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摄像头的工作方式

经过:汤姆·哈里斯

镜头

如前所述,录制视频图像的第一步是使用镜头将光线集中在CCD上。

要获取摄像机以记录其前面对象的清晰图片,您需要能够调整镜头的焦点 - 也就是说,移动镜头,以便将光束从该物体正好瞄准CCD。因此,就像胶卷摄像机一样,摄像头也可以让您将镜头移入进出以聚焦光线。当然,大多数人需要与摄像机一起四处走动,在不同的距离上拍摄许多不同的东西,并且不断重新聚焦非常困难。

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这就是为什么所有摄像机都带有自动对焦设备,通常是一种红外光束,可从框架中心弹出物体,然后返回摄录机上的传感器。

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红外自动对焦机制

为了找到与对象的距离,处理器计算梁弹跳和返回需要多长时间,这次乘以光速,并将产品除以两个(因为它两次传递距离 - 再到物体,然后再次返回)。摄像机有一个小的马达这将镜头移动,将其聚焦在此距离处的物体上。大多数情况下,这种情况非常有效,但是有时您必须覆盖它 - 例如,您可能需要专注于框架侧面的某些东西,但是自动对焦正在拾取摄像机前面的东西。要了解有关自动对焦机制的更多信息,请查看自动对焦相机的工作方式

摄像头还配备了变焦镜头。在任何形式的相机中,您都可以通过增加场景来扩大场景焦距镜头(镜头与膜或CCD之间的距离)。一个光学变焦镜头是一个单一镜头单元,可让您更改此焦距,因此您可以从一个放大倍率移动到更紧密的放大倍率。一个变焦范围告诉您最大和最小放大倍数。为了使变焦功能更易于使用,大多数摄像头都具有连接的电动机,该电动机可根据握把上的简单切换控件来调整变焦镜头。这样的优点是,您可以轻松地操作缩放,而无需使用自由手。另一个优点是电动机以稳定的速度调节镜头,从而使变焦更加流畅。使用握把控制的缺点是电动机排水管电池力量。

有些摄像机也有一个叫做的东西数码变焦。这根本不涉及相机的镜头;它只是放大了CCD捕获的总图片的一部分,从而放大了像素。数字变焦稳定放大图片比光学变焦更好,但是您牺牲了分辨率的质量,因为最终仅使用CCD上的一部分可用的照片。分辨率的损失使图像模糊。

摄录机的一项伟大之处在于,它可以自动针对不同级别的光自动调整。当图像过度或暴露不足时,CCD非常明显,因为每个光子上收集的电荷没有太大变化。摄录机监视光子电荷并调整相机的电荷虹膜让或多或少的光线通过镜头。摄像机计算机始终可以保持黑暗和光线之间的良好对比度,以使图像看起来不会太黑或太暗。

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