数码相机结构原理及其关键技术分析

　一、数码相机介绍

　　1.工作原理

　　数码相机是以电子存储设备作为摄像记录载体，通过光学镜头在光圈和快门的控制下，实现在电子存储设备上的曝光，完成被摄影像的记录。数码相机记录的影像，不需要进行复杂的暗房工作就可以非常方便地由相机本身的液晶显示屏或由电视机或个人电脑再现被摄影像，也可以通过打印机完成拷贝输出。与传统摄影技术相比，数码相机大大简化了影像再现加工过程，可以快捷、简便地显示被摄画面。

　　3.成像质量

　　数码相机的成像质量，除镜头质量的因素外，很大程度上取决于成像芯片的像素水平。像素点数目越多，像素水平就越高，图像的分辨率也就越高，被摄画面表现的也就越细腻、清晰、层次分明。低档数码相机的像素水平一般较低，像素点只有几十万；中高档数码相机的像素水平较高，像素点大都在200万以上。像素水平和分辨率越高，相机的档次与价位也就越高，成像质量也就越好。

　　在选购数码相机时，在财力允许的情况下，分辨率越高当然越好。但也不要一味追求高分辨率，而应根据使用用途量力而行。一般来说，如果拍摄是用于在电脑屏幕上显示，或应用在网页上设计，那么选择如200万像素的经济实用型相机就可以了；如果想输出影像，要求照片相对清晰、逼真，则应选择中档以上分辨率的相机（如300万像素以上的机型）；而专业摄影师或编辑记者，对图片质量要求较高，则应选择高分辨率的相机（如500万像素以上的机型）。

　　4.存储媒体

　　数码相机存储容量的大小决定所能拍摄的张数，在经济条件允许的前提下，存储量越大越好。目前，多数相机可配套使用移动式存储卡，它给容量的扩充带来方便，能像底片一样，拍完后换上另一个存储卡继续拍摄，大大增加可拍张数。

　　5.自动变焦功能

　　早期的数码相机类同于低档的傻瓜相机，聚焦精度差，曝光方式单一且范围窄。近年来越来越多的数码相机采用了CCD、TTL自动聚焦方式，进一步提高了聚焦精度，使画面质量有了较大的提高；在曝光模式上，快门先决式自动曝光、光圈先决式自动曝光、手动曝光模式均有，消费者可根据习惯爱好及自身摄影技艺而选择。

　　6.镜头品质

　　目前大多数数码相机都采用了内置变焦镜头，并在镜面中使用了非球面镜片，光圈的档位数也由2-3档提高到6档左右；镜头的口径也明显加大，变焦镜头已有多种产品，使拍摄的灵活性和成像质量有了较大提高；有的相机还具有电子变焦功能，可提高超远拍摄能力，对野外科考人员特别适用。

　二、数码相机与传统相机关键技术对比　

数码相机在拍摄和处理图像方面有着得天独厚的优势。随着电脑的普及对电脑图像处理技术的认同，数码相机不再是一种时髦的玩意，而逐渐进入实用阶段。那么它的关键技术与普通相机有哪些异同呢？

　　镜头

相机的镜头对成像质量的好坏起着重要的作用。用过光学相机的朋友都知道，一部相机最昂贵的部分往往是它的镜头。数码相机的镜头和普通光学相机镜头有相通之处。不过因为数码机机的感光单元CCD相对于普通的35mm胶片来说要小很多。因此比较短的镜头就可以完成较大的变焦范围。所以我们看到的数码相机大多很小巧。

但是也有例外，比如说NlKON的专业数码相机D1的CCD大小就接近于35mm胶片，所以D1可以采用NIKONl35mm相机所用的各种镜头，能更换镜头是高级相机的必备功能，但是它的价格也不菲。

　　在数码相机的各项指标中，大多数码相机都有光学变焦镜头，但其变焦范围非常有限，很少有超过10倍的，所以这类相机一般都可以安装附加的远距照相镜头和过滤器。有一些数码相机还有数码变焦功能，可以使变焦范围再度扩大。但是你千万不要被这所迷惑。因为数码变焦只是将像素点扩大，而实际的分辨率却丝毫未变。

　　快门

　　快门的速度是数码相机的另一个重要参数，在民用数码相机中快门速度最快的恐伯要数OLYMPUS的C-2500L了，它具有1／10000秒的快站。其它的民用数码相机的快门大多在1／1000秒之内，基本上可以应付大多数的日常拍摄。快门不单要看“快”还要看“慢”，就是快门的延迟，比如C-2020Z最长具有16秒的很快门，用来拍夜景了够了，但是快门太长会增加数码照片的“噪声”，就是照片中会出现杂条纹。还有更高级的相机采的了“B”快门，但很少。

　　分辨率

　　数码相机的分辨率取决于它总的像素，而不是每英寸的像素数，这和计算机监控器的分辨率相似（如VGA格式的13英寸监控器和17英寸同样格式的监控器它们的分辨率就是相同的）所以，数码相机制造商采用了监控器的常规术语：VGA为640×480像素（307，200总像素）8GA为800×600像素（480，000），VGA为1024×768像素（768，432）显而易见，100万和200万像素的数码相机远远超过了监控器可达到的分辨率。事实上，大多数标为200像素的数码相机都超过了监控器可达到的分辨率。事实上，大多数标为200像素的数码相机都超过了200万像素。

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