数字相机的快门结构

《数字相机的快门结构》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、数字相机的快门结构数字相机（DC/DSLR等）的快门结构和传统相机有所不同，除了机械快门以外，还存衣电子快门，实际上是二者的混介体。我写这篇文章大概介绍一下数字相机的快门结构，希望能抛砖引玉。要讨论数字相机的快门结构，首先先要了解一下数字相机的结构分类，根据成像原理不同，数字相机大概冇以下几类：1、面阵型数字相机；2、线阵型数字相机;3、单次俘获型数字相机；4、三次俘获型数字相机；向阵型数字相机使用的感光材料有比较大的面积，通常为矩形，常见的尺寸有1/4〃CCD,1/3〃CCD,1/2〃CCD,2/3〃CCD等等，曝光时一次完成。大多数DC/DSLR都是采用这种结构。线阵型

2、数字相机使用的感光材料是条状的，感光单元拍成一列，工作时通过CCD的移动來一行一行的进行拍摄过程。这种结构可以通过步进电机作到很高的分辨率，但无法拍摄运动的物体，而且要求照明光源稳定。我们常见的扫描仪就是这种线阵结构，实际上还有这种结构的大画幅的数字后苗（如用于4x5机背取景相机的）；单次俘获型数字相机冇两种结构，单CCD和3CCD型。单CCD是通过感光材料面阵上的CFA（ColorFilterArray）來实现彩色的俘获过程，因为二纬成像器件本身只能俘获黑片影象，通过分布在每个像素上的R、G、B滤色片来进行感光，感光后通过软件介成出彩色影象。如常见的Bayer滤镜就是一种

3、CFA。3CCD采用彩色分光棱镜进行分色，分色后的不同波长的影彖用3块感光材料分别记录,再通过软件迹行合成。这种方式的优点是色彩还原较好，但如果3个通道的信号处理不好会造成套色不准。其结构如下图所示意：数字相机的快门结构数字相机（DC/DSLR等）的快门结构和传统相机有所不同，除了机械快门以外，还存衣电子快门，实际上是二者的混介体。我写这篇文章大概介绍一下数字相机的快门结构，希望能抛砖引玉。要讨论数字相机的快门结构，首先先要了解一下数字相机的结构分类，根据成像原理不同，数字相机大概冇以下几类：1、面阵型数字相机；2、线阵型数字相机;3、单次俘获型数字相机；4、三次俘获型数字

4、相机；向阵型数字相机使用的感光材料有比较大的面积，通常为矩形，常见的尺寸有1/4〃CCD,1/3〃CCD,1/2〃CCD,2/3〃CCD等等，曝光时一次完成。大多数DC/DSLR都是采用这种结构。线阵型数字相机使用的感光材料是条状的，感光单元拍成一列，工作时通过CCD的移动來一行一行的进行拍摄过程。这种结构可以通过步进电机作到很高的分辨率，但无法拍摄运动的物体，而且要求照明光源稳定。我们常见的扫描仪就是这种线阵结构，实际上还有这种结构的大画幅的数字后苗（如用于4x5机背取景相机的）；单次俘获型数字相机冇两种结构，单CCD和3CCD型。单CCD是通过感光材料面阵上的CFA（C

5、olorFilterArray）來实现彩色的俘获过程，因为二纬成像器件本身只能俘获黑片影象，通过分布在每个像素上的R、G、B滤色片来进行感光，感光后通过软件介成出彩色影象。如常见的Bayer滤镜就是一种CFA。3CCD采用彩色分光棱镜进行分色，分色后的不同波长的影彖用3块感光材料分别记录,再通过软件迹行合成。这种方式的优点是色彩还原较好，但如果3个通道的信号处理不好会造成套色不准。其结构如下图所示意：棱镜分光系统以上是数字相机的儿种大概的结构，下面再介绍一下数字相机的快门结构。数字相机可以用集成在成象器件上的全电子快门來控制曝光时间，同时很多的相机还同时具有机械快门，而很多

6、电子快门速度可以达到us级别。电子快门主要有3种类型：&、彳亍间快门(InterlineShuttle)b^帧转移快

7、'1(FrameShuttle)c、全帧转移快H(FullFrameShuttle),也有叫狭缝式电子快门的。对于无论上述哪一•种快门结构，都是和感光材料的结构密切相关的，即感光材料的结构决定了可以采用哪一种快门结构。所以下面的讨论中将结合的描述。对于行间快门，感光材料实际上分为感光区(light-sensitivecell)和遮光存储区(shadedshiftregisters),示意图如下:--一输出寄存器行间快门的遮光区存储单元和感光单元一一对应，都分

8、布在感光平而上。曝光开始以前，像索上的信息不被记录，当系统发出复位信号以后，像素上的信息被清除，并记录暗电流信息，然厉系统开始曝光。曝光时间到达后，感光区上的信息被迅速转移到对应的遮光存储单元内，然后感光区复位，准备下一次曝光。这些过程只需要一个时钟周期。再下一次曝光开始前，存储区的信息再转移到DSP电路中，经过处理后存储到数字相机的存储介质中。曝光流程如下图所示意:o->o■aa■oo♦Qfa•oQ♦Qa♦o-►O♦o--►a■o♦O-►Qo♦o-♦O♦Qa♦o■O•Q-►a■o-->O♦Q->o-■Step1s