數(shù)碼相機的結(jié)構(gòu)原理_三_

1、數(shù)碼相機的結(jié)構(gòu)原理（三）笪艾宇佳三、模數(shù)轉(zhuǎn)換器模數(shù)轉(zhuǎn)換器，即轉(zhuǎn)換器（）。轉(zhuǎn)換器能將連續(xù)形式的模擬信號進行量化（離散化），轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的離散形式的數(shù)字信號。轉(zhuǎn)換器的應(yīng)用非常廣泛，常見的有：電壓頻率轉(zhuǎn)換器、脈沖寬度調(diào)制轉(zhuǎn)換器、雙斜率積分轉(zhuǎn)換器以及作為機的適配器，用于溫度運動和其他的連續(xù)變化狀態(tài)的實時監(jiān)控等。數(shù)碼相機的模數(shù)轉(zhuǎn)換器的作用是：將圖像傳感器得到的模擬電信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并傳送到圖像處理單元。四、數(shù)字信號處理器數(shù)字信號處理器（）是數(shù)碼相機的心臟。它的主要功能是：通過一系列復(fù)雜的數(shù)學(xué)算法，對數(shù)字圖像信號進行優(yōu)化處理，優(yōu)化處理包括：白平衡、彩色平衡、伽瑪校正與邊緣校正，這些優(yōu)化處理的效果將直接影

2、響數(shù)碼照片的品質(zhì)。數(shù)字信號處理技術(shù)是目前廣泛應(yīng)用的一項新技術(shù)。芯片是數(shù)字信號處理、微電子學(xué)、計算機科學(xué)和計算機數(shù)學(xué)的綜合科研成果，早在數(shù)碼相機之前，芯片便已廣泛應(yīng)用于磁盤驅(qū)動器、蜂窩式電話、調(diào)制解調(diào)器、無線電接收機、微控制器、光盤機和數(shù)字攝像機等諸多領(lǐng)域，并將在今后絕大部分的電子設(shè)備中得到應(yīng)用。芯片一般分為通用型與專用型兩種。任何一個芯片本質(zhì)上都是一個單處微型計算機，然而它是專門設(shè)計用來處理數(shù)字信號的。其最大的特點是：極高的運算速度，與普通的微型計算機相比大約要快個數(shù)量級，能夠在短時間內(nèi)完成許多復(fù)雜而繁瑣的數(shù)字運算。芯片的內(nèi)部采用雙重的哈佛結(jié)構(gòu)，配有相互獨立的可以平衡操作的個執(zhí)行單元（算術(shù)邏輯

3、單元、地址形成單元和程序控制單元）、一個程序存儲器、兩個數(shù)據(jù)器和其他用途的存儲器、多條相互獨立的數(shù)據(jù)母線和地址母線、幾個多功能的外圍設(shè)備、一個存儲器擴充口、一個時鐘發(fā)生器和其他一些特殊功能的部件。目前數(shù)碼相機中應(yīng)用最多的是美國德州儀器公司的和兩個系列的產(chǎn)品，該產(chǎn)品的運算速度高達以上，而且加功耗低。五、圖像數(shù)據(jù)壓縮器數(shù)碼相機的圖像處理還包括數(shù)據(jù)壓縮。圖像數(shù)據(jù)壓縮的目的是為了節(jié)省存儲空間，目前應(yīng)用比較流行的壓縮算法是“”。編碼壓縮器的作用是把得到的圖像轉(zhuǎn)換成格式。為了降低單元畫幅的存儲費用，目前大多數(shù)數(shù)碼相機采用了多種不同壓縮比便可供選擇的壓縮存儲方式。具有壓縮存儲方式的數(shù)碼相機，可在拍攝存儲時具

4、有更大的靈活性。目前大多數(shù)碼相機采用的壓縮方式為方式，即靜止圖像壓縮方式。這種壓縮方式容易造成數(shù)據(jù)圖像的損傷，特別是高比例的壓縮將使解壓恢復(fù)圖像的質(zhì)量劣化，所以，若要保證圖像的質(zhì)量，不宜一味追求過高比例的壓縮存儲方式?，F(xiàn)在已有采用壓縮方式的數(shù)碼相機問世，這種相機可以存儲活動的圖像和聲音，成為名副其實的多媒體視聽相機。六、圖像存儲器數(shù)碼相機的存儲器用于保存圖像。存儲器可以是一個電子存儲器或一張存儲卡，也可以是數(shù)據(jù)光盤或軟盤；可以是活動的，也可以是固定的。普通相機中的膠卷在數(shù)碼相機中變成了電子存儲器或存儲卡。低檔的數(shù)碼相機以內(nèi)裝存儲器為主，其缺點是當存儲器存滿后，必須暫時停止拍攝，要等到存儲的圖像

5、數(shù)據(jù)經(jīng)處理輸出之后才能繼續(xù)拍攝。對于存儲卡型的照相機，只要有備用存儲卡，就可以像換膠卷一樣，拍攝張數(shù)不受限制?？梢苿邮酱鎯ǖ男问接卸喾N，將不同形式的存儲卡上的住處傳送給計算機，所采用的方式不同。應(yīng)用于較多的型，型卡和采用卡標準的閃速度存儲卡（），其特點是可直接插入便攜式電腦的卡插口，將住處輸入便攜式計算機，也可用卡信息讀取器將信息讀出后輸入便攜式計算機，如勝創(chuàng)科技公司最近推出的（超小型）存儲卡的部分結(jié)構(gòu)采用強化玻璃及金屬外殼，重量只有，體積很?。?#215;×）攜帶方便。目前有、三種存儲產(chǎn)品。存儲卡采用（標準）接口界面，配備有專門的轉(zhuǎn)換卡，筆記本電腦的用戶可直接在插槽上使用，使數(shù)據(jù)

6、很容易在數(shù)碼相機與電腦之間傳遞，而且傳輸速度比快倍。該產(chǎn)品能耗小，在幾種狀態(tài)下分別為睡眠、寫。在突發(fā)模式下，從存儲卡和主機上進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣确謩e是和。音像天地家電檢修技術(shù)<資料版>2009第8期（總頁）另外，還有固態(tài)軟盤卡，即卡，體積很小，只有火柴盒大小，不能直接插入計算機和卡讀取器，必須將它裝入一個轉(zhuǎn)換器后才能插入卡讀取器或便攜式計算機的驅(qū)動器，然后就可像卡和標準閃速存儲卡一樣調(diào)出信息。近幾年來，相機的存儲器取得了新的進展，在一些新推出的幾種中甚至獲得了創(chuàng)新性成就：如柯卡相同，采用了同英特爾公司等和柯尼卡公司合作開發(fā)的微小型存儲卡，該卡的外形尺寸為××，且在

7、很多方面都很有特點；夏普相機采用了索尼公司的數(shù)據(jù)技術(shù)，小型數(shù)據(jù)光盤直徑為，存儲容量為，可存的靜像畫面，在精細像質(zhì)方式時為幅，而在標準像質(zhì)方式多達幅，還可附加聲音和攝影數(shù)據(jù)；索尼公司的與相機，采用英寸軟磁盤，容量為，記錄相片的數(shù)量雖不多，但價格遠比快閃存儲器低。七、液晶顯示器（）液晶顯示器是用于取景或是查看拍攝到的圖像的一種器件。采用彩色取景方式，直觀、悅目，而且可將已存儲的影像再通過彩色顯示，有的還可以多幅同時顯示，便于比較和鑒定影像質(zhì)量，還有極少數(shù)數(shù)碼相機可使畫面動態(tài)顯示并播出的聲音，使數(shù)碼相機一機多用，成為多媒體相機。液晶顯示器與其他顯示器件相比，具有以下一些優(yōu)點：工作電壓低（）、功耗低（

8、）、體積小、重量輕、形狀薄、成本低、外形尺寸及顯示圖形的設(shè)計容易。顯示信息量大且無閃爍，能直接與集成電路相匹配等。追根溯源，其實液晶早在世紀末，就由奧地利植物學(xué)家萊尼茲發(fā)現(xiàn)了?？墒撬了硕嗄辏恢蹦瑹o聞。直到世紀年代英國的科學(xué)工作者才使液晶“亮”了起來。液晶是液態(tài)晶體的簡稱。它既是一種液體（能流動）又像晶體（具有晶體的光學(xué)性質(zhì)）的物質(zhì)。而液晶分子的排列有一定秩序，但這種秩序?qū)ν饨绲臈l件（如溫度、電磁場）的變化十分敏感。在電場的作用下，液晶分子的排列會發(fā)生變化，從而影響到它的光學(xué)性質(zhì)，這種現(xiàn)象稱為電光效應(yīng)，利用液晶的電光效應(yīng)，英國的科學(xué)家制造了第一塊。具體工作方式是：液晶中的分子在同一液

9、面（平面）內(nèi)是像百葉窗條一樣一條一條整齊地排列著，而分子的向列從一個液面到另一個液面過渡時會逐漸扭轉(zhuǎn)°。也就是說兩層分子的排列的相位相差°，而這種扭曲向列的液晶有一個奇妙的特性，它可以將入射光偏振方向扭轉(zhuǎn)°，一束光入射，經(jīng)玻璃、透明電極而通過液晶材料時，其極化方向扭轉(zhuǎn)°，因而扭射后的入射光就順利通過下極化器而被反射器反射回來，于是呈現(xiàn)出透明的“亮”顯示，而當在電極板之間加一個電場，液晶分子在每一個液面上的取向皆與外界電場的方向一致，不再層與層之間差°的相位，此時光線無法透過下極板照到反光器上，從而呈現(xiàn)“暗”狀態(tài)。利用這個原理就制造出了我們了不透

10、明的常聽到的（扭風(fēng)向列）了。因此，只需要在兩塊玻璃之間夾些液晶，再裝兩塊透明的電極就完成了。其實，它還有很多的問題視角范圍狹窄且對于溫度有待解決，例如：對比度差、的影響過于敏感等。在之后又開始研發(fā)出了、等一系列的品種。而最大的弱點對比度低一直困擾著它的發(fā)展。為了解決這個問題，特別是在彩色顯示中，由于所需要的像素數(shù)目是轉(zhuǎn)折顯示的倍，因而必須采用有源驅(qū)動的方式。在這種方式中，把諸如薄膜晶體管（）或薄膜二極管、或金屬絕緣體金屬（）之類的非線性元件集成到顯示組件中，用以驅(qū)動每個像素，這樣就可以保持電壓，達到的占空比。的出現(xiàn)將切換速度先天不足的液晶材料推進到了視頻領(lǐng)域。八、輸出控制單元數(shù)碼相機的輸出控制

11、單元提供圖像輸出的界面，即連接端口，其中包括在電視機上顯示的接口、連接機的接口、高速接口及標準接口等。連接端口可以把數(shù)碼相機連到機、電視機或其他設(shè)備上。絕大多數(shù)碼相機上設(shè)有與計算機相連接的串行接口（），采用串行接口連接較為簡單，但傳輸信號的速率較低。部分輕便型數(shù)碼相機與計算機相連采用高速接口，并配備有連接電纜，只要用電纜將數(shù)碼相機與計算機的相應(yīng)端口相連，再運行相應(yīng)的軟件就可將數(shù)碼相機存儲器中影像文件調(diào)入計算機，采用接口，信息傳遞速率較高，但相連時必須進行特殊的設(shè)定和操作，未來的趨勢是采用（）通用串行總線技術(shù)和紅外信號接口傳遞。能使照片傳送及下載到電腦的速度率化傳統(tǒng)的串行接口方式快倍，而紅外通信接口傳遞則省去了連接電纜，可以使用戶無需連線就可與筆記本電腦等具備紅外端口的計算機直接通訊和傳輸圖像，使圖像下載和