数码相机的工作原理

一百多年的摄影发展让相机的构造发生了翻天覆地的变化，但是“小孔成像”仍然是相机的“核心”技术。早期的相机就是一个方形的暗盒，盒子前面的面板上开一个孔，在后面的面板上放上感光材料，这样就可以将外界的景象“记录”在感光材料上。现在不管是多么复杂的相机，无论是传统的胶片相机还是数码相机，都是从这种“针孔相机”发展而来。只不过它们用镜头取代了针孔，数码相机还用感光器取代了感光材料，而这个“盒子”设计的则更为精密，功能更为完备。一切的目的都是为了成像质量更好，为了使摄影创作变得更加得心应手。

数码照相机是从传统的胶片相机发展而来的，两者在结构上有一定的分别，但基本的原理却是相通的。很多人以前都使用过胶片相机，知道它的拍摄程序是：把相机对准被拍摄物，取景，调焦距，通过快门速度及缩小光圈来调节曝光量，最后按快门进行拍摄，所以，每一部相机都是由镜头、取景器及光圈等构成的。数码相机的拍摄程序和结构与传统胶片相机最大的差别就在于，后者使用胶卷记录影像，而前者则使用感光器感光然后将影像存在储存卡里。

为了更清楚地了解数码相机的工作原理，我们先将它与传统的胶片相机的工作原理做一个比较。以下分别是数码相机与传统的胶片相机的工作流程，从中我们可以看出它们之间的区别：

传统胶片相机：

外界景象——镜头——胶片感光——影像记录在胶片上——冲洗——底片——印放

数码相机：

外界景象——镜头——感光器感光——影像转化成电子信号——储存——洗印(www.xing528.com)

从以上工作流程可以看出，传统胶片相机装入胶卷之后便可进行拍摄，外界景象通过镜头转化成潜在影像记录在胶片上，然后经过化学处理，胶片上的潜在影像才能变成真实影像，也就是我们所说的照片。

数码相机是用感光器取代了胶卷，感光器把外界的景象转换为电子信号，电子信号在相机内作为影像数据保存到储存媒介中。同时，这些影像可以即时通过液晶显示屏显示出来，而且可以直接进行打印，也可以传送到电脑中，用来浏览和后期编辑。数码相机中由感光器转化成的影像的数据与传统胶片相机中的底片的作用相同，是成像不可缺少的原材料，如果影像的数据消失了的话，就无法把影像还原。

从图2-5可以看出，数码相机是由镜头、感光器、A/D（模/数转换器）、MPU（微处理器）、内置存储器、液晶显示屏、存储器介质和计算机接口等部分组成。数码相机中镜头的作用与传统相机是相同的，它将拍摄的画面汇聚到感光器。感光器是一种特殊的具有光电转换作用的半导体器件，它代替了普通相机中胶卷的位置，它的功能是把光信号转变为电信号。

图2-5

感光器感应到拍摄景物的电子图像后，还不能马上被送去计算机处理，还需要按照计算机的要求完成从模拟信号到数字信号的转换，ADC（模数转换器）器件用来执行这项工作。接下来MPU（微处理器）对数字信号进行压缩并转化为特定的图像格式。最后，图像文件被存储在相机内置存储器中。经过这一系列复杂的过程，一张数码相片才算拍摄完毕。