数位相机的原理构造与发展现况-Read.DOC

報告大綱 一：數位相機的起源 二：數位相機工作原理 三：數位相機與傳統相機的比較 處理時間不同 儲存媒體不同 影像品質不同 輸入輸出方式不同 成本不同 A 鏡頭 四：數位相機的發展現況 五：數位相機的趨勢 B 影像感測器 解析度 儲存媒體 功能性 外型與操作 六：結論 七：參考資料 一：數位相機的起源 數位相機最早出現在美國，大約20多年前裝置在衛星上，美國曾利用它通過衛星向地面傳送照片。後來數位攝影技術轉為民用並不斷拓展應用範圍，目前在歐美已十分流行，它是繼掃瞄器之後，成為電腦影像的新型輸入設備之一，並且已經廣泛的使用當中。 二：數位相機工作原理 數位相機是由光、機、電一體化的產品。它的核心零件是CCD(Charge Couple Device，電荷耦合原件)影像偵測器。CCD是使用一種高感光度的半導體材料製成，在光線作用下，可將光線作用強度轉化為電荷的累積，再通過模數轉換晶片轉換成數位信號(也就是0與1的訊號)，數位信號經過壓縮以後由數位相機內部的快閃記憶體或內置儲存媒體來保存，因而可輕易的透過各種方式把影像資料傳輸到電腦，並借助電腦的處理手段，根據需要來修改影像。 三：數位相機與傳統相機的比較 數位相機的最大優勢在於利用數位化的資訊，可以借助遍及全球的數位通信網及時傳送(例如Internet)，得以實現影像的即時傳遞。它的外觀，部分功能和操作方式與普通的35mm相機差不多，但毋須對焦、設置快門速度等(但是少數的專業型數位相機操作方式卻和傳統相機一般)。此外，數位相機與傳統相機相比，還有以下幾個不同點： 處理時間不同： 從按下快門到數位相機真正地儲存下影像之前，需要延遲約1﹒5秒。Internet傳輸影像到數位沖洗店的電腦中，然後經由數位沖洗店輸出之後，交由快遞送至收件者家中，這樣的方式，可以節省往返車勞的時間，也方便無法到沖印店送件的使用者。 經過調查顯示，數位相機的功能上具有明顯的優點，便於在電腦上進行編輯處理，存儲量大，易於傳輸並可長期保存；只要具備適當的輸出設備，輸出也相當方便快捷，這些優勢是普通相機所無法比擬的。但與此同時，數位相機尚存在一些明顯的不足，機體價格昂貴是首要問題，因為數位相機是採用電子式構造，基於機密度的考量，所以數位相機的價格一直無法平民化。 影像的品質也有待提高，這個缺點只有朝增加解析度與技術的進步才可以解決，另外數位相機的拍攝受環境限制，曝光動作時間長和不易操作也限制了它的普及。還有最重要的一點，就是數位相機所攝成的影像輸出成本比起傳統底片輸出成相片還要來的昂貴。 總體而言，價格是阻礙我國數位相機市場迅速發展的首要因素。數位相機的價格令大多數的人敬而遠之。其次，國內數位相機的市場剛剛起步，產品性能有待提高，必然涉及到售後服務的完善程度，相關產品的配套等問題；使用上的侷限與操作上的困難也增大了它與人們的距離。另外，產品的宣傳活動及形式也是數位相機普及的關鍵一環。 四：數位相機的發展現況 A 就數位相機的鏡頭來說： A-(1) 依可否調焦區分為固定鏡頭（fix lens or free focus）及可自動對焦鏡頭模（focus lens） 固定鏡頭顧名思義就是光學鏡頭本身與機身為固定不動，以及兩者無相對運動。其另一涵義就是此光學鏡頭無法調焦。所以其成像品質與可對焦之光學鏡頭相比較之下，就遜色不少。另外，為使拍攝範圍能涵蓋從近距離別無窮遠，因此就必須使其拍攝條件設定在景深長的狀況，所以其採用的光圈值就不能太小，也由於光圈值大，因此就必須靠閃光燈來補光。一般此鏡頭在低階相機或PC Camera最常見。 A-(2) 依鏡頭焦距值可否變化區分為單焦點鏡頭和變焦鏡頭 取像用光學鏡頭若以焦距可否變化，可分為單焦點鏡頭及變焦鏡頭。單焦點鏡頭顧名思義其此鏡頭的焦距值就只有一個；如5.7mm、6.2mm，如前所述固定鏡頭（ fix lens）一般都為單焦點鏡頭，但單焦點鏡頭不一定就是固定鏡頭，因高階單焦點鏡頭包括有可對焦鏡頭。而變焦鏡頭的焦距值，不是一個固定值，.5~11mm；因其焦距值可變化，所以其機構相對就更複雜。一般變焦鏡頭的採用會搭配在中高階數位相機上，而用在數位相機上其變倍比（最大焦距值與最小焦距值之比值）通常2~3倍之間最多，而變焦鏡頭通常都為可對焦鏡頭。 A-(3) 依視角可區分廣角、標準、望遠視角的鏡頭 以一般人雙眼能充分辨識色彩的角度範圍的為50度的視角來說，我們依此來區分光學鏡頭的視角為廣角、標準或望遠，約略可依成像面尺寸(即CCD尺寸)來出略判別光學鏡頭其焦距值對此CCD的視角。有一簡單的判別方法，就是若焦距值約等於CCD尺寸對角線，則可說