数码摄影技术A04.ppt

第二节 数码相机的性能 ㈠.图像传感器??? 图像传感器，通常为电荷耦合器件（CCD，与摄录一体机中使用的电荷耦合器件类似），是数字相机的核心。 相机所使用的传感器的像素数并不是影响相片质量的唯一因素，但却是主要因素 高像素相机可产生最清晰的图像、最真实的色彩和最逼真的皮肤色调。 有些数码相机使用CMOS（互补型金属氧化物半导体）传感器以降低成本，但这样会使捕获的图像偏黑而且不够精细。 图像传感器分为CCD（电荷耦合器件）和CMOS（互补型金属氧化物半导体）两种。 赞成CCD芯片的主要论据是这种芯片比CMOS更灵敏，因此可在昏暗的光线下照出较好的相片。 用CCD芯片的相机照出的相片也比CMOS清楚，使用COMS芯片有时会有“噪声“问题—图像上有些缺点。? ㈡、数字影像中的数字信息是如何记录的 数字影像：只是一系列数字,例如14372…64285…3985…等等. 硅片：数字相机,影像记录在硅片上.放大芯片可见表面由许多微小的点组成.每个点相当于胶片的卤化银颗粒.只是芯片上的点是硅,而不是卤化银. CCD(电荷耦合器件)：关键要记住CCD是一种表面有许多微小硅点的芯片. 每个硅点都具有独特的光敏特性,使投射到其上的光线转换为微小的电流, 并将该电流输入到另一块芯片,把电流转换成一个数字. 实际上,照射到芯片上每个硅点的光线强度和颜色在相机中都被“记忆”为一个数字. 1、用DC拍摄景物时，景物反射的光线通过DC的镜头透射到CCD上。 ? 2、当CCD曝光后，光电二极管受到光线的激发释放出电荷，感光元件的电信号便由此产生。 ? 3、CCD控制芯片利用感光元件中的控制信号线路对光电二极管产生的电流进行控制，由电流传输电路输出，CCD会将一次成像产生的电信号收集起来，统一输出到放大器。 ? 4、经过放大和滤波后的电信号被送到A/D，由A/D将电信号（此时为模拟信号）转换为数字信号，数值的大小和电信号的强度即电压的高低成正比。这些数值其实就是图像的数据了。 ? 5、不过单依靠第4步所得到的图像数据还不能直接生成图像，还要输出到数字信号处理器（DSP）。在DSP中，这些图像数据被进行色彩校正、白平衡处理（视用户在DC中的设定而定）等后期处理，编码为DC所支持的图像格式、分辨率等数据格式，然后才会被存储为图像文件。 ? 6、最后，图像文件就被写入到存储器上（内置或外置存储器）。 ㈢ 数码相机的结构组成 (1)感光成像器件； (2)信号处理部分； (3)成像物镜与曝光控制部分； (4)控制电路； (5)取景器部分； (6)电源； (7)图像存储部分； (8)输出接口。 ㈣、一块芯片能够记录多少信息 胶片：一张35mm柯达克罗姆彩色反转片可以记录数十亿条信息.其他一些“颗粒状的”胶片,尤其高速胶片只能记录几亿条. 硅片：目前消费类数码相机的硅片通常能够记录几百万条信息。 ㈤ 胶片与硅片的较量： 相对“10亿”而言,几百万真不算多.实际应用另有深义.“10亿”是理论所得,实际并没有这么多. ①首先是因为卤化银颗粒的重叠,导致重复记录. ②其次是现实我们只能够做得非常好,非常接近,但远非完美！(完美的照明,完美的曝光,完美的稳定性,完美的聚焦,完美的镜头,以及其他“完美的”因素使每张胶片都得到最大量的信息.) ③第三,所使用胶片的理论限度大多低于柯达克罗姆彩色反转片. 结果：在显微镜下观察胶片,如果在每个方面都是“完美的”,大约能够记录5000万—6000万条信息.最差情况下,即使用一次性照相机(其采用的是塑料镜头)手持拍摄的影像,大约只能记录1000万—2000万条信息. ㈥、像素的作用 1、胶片是如何记录光线的 曝光:光线通过镜头照射到卤化银晶体,晶体结构发生变化形成“潜在”影像.显影:化学药浴使曝光的卤化银转化为黑色的金属银,形成可见的影像. 2、CCD是如何记录光线的 “曝光”:光线→硅点(像素)→电荷→数字 “显影”：数字→电荷 3、表示一幅图像的分辨率有3种方法： Ａ 由像素的总数目 B 像素/英寸（ppi） C 点/英寸（dpi）。 4、目前，一般彩色电视机的分辨率为320X525，总像素在16.8万左右， 5、人眼睛的分辨率为11000X11000，总像素在12亿左右， 6、传统感光胶卷的像素在2百万以上， 7、目前高档商用数码像机的分辨率，以顶级数码单反佳能EOS-1Ds Mark III为例：总像素数：2190万 1)光线强度的记录: 每个像素提供1字节的数字信息(8位,。 一个8位的二进制数可以表示位于0到255范围内任一数值(或256个离散数值). 所以每个像素均可以用256级不同强度级别中的某一级来表示照射到其上