相机成像原理
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1、相机成像原理摘要:本文从相机的发展史到相机的组成 (着重介绍数码相机) 到再到成像原理, 全方面的让我们了解相机的工作原理,便于以后研究图像的理解。关键字 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 1
2、925 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
3、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
4、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。五、参考文献
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