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2024年6月14日发(作者:)
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1925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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