第30章高技术输入输出设备 30-1数码相机 数码相机的定义 数码相机又称为数字相机,简称 DCS(Digital Still Camera)。其实质是一种非胶片相机, 它采用CCD(电荷藕合器件)或CMOs(互 补金属氧化物半导体)作为光电转换器件, 将被摄物体以数字形式记录在存储器中
第30章 高技术输入输出设备 ❖ 30－1 数码相机 ❖ 一、数码相机的定义 数码相机又称为数字相机，简称DCS(Digital Still Camera)。其实质是一种非胶片相机， 它采用CCD（电荷藕合器件）或CMOS（互 补金属氧化物半导体）作为光电转换器件， 将被摄物体以数字形式记录在存储器中
第30章高技术输入输出设备 令二、数码相机特性 数码相机是集光学、机械、电子于一体的的 现代高技术产品,它集成了影像信息的转换、 存储和传输等多种部件,具有数字化存取模 式、与计算机交互处理和实时拍摄的特点。 因此数码相机有如下之特性
第30章 高技术输入输出设备 ❖ 二、数码相机特性 数码相机是集光学、机械、电子于一体的的 现代高技术产品，它集成了影像信息的转换、 存储和传输等多种部件，具有数字化存取模 式、与计算机交互处理和实时拍摄的特点。 因此数码相机有如下之特性：
第30章高技术输入输出设备 ☆1.立即成像:数码相机属电子取像,可立即 在液晶显示器、计算机显示器或电视上显示, 可实时监视影像效果,也可随时删除不理想 的图片。 2.与计算机兼容:数码相机存储器里的图像 输送到计算机后通过影像处理软件,可从事 剪切,编辑、打印等,并可将影像存储在计 算机中 3电信传送:数码相机可将图像信号转换为 电子信号,经电信传输网或内部网进行传输
第30章 高技术输入输出设备 ❖ 1 .立即成像：数码相机属电子取像，可立即 在液晶显示器、计算机显示器或电视上显示， 可实时监视影像效果，也可随时删除不理想 的图片。 2.与计算机兼容：数码相机存储器里的图像 输送到计算机后通过影像处理软件，可从事 剪切，编辑、打印等，并可将影像存储在计 算机中。 3.电信传送：数码相机可将图像信号转换为 电子信号，经电信传输网或内部网进行传输
第30章高技术输入输出设备 数码相机的基本结构 数码相机与传统的胶片相机两者最大的区别是在它 们各自的内部结构和原理上。它们的共同点是均由 光学镜头、取景器、对焦系统、快门、光圈、内置 电子闪光灯等组成,有的数码相机既有取景器还有 液晶显示器LCD。但数码相机还有其特殊的结构, 如CCD或CMOS、仿真信号处理器、AD模数转换 器、DSP数字信号处理器、图像处理器、图像存储 器和输出控制单元等
第30章 高技术输入输出设备 ❖ 三、数码相机的基本结构 数码相机与传统的胶片相机两者最大的区别是在它 们各自的内部结构和原理上。它们的共同点是均由 光学镜头、取景器、对焦系统、快门、光圈、内置 电子闪光灯等组成，有的数码相机既有取景器还有 液晶显示器LCD。但数码相机还有其特殊的结构， 如CCD或CMOS、仿真信号处理器、A/D模数转换 器、DSP数字信号处理器、图像处理器、图像存储 器和输出控制单元等
第30章高技术输入输出设备 以下是数码相机主要部件的主要功能 1)镜头主要功能:把光线会聚到CCD或CMOS图像 传感器上,起到调整焦距的作用。对于定焦数码相 机,镜头、物体和聚焦平面间的理想距离被精确计 算,从而固定了镜头和光圈的位置。对于ZOOM数 码相机,有一个机械装置,可以带动镜头组前后运 动,一直让镜头保持在聚焦平面中央,能够捕捉到 距离镜头的远近的物体
第30章 高技术输入输出设备 ❖ 以下是数码相机主要部件的主要功能： 1) 镜头主要功能：把光线会聚到CCD或CMOS图像 传感器上，起到调整焦距的作用。对于定焦数码相 机，镜头、物体和聚焦平面间的理想距离被精确计 算，从而固定了镜头和光圈的位置。对于ZOOM 数 码相机，有一个机械装置，可以带动镜头组前后运 动，一直让镜头保持在聚焦平面中央，能够捕捉到 距离镜头的远近的物体
第30章高技术输入输出设备 冷2)CCD(CMOS)图像传感器主要功能:把镜头传 来的图像信号转变为仿真电信号。 3)AD转换器主要功能:数码相机利用AD转换器将 CCD产生的仿真电信号转换为数字信号,并传输到 图像处理单元。4)数字信号处理器主要功能:数字 信号处理器主要功能是通过一系列复杂的数学运算 法,如加、减、乘、除、积分等,对数字图像信号 进行优化处理(包括:白平衡、彩色平衡、伽玛校正 与边缘校正等)
第30章 高技术输入输出设备 ❖ 2) CCD（CMOS）图像传感器主要功能：把镜头传 来的图像信号转变为仿真电信号。 3) A/D转换器主要功能：数码相机利用A/D转换器将 CCD产生的仿真电信号转换为数字信号，并传输到 图像处理单元。 4) 数字信号处理器主要功能：数字 信号处理器主要功能是通过一系列复杂的数学运算 法，如加、减、乘、除、积分等，对数字图像信号 进行优化处理(包括：白平衡、彩色平衡、伽玛校正 与边缘校正等)
第30章高技术输入输出设备 5)图像压缩主要功能:数码相机的图像处理 包括数据压缩,图像压缩的目的是为了节省 存储空间,利用JPEG编码器把得到的图像转 换为静止压缩的图像(JPEG格式) 6)总体控制电路主要功能:主控程序芯片 MCU)能协调和控制测光、运算、曝光、闪 光控制及拍摄逻辑控制。当电源开启时, MCU则开始距检查各功能是否正常,若正常, 相机处于准备状态
第30章 高技术输入输出设备 ❖ 5) 图像压缩主要功能：数码相机的图像处理 包括数据压缩，图像压缩的目的是为了节省 存储空间，利用JPEG编码器把得到的图像转 换为静止压缩的图像(JPEG格式)。 ❖ 6) 总体控制电路主要功能：主控程序芯片 (MCU)能协调和控制测光、运算、曝光、闪 光控制及拍摄逻辑控制。当电源开启时， MCU则开始距检查各功能是否正常，若正常， 相机处于准备状态
第30章高技术输入输出设备 令四、数码相机的工作原理 数码相机在使用过程中,半按快门对准被摄的景物 (快门ON状态,与胶片相机相反),从镜头传来的光 图像经过光电转换器CCD或CMOS)感应将光信号 转换成为一一对应的仿真信号,再经AD模数转换 器转换,把仿真电信号变成数字信号,最后经过图 像处理器DSP( Digital Signal Processor)和主控程序 芯片MC∪)按照指定的文件格式,把图像以二进制 数码的形式显示在LCD上,如按下快门,则把图像 存入存储器中
第30章 高技术输入输出设备 ❖ 四、数码相机的工作原理 数码相机在使用过程中，半按快门对准被摄的景物 (快门ON状态，与胶片相机相反)，从镜头传来的光 图像经过光电转换器(CCD或CMOS) 感应将光信号 转换成为一一对应的仿真信号，再经A/D模数转换 器转换，把仿真电信号变成数字信号，最后经过图 像处理器DSP(Digital Signal Processor)和主控程序 芯片(MCU)按照指定的文件格式，把图像以二进制 数码的形式显示在LCD上，如按下快门，则把图像 存入存储器中
第30章高技术输入输出设备 令数码相机的工作步骤大致分如下 1开机准备:当打开相机的电源时,其内部的主控程序就开 歲LC上勰镭瞑意昇鹆1空的吗 正常,就进入准备状态。 2聚焦及测光:数码相机一般都有自动聚焦和测光功能。当 打开DSC电源时,相机内部的主控程序芯片(MCU)立即进行 测光运算,曝光控制和闪光控制及拍摄逻辑控制。当对准物 体并把快门按下一半时,MCU开始工作,图像信号经过镜头 测光(TTL测光方式)传到CCD或CMOS上并直接以CCD或 CMOS输出的电压信号作为对焦信号,经过MCU的运算、比 较再进行让算、确定对焦的距离和快门速度及光圈的大小, 动镜头组的AF和AE装置进行聚焦
第30章 高技术输入输出设备 ❖ 数码相机的工作步骤大致分如下： 1 开机准备：当打开相机的电源时，其内部的主控程序就开 始检测各部件是否正常。如某一部件有异常，内部的蜂鸣器 就会发出警报或在LCD上提示错误信息并停止工作。如一切 正常，就进入准备状态。 2 聚焦及测光：数码相机一般都有自动聚焦和测光功能。当 打开DSC电源时，相机内部的主控程序芯片(MCU)立即进行 测光运算，曝光控制和闪光控制及拍摄逻辑控制。当对准物 体并把快门按下一半时，MCU开始工作，图像信号经过镜头 测光（TTL测光方式）传到CCD或CMOS上并直接以CCD或 CMOS输出的电压信号作为对焦信号，经过MCU的运算、比 较再进行计算、确定对焦的距离和快门速度及光圈的大小， 驱动镜头组的AF和AE装置进行聚焦
第30章高技术输入输出设备 ☆3图像捕捉:在聚焦及测光完成后再按下快门,摄 像器件(CCD或CMOS)就把从被摄景物上反射的 光进行捕捉并以红、绿、蓝三种像素(颜色)存储。 4图像处理:就是把捕捉的图像进行AD转换、图像 处理、白平衡处理、色彩较正等,再到存储区合成 在一起形成一幅完整的数字图像,在图像出来后再 经过DSP单元进行压缩转换为JPEG格式(静止图 像压缩方式),以便节省空间
第30章 高技术输入输出设备 ❖ 3 图像捕捉：在聚焦及测光完成后再按下快门，摄 像器件（CCD或CMOS）就把从被摄景物上反射的 光进行捕捉并以红、绿、蓝三种像素（颜色）存储。 4 图像处理：就是把捕捉的图像进行A/D转换、图像 处理、白平衡处理、色彩较正等，再到存储区合成 在一起形成一幅完整的数字图像，在图像出来后再 经过DSP单元进行压缩转换为JPEG格式（静止图 像压缩方式），以便节省空间