成都中心点在哪里:数码摄影班摄影教程(8) - 绿岛乐曲的日志 - 网易博客

来源:百度文库 编辑:中财网 时间:2024/05/02 07:35:00
数码摄影班摄影教程(8)

       信号处理系统

       信号处理系统是数码相机的特色结构,是数码相机的处理中心和指挥中枢,有数码相机大脑美誉。

       影像在数码相机中始终以电信号的形式存在,信号的转换、压缩和处理,以及数码相机主要功能的实现等都离不开信号处理系统。信号处理系统主要包括:ADC模数转换电路、DSP数字信号处理电路、DCT编码压缩器电路、主控CPU电路。信号处理系统简称电脑微处理器。

       信号处理系统都采用芯片结构,目前有多芯片和单芯片两种形式,其中多芯片结构在数码相机中应用的最早、最普遍,而单芯片的应用最早出现在1999年200万像素的数码相机中,单芯片是把处理电路的部分做成一块ASIC芯片以实现高速化,代表了新的技术发展方向。

       1、ADC模数转换器

       ADC模数转换器是数码相机的一个重要部件,数码相机利用ADC模数转换器

       将CCD产生的电荷转换为数字电信号,并传送到图像处理单元。

       现在的ADC模数转换器都利用晶体管的性质来工作,一般都做到集成电路。ADC模数转换器的主要特性是转换速度(转换频率)和量化精度(编码位数)。转换速度指转换中每秒可达到的采样次数。量化精度指每次采样可达到的离散的电平等级。量化精度决定了在ADC模数转换过程中的数据失真,一般的数码相机中的ADC模数转换的量化精度为8位、16位、24位或36位。编码位数越长,数据的失真越小,还原出来的图像画质越好。一般中低档的数码相机采用16位或24位,高档的数码相机采用36位的较多。但随着数据编码位数的增加,数据量也增加,因此购买和使用数码相机时,应该根据需要选择一定的转换速度和量化精度。

       2、DSP信号处理器

       无论是CCD还是CMOC图像传感器,都需要彩色图像处理器来完成自动白平衡、自动增益控制、自动曝光控制等图像处理工作以及R(红)G(绿)B(蓝)到Y(黄)U(青)V(洋红)的图像色彩格式转换工作。这些工作通常都是用DSP信号处理器来完成。实时彩色图像的数据率非常高,所以要求DSP信号处理器的芯片处理速度也非常高。高速的DSP信号处理器的芯片功耗很大,产生的热量会影响图像传感矩阵的稳定性,而且高速的DSP信号处理芯片还会有很大的噪声,严重干扰图像传感矩阵的工作。因此,目前一些高档的相机多采用两片处理电路结构,把DSP信号处理芯片做成另一块电路以便与图像传感器件分开。

       DSP信号处理芯片是数码相机的系统核心部件之一。人们通常称DSP信号处理芯片为数码相机的心脏,因为其处理电路通过参数调整量最终决定图像质量。

       DSP信号处理芯片处理参数的质量会使图像的质量有很大差异

       DSP信号处理芯片实际上是一种高速或超高速数字信号处理芯片。DSP信号处理芯片处理工作量很大,一般处理成专用的硬件。DSP信号处理芯片一般分为通用型和专用型两种。任何一个DSP信号处理芯片本质上都是一个单片微型计算机。然而它是专门用来处理数字信号的,其最大的特点是极高的运算速度,能够在短时间内完成许多复杂而繁琐的数学运算,可以对数字图像信号进行优化处理,其中包括:白平衡、彩色平衡、密度校正与图像边缘校正,以及一些常用拍摄参数进行预先设定,这些参数处理的效果将直接影响数码相片的品质。

       3、DCT编码压缩器

       数码相机可以通过压缩照片容量的方法来提高相机的照片存储容量,大多数数码相机都采用JPEG格式来作为照片的存储格式,也有采用非压缩TIFF格式或BMP格式存储数码照片。

       4、主控CPU

       主控CPU在有些数码相机上也称为主控程序。在数码相机中,主控CPU

       负责指令的择取、解释及执行,并控制数码相机的全部动作。大多数数码相机中主控CPU只需一个芯片,有的数码相机采用两个CPU芯片。