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数码相机的工作原理

2020-11-19 15:49  来源: 新华网

数码相机也被称为数字相机。数码相机可以说是更广义的电子影像处理技术中的一类,其光学成像系统和常规的照相机并无差别,然而影像记录的方式却完全不同。常规相机使用的是化学光感材料,而数码相机使用的是一组光电耦合器件(CCD)。

由于CCD输出的是模拟信号,因此需要使用一个ADC(模数转换器)器件来进行数字化处理。再通过MPU(微处理器)读出CCD的数据信息,对数字信号进行压缩转化和相应的处理,再转换成特定的图像格式。最后,图像以文件的形式被存储在存储器中,这就是数码相机的成像原理。

由于CCD结构与性能不同,数码相机捕捉影像的速度也是不同的,因此数码相机又可以分为用于静物拍摄和用于动态拍摄两大类。

相机的成像原理与它的结构是密不可分的,数码相机的结构主要分为以下几个部分。

一、镜头

数码相机镜头和普通相机的镜头一样,同样也有变焦镜头、定焦镜头等的分类,主要的参数性能指标由焦距、视场角、相对口径、分辨率、畸变率等决定。

二、图像传感器

目前广泛被使用的图像传感器是CCD、超级CCD和互补性氧化金属半导体图像传感器。

三、MPU (微处理器)

数码相机通过MPU实现对各个操作的统一协调和控制。

镜头是数码相机的“眼睛”,良好的镜头能够保障拍摄画面的对比度和保真度。所以要小心呵护数码相机的镜头,定期进行镜头清理,让其保持最佳的性能状态。在清洁数码相机时,最好使用正规的清洁工具,如高压气罐、鹿皮、清洁棒、毛刷等。不过在清洁过程很容易不小心破坏感光元件,所以清洁工作最好交给专业人士来处理。

本文由石家庄藁城区兴安镇中学高级教师崔会欣进行科学性把关。

本作品为“科普中国-科学原理一点通”原创,转载时务请注明出处。

作者: 马瑶   [责任编辑: 郭童]

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