数码相机的拍照原理知识介绍

人气 2301   2012-9-24 13:15

数码相机(DigitalCamera)是利用CCD(ChargeCoupledDevice,电荷耦合器件)或CMOS作为影像存放的载体,也是计算机的重要输入设备。它的实时拍摄以及能迅速与计算机连接实现图像信息存取的特点,是传统的光学胶片照相机所无法比拟的。它在多媒体演示、新闻采集、CAD辅助设计、图像资料管理、网络通讯等方面得到广泛应用。

数码相机的外形和一般的“傻瓜’湘机很相似。数码相机的取景器、快门以及镜头与传统光学相机基本相同。但数码相机采用的方法是在传统放置感光胶片的成像位置上放置CCD或CMOs感光器件。它可以将由光学镜头所传输的图像信号转换成电荷信号,通过矩阵扫描的方法记录电荷信号,从而将图像信号以数字方式保存,再通过适当的转换,转存为各种图像文件。如果将数码相机与摄像机进行比较,可看出它们的光电转换器件都是CCD,不同之处只是摄像机将图像信号以模拟方式记录在磁带上。

数码相机中的感光器件是CCD,一般是按矩阵方式排列的,其内部包含数百万只晶体管。管子数量的多少直接决定了数码相机的分辨率,晶体管越多,像素就越多,分辨率也就越高,数码相机的售价相应也较高。目前市场上数码相机的分辨率一般在493X.17.3到1020X768之间。

数码相机的存储介质是半导体存贮器。保存在半导体存贮器中时“照片”,其最小组成单元是像素。采用二进制编码的数据方式来记录像素的亮度和颜色。通常图像有各种模式,如黑白、灰度、色盘、全彩色等。以全彩色模式为例,像素的图像特征可以用它的红、绿、蓝光的强度来表示。如果这三色的光强各用8位来存储,则可表示2^8=256种数值,因此,共可表示(2^8)^3=16777216种颜色,几乎完全表达了所有真实图像的颜色,所以称为全彩色。颜色数目的多少,取决于组成该图像的像素的位数之和,称为图像深度。全彩色模式的图像其每个像素均用8位×3色=24位存储,所以它的图像深度是24。

数字图像的数据容量取决于图像的分辨率和图像深度。图像在数码相机中的存储一般使用内置存储器、外置存储器或3.5英寸软盘。以3.5英寸软盘为例,每张软盘可存储40幅640×480像素、图像深度24的VGA图像。

数码相机所拍摄的照片,如果要在计算机屏幕上显示,或用其它设备输出,就要利用电缆和PCMCIA适配器,才能将照片下载到计算机,同时还需要软件的支持。目前不同的数码相机有不同的配套软件,它们之间的互换性还较差。软件可通过工具、菜单命令对图像进行处理,包括缩放、剪裁、拼接、旋转、滤镜处理、色彩校正、改变光线强度等。

数码相机通常通过RS232串行接口直接与计算机连接。一般计算机有4个串行接口:COM1,COM2,COM3和COM4。COM1已被鼠标占用,数码相机可通过COM2输入。如果该计算机使用了网络卡或调制解调器,则COM2接口也被占用。这时只能将调制解调器设置在COM4接口,并且不能与COM2接口同时使用。

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