1.2 数码单反相机的原理与结构

什么是数码单反相机

数码单反相机实际上是数码技术和传统单反相机结合的结果，是胶片时代单反相机称谓的延伸。说白了，数码单反相机就是使用了传统单反原理，并加入数字技术的照相机。如图1-7所示是Canon EOS 550D数码单反相机。

图1-7

Canon EOS 550D数码单反相机

现在介绍单反的具体含义。单反就是单镜头反光，这种说法是相对于双镜头反光照相机而言的，指的是通过一个镜头进行反光取景和曝光拍摄的相机系统。这种相机结构能在技术上解决由于两个镜头造成的视差所导致的照片质量有所下降的问题。用单反照相机取景时，被摄体的光线经过镜头聚焦，被斜置的反光镜反射到聚焦屏上，再经过顶部的“五棱镜”反射。摄影者通过取景目镜就能观察景物，而且不是倒置的影像。所以，使用单反相机进行取景、对焦十分便利。

拍摄过程中，当按动快门时，反光镜会立刻弹起来，同时镜头的光圈也会自动收缩到预先设定的数值；当曝光结束后，快门关闭，反光镜和镜头的光圈同时复位，这就是人们常说的单反技术。数码相机采用这种技术后就成为了数码单反相机。使用专业级的数码相机拍摄出来的照片，无论是在清晰度上，还是在照片质量上，都是一般相机不可比拟的。

单镜头反光的取景方式意味着专业定位，决定着数码单反相机的专业道路，即使是面向普通用户和发烧友的产品，也拥有惊人之处。

成像原理

数码相机的成像过程比胶片相机复杂得多，在技术上也日新月异地变化着。但是无论数字成像技术如何发展，其成像原理和基本要素还是其于胶片成像。不同的是，通过镜头的光线不再投射到胶片上，而是投射到由半导体元件构成的感光器光敏单元上。如图1-8所示为数码相机成像示意图。下面是生成影像过程的具体步骤。

图1-8

数码相机成像示意图

（1）景物反射的光线通过镜头投射到感光元件上。

（2）当感光元件经过一定时间的曝光后，光电二极管受到光线的激发便释放出电荷，感光元件的电信号由此产生。

（3）CCD控制芯片利用感光元件中的控制信号线路对光电二极管产生的电流进行控制，由电流传输电路输出。CCD会将成像产生的电信号收集起来，统一输出到放大器。

（4）经过放大和滤波后的电信号被传送到A/D，由A/D将电信号（此时为模拟信号）转换为数字信号。数值的大小和电信号的强弱成正比，这些数值其实就是图像的数据。

（5）依靠上步所得到的图像数据不能直接生成图像，还要将其输出到数字信号处理器（DSP）上。在DSP中，这些图像数据被进行色彩校正、白平衡处理（视用户在DC中的设定而定）等后期操作，并编码为DC所支持的图像格式、分辨率等数据格式，然后才被存储为图像文件。

（6）最后，图像文件被写入到存储器上。