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成像原理
在这种系统中, 反光镜和棱镜的独到设计使得摄影者可以从取景器中直接观察到通过镜头的影像。
单镜头反光相机的构造图中可以看到,光线透过镜头到达反光镜后,反射到上面的对焦屏并结成影像,透过 接目镜和五棱镜,我们可以在观景窗中看到外面的景物。
光通过透镜,被反光镜反射到磨砂取景屏中。通过一块凸透镜并在五棱镜中反射,最终图像出现在取景框中。
当按下快门,反光镜沿箭头所示方向移动,反光镜被抬起,图像被被摄在CCD或CMOS上,与取景屏上所看到的一致。
单反相机与旁轴相机相比的优点在于所见即所得,取景器中的成像角度与最终出片的角度是一样的。
但与旁轴相机相比,单反相机镜头的后焦点要能同时在反光板的位置和感光元件的焦平面位置同时成像,必须要在成像焦平面之前还产生一个假焦点,这造成了单反相机光学镜头的结构更加复杂,体积更大,同时成像效果不及旁轴相机直接、通透。同时“反光板“的体积要做的粗大笨重。
扩展资料:
优点:
1. 成像质量优秀是很多消费者青睐DSLR的第一理由。
因为DSLR中感光器的面积远大于消费级相机中感光器的面积,所以像素密度相对大大降低,因此在宽容度、解像力和高感光度下的表现远远超越消费级相机。
感光器的尺寸也是消费级相机在销售中最不愿意涉及的因素,厂商每每都会以高像素等其他指标分散用户的注意力。
实际上,感光器的尺寸指标对成像的影响,重要程度远在像素数量之上。消费级相机的感光器尺寸最大不过是1/1.7英寸,而单反的感光器面积则大多是APS-C规格(23.7mm×15.6mm)直到与135底片一样大小的全幅面尺寸(36mm×24mm)。
2. DSLR的快门是纯机械快门或电子控制的机械快门,快门时滞极短,按下快门后能立即成像,是抓拍利器。
DSLR的开机速度只有几百毫秒,连拍速度也很快。而消费级相机则是纯电子快门,存在严重的快门时滞问题,这一弱点堪称消费级相机的软肋,因此它拍静物尚可,但不适合抓拍运动物体——你所得成像,往往不是你按下快门时的那个动作。
3. 单反相机的取景是通过镜头取景,看上去很亮堂,而且使用者所看到的画面,就是他将要拍到的画面。同时通透的光线使对焦时更容易观察对焦效果。
而消费级相机是通过感光器与LCD取景,在亮度和色彩的观察方面均与实际存在一定的误差,不易察觉,在暗处更会看不清画面。
消费级相机上即便有光学取景器,其光路也不是从镜头中穿过,因此同样存在视差。
4.DSLR的镜头可以根据拍摄主题来确定使用何种镜头,可以更换。而消费级相机的镜头无法更换,并且镜头质量比DSLR的镜头要差得多。
5.DSLR拥有大量的手动功能。
DSLR可以方便地进行手动变焦、手动设定拍摄参数等等,可以进行一些特殊的拍摄(如用B门拍焰火)。
而很多消费级相机都是自动的,多数相机没有手动变焦环,要靠马达自动变焦,因为变焦和对焦的速度慢,会丧失很多拍摄良机。很多人认为自动比手动好,实在是一个误区,只有自动功能而没有手动功能的相机往往是低端相机,因为自动的精确性和速度,远远达不到手动那么高。
参考资料:百度百科---单镜头反光相机
工作原理:光线从镜头进入,通过反光镜和五棱镜的双重反光,到达取景器,实现取景。依靠附着在五棱镜下方的对焦屏,通过相位式对焦系统,实现自动对焦。通过机身内部测光系统,实现测光。拍摄时,反光板(第一项里的部件)迅速抬起,露出感光元件,光线直接照射在感光元件上,完成曝光成像。曝光成像结果经过机身影像处理器的运算,形成照片文件,传输进入储存卡;
镜头的作用是将光线聚集到感光元件上来。相比传统胶片相机来说,大部分数码相机的感光元件尺寸较小,而且外部的光线有时无法产生足够的强度来使感光器件获得 足够的光源信息。镜头就将外部的目标物体反射回来的光线通过其特定的形状,汇聚折射到感光器件上。类似的工作状态有点像我们小时候在自然课上学过的用一片 凸透镜聚光来产生更多的光亮;
无源光学基线测距。熟悉摄影的朋友都知道,这是一种在取景器里使用光学基线原理得到磨砂、裂像、菱锥等手段的焦距调节方式。磨砂颗粒最细腻时、景物目标在两 半圆裂像环中完全吻合上、菱锥的晶体不再明显时就是被摄目标的物距调节到清晰。这些应用技术都是可以通过光路传递给光电电路捕获到阴影面积发生的变化,经过一系列的函数分析计算后,进行调焦驱动;
在接受光照之后,感光元件产生对应的电流。电流大小与光强对应,因此感光元件直接输出的电信号是模拟的。在CCD传感器中,每一个感光元件都不对此作进一步 的处理,而是将它直接输出到下一个感光元件的存储单元,结合该元件生成的模拟信号后再输出给第三个感光元件,依次类推,直到结合最后一个感光元件的信号才 能形成统一的输出。由于感光元件生成的电信号实在太微弱了,无法直接进行模数转换工作,因此这些输出数据必须做统一的放大处理;
存储器一般是数码相机的外设部分,因为数码相机的内部一般只会安装很小容量的FLASH芯片,这对拍摄高分辨率的照片来说是远远不够的。一般的外设存储器有CF(Compact Flash)、SM(Smart Media)、MMC(Multi Media Card)、SDC(Secure Digital Card)、MSD(Memory Stick Duo)、IBM的微型硬盘等。但就一般而言,这些存储器除了IBM的产品以外,其他的都是采用闪存FLASH来作为存储部件的。
物体放在焦点之外,在凸透镜另一侧成倒立的实像,实像有缩小、等大、放大三种。物距越小,像距越大,实像越大。物体放在焦点之内,在凸透镜同一侧成正立放大的虚像。物距越小,像距越小,虚像越小。下面是我给大家带来的数码相机成像原理的介绍和结构,希望你帮到大家!
1、数码相机成像原理——简介
数码相机,英文全称:Digital Still Camera ,是一种利用电子传感器把光学影像转换成电子数据的照相机。与普通照相机在胶卷上靠溴化银的化学变化来记录图像的原理不同,数码相机的传感器是一种光感应式的电荷耦合器件(CCD)或互补性氧化金属半导体(CMOS)。在图像传输到电脑以前,通常会先储存在数码存储设备中。通常是使用闪存;软磁盘与可重复擦写光盘(CD-RW)已很少用于数码相机设备。
2、数码相机成像原理——结构
无论是哪种款式的数码相机,大都包括镜头、闪光灯、劝器、影像传感器以及按键几部分。
镜头——是一部相机的重要组件之一,可以说是相机的灵魂,数码相机采用什么镜头是一个非常重要的参数,也是区分不同档次相机的重要指标。
闪光灯——是增加曝光量的方式之一,尤其在光线较暗的场合,利用闪光灯可以使景物更加明亮。数码相机内置的闪光灯一般有三种模式,即自动闪光、强制闪光和关闭闪光,有的相机还具有消除红眼、慢速同步闪光等功能。
劝器——数码相机上使用的劝器有多种类型,包括LCD劝器、单反式劝器、旁轴式劝器等,现在数码相机几乎同时配备有普通光学劝和LCD劝,用户可根据具体的情况进行选择。
影像传感器——目前数码相机所使用的影像传感器有CCD和CMOS两种类型。CCD被广泛应用于大部分数码相机上,它由大量独立的光敏元件组成,这些光敏元件通常按矩阵排列。
按键——在进行拍摄工作时,传统相机大都通过按键或者转动转盘来实现,而数码相机是通过菜单来选择功能的,若在进行抓拍时,直接按按键比使用菜单进行设置更加快捷。
3、数码相机成像原理
数码相机是集光学、机械、电子一体化的产品。它集成了影像信息的转换、存储和传输等部件,具有数字化存取模式,与电脑交互处理和实时拍摄等特点。
当打开相机的电源开关后,主控程序芯片开始检查整个相机,确定各个部件是否处于可工作状态。如果一切正常,相机将处于待命状态;若某一部分出现故障,LCD屏上会显示一个错误信息,并使相机完全停止工作。
当你对准拍摄目标,并将快门按下一半时,相机内的微处理器开始工作,以确定对焦距离、快门的速度和光圈的大小。当按下快门后,光学镜头可将光线聚焦到影像传感器上,这种CCD/CMOS半导体器件代替了传统相机中胶卷的位置,它可将捕捉到的景物光信号转换为电信号。
此时就得到了对应于拍摄景物的电子图像,由于这时图像文件还是模拟信号,所以还不能被计算机识别,需要通过A/D转换成数字信号,接下来微处理器对数字信号进行压缩,并转换为特定的图像格式,最后以数字信号存在的图像文件会以指定的格式存储到内置存储器中,此时通过LCD可以查看所拍摄到的照片。
拓展:数码相机常见问题
1、问: 买数码相机时,什么是像素的基本考虑?
2、问: 三百万像素不是一定比两百万像素好吗?
答: 如果您真的用到完全的分辨率,其它的条件又一样,那是对的。但是呢,如果您根本不用最高分辨率,那用三百万像素的相机只拍1600 x 1200或更低,和用两百万像素相机是一样的。但是,您又多花了不少钱去买三百万像素的相机。
3、问:怎么会有人比较喜欢用低像素的相机?
答: 原因很多。首要原因是,这样图档占内存大小小,可以多拍几张,另外呢,计算机处理也比较容易方便。如果只是为了流行,买了三百万,四百万,甚至更高像素的,最后发现用最高分辨率拍没几张,您就知道最高分辨率的相机,不一定最适合您。
4、问:如果我照片要洗出来,大概要多少?
答: 这是很主观的。目前数码冲印主流尺寸是6吋的照片(全国普遍价格是1.8—2.5元一张,网上冲印价格更便宜些),一般建议一定要130万像素以上的水平,2百万像素是最合适的,3百万像素当然更好。对于风景照片其差别可能比较明显一些,但是一般人像不一定能够强烈感受出差别来,在一些要求不高的情况下,100万像素都可以冲印出7吋的照片,而且效果还是基本可以接受的。我们再给出一个底线给大家:冲印5吋照片,80万像素是可行的。
5、 问: 如果我只要某个大小的相片,比方说800 x 600好了,或是更小的。我是不是买个分辨率刚好一样的数码相机就好了呢?
答: 当然不是,高分辨率的效果提升还是很显著的,通过大分辨率照片缩小后得到的照片,其清晰度还是比直接就用这样的分辨率去拍来得清楚,例如把2048×1056分辨率(300万像素级别)拍摄的照片缩小到640×480分辨率的效果,要比直接用640×480拍摄的效果好哦。
6、问: 我首要的就是品质,而且不在乎图占内存很大,是不是越高像素的越好?
答: 基本上是的。但是您真的要确定您真的就需要这么高的像素,因为您的钱很多是花费到这上面。高像素还有不少好处。比方说因为像素多,您要裁切的自由度就变大了等等。高像素是值得的,如果您真的需要,真的会去使用这在数码相机是个很基本的问题。不过呢,很多初学者会有点点困惑或是迷思,因为需求不会总是一成不变的。
7、问:我跟朋友在户外照相时,她拍的就很清楚,为什么我拍的就是很“花花” ?明明是大白天,拍起来却像是恐怖片?
答: 加强数码相机基本功训练,要知道DC的快门操作是有诀窍的哦。首先你要了解长在相机头顶那个圆圆的快门钮,通常是两段式的设计,轻轻地半按,相机就会进行所谓的“对焦”或是“合焦”的动作,目的是调整让你朋友进入清楚的拍摄范围,全按时开始拍摄。
你如果一按就到底,它来不及对焦,拍的结果,拍摄的对象就会因为对焦不准而变得模糊
这里讲一个“安全快门”的观念,傻瓜数码相机的安全快门通常在 1/30s 或是 1/60s ,相机“喀嚓”的瞬间,相机就执行曝光过程,这个时间如果低于 1/60s(当然对于高手来说,可以达到1s的稳定拍摄) ,便很容易因为手的晃动,而让画面变的很模糊。在一开始,应该先找光线明亮、充足的地方拍照,快门就会跳至 1/60s 以上。其次,拍摄时不要太激动,要屏气凝神,稳定双手,否则就会拍出“恐怖片”了!
8、问:快门速度代表什么?B快门又是什么意思!
答: 快门速度代表的是曝光时间的长短,光线越充足,所需的曝光时间越短,光线不足的`状下,所需的曝光时间越长,在长时间的曝光,需注意的是手震的问题,通常长时间曝光需要搭配脚架来稳定相机,让画面不会产生晃动的残影!
B(Bulb)快门是自己控制快门开启的时间长短,在按下快门键时,快门就开启,直到你的手放开后,快门才会合上,使用B快门时通常会配合快门线一起使用!
9、问:我用数码相机拍照时,储存JPG时,FINE NORMAL BASIC有什么不一样,TIF又有什么不同?
答: FINE NORMAL BASIC分别代表JPG格式照片的压缩率,通常FINE为1/4的压缩率,NORMAL为1/8,BASIC为1/16,在画质上,压缩的越小,损失的细节会较多,所以一般来说,都建议使用FINE的压缩率来达到一定的品质!
TIF是非压缩储存格式,不会有因为压缩后,照片细节的部份损失,但相对的,一张照片的大小也会变得很大,以3百万像素的相机来说,一张未压缩的TIF照片的大小高达10MB左右!
10、问: 为什么我用夜景模式拍摄,每张照片都是模糊的?
答: 一般相机的夜景模式,是藉由拍摄夜景的习惯,去作调整,所以通常夜景模式会把光圈缩小,曝光时间拉长,在长时间曝光下,只用手持难保相机不会晃动,所以会造成影响是模糊的!
使用夜景模式拍照时,最好搭配脚架的使用,这样才不会因为手震而影响到画面的品质!
11、问: 光学变焦和数字变焦有什么不同?
答: 光学变焦是只由光学镜片的折射,把相机的焦距有广角和望远的变换,但由于一般相机的望远倍率不足,所以在数码相机上有数字变焦!
数字变焦是将画面以软件仿真的方式去放大,相当于我们使用绘图软件去放大画面一样,这样可以用最少的成本去换取长焦距的摄影,但是由软件放大的影像会影响到画质,放的越大越明显,所以一般数码相机都不建议采用数字变焦,反而各家厂商推出加倍镜,以光学的方式来达到望远摄影的目地!
12、 问:前些时候我购买了一台数码相机,但是在使用时却发现用数码相机拍出的照片中总会有一些杂点出现,这是为什么呢?
答:你可以用相同的图像设置再拍几张照片试试,如果杂点总是出现在同一个位置,就说明这台数码相机存在坏点,一般厂家对坏点的数量有规定,如果坏点数量超过了规定的数量,可以向经销商和厂家更换相机。假如杂点并不是出现在相同的位置,则说明这些杂点是由于使用时形成的噪点,这种情况可以通过下面的方法来减少噪点的数量:
1、远离手机收音机等电磁源,因为它们所发射的电波会干扰数码相机中的电子元件的工作。
2、保证电池电力充足,因为当电池电力不足时,相机的机械运动部分会发出较大的噪声,从而产生更多的噪点。
13、问:因为我原来的数码相机只能存础8M的图片,于是我便添加了一张CF卡,但是使用CF卡以后发现拍摄的照片没有以前的效果好了,很多照片中出现马塞克现象,这是为什么呢?是不是扩充的CF卡损坏了相机。
答:如果是在扩充CF卡之后才出现的问题,那就便是由于CF卡的质量问题所造成的。尽管CF卡采用的是标准的ATA接口,兼容性要比SM卡和MMC要好得多,但是某些小厂生产的CF卡可能会因为加工粗糙,使得在相机内无法正常工作,造成存贮的数据出错,造成了图像的损坏。这种情况下只要更换CF卡就可以解决问题了。一般低质量的CF卡外观都比较差,建议大家购买一些大厂的产品,比如SanDisk、Lexar、Simple等,它们的质量都相当可*的,另外还有一些CF卡是由数码相机厂商请别的厂家代工的,质量也很也有保证。在购买时最好用自己的相机实际使用一下,这样可以避免发生发生这种情况。
14、问:我购买了一台数码相机,相机上带有"日光"、"阴天"、"白炽灯"和"日光灯"等预定义的白平衡,但是在有些时候使用这几种白平衡的效果也并不太好,有没有一个办法可以手工来设置白平衡呢?
答:数码相机的白平衡是一个很重要的设置,只有正确设置了白平衡才可以得到准确的色彩还原,大多数具有手动白平衡调节的数码相机设置方法都是切换到白平衡设置,然后选择"手动设置",再将镜头对着一个具有纯白色表面的物体(最方便的方法是找一张白纸,最好白纸本身不要太反光,这是手工设置白平衡最关键的地方),按下"*"按钮,即可手工设置白平衡。
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