本文目录
- 照相机传感器有几种，它们的各自特点是什么
- 照相机的主要装置
- 数码相机的传感器接触光线的时间称为什么
- 相机的传感器指的是什么
- 数码照相机里的影像传感器和影像处理器起着什么作用
- 数码摄影的实验原理
照相机传感器有几种，它们的各自特点是什么
目前数码照相机采用的影像传感器主要有两种：一种是CCD（电荷藕合）器件；另一种是CMOS（互补金属氧化物导体）器件。CCD又有好多种类型，从信号传输方式来分，大致可以分为全帧传输CCD、隔行传输CCD两种；从滤镜类型来分，可分为原色CCD和补色CCD；从感光单元形状和排列方式来分，又可分为普通CCD和富士公司的“超级CCD”。由于CCD的生产工艺复杂，目前世界上只有索尼、柯达、富士、菲利浦、松下和夏普6家厂商可以批量生产。CMOS影像传感器也有佳能的CMOS、索尼的ClearVidCOMS、尼康的LBCASTCMOS和奥林巴斯的LiveMOS之分。概括地说，CCD与CMOS两种类型的影像传感器，（CCD与CMOS电路结构之比较），反映在成像效果上，有以下特点： ①ISO感光度差异：在相同像素下，同样大小的影像传感器尺寸，CMOS的感光度会低于CCD。 ②分辨率差异：由于CMOS每个像素的结构比CCD复杂，其感光开口不及CCD大，相对比较相同尺寸的CCD与CMOS影像传感器时，CCD影像传感器的解析度通常会优于CMOS。 ③噪声差异：由于CMOS每个感光二极管都配一个ADC放大器，每个放大器或多或少都有些细微的差别，很难达到放大同步的效果，对比单一个放大器的CCD，CMOS产生的噪声就比较多。 ④成本差异：CMOS应用半导体工业常用的MOS制程，可以一次整合全部周边设施于单晶片中，节省加工晶片所需负担的成本和成品率高；因此CCD的制造成本相对高于CMOS。 ⑤尺寸差异：CCD常见2/3英寸（8.8mm×6.6mm）以下，要做到APS-C尺寸（APS-C型：横竖之比约为3：2，胶片画幅尺寸为16.7mm×25.5mm）则价格十分昂贵，CMOS具有明显优势，可以轻松做到全画幅（24mm×36mm）而成本却上升不多。 ⑥耗电量差异：CMOS的影像电荷驱动方式为主动式，感光二极体所产生的电荷会直接由旁边的电晶体做放大输出；但CCD却为被动式，必须外加高驱动电压让每个像素中的电荷移动至传输通道。CCD的耗电量远高于CMOS。 我们相信，随着技术的发展，上述的差异也不是绝对的。比如，在高像素大尺寸方面，一直是CMOS影像传感器占优，但是，2008年7月，世界上推出的第一个5000万像素大尺寸的影像传感器却是CCD影像传感器，由柯达公司研制成功。
照相机的主要装置
1)主要部件数码照相机上的影像传感器、A/D转换器、数字影像处理器、影像数据压缩器、影像存储器(卡)、彩色液晶显示器、输出控制单元等部件都是传统照相机上没有的。①影像传感器——数码照相机的影像传感器的感光作用，相当于胶片照相机中的感光胶片。将照相机镜头接收到的光转换成模拟电信号。②A/D转换器——A/D是模/数转换器的简称，作用是将影像传感器产生的模拟电信号转换成数字电信号，并将这种数字电信号传送到影像处理单元中。③数字影像处理器——是数字照相机的系统核心部件之一，其主要功能是通过一系列的复杂数学运算，对数字信号进行优化处理，从而获得优质影像效果。④影像数据压缩器——影像数据压缩器能有效节省存储空间。
数码相机的传感器接触光线的时间称为什么
数码相机接受光线成像，包含以下具体过程：
1，数码相机镜头汇聚光线成光学实像。
相机拍照，镜头是基础。
数码相机要想拍出照片，首先需要镜头成像。
具体来说，镜头成像就是镜头汇聚光线形成光学实像的过程。……这个光学实像照射到数码相机的感光元件上感光成像，才能最终形成数码照片。
2，数码相机的感光元件感光成像。
数码相机的感光元件，就是指数码相机的图像传感器。
对于数码相机来说，当镜头汇聚光线形成的光学实像照射到图像传感器上以后，图像传感器将光信号转换成电信号，完成模数转换过程，最终经图像处理器处理之后形成数码照片。
在数码相机的各项参数指标当中，图像传感器接受光线感光的时间长短，被称之为“曝光时间”。
相应的，控制数码相机曝光时间的部件，被称之为“快门”。
对于数码相机来说，快门有两种：
1，传统结构的机械快门。
机械快门，就是通过机械部件来控制相机曝光量的部件。
在机械快门的结构当中，快门帘起到遮挡光线的作用。……当快门帘打开的时候，图像传感器接受光线完成曝光，曝光结束，快门帘关闭。……这个过程，就是快门释放的过程。这个过程的时间长短，就是我们所熟知的快门速度。
2，没有机械部件的电子快门。
对于新型数码相机来说，已经开始摒弃传统的机械快门，而采用了结构简单、可靠性高、有利于高速连拍的电子快门。
电子快门是通过电路通电、断电来控制曝光时间的部件。
电子快门释放时，图像传感器通电，完成曝光。……电子快门关闭时，图像传感器断电，曝光结束。
虽然数码相机当中图像传感器是最重要的传感器，但它却不是数码相机唯一的传感器。
1，测光传感器。
测光传感器，就是数码相机中非常重要的另一种传感器。
测光传感器接受光线以后，对光线的敏感程度进行计算，最终获得有关曝光度的数据。……数码相机就是以此为准来确定数码照片的曝光度。
2，对焦传感器。
对于数码相机来说，能否拍出清晰的照片，对焦操作至关重要。
对焦传感器，就可以对相机拍摄时的对焦状态进行计算，并控制镜头的对焦机构完成对焦动作，从而拍摄出清晰的照片。
这两种传感器接触光线的时间，可以称之为测光时间与对焦时间，就不能用曝光时间来形容了……由于我们在半按快门时即可迅速完成测光和对焦，其时间长短，我们一般并不关注。
因此，数码相机当中不同性质的传感器有着不同的性质和作用……正是这些传感器的协同动作，我们才能使用数码相机拍摄出画质清晰的数码照片。
相机的传感器指的是什么
提到数码相机，不得不说到就是数码相机的心脏——感光元件。与传统相机相比，传统相机使用“胶卷”作为其记录信息的载体，而数码相机的“胶卷”就是其成像感光元件，而且是与相机一体的，是数码相机的心脏。感光器是数码相机的核心，也是最关键的技术。数码相机的发展道路，可以说就是感光器的发展道路。目前数码相机的核心成像部件有两种：一种是广泛使用的CCD（电荷藕合）元件；另一种是CMOS（互补金属氧化物导体）器件。 感光元件工作原理 电荷藕合器件图像传感器CCD（Charge Coupled Device），它使用一种高感光度的半导体材料制成，能把光线转变成电荷，通过模数转换器芯片转换成数字信号，数字信号经过压缩以后由相机内部的闪速存储器或内置硬盘卡保存，因而可以轻而易举地把数据传输给计算机，并借助于计算机的处理手段，根据需要和想像来修改图像。CCD由许多感光单位组成，通常以百万像素为单位。当CCD表面受到光线照射时，每个感光单位会将电荷反映在组件上，所有的感光单位所产生的信号加在一起，就构成了一幅完整的画面。 CCD和传统底片相比，CCD 更接近于人眼对视觉的工作方式。只不过，人眼的视网膜是由负责光强度感应的杆细胞和色彩感应的锥细胞，分工合作组成视觉感应。 CCD经过长达35年的发展，大致的形状和运作方式都已经定型。CCD 的组成主要是由一个类似马赛克的网格、聚光镜片以及垫于最底下的电子线路矩阵所组成。目前有能力生产 CCD 的公司分别为：SONY、Philps、Kodak、Matsushita、Fuji和Sharp，大半是日本厂商。 互补性氧化金属半导体CMOS（Complementary metal-Oxide Semiconductor）和CCD一样同为在数码相机中可记录光线变化的半导体。CMOS的制造技术和一般计算机芯片没什么差别，主要是利用硅和锗这两种元素所做成的半导体，使其在CMOS上共存着带N（带–电） 和 P（带+电）级的半导体，这两个互补效应所产生的电流即可被处理芯片纪录和解读成影像。然而，CMOS的缺点就是太容易出现杂点, 这主要是因为早期的设计使CMOS在处理快速变化的影像时，由于电流变化过于频繁而会产生过热的现象。 两种感光元件的不同之处 由两种感光元件的工作原理可以看出，CCD的优势在于成像质量好，但是由于制造工艺复杂，只有少数的厂商能够掌握，所以导致制造成本居高不下，特别是大型CCD，价格非常高昂。同时，这几年来，CCD从30万像素开始，一直发展到现在的600万，像素的提高已经到了一个极限。 在相同分辨率下，CMOS价格比CCD便宜，但是CMOS器件产生的图像质量相比CCD来说要低一些。到目前为止，市面上绝大多数的消费级别以及高端数码相机都使用CCD作为感应器；CMOS感应器则作为低端产品应用于一些摄像头上，若有哪家摄像头厂商生产的摄想头使用CCD感应器，厂商一定会不遗余力地以其作为卖点大肆宣传，甚至冠以“数码相机”之名。一时间，是否具有CCD感应器变成了人们判断数码相机档次的标准之一。 CMOS影像传感器的优点之一是电源消耗量比CCD低，CCD为提供优异的影像品质，付出代价即是较高的电源消耗量，为使电荷传输顺畅，噪声降低，需由高压差改善传输效果。但CMOS影像传感器将每一画素的电荷转换成电压，读取前便将其放大，利用3.3V的电源即可驱动，电源消耗量比CCD低。CMOS影像传感器的另一优点，是与周边电路的整合性高，可将ADC与讯号处理器整合在一起，使体积大幅缩小，例如，CMOS影像传感器只需一组电源，CCD却需三或四组电源，由于ADC与讯号处理器的制程与CCD不同，要缩小CCD套件的体积很困难。但目前CMOS影像传感器首要解决的问题就是降低噪声的产生，未来CMOS影像传感器是否可以改变长久以来被CCD压抑的宿命，往后技术的发展是重要关键。 影响感光元件的因素 对于数码相机来说，影像感光元件成像的因素主要有两个方面：一是感光元件的面积；二是感光元件的色彩深度。 感光元件面积越大，成像较大，相同条件下，能记录更多的图像细节，各像素间的干扰也小，成像质量越好。但随着数码相机向时尚小巧化的方向发展，感光元件的面积也只能是越来越小。 除了面积之外，感光元件还有一个重要指标，就是色彩深度，也就是色彩位，就是用多少位的二进制数字来记录三种原色。非专业型数码相机的感光元件一般是24位的，高档点的采样时是30位，而记录时仍然是24位，专业型数码相机的成像器件至少是36位的，据说已经有了48位的CCD。对于24位的器件而言，感光单元能记录的光亮度值最多有2^8=256级，每一种原色用一个8位的二进制数字来表示，最多能记录的色彩是256x256x256约16,77万种。对于36位的器件而言，感光单元能记录的光亮度值最多有2^12=4096级，每一种原色用一个12位的二进制数字来表示，最多能记录的色彩是4096x4096x4096约68.7亿种。举例来说，如果某一被摄体，最亮部位的亮度是最暗部位亮度的400倍，用使用24位感光元件的数码相机来拍摄的话，如果按低光部位曝光，则凡是亮度高于256备的部位，均曝光过度，层次损失，形成亮斑，如果按高光部位来曝光，则某一亮度以下的部位全部曝光不足，如果用使用了36位感光元件的专业数码相机，就不会有这样的问题。 感光元件的发展 CCD是1969年由美国的贝尔研究室所开发出来的。进入80年代，CCD影像传感器虽然有缺陷，由于不断的研究终于克服了困难，而于80年代后半期制造出高分辨率且高品质的CCD。到了90年代制造出百万像素之高分辨率CCD，此时CCD的发展更是突飞猛进，算一算CCD 发展至今也有二十多个年头了。进入90年代中期后，CCD技术得到了迅猛发展，同时，CCD的单位面积也越来越小。但为了在CCD面积减小的同时提高图像的成像质量，SONY与1989年开发出了SUPER HAD CCD，这种新的感光元件是在CCD面积减小的情况下，依靠CCD组件内部放大器的放大倍率提升成像质量。以后相继出现了NEW STRUCTURE CCD、EXVIEW HAD CCD、四色滤光技术（专为SONY F828所应用）。而富士数码相机则采用了超级CCD（Super CCD）、Super CCD SR。 对于CMOS来说，具有便于大规模生产，且速度快、成本较低，将是数字相机关键器件的发展方向。目前，在CANON等公司的不断努力下，新的CMOS器件不断推陈出新，高动态范围CMOS器件已经出现，这一技术消除了对快门、光圈、自动增益控制及伽玛校正的需要，使之接近了CCD的成像质量。另外由于CMOS先天的可塑性，可以做出高像素的大型CMOS感光器而成本却不上升多少。相对于CCD的停滞不前相比，CMOS作为新生事物而展示出了蓬勃的活力。作为数码相机的核心部件，CMOS感光器以已经有逐渐取代CCD感光器的趋势，并有希望在不久的将来成为主流的感光器。
数码照相机里的影像传感器和影像处理器起着什么作用
影响传感器就相当于胶卷，用于把光信号变为数字信号，而影响处理器是把转换过的数字信号进行处理，然后在已图像模式给输出
数码摄影的实验原理
、小孔成像的原理是（墨子）在《墨经》一书中提出的。2、1839年，法国人达盖尔发明了摄影术。3、在画面影调中占主要地位的影调是基调。4、纬度小光源强度大。5、海拔高光源强度大。6、景物的反射与吸收成反比。7、色光的三原色是红、绿、蓝。8、电子闪光灯发光的四大特征：发光强度特大，发光时间极短、发光色温与日光相同、发光性质为冷光。9、大口径镜头的优点可归纳为三点：便于在暗弱光线下拍摄，便于摄取较小的景深，便于使用较高的快门速度。10、相机的聚焦装置作用就是使景物在胶片上清晰地结像。11、镜头的种类主要包括标准镜头、广角镜头、望远镜头、定焦镜头、变焦镜头。12、选择拍摄点应从三方面考虑：不同的摄距、不同的方向、不同的高度。13、摄影镜头的视角的大小，主要取决于焦距的长短和底片对角线的长度。14、强烈的斜、直射光进入镜头，会在底片上产生耀斑和灰雾，使影像的反差和清晰度受到影响。15、快门的主要作用控制胶片的曝光时间；控制被摄物体的清晰度。16、数码相机是用各种类型的存储卡存储影像的。17、CCD或CMOS是数字相机的影像传感器。18、快门速度先决模式用S Tv来表示。19、光圈大，景深小。光圈小，景深大。20、F/4光圈比F/5.6光圈大一级光圈。21、前景深小于后景深。22、摄影光源有自然光和人造光两种。23、相机内侧光系统，通过镜头的主要有TTL、TTL-OTF，通过取镜器的有TTF。24、AF镜头是自动对焦镜头。手动对焦镜头用MF表示。25、广角镜头焦距短，望远镜头焦距长。26、滤色镜可归为三大类：彩色摄影滤色镜、黑白摄影滤色镜、黑白彩色通用滤色镜。27、拍摄位置，即拍摄时相机所在的位置。28、拍摄点由拍摄方向，高度，距离三者共同确定。29、镜头的焦距值等于或略大于底片对角线长度的镜头是标准镜头。135相机的标准镜头是50mm。30、黄昏属于低色温，偏暖色调，色温在3200K-(3400)K。荧光灯属于高色温，偏冷色调，色温在6000K-7000K。31、影响景深的三大因素是焦距、物距、光圈。32、光圈系数越大，光孔口径越小。33、1英寸等于2.54厘米。34、正面摄影的特点是平面感强，立体感差；属静止性构图，画面呆板，不宜表现动感。35、静物摄影主要通过构图、布局、光线、与影调及色彩的处理来表现被摄体的质感、立体感及外在特征。36、新闻摄影的五个要素是：事件发生的时间、地点、人物、什么事件、为什么发生。37、摄影用光造型的目的可概括为两个方面：既“真实感”和“美感”。38、镜头的光圈系数用1:2标志。39、在同样的条件下，用F/2，1/15S后用F/16，4S拍摄同一景物，其结果是密度不一样。40、小孔成像形成的是倒像。41、如F/2的光束直径为50mm，则F/4的光束直径为25mm。42、拍摄剪影要按背景曝光为基准。43、夸大前景，要用广角镜头。44、成像最好的光圈是中光圈。45、光圈f/16比f/8少2级曝光。46、测光表是用来测色相值的。47、黄滤色镜只允许黄光通过。48、要使白云突出应用黄滤色镜。49、Tv是快门速度先决曝光模式。50、135相机的焦距是500mm的镜头是长焦镜头。51、用135相机拍人像最好用105-135镜头。52、能使主体产生轮廓光的是逆光。53、颗粒越粗的胶卷，感光度越高。54、摄影布光是指对人造光的运用。55、主光又称塑型光。56、镜间快门不受闪光灯同步限制。57、灰卡最适于测纯白色的物体。58、点测光要对被摄体多部位进行测光。59、物体反光能力越强，亮度越大。60、DC：数码相机的标志。61、ISO:国际标准感光度制式标志。62、快门：控制进入照相机焦平面光线时间长短的装置。63、景深：当聚焦在某景物时，此处最清晰，该景物前后的清晰范围称景深范围，简称景深。64、标准镜头：镜头焦距等于或略大于底片对角线的长度的镜头。65、短焦距镜头：镜头焦距小于底片对角线长度的镜头。66、长焦距镜头：镜头焦距大于底片对角线长度的镜头。67、取景器：照相机上选取景物范围的设备，并兼有其他功能。68、物距：被摄体到镜头前节点的距离。69、标准灰：18%反光率所产生的灰色影调，也称V区中灰，是曝光的基准。70、产品摄影：也是产品照片。主要用于产品的样本，说明书和商品宣传画等。71、主光：又称塑型光，指在摄影画面上占主导地位的光线。72、光度：是光源强度和光线在物体表面的照度以及物体表面呈现的亮度的总称。73、照射角度：指光源传播方向与地平线所成的高低角度。74、前侧光：又称斜侧光，光线投射方向与摄影机轴线成45度左右的水平视角。75、两侧光：又称夹光，光线是从被摄体两侧照明，两侧的主光亮度相等。76、摄影的外形美：指在人像摄影时，对人物形象的内在美的揭示，必须通过可视性艺术形象才能进行。77、摄影的自然美：凡是存在于现实生活中的美，当其未经加工而处于自然状态时，都称为自然美。78、摄影创作的量感：是造型艺术术语，摄影方面是指所表现物体的轻重、长短、大小、多少等感觉。79、负像：指感光片经过感光、显影、定影等一系列过程，感光胶片上的形成的影像。80、梯级曝光法：梯级曝光法又称括弧式曝光，即对同一被摄对象采用若干不同曝光量拍摄，通常先按估计的正常曝光量拍摄一张，然后分别增加和减少曝光量拍摄。81、EV值含义：EV值是曝光值的简称，它使用数字表示胶卷所需的曝光量，统一曝光量用一种数字表示，能使问题显得简单而易于处理，这种数字就是EV值。82、审美态度：是审美主体在审美活动之初所必须具有的特殊的心理状态。83、审美享受：是审美主体通过对审美客体的感受而获得的一种情感上的愉悦。84、偏重中央测光：偏重中央测光又称中央重点测光，他的测光读数是一取景画面一定面积的被摄体亮度为主，其余部分景物的亮度为辅，这种一定面积多数位于画面中央或中央偏下。85、轮廓光是指：在被摄体上能够勾勒出物体形状的光线，通常比背景亮，亮度也超过主光。作用：用来勾画被摄体轮廓，从而把被摄体与背景在亮度上分开，使得被摄主体能够轮廓鲜明，为画面营造出诗一般的意境和美感，它对加强形象的立体感也起着重要作用。86、什么叫视觉中心？答：一般指摄影画面中主体表现的部位，既是画面构图的中心，也是表现内容的中心。摄影艺术语言不是任意编造的，它是从现实社会中来的，使人们视觉感受的反应。摄影作品的优劣，很大程度上取决于摄影艺术语言的运用。87、什么是瞬间艺术？答：瞬间艺术是摄影创作运用照相机，摄取现实生活中具有典型意义的一刹那景象。用照片记录了生活的瞬间，他同绘画一样被称为“瞬间艺术”，使人得到启发和鼓舞，奋发向上。88、什么是商业广告摄影？答：商业广告摄影是一门以传达广告商品信息为目的，服务于商业行为的图解性摄影艺术和摄影技术。是以现代最新影像科技成果为基础，以当今最新影像文化观念为背景，以视觉传达设计理论为支点的摄影表现手段。89、与传统摄影比较，数码摄影的主要特点是什么？答：采用储存卡而不是常规胶卷来记录影像，储存卡既有反复涂抹的功能。在拍摄中随时可在相机的屏幕上观察拍摄效果，不满意可以立即抹去重拍。记录在储存卡上的影像既可通过彩色打印机打出彩色照片，也可通过视频线直接在电脑屏幕上观看。④数码相机拍摄的数字影像可在电脑上进行多功能的全方位的常规影像处理和特效处理。