相机成像

人眼是如何工作的？

在我们讨论模拟和数码相机上的成像之前，我们必须首先讨论人眼上的成像。因为相机遵循的基本原理是从人眼的工作方式中获取的。

当光照射到特定物体上时，光线穿过该物体后会反射回来。光线通过眼睛的晶状体时，形成特定的角度，并在位于墙壁背面的视网膜上形成图像。形成的图像是倒置的。然后大脑解释该图像，使我们能够理解事物。由于角度的形成，我们能够感知我们所看到的物体的高度和深度。这在透视变换教程中有更多解释。

从上图中可以看出，当太阳光照射到物体上（本例中物体是人脸）时，光线被反射回来，不同的光线通过镜头时会形成不同的角度，形成如下的倒像：该物体已在后墙上形成。该图的最后部分表示该物体已被大脑解释并重新反转。

现在让我们回到模拟和数码相机的图像形成上来讨论。

在模拟相机中，图像的形成是由于用于图像形成的条带上发生的化学反应所致。

35mm条带用于模拟相机。图中用35mm胶片暗盒表示。该条带涂有卤化银（一种化学物质）。

35mm条带用于模拟相机。图中用35mm胶片暗盒表示。该条带涂有卤化银（一种化学物质）。

光只不过是被称为光子粒子的小粒子。因此，当这些光子粒子通过相机时，它会与条带上的卤化银粒子发生反应，产生银色，即图像的负片。

为了更好地理解它，请看一下这个方程。

光子（光粒子）+卤化银？银？图像负片。

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以及光圈及其开口的概念，但现在我们将继续下一部分。尽管大多数概念已经在我们的快门和光圈教程中讨论过。

在数码相机中，图像的形成不是由于发生的化学反应造成的，而是比这更复杂一些。在数码相机中，CCD 传感器阵列用于形成图像。

CCD 代表电荷耦合器件。它是一个图像传感器，与其他传感器一样，它感测值并将其转换为电信号。如果是 CCD，它会感测图像并将其转换为电信号等

这种CCD实际上是阵列或矩形网格的形状。它就像一个矩阵，矩阵中的每个单元都包含一个感测光子强度的检查器。

与模拟相机一样，数字相机也是如此，当光线照射到物体上时，光线在撞击物体后会反射回来并进入相机内部。

CCD阵列本身的每个传感器都是模拟传感器。当光子撞击芯片时，每个光传感器中都会保留少量电荷。每个传感器的响应直接等于照射到传感器表面的光或（光子）能量的量。

由于我们已经将图像定义为二维信号，并且由于 CCD 阵列的二维形成，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，这意味着它可以捕获的细节有限。此外，每个传感器对于撞击其上的每个光子粒子只能有一个值。

因此，计算并存储撞击（当前）的光子数量。为了准确测量这些，外部 CMOS 传感器还附加了 CCD 阵列。

CCD阵列的每个传感器的值是指每个单独像素的值。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。

CCD 阵列存储的电荷每次转换为一个像素的电压。在附加电路的帮助下，该电压被转换成数字信息，然后被存储。

每家生产数码相机的公司都生产自己的 CCD 传感器。其中包括索尼、三菱、尼康、三星、东芝、富士、佳能等

除了其他因素外，捕获图像的质量还取决于所使用的 CCD 阵列的类型和质量。