中國(guó)數(shù)碼攝影與后期處理教程—數(shù)碼相機(jī)的感光元件、內(nèi)部處理及存儲(chǔ)

1、中國(guó)數(shù)碼攝影與后期處理教程中國(guó)數(shù)碼攝影與后期處理教程—數(shù)碼相機(jī)的感光元件、內(nèi)部處數(shù)碼相機(jī)的感光元件、內(nèi)部處理及存儲(chǔ)理及存儲(chǔ)2010063018:16:55作者：祁連山來(lái)源：中國(guó)教程網(wǎng)論壇本文由本文由中國(guó)教程網(wǎng)中國(guó)教程網(wǎng)祁連山祁連山原創(chuàng)，任何網(wǎng)站、出版品均可轉(zhuǎn)載，但必須注明出處和作者！原創(chuàng)，任何網(wǎng)站、出版品均可轉(zhuǎn)載，但必須注明出處和作者！在上一課中我們了解了數(shù)碼相機(jī)的發(fā)展、分類(lèi)，這次我們來(lái)了解一下數(shù)碼相機(jī)的感光元件、內(nèi)部處理及存儲(chǔ)。本章得

2、到技術(shù)顧問(wèn)范俠厚先生的大力支持，特此感謝。光的記錄與數(shù)字轉(zhuǎn)換光的記錄與數(shù)字轉(zhuǎn)換相機(jī)是心與眼的延伸……其實(shí)當(dāng)我們還沒(méi)有購(gòu)買(mǎi)相機(jī)的時(shí)候，自身就具備了兩臺(tái)精密的光學(xué)儀器，那就是我們的眼睛。我們觀看世間萬(wàn)物，是一個(gè)眼、腦結(jié)合的接收與存儲(chǔ)過(guò)程。人的眼睛看到顏色，將它傳入我們的大腦，通過(guò)大腦判斷物體的顏色、體積、遠(yuǎn)近等一系列的視覺(jué)特征，同時(shí)將它進(jìn)行記憶。而數(shù)碼相機(jī)也是如此。相機(jī)的鏡頭將光線(xiàn)進(jìn)行收集與整理，形成影像投射到感光元件上，感光元件相當(dāng)于傳統(tǒng)

3、相機(jī)中的膠片，它使用數(shù)以千萬(wàn)計(jì)的光電二極管組成陣列，每一枚光電二極管都可以感受到光線(xiàn)的強(qiáng)弱，并將它轉(zhuǎn)換為電流信號(hào)。光電二極管陣列示意圖感光元件的微視世界，是由大量的光電二極管排列組成的我們?cè)跀z影時(shí)，感光元件上投射的影像通過(guò)明暗繪出畫(huà)面。每一個(gè)光電二極管接收到的光線(xiàn)的明暗程度不同，產(chǎn)生的電流信號(hào)強(qiáng)度也不同。我們只需要記錄下這些電流信號(hào)，就可以在特定的儀器上在相同位置轉(zhuǎn)化回光線(xiàn)的明暗，從而還原圖像，這就是模擬圖像信號(hào)。這些光電二極管的集成度

4、越高，就越能形成精細(xì)的圖像。但是在相同面積的感光元件上，集成的光電二極管越多，每個(gè)光電二極管所接收到的光線(xiàn)就越少，對(duì)元件的技術(shù)要求就越高。過(guò)密的排列會(huì)引起光電二極管的靈敏度、信噪比和動(dòng)態(tài)范圍等圖像收集性能下降，反而影響畫(huà)質(zhì)。光電二極管只能根據(jù)光的明暗產(chǎn)生強(qiáng)弱不同的電流，而不能直接分辨彩色信號(hào)。為了采集到彩色的圖像，人們采用了彩色濾光器法將光分解為紅、綠、藍(lán)三色進(jìn)行分別采集。如下圖所示，這是一個(gè)原理圖，實(shí)際的感光元件和彩色濾光器遠(yuǎn)比這個(gè)要

5、細(xì)膩得多。我們用幾十個(gè)感光元件來(lái)表示它們。入射光線(xiàn)通過(guò)一個(gè)彩色濾光器，被分解為紅綠藍(lán)三種顏色后投射在感光元件上。（紅綠藍(lán)為色光三原色，在后面我們會(huì)細(xì)講）單個(gè)感光元件讀取的就是一種顏色的數(shù)值。用它和周?chē)泄庠占钠渌伾颠M(jìn)行混合計(jì)算后就可以得到每個(gè)點(diǎn)的顏色值了。每一個(gè)點(diǎn)都這樣運(yùn)算，最終得到一張彩色圖像。大家可以觀察彩色濾光器，每四個(gè)點(diǎn)就會(huì)有一個(gè)紅點(diǎn)，一個(gè)藍(lán)點(diǎn)和兩個(gè)綠點(diǎn)。所以用這種方式采集到的綠色信息是最強(qiáng)的。而RGB圖像(后面會(huì)詳細(xì)