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相機上的圖像形成
2020-09-26
人眼如何運作？
在討論模擬相機和數(shù)碼相機上的圖像形成之前，我們首先要討論人眼上的圖像形成。由于攝像機遵循的基本原理已被取走，因此人眼可以正常工作。
當(dāng)光照射到特定對象上時，在穿過該對象后會反射回來。光線穿過眼睛的晶狀體時，會形成特定的角度，并且圖像會在視網(wǎng)膜的背面（即壁的背面）上形成。形成的圖像被反轉(zhuǎn)。然后，該圖像由大腦解釋，這使我們能夠理解事物。由于形成了角度，我們能夠感知到所看到物體的高度和深度。透視轉(zhuǎn)換教程對此進(jìn)行了更詳細(xì)的說明。
如上圖所示，當(dāng)太陽光落在物體上（在這種情況下，物體是人臉）時，它會反射回來，并且當(dāng)光線穿過鏡頭時，不同的光線會形成不同的角度，并且該物體已形成在后壁上。圖的最后部分表示該對象已被大腦解釋并重新反轉(zhuǎn)。
現(xiàn)在讓我們將討論回到模擬和數(shù)碼相機上的圖像形成。
模擬相機上的圖像形成
在模擬照相機中，圖像形成是由于在用于圖像形成的條帶上發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)。
模擬相機使用35mm的條帶。在圖中用35毫米膠卷暗盒表示。該條涂有鹵化銀（一種化學(xué)物質(zhì)）。
模擬相機使用35mm的條帶。在圖中用35毫米膠卷暗盒表示。該條涂有鹵化銀（一種化學(xué)物質(zhì)）。
光不過是被稱為光子粒子的小粒子而已，因此，當(dāng)這些光子粒子通過相機時，它會與光帶上的鹵化銀粒子發(fā)生反應(yīng)，并產(chǎn)生銀，它就是圖像的負(fù)片。
為了更好地理解它，請看一下這個方程。
光子（輕粒子）+鹵化銀？銀？負(fù)像。
這只是基礎(chǔ)知識，盡管圖像形成涉及許多其他有關(guān)內(nèi)部光線通過的概念，以及快門和快門速度，光圈及其開口的概念，但現(xiàn)在我們將繼續(xù)進(jìn)行下一部分。盡管大多數(shù)這些概念已在我們的快門和光圈教程中進(jìn)行了討論。
這只是基礎(chǔ)知識，盡管圖像形成涉及許多其他有關(guān)內(nèi)部光線通過的概念，以及快門和快門速度，光圈及其開口的概念，但現(xiàn)在我們將繼續(xù)進(jìn)行下一部分。盡管大多數(shù)這些概念已在我們的快門和光圈教程中進(jìn)行了討論。
數(shù)碼相機上的圖像形成
在數(shù)碼相機中，圖像的形成不是由于發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，而是比這要復(fù)雜的多。在數(shù)碼相機中，傳感器的CCD陣列用于成像。
通過CCD陣列成像
CCD代表電荷耦合器件。它是一個圖像傳感器，像其他傳感器一樣，它可以感應(yīng)值并將其轉(zhuǎn)換為電信號。如果是CCD，它將感應(yīng)圖像并將其轉(zhuǎn)換為電信號等
該CCD實際上是陣列或矩形柵格的形狀。就像一個矩陣，矩陣中的每個單元都包含一個檢測光子強度的檢查器。
就像模擬相機一樣，在數(shù)碼相機的情況下，當(dāng)光線照射到物體上時，光線會在撞擊物體后反射回去并進(jìn)入相機內(nèi)部。
CCD陣列本身的每個傳感器都是一個模擬傳感器。當(dāng)光子入射到芯片上時，光會作為小電荷保留在每個光電傳感器中。每個傳感器的響應(yīng)直接等于照射在傳感器表面的光或（光子）能量。
由于我們已經(jīng)將圖像定義為二維信號，并且由于CCD陣列的二維結(jié)構(gòu)，因此可以從該CCD陣列獲得完整的圖像。
它的傳感器數(shù)量有限，這意味著可以捕獲有限的細(xì)節(jié)。而且，每個傳感器對撞擊在其上的每個光子粒子只能有一個值。
因此，計算并存儲了撞擊（電流）光子的數(shù)量。為了準(zhǔn)確地測量這些，外部CMOS傳感器還附帶CCD陣列。
像素介紹
CCD陣列的每個傳感器的值是指單個像素的值。傳感器數(shù)量=像素數(shù)量。這也意味著每個傳感器只能有一個且只有一個值。
儲存影像
CCD陣列存儲的電荷一次轉(zhuǎn)換為一個像素的電壓。借助于附加電路，該電壓被轉(zhuǎn)換為數(shù)字信息，然后被存儲。
每個制造數(shù)碼相機的公司都制造自己的CCD傳感器。其中包括索尼，三菱，尼康，三星，東芝，富士膠片，佳能等
除其他因素外，所捕獲圖像的質(zhì)量還取決于已使用的CCD陣列的類型和質(zhì)量。