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相机上的图像形成
2020-09-26
人眼如何运作?
在讨论模拟相机和数码相机上的图像形成之前,我们首先要讨论人眼上的图像形成。由于摄像机遵循的基本原理已被取走,因此人眼可以正常工作。
当光照射到特定对象上时,在穿过该对象后会反射回来。光线穿过眼睛的晶状体时,会形成特定的角度,并且图像会在视网膜的背面(即壁的背面)上形成。形成的图像被反转。然后,该图像由大脑解释,这使我们能够理解事物。由于形成了角度,我们能够感知到所看到物体的高度和深度。透视转换教程对此进行了更详细的说明。
如上图所示,当太阳光落在物体上(在这种情况下,物体是人脸)时,它会反射回来,并且当光线穿过镜头时,不同的光线会形成不同的角度,并且该物体已形成在后壁上。图的最后部分表示该对象已被大脑解释并重新反转。
现在让我们将讨论回到模拟和数码相机上的图像形成。
模拟相机上的图像形成
在模拟照相机中,图像形成是由于在用于图像形成的条带上发生的化学反应。
模拟相机使用35mm的条带。在图中用35毫米胶卷暗盒表示。该条涂有卤化银(一种化学物质)。
模拟相机使用35mm的条带。在图中用35毫米胶卷暗盒表示。该条涂有卤化银(一种化学物质)。
光不过是被称为光子粒子的小粒子而已,因此,当这些光子粒子通过相机时,它会与光带上的卤化银粒子发生反应,并产生银,它就是图像的负片。
为了更好地理解它,请看一下这个方程。
光子(轻粒子)+卤化银?银?负像。
这只是基础知识,尽管图像形成涉及许多其他有关内部光线通过的概念,以及快门和快门速度,光圈及其开口的概念,但现在我们将继续进行下一部分。尽管大多数这些概念已在我们的快门和光圈教程中进行了讨论。
这只是基础知识,尽管图像形成涉及许多其他有关内部光线通过的概念,以及快门和快门速度,光圈及其开口的概念,但现在我们将继续进行下一部分。尽管大多数这些概念已在我们的快门和光圈教程中进行了讨论。
数码相机上的图像形成
在数码相机中,图像的形成不是由于发生的化学反应,而是比这要复杂的多。在数码相机中,传感器的CCD阵列用于成像。
通过CCD阵列成像
CCD代表电荷耦合器件。它是一个图像传感器,像其他传感器一样,它可以感应值并将其转换为电信号。如果是CCD,它将感应图像并将其转换为电信号等
CCD实际上是阵列或矩形栅格的形状。就像一个矩阵,矩阵中的每个单元都包含一个检测光子强度的检查器。
就像模拟相机一样,在数码相机的情况下,当光线照射到物体上时,光线会在撞击物体后反射回去并进入相机内部。
CCD阵列本身的每个传感器都是一个模拟传感器。当光子入射到芯片上时,光会作为小电荷保留在每个光电传感器中。每个传感器的响应直接等于照射在传感器表面的光或(光子)能量。
由于我们已经将图像定义为二维信号,并且由于CCD阵列的二维结构,因此可以从该CCD阵列获得完整的图像。
它的传感器数量有限,这意味着可以捕获有限的细节。而且,每个传感器对撞击在其上的每个光子粒子只能有一个值。
因此,计算并存储了撞击(电流)光子的数量。为了准确地测量这些,外部CMOS传感器还附带CCD阵列。
像素介绍
CCD阵列的每个传感器的值是指单个像素的值。传感器数量=像素数量。这也意味着每个传感器只能有一个且只有一个值。
储存影像
CCD阵列存储的电荷一次转换为一个像素的电压。借助于附加电路,该电压被转换为数字信息,然后被存储。
每个制造数码相机的公司都制造自己的CCD传感器。其中包括索尼,三菱,尼康,三星,东芝,富士胶片,佳能等
除其他因素外,所捕获图像的质量还取决于已使用的CCD阵列的类型和质量。