数码相机成像原理报告

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1、〔码相机成像原理报告摘要：木文数码相机的组成开始，从简单描述数码相机的工作过程，介绍数码相机成像的具体原理，分析感光器内部结构三个层次逐步深入的分析数码相机成像的原理（重点是感光器的工作原理），全方面的解析数码相机是如何工作的，以便于以后的更深入学习和应用。关键词：CCD,CMOS,电路结构，光电转换，优缺点数码相机的组成当今的数码相机是由镜头、CCD（CMOS）、A/D（模/数转换器）、MPU（微处理器）、内置存储器、LCD（液晶显示器）、PCI（可移动存储器）和接口（计算机接口、电视机接口）等部分

2、组成。数码和机的核心部件是感光器。数码和机的感光器主要分为W类：1）CCD——英文ChargeCoupleDevice的網写，中文名称"电荷稱合器件〃。2）CMOS英文ComplementaryMetal-OxideSemiconductor的缩写，中文名称为"互补金属氧化物半导体〃。二.数码相机的工作过程1）数码和机是通过光学系统将影像聚焦在成像元件CCD/（CMOS）上；2）CCD（CMOS）通过光电转换将光信号转变为电信号并输出；3）通过A/D转换器将每个像素上电信号转变成数码信号；4）再经DS

3、P把数码信号处理成数码图像，存储到存储介质当中。影像光线镜失光信号CCD（CMOS）感光器模拟电信号A/D转换器数字电信号DSP数字信兮处理器数码图像存储介质〔码相机成像原理报告摘要：木文数码相机的组成开始，从简单描述数码相机的工作过程，介绍数码相机成像的具体原理，分析感光器内部结构三个层次逐步深入的分析数码相机成像的原理（重点是感光器的工作原理），全方面的解析数码相机是如何工作的，以便于以后的更深入学习和应用。关键词：CCD,CMOS,电路结构，光电转换，优缺点数码相机的组成当今的数码相机是由镜头、

4、CCD（CMOS）、A/D（模/数转换器）、MPU（微处理器）、内置存储器、LCD（液晶显示器）、PCI（可移动存储器）和接口（计算机接口、电视机接口）等部分组成。数码和机的核心部件是感光器。数码和机的感光器主要分为W类：1）CCD——英文ChargeCoupleDevice的網写，中文名称"电荷稱合器件〃。2）CMOS英文ComplementaryMetal-OxideSemiconductor的缩写，中文名称为"互补金属氧化物半导体〃。二.数码相机的工作过程1）数码和机是通过光学系统将影像聚焦在成

5、像元件CCD/（CMOS）上；2）CCD（CMOS）通过光电转换将光信号转变为电信号并输出；3）通过A/D转换器将每个像素上电信号转变成数码信号；4）再经DSP把数码信号处理成数码图像，存储到存储介质当中。影像光线镜失光信号CCD（CMOS）感光器模拟电信号A/D转换器数字电信号DSP数字信兮处理器数码图像存储介质图1.数码相机的工作流程图二.数码相机成像的具体原理针对于上边描述的数码相机的工作过程，在此具体描述CCD感光器是如何工作的。如上图所示，CCD感光器可分为三个部分，第一层是微型镜头，第二层

6、是分色滤色片，以及第三M感光汇流片。微型镜头的作用是为了既冇效提升CCD的像素，又确保单一像素持续缩小以维持CCD的标准体积。因此数码和机若想提高照和両质必须扩展单一像素的受光面积，若利用提高开U率来增加受光面积会使画质变差。冈此可以考虑在每一个感光二极管上（单一像素）装置了微小镜片。这个设计就像是帮CCD挂上眼镜一样，感光面积不再因为传感器的开I」面积而决定，而改由微型镜片的表面积來决定。如此一来，可以同时兼顾单一像素的大小，又可在规格上提高了幵口率，使感光度大幅提升。CCD不具备辨别被摄物体颜色的

7、能力，要获取被摄物体的颜色，大多数相机常用的做法是覆盖RGB红绿蓝三色滤光片，以1:2:1的构成由四个像点构成一个彩色像素（如上图滤光片所示，即红蓝滤光片分别覆盖一个像点，剩卜的两个像点都覆盖绿色滤光片），采取这种比例的原因是人眼对绿色较为敏感。这种做法虽然可以使CCD具备获取被摄物体颜色的能力，但是在这个过程中我们只是把靠近的几个点红，蓝，绿光强结合起来作为一个点来使用，因此在分辨率上不够精确。因此冇些相机采用分光系统将光分成红、绿、蓝三色，用三片CCD芯片接收。其中一片CCD芯片感绿光，一片CCD

8、芯片感红光，一片感蓝光。然•把感受到的绿，红，蓝光光强叠加起来，获得该点的颜色。感光汇流片主要是负责将穿透滤色层的光源转换成电子信号，并将信号传送到影像处理芯片，将影像还原。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卜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