數(shù)碼相機(jī)的結(jié)構(gòu)
數(shù)碼相機(jī)主要包括光圈、鏡頭和成像傳感器三個(gè)部分。
光圈控制進(jìn)光量,光圈愈大,進(jìn)光量愈多。
鏡頭是相機(jī)中最重要的部件,決定了成像質(zhì)量。
成像傳感器實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換,記錄每一個(gè)像素值。當(dāng)前數(shù)碼相機(jī)常使用的成像傳感器主要有CCD和CMOS兩類。
成像傳感器
CCD(Charge Coupled Device)為電荷耦合器件,問世較早,具有制作水平高,生產(chǎn)規(guī)模大,成像質(zhì)量高,技術(shù)成熟等優(yōu)點(diǎn)。
CMOS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor Transistor)是互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體器件,其光電轉(zhuǎn)化功能與CCD相似,區(qū)別在于光電轉(zhuǎn)化后信息傳送方式不同。CMOS具有信息讀寫簡(jiǎn)單、輸出信息速率快、耗電省、體積小、質(zhì)量輕、集成度高、價(jià)格低等特點(diǎn)。
在數(shù)碼相機(jī)系統(tǒng)中,光線通過光學(xué)鏡頭投射到行列點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)的成像傳感器上。
成像傳感器本身是一個(gè)單色電子元件,只能感受光強(qiáng)度,因此還需要在傳感芯片前裝置有彩色濾波陣列(CFA),使每個(gè)像素只能獲得物理三基色(紅、綠、藍(lán))其中一種分量。
彩色濾波陣列及彩色差值算法

Bayer模式的彩色濾波陣列是一種廣泛使用的排列方式,它通過彩色插值方法將圖像轉(zhuǎn)換為全彩色圖像。
它交替使用一組紅色和綠色濾鏡以及一組綠色和藍(lán)色濾鏡,其中綠色像素占總像素的1/2,紅色和藍(lán)色則各占1/4。這是由于人眼對(duì)綠色更為敏感,能分辨更多細(xì)節(jié),同時(shí)綠色也占據(jù)了可見光譜中最重要和最寬的位置。
現(xiàn)有文獻(xiàn)中已經(jīng)描述了大量有價(jià)值的彩色插值算法,包括簡(jiǎn)單地線性插值到相對(duì)成熟的自適應(yīng)插值。