数码相机的工作事理为什么手机取代不了单反相机 机械之美

首先要理解什么是照片？照片是韶光快照，个中记录了从物体反射并进入相机的无数光源。

在相机内有3个基本组件将光芒转换成照片，它们分别是光圈、快门和传感器。

在镜头上有个叫透镜的圆盘，当光芒通过镜头时，它们不会沿着直线传播，而是轻微向内波折，这种征象被称为折射。
它们会折射并聚拢到一个点以产生图像，由于图像穿过镜头到达相反的一侧。

然而单独颠倒这个过程并不敷以产生清晰的图像，这是由于单独的球面凸透镜不能使光芒汇聚到一点，即穿过透镜中央的光芒聚焦的点与透过镜头边缘汇聚的焦点轻微有偏差，这被称为球差。

此外当光芒通过凸透镜焦点时可能会涌现色边，这称为色差了。

对付波长较长的红光，其距镜头的间隔比波长较短的蓝光焦点更远，这就会导致颜色发生变革，从而导致颜色涌现渗色，因此它须要一个凹透镜来赞助。

由于凸透镜发生球差的方向恰好与凹透镜相反，通过两个或多个透镜的组合就可以让光芒汇聚在一点上，这称为相差校正。
而色差一样可以利用这个事理，因此镜头才可以实现尽可能完美的图像。

实际上相机镜头包含多个单独的镜头，以校正焦点和色彩流失落。
单反相机的镜头由大量镜片组成，每个镜片都有特定的浸染，调节色彩、畸变和聚焦以及改变焦距等功能。

而焦距决定了得到的视野。
广角镜头的透镜更厚，焦距常日更短，能产生宽视野的图像，因此利用广角镜头可以捕捉拍摄工具以及足够的背景。
长焦镜头的透镜看起来更薄，焦距更长，视野更窄，但它可以让你近间隔拍摄照片。

相信很多人有过照片拍好回家一看是模糊的，问题就出在得当的聚焦间隔。
当滚动对焦轮时，要么镜头移近传感器，要么离传感器较远，这样穿过镜头的光芒会准确地连接到传感器上，而不是在镜头的前面或者后面。
如果不能将来自拍摄工具的光芒放在中央，就会导致拍摄出模糊的图像。

除了移动全体物体外，镜头还有另一种改变焦距的方法，那便是可以通过镜头光圈来实现。
单反相机中的光圈是由多个小叶片组成的螺旋状组件，这些叶片可同时打开和闭合。
光圈打开的量被称为光阑，如果光圈险些是闭合的这是一个高光圈，缩小的光圈将导致更大的添补深度。

险些所有的东西都会进入焦点聚焦，但光芒量较少。
如果光圈险些是打开的这是一个低光圈，较宽的光圈许可更多的光芒进入镜头，产生较小的景深和较少的物体进入焦点。
它在镜头中有两个功能，第一是掌握进入相机的总光亮时照片变亮和变暗，其次它也用于减少景深，大略来说便是图像中的清晰度区域。

接着来看看光芒进入相机的路径，在镜头后面有镜子盒和其他一些关键部件，这是数码单反的核心。
镜盒包含镜子和快门，镜盒后面有传感器，五棱镜位于顶部，当光芒进入镜盒时，它会从主镜反射并进入五棱镜，这也是镜子唯一的用场。

当光芒进入五棱镜时，它会反射到取景器中，从而许可拍照师向下查看镜头以对齐相机进行拍照。
如果开始拍摄照片，镜子就会翻转向上并且不再反射光芒，然后光芒照射到快门盒上。
快门盒有两个帘子组成，每个帘子由多个叶片组成，拍摄时下帘落下让光芒通过传感器，一旦传感器暴露了所需的韶光，顶部的上帘就会关闭，再次遮挡光芒进入传感器。

传感器暴露在光芒下的持续韶光被称为快门速率，快门速率的范围可以从几秒到1/1000秒不等，把稳利用两个电流许可传感器的每个部分暴露在光下的韶光相同。
这是镜子和快门一起事情拍照的示范，镜子被掀开，快门开了又关，现在传感器暴露在光下。

接着理解下它是如何捕捉光芒并将其转化为照片的。
传感器由数百万个像素组成，例如1600万像素的相机就有1600万个像素，每个像素都很小。
如果全体传感器有足球场大小，那么单个像素就有一个硬币那么大。
近间隔不雅观察传感器的一小部分，你以理解它如何事情。
传感器由三个紧张层组成：微透镜、绿色器和光电二极管。
如果不雅观察一个像素，就可以看到这三层是如何事情的。

一个像素的基本观点是：当光芒或光子从物体到达像素时，微透镜将它们聚焦到一个狭窄的路径上，然后根据像素的滤镜颜色，将所有不是滤镜颜色的光子接管掉。
可以看到这个赤色像素只许可赤色光子通过光电二极管，该像素的赤色光子击中光电二极管，光电二极管将光子转换为电能并储存电子电荷，撞击二极管的光子越多，电荷就越大。

每个像素还具有一个放大器，它吸收累积电荷并增加电荷，此放大过程被称为ISO相机的处理器。
随后会读取电荷，以创建该单个像素的强度。
当所有的像素都带电荷，相机开始逐行读取传感器，将电荷输出到传感器下面并发送到CPU进行处理，然后就得到了想要的照片。
这便是数码相机的基本事情事理。

现在来看看相机的处理器。