胶片需要拉走，
本曝光的胶片要拉过来，
因此现代照相机需要有输片机构。为了指示胶片已拍摄的张数，就需要有计
数机构。

5
）机身

它既是照相机的暗箱，又是照相机各组成部分的结合体。可用框图表示
照相机的最基本组成部分。

当今的数码相机是由镜头、
CCD
、
A/D
（模
/
数转换器）
、
MPU
（微处理器）
、
内置存储器、
LCD
（液晶显示器）
、
PC
卡（可移动存储器）和接口（计算机
接口、电视机接口）等部分组成，通常它们都安装在数码相机的内部，当然
也有一些数码相机的液晶显示器与相机机身分离。

三、成像原理

对胶片相机而言，景物的反射光线经过镜头的会聚，在胶片上形成潜应
影，
这个潜影是光和胶片上的乳剂产生化学反应的结果。
再经过显影和定影
处理就形成了影像。数码相机是通过光学系统将影像聚焦在成像元件
CCD/
CMOS
上，通过
A/D
转换器将每个像素上光电信号转变成数码信号，再经
DSP
处理成数码图像，存储到存储介质当中。

四、总结

相机的了解有助于我们对图像的形成过程的理解，从可以想到控制某些
因素来控制图像的各种特征。
（补充一下 照相机成像的原理简单的说就是在我们初中物理所学的知识 凸透镜 凹透镜 ）