數(shù)碼相機(jī)維修資料-工作流程原理圖

1、數(shù)碼相機(jī)的工作流程1.獲取圖像的流程(1)通過鏡頭的光聚焦在CCD上,并被轉(zhuǎn)換成電信號(hào)；(2)儲(chǔ)存在CCD中的信號(hào)被從TG發(fā)出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)取出；(3)此信號(hào)被CDS*3消減噪音后在被ADC轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)；(4)一但形成數(shù)字圖像數(shù)據(jù),就將被傳送到DRAM并臨時(shí)儲(chǔ)存；(5)圖像數(shù)據(jù)被傳送到PROCESS并進(jìn)入Y/C分離(WB)操作；(6)圖像數(shù)據(jù)被以JPEG格式壓縮；(7)圖像數(shù)據(jù)被記錄在CF卡內(nèi)。圖1-2數(shù)碼相機(jī)基本組成2.在LCD上再現(xiàn)圖像的流程(1)從CF卡上獲得的JPEG壓縮格式的數(shù)據(jù)被重新恢復(fù)成原始數(shù)據(jù)；(2)恢復(fù)后的圖像數(shù)據(jù)被傳送到DRAM；(3)一個(gè)CPU在DRAM中獲取圖像數(shù)據(jù)并用D

2、AC將其轉(zhuǎn)化成模擬格式以便在LCD上顯示圖像；(4)將圖像數(shù)據(jù)傳遞給計(jì)算機(jī)的流程；(5)從CF卡上獲得的JPEG壓縮格式的數(shù)據(jù)被重新恢復(fù)成原始數(shù)據(jù)；(6)恢復(fù)后的圖像數(shù)據(jù)被傳送到DRAM；(7)一個(gè)CPU*11在DRAM中獲取圖像數(shù)據(jù)并通過RS232C或USB接口將其傳遞給個(gè)人計(jì)算機(jī)：Ø CCD電荷藕合器Ø TG計(jì)時(shí)發(fā)生器Ø CDS互聯(lián)雙采樣Ø ADC模擬數(shù)字比較器Ø DRAM動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器Ø PROCESS處理器Ø Y/CØ WBØ JPEGØ CFØ CPUØ DACYo

3、ut（亮度信號(hào)）/Cout（顏色信號(hào)）白平衡聯(lián)合圖像專家組壓縮格式袖珍閃存卡中央微處理器數(shù)字模擬比較器數(shù)碼相機(jī)的結(jié)構(gòu)原理數(shù)碼相機(jī)與傳統(tǒng)的膠片相機(jī)如果僅從外觀上看，兩者區(qū)別似乎并不太大，只是大部分?jǐn)?shù)碼相機(jī)都有一個(gè)LCD液晶顯示屏，而在傳統(tǒng)相機(jī)中則少見，其實(shí)兩者最大的區(qū)別還在于它們各自的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其原理上。雖然數(shù)碼相機(jī)的光學(xué)鏡頭系統(tǒng)、電子快門系統(tǒng)、電子測光及操作與傳統(tǒng)相機(jī)并無太大差別，但數(shù)碼相機(jī)的其他特性結(jié)構(gòu)，如光電傳感器（CCD或CMOS）、模數(shù)轉(zhuǎn)換器（A/D）、圖像處理單元（DSP）、圖像存儲(chǔ)器、液晶顯示屏（LCD）以及輸出控制單元（連接端口）等基本元器件的結(jié)構(gòu)和工作原理（如圖2-1所示）與基

4、于膠片的傳統(tǒng)相機(jī)卻有本質(zhì)的區(qū)別。圖2-1數(shù)碼相機(jī)結(jié)構(gòu)原理框圖2.1光學(xué)鏡頭人類用眼睛來感知色彩繽紛的世界,而照相機(jī)則是用鏡頭來攝取美麗的景物的?？陀^存在的場景實(shí)際上是一種光學(xué)信息，它反射出不同亮度和光譜（即顏色）的光線。照相機(jī)就是要把某一瞬間的光線永久保存下來，傳統(tǒng)照相機(jī)是把這些光線轉(zhuǎn)化對應(yīng)為膠片上化學(xué)藥劑的變化，而這些膠片也只是半成品，還需進(jìn)一步的化學(xué)反應(yīng)才能顯影，可見傳統(tǒng)照相機(jī)（膠片相機(jī)）的拍攝過程完全是光信號(hào)與化學(xué)信號(hào)的轉(zhuǎn)換過程，而數(shù)碼相機(jī)不管其最終的存儲(chǔ)介質(zhì)是什么，其本質(zhì)是把一組一定亮度和光譜的光線轉(zhuǎn)化為一堆二進(jìn)制數(shù)，然后保存在某種記錄介質(zhì)上，屬于光信號(hào)與電信號(hào)的轉(zhuǎn)換。然而不論是數(shù)碼相

5、機(jī)還是傳統(tǒng)照相機(jī)，首先接收的都是景物的光學(xué)信息，所以，光學(xué)鏡頭是必不可少的第一組件，被攝景物必須經(jīng)過光學(xué)鏡頭才能成像到成像器件上。因此，人們常說鏡頭是相機(jī)的眼睛。1.鏡頭系統(tǒng)結(jié)構(gòu)數(shù)碼相機(jī)攝影鏡頭的結(jié)構(gòu)從鏡頭前面看依次是：鏡頭保護(hù)玻璃、透鏡部件、光學(xué)低通濾光器、紅外截止濾光器以及CCD保護(hù)玻璃和CCD影像傳感器等?？扉T放在透鏡組件中間或前面，且多數(shù)與光圈合用，如圖2-2所示。圖2-2數(shù)碼相機(jī)鏡頭系統(tǒng)結(jié)構(gòu)2鏡頭的中心分辨率與邊緣分辯率CCD是把光信號(hào)變換為電信號(hào)的攝像器件，在一定的CCD面積人，像素?cái)?shù)越多，把光信號(hào)變換為電信號(hào)的像素單元也就越多。然而像素的間隔是有極限的，即像素尺寸不能太小。否則，

6、生產(chǎn)的成品率將大大降低，造成生產(chǎn)成本大幅度提高。通常，像素間隔在5m以下，對1/4英寸大小的CCD元件，它的長寬為3.6mm，像素?cái)?shù)為800（H）X510（V）。光學(xué)上以黑白線作為線對，根據(jù)在1mm長度上能分開多少線對作為分辯能力的度量標(biāo)準(zhǔn)。在設(shè)計(jì)鏡頭時(shí)，為了滿足像素間隔在5m以下，鏡頭的分辯率必須達(dá)到100線對/mm以上。但是，對鏡頭來說，由于畫面邊緣的分辯率能力只有中央分辯率的50%70%，為了保證全畫面100線對/mm，在鏡頭設(shè)計(jì)時(shí)，其中間部分的分辯率應(yīng)該有150200線對/mm。由于對數(shù)碼相機(jī)鏡頭的評價(jià)越來越受到重視，目前一些機(jī)型在說明書分別注明鏡頭中心分辯率與邊緣分辯率。3透鏡組件單

7、從理論上講，為了能在CCD面上成像，只要一片透鏡就行了，但是在實(shí)際應(yīng)用中，由于透鏡有其特有的球差、色差等影響成像質(zhì)量的像差存在，為了解決像質(zhì)問題，在鏡頭設(shè)計(jì)中采用了不同曲率、不同的材料的透鏡組合以消除或減輕其影響。此外，也有用非球面透鏡的方法。非球面透鏡對除去球面像差、減少透鏡片數(shù)、提高像質(zhì)效果很好。隨著樣板加工技術(shù)的發(fā)展，塑料非球面和玻璃非球面在鏡頭中的應(yīng)用也越來越多。相機(jī)的鏡頭組件可由許多獨(dú)立的磨光玻璃元件組成，或用透明塑料壓制而成，它的功能是將光線聚焦到感光面上。鏡頭組件的質(zhì)量越高，拍出的照片就越清晰，數(shù)碼相機(jī)鏡頭組件的主要功能是把光線會(huì)聚到CCD或CMOS圖像傳感器上。對于定焦相機(jī)，鏡

8、頭、物體和聚焦平面之間的理想距離要精確計(jì)算，從而固定鏡頭組件和光圈的位置。對于變焦相機(jī)，有一個(gè)機(jī)械裝置可向前或向后移動(dòng)鏡頭組件，一直讓它保持在聚焦平面中央，使你能夠捕捉到距離鏡頭更換或更遠(yuǎn)的物體。大多數(shù)數(shù)碼相機(jī)具有內(nèi)置聚焦裝置，采用紅外線自動(dòng)對焦方式。這些相機(jī)測量波束反射回相機(jī)的時(shí)間，并計(jì)算相機(jī)到物體之間的距離，以此來移動(dòng)鏡頭組件。高品質(zhì)的專業(yè)數(shù)碼單反相機(jī)使用一種波動(dòng)自動(dòng)對焦系統(tǒng)，它讀出圖像，比較取景器中相鄰范圍內(nèi)物體的對比度。使用這種系統(tǒng)聚焦非常精確，而且還可及時(shí)更換鏡頭，因?yàn)榫劢故峭ㄟ^安裝的鏡頭來測量的。4焦距與視場角鏡頭作為一種光學(xué)器件，最主要的特性指標(biāo)就是焦距值。焦距是鏡頭的一個(gè)非常重

9、要的概念，因?yàn)榻咕鄾Q定了在給定距離內(nèi)，膠卷或CCD所成圖像的大小，焦距加倍也將使圖像的大小加倍，鏡頭的焦距不同，相機(jī)能拍攝的景物廣闊程度也就不同，同時(shí)拍攝的場景濃度也不同，照片效果也迥然相異。在傳統(tǒng)的相機(jī)術(shù)語中，標(biāo)準(zhǔn)鏡頭的焦距大約等于底片的對角線，一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)35mm相機(jī)使用的是24mm*36mm底片，焦距大約為43mm。對于一個(gè)典型的數(shù)碼相機(jī)，CCD的面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于35mm底片的面積。所以，數(shù)碼相機(jī)標(biāo)準(zhǔn)鏡頭的體積和焦距都比35mm膠片相機(jī)要小得多。例如，用于1/4英寸CCD的數(shù)碼相機(jī)的攝影鏡頭，它的1/4英寸CCD與35mm膠片相比，對角線之比為1:9.6，如圖2-3所示（圖中APS為先進(jìn)照相系統(tǒng)

10、專用膠片）。其鏡頭視場角的比例也是1:9.6，在設(shè)計(jì)時(shí)只要鏡頭的尺寸和焦距按比例縮小就行，如圖2-4所示。圖2-3CCD與膠片的畫面尺寸比較圖2-4同一視場角CCD與35MM膠片的焦距數(shù)碼相機(jī)鏡頭上標(biāo)明的焦距通常是7mm、9mm，在35mm相機(jī)上都是超廣角或魚眼鏡頭，而對于數(shù)碼相機(jī)來說，它們只相當(dāng)于35mm相機(jī)的小廣角鏡頭。鏡頭視場角與焦距的關(guān)系是什么呢？從鏡頭的中心節(jié)點(diǎn)到成像平面對角線進(jìn)入的角度。廣角鏡頭具有更大的視場角，能比我們的眼睛“看到”更多的景物。通過廣角鏡頭看的物體比用標(biāo)準(zhǔn)鏡頭看到的要小很多。長焦鏡頭的視場角較小，只能看到一個(gè)狹小角度內(nèi)的物體，看到的物體少，物體顯得大了許多。就像通

11、過望遠(yuǎn)鏡看東西一樣，物體被放大，長焦鏡頭也因此被稱為攝遠(yuǎn)鏡頭。我們不能看出，對于相同的成像面積，鏡頭焦距越短視場角就越大；而對于同樣焦距的鏡頭而言，成像面積越小，鏡頭的視場角也越小，如圖2-5所示。圖2-5鏡頭的焦距與視場角35mm相機(jī)的成像面積等于135膠卷的感光面積標(biāo)準(zhǔn)的36mm*24mm，數(shù)碼相機(jī)使用CCD傳感器代替了傳統(tǒng)相機(jī)中膠卷的位置，其面積有好幾種規(guī)格，從高檔專業(yè)相機(jī)的18.4mm*27.6mm到普通數(shù)碼相機(jī)的2/3、1/2、1/3英寸各不相機(jī)，也就是說，同樣的9mm鏡頭，在有的相機(jī)上是廣角效果，但在別的相機(jī)上可能就變成了標(biāo)準(zhǔn)鏡頭，所以，我們要依靠焦距值來區(qū)分?jǐn)?shù)碼相機(jī)鏡頭的視場是很

12、不方便的，為此，數(shù)碼相機(jī)廠家通常都會(huì)提供一個(gè)容易比較的相對值，也就是標(biāo)出與數(shù)碼相機(jī)鏡頭視場角相同的35mm相機(jī)鏡頭焦距，這樣的對應(yīng)焦距值我們就很容易理解了。像富士MX-700的鏡頭焦距是7.6mm，對角線視場角70度，相當(dāng)于35mm鏡頭，是個(gè)小廣角；尼康的COOLPIX900裝有5.817.4mm鏡頭，相當(dāng)于38115mm的標(biāo)準(zhǔn)變焦鏡頭，我們在評價(jià)與選購數(shù)碼相機(jī)時(shí)，也只要參考換算到35mm相機(jī)的鏡頭焦距就可以了。數(shù)碼相機(jī)鏡頭的CCD的面積小于膠片，要實(shí)現(xiàn)小面積的優(yōu)質(zhì)成像，只要很小的透鏡尺寸就足夠了。而且，實(shí)際上決定鏡頭結(jié)構(gòu)的是它的有效視角，而不是簡單的焦距值，數(shù)碼相機(jī)上的9mm鏡頭采用的是傳統(tǒng)

13、相機(jī)上35mm小廣角鏡頭的設(shè)計(jì)，而不是9mm魚眼鏡頭的結(jié)構(gòu)。因此，數(shù)碼相機(jī)鏡頭的焦距值與實(shí)際成像效果并無直接聯(lián)系，由于透鏡的體積小了，相對成本就降低了，而成像的質(zhì)量卻增加了。一些數(shù)碼相機(jī)沒有標(biāo)準(zhǔn)鏡頭，但可在廣角和長焦之間向前或向后拉動(dòng)鏡頭，由于寬鏡頭不十分寬，長鏡頭也不十分長，所以，一種鏡頭就能滿足大多數(shù)普通照相的需要?，F(xiàn)有的數(shù)碼相機(jī)中大多數(shù)不帶變焦鏡頭。這是因?yàn)閿?shù)碼相機(jī)對鏡頭的要求非常高，使得鏡頭的價(jià)格占整機(jī)的比例也加大?？紤]成本的關(guān)系，中低檔數(shù)碼相機(jī)不太可能裝備價(jià)格昂貴的變焦鏡頭。為代替變焦鏡頭，一些數(shù)碼相機(jī)帶有兩焦距切換裝置，該裝置不像變焦鏡頭那樣自由，而只在“廣角”和“望遠(yuǎn)”兩檔間切換

14、使用。5低通濾光器光學(xué)低通濾光器的作用是防止由CCD影像傳感器由于像素間隔而產(chǎn)生的偽色及波紋。數(shù)碼相機(jī)采用了水晶等的光學(xué)折射特性截去高頻部分的方法來實(shí)現(xiàn)低通濾光器的功能，由于低通濾光器會(huì)使分辨能力下降，因此，有些機(jī)種地不采用低通濾光器的。6紅外截止濾光器數(shù)碼相機(jī)屬于無膠片照相機(jī)，不受膠卷對中的限制，所以相機(jī)的鏡頭可以隨意設(shè)置，不必一定在機(jī)身正面的中央，有時(shí)可以靠近一邊或角上。此外，由于CCD對紅外線比較敏感，鏡頭增加特殊的鍍層或外加濾鏡也會(huì)大大提高成像質(zhì)量。2.2圖像傳感器圖像傳感器又稱影像傳感器或光電傳感器，其作用是將接收到的光（圖像）信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)槟M電信號(hào)。目前，數(shù)碼相機(jī)使用的圖像傳感器有占

15、主導(dǎo)地位的CCD和新開發(fā)的CMOS兩種類型。1CCD與CMOS圖像傳感器目前，絕大多數(shù)生產(chǎn)廠家采用的是CCD（ChargeCoupledDevice）電荷耦合器件。CCD是由縱橫排列有序的最多可達(dá)百萬個(gè)光電二極管及譯碼尋址電路組成。當(dāng)光線經(jīng)鏡頭匯聚成像在CCD上時(shí)，每個(gè)光電二極管會(huì)因感受到的光強(qiáng)的不同而耦合出不同數(shù)量的電荷。通過譯碼電路可取到每一個(gè)光電二極管上耦合出的電荷而形成電流，該電流經(jīng)A/D變換即形成一個(gè)二進(jìn)制數(shù)字量，該數(shù)字即對應(yīng)一個(gè)像素點(diǎn)，實(shí)際中二極管數(shù)量通常大于照片像素點(diǎn)數(shù)量，上百萬像素點(diǎn)數(shù)字量的集合，即構(gòu)成了數(shù)字照片，接下來就是如何進(jìn)一步處理、保存這些數(shù)字。CCD的像素和面積是決定

16、畫質(zhì)的重要因素，像素?cái)?shù)越多、面積越大，圖像質(zhì)量越高。目前中檔數(shù)碼相機(jī)大多使用像素?cái)?shù)3541萬、1/3英寸CCD；高檔機(jī)則使用像素?cái)?shù)80140萬、2/3英寸CCD。此外，CCD的像素形狀對畫質(zhì)也有影響，早期的數(shù)碼相機(jī)沿用電視攝像機(jī)所用的豎長型畫CCD，但是，由于電腦的畫面是由正文型的像素構(gòu)成的，從CCD直接輸入到電腦的圖像會(huì)變成寬型。為了正確表現(xiàn)圖像，需要經(jīng)過軟件進(jìn)行一定比例的修正，這樣一來，圖像也有一定程度的失真，因此，目前專門設(shè)計(jì)的正方像素CCD的機(jī)種在逐步增加。CCD從結(jié)構(gòu)原理上可分為線性CCD（linearCCD）和陣列（CCDARRAY）兩種方式。線性CCD每次只拍攝圖像的一條線，用于

17、高分辯率的室內(nèi)掃描數(shù)碼相機(jī)，線性CCD掃描影像時(shí)，在圖中畫出像素組成的每條線，這與臺(tái)式掃描儀掃描圖片的方法相同，速度很慢，分辨率越高，獲得一幅完整的圖像需要的時(shí)間就越長。此外，使用線性CCD掃描的數(shù)碼相機(jī)需要一個(gè)保持靜止的目標(biāo)，無法使用線性CCD來拍攝移動(dòng)物體。室內(nèi)照明或明亮的陽光是線性CCD必須的，線性CCD無法使用閃光燈，以為它一閃而過，不可能持續(xù)幾分鐘來等待圖像的掃描與記錄完畢。陣列CCD包含一個(gè)光敏元件矩陣，而不是單條線的CCD元件。矩陣中的每個(gè)元件代表圖像中的一個(gè)像素。當(dāng)快門按動(dòng)時(shí)，整個(gè)圖像同時(shí)曝光，同時(shí)拍攝，顯然，矩陣中的像素越多，所獲得的圖像分辯率就越好。除CCD外，近年CMOS

18、光電轉(zhuǎn)換器件技術(shù)也在發(fā)展，CMOS（互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體）器件與CCD相比，CMOS很容易與A/D電路、數(shù)字信號(hào)處理等電路集成在一起，CMOS芯片生產(chǎn)成本低，成品率高，并且明顯降低了功耗。此外，CCD只能單一的鎖存落到成千上萬的采樣點(diǎn)上的光線的狀態(tài)，CMOS則可以完成其他許多功能：如模數(shù)轉(zhuǎn)換、負(fù)載信號(hào)處理、白平衡處理及相機(jī)控制等。還有可能在不會(huì)大幅度提高成本的前提下增加CMOS的密度和位深度。鑒于上述原因，很多業(yè)界分析家認(rèn)為，將來終有一天，所有的初級(jí)數(shù)碼相機(jī)都將是基于CMOS器件的，而只有中檔和高端產(chǎn)品仍將使用CCD。目前，CMOS成像器件在解像度和色彩還原方面還不盡如人意，如圖像有噪聲，準(zhǔn)確

19、捕獲動(dòng)態(tài)圖像的能力還不強(qiáng)。這表明，CMOS要想終成大器，還有很長的路要走。2CCD的顏色處理為了獲得彩色圖像，光線必須在到達(dá)CCD前經(jīng)過一組彩色濾波器，每個(gè)彩色濾波器分離出組成彩色圖像的紅、綠、藍(lán)三原色中的一色。線性CCD數(shù)碼相機(jī)使用3線CCD處理彩色，它實(shí)際上將三行濾波器嵌在CCD元件上，每個(gè)濾波器分離出一個(gè)不同的原色，但CCD可同時(shí)捕獲所有的三色，這消除了分色問題并加快實(shí)際的相片生成速度，當(dāng)然，這類系統(tǒng)仍然較慢，不能用于快照相機(jī)中。陣列CCD數(shù)碼相機(jī)處理彩色的方法有兩種：一種方法是將彩色濾波器嵌在CCD矩陣中，相近的像素具有不同的濾波器，在記錄相片的過程中，相機(jī)內(nèi)部的微處理器從每個(gè)像素獲得

20、信號(hào)，并與最接近它的相同顏色點(diǎn)作平均，對中間點(diǎn)進(jìn)行估算，該方法允許瞬間曝光，微處理器能處理得非?？?，唯一的不足是所生成的圖像略有點(diǎn)模糊，因?yàn)槠渲泻袛?shù)學(xué)計(jì)算。處理彩色的另一種方法是使用三棱鏡，它將從鏡頭射入的光分成多個(gè)陣列，每個(gè)陣列都有不同的內(nèi)置光柵來過濾三原色，這些圖像再合成出一個(gè)高分辯率的、顏色精確的圖像，雖然平均的方法仍是處理過程的一部分，但因?yàn)橛性S多的信息可用于平均，其結(jié)果也就更加精確。該方法的主要缺陷在于包含的數(shù)據(jù)太多。它們存儲(chǔ)在相機(jī)的RAM緩沖區(qū)內(nèi)，在你拍攝另一張相片前，必須存儲(chǔ)圖像并清除緩沖區(qū)，這類數(shù)碼相機(jī)必須接在計(jì)算機(jī)上，主要用于室內(nèi)拍攝，價(jià)格非常昂貴。2.3模數(shù)轉(zhuǎn)換器模數(shù)轉(zhuǎn)換

21、器即A/D轉(zhuǎn)換器（Analog-to-DigitalConverter）。A/D轉(zhuǎn)換器能將連續(xù)形式的模擬信號(hào)進(jìn)行量化（離散化），轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的離散形式的數(shù)字信號(hào)。A/D轉(zhuǎn)換器的應(yīng)用非常廣泛，常見的有電壓頻率A/D轉(zhuǎn)換器、脈沖寬度調(diào)制A/D轉(zhuǎn)換器、雙斜率積分A/D轉(zhuǎn)換器以及作為PC機(jī)的適配器，用于溫度運(yùn)動(dòng)和其他的連續(xù)變化狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控等。數(shù)碼相機(jī)的模數(shù)轉(zhuǎn)換器的作用是將圖像傳感器得到的模擬電信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并傳送到圖像處理單元。2.4數(shù)字信號(hào)處理器數(shù)字信號(hào)處理器（DigitalSignalProcessor）是數(shù)碼相機(jī)的心臟，它的主要功能是通過一系列復(fù)雜的數(shù)學(xué)算法，對數(shù)字圖像信號(hào)進(jìn)行優(yōu)化處理，優(yōu)

22、化處理包括：白平衡、彩色平衡、伽瑪校正與邊緣校正，這些優(yōu)化處理的效果將直接影響數(shù)碼照片的品質(zhì)。DSP數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)是目前廣泛應(yīng)用的一項(xiàng)新技術(shù)。DSP芯片是數(shù)字信號(hào)處理、微電子學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)和計(jì)算機(jī)數(shù)學(xué)的綜合科研成果，早在數(shù)碼相機(jī)之前，DSP芯片便已廣泛應(yīng)用于磁盤驅(qū)動(dòng)器、蜂窩式電話、調(diào)制解調(diào)器、無線電接收機(jī)、微控制器、光盤機(jī)和數(shù)字?jǐn)z像機(jī)等諸多領(lǐng)域，并將在今后絕大部分的電子設(shè)備中得到應(yīng)用。DSP芯片一般分為通用型與專用型兩種。任何一個(gè)DSP芯片本質(zhì)上都是一個(gè)單處微型計(jì)算機(jī)，然而它是專門設(shè)計(jì)用來處理數(shù)字信號(hào)的，其最大的特點(diǎn)是極高的運(yùn)算速度，與普通的微型計(jì)算機(jī)相比大約要快2個(gè)數(shù)量級(jí)，能夠在短時(shí)間內(nèi)完

23、成許多復(fù)雜而繁瑣的數(shù)學(xué)運(yùn)算。DSP芯片的內(nèi)部采用雙重的哈佛結(jié)構(gòu)，配有相互獨(dú)立的可以平等操作的3個(gè)執(zhí)行單元（算術(shù)邏輯單元、地址形成單元和程序控制單元）、一個(gè)程序存儲(chǔ)器、兩個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和其他用途的存儲(chǔ)器、多條相互獨(dú)立的數(shù)據(jù)母線和地址母線、幾個(gè)多功能的外圍設(shè)備、一個(gè)存儲(chǔ)器擴(kuò)充口、一個(gè)時(shí)鐘發(fā)生器和其他一些特殊功能的部件。目前數(shù)碼相機(jī)中應(yīng)用最多的是美國德州儀器公司的TMS320C2XX和TMS320C5XX兩個(gè)系列的產(chǎn)品，該產(chǎn)品的運(yùn)算速度高達(dá)100MPS以上，而且加功耗低。2.5圖像數(shù)據(jù)壓縮器數(shù)碼相機(jī)的圖像處理還包括數(shù)據(jù)壓縮。圖像數(shù)據(jù)壓縮的目的是為了節(jié)省存儲(chǔ)空間，目前應(yīng)用比較流行的壓縮算法是“JPEG2

24、000”。JPEG編碼壓縮器的作用是把得到的圖像轉(zhuǎn)換成JPEG格式。為了降低單位畫幅的存儲(chǔ)費(fèi)用，目前大多數(shù)數(shù)碼相機(jī)采用了多種不同壓縮比例可供選擇的壓縮存儲(chǔ)方式。具有壓縮存儲(chǔ)方式的數(shù)碼相機(jī)，可在拍攝存儲(chǔ)時(shí)具有更大的靈活性。目前大多數(shù)碼相機(jī)采用的壓縮方式為JPEG方式，即靜止圖像壓縮方式。這種壓縮方式容易造成數(shù)據(jù)圖像的損傷，特別是高比例的壓縮將使解壓恢復(fù)圖像的質(zhì)量劣化，所以，若要保證圖像的質(zhì)量，不宜一味追救求過高比例的壓縮存儲(chǔ)方式?，F(xiàn)在已有采用MPEG壓縮方式的數(shù)碼相機(jī)問世，這種相機(jī)可以存儲(chǔ)活動(dòng)的圖像和聲音，成為名副其實(shí)的多媒體視聽相機(jī)。2.6圖像存儲(chǔ)器數(shù)碼相機(jī)中的存儲(chǔ)器用于保存圖像。存儲(chǔ)器可以是

25、一個(gè)電子存儲(chǔ)器或一張存儲(chǔ)卡，也可以是數(shù)據(jù)光盤或軟盤；可以是活動(dòng)的，也可以是固定的。普通相機(jī)中的膠卷在數(shù)碼相機(jī)中變成了電子存儲(chǔ)器或存儲(chǔ)卡。低檔的數(shù)碼相機(jī)以內(nèi)裝存儲(chǔ)器為主，其缺點(diǎn)是當(dāng)存儲(chǔ)器存滿后，必須暫時(shí)停止拍攝，要等到存儲(chǔ)的圖像數(shù)據(jù)經(jīng)處理輸出之后才能繼續(xù)拍攝。對于存儲(chǔ)卡型的照相機(jī)，只要有備用的存儲(chǔ)卡，就可以像換膠卷一樣，拍攝張數(shù)不受限制?？梢苿?dòng)式存儲(chǔ)卡的形式有多種，將不同形式的存儲(chǔ)卡上的住處傳送給計(jì)算機(jī)，所采用的方式不同。應(yīng)用于較多的有I型，II型PC卡和采用PC卡標(biāo)準(zhǔn)的閃速存儲(chǔ)卡（Flashcard），其特點(diǎn)是可直接插入便攜式電腦的PC卡插口，將住處輸入便攜式計(jì)算機(jī)，也可用PC卡信息讀取器將信

26、息讀出后輸入便攜式計(jì)算機(jī)。如KINGMAX勝創(chuàng)科技公司最近推出的CompactFlash存儲(chǔ)卡的部分結(jié)構(gòu)采用強(qiáng)化玻璃及金屬外殼，重量只有15克，體積很?。?6mmX43mmX3.3mm），攜帶方便。目前有4MB、8MB、16MB三種Flash存儲(chǔ)產(chǎn)品。CompactFlash存儲(chǔ)卡采用StandardATA/IDE接口界面，配備有專門的PCMCIA轉(zhuǎn)換卡，筆記本電腦的用戶可直接在PCMCIA插槽上使用，使數(shù)據(jù)很容易在數(shù)碼相機(jī)與電腦之間傳遞，而且PCMCIA傳輸速度比RS-232快10倍。該產(chǎn)品能耗小，在幾種狀態(tài)下分別為睡眠10mA、寫36125mA。在突發(fā)模式下，從存儲(chǔ)卡和主機(jī)上進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)?/p>

27、速度分別是2.5MB/秒和16.6MB/秒。另外，還有SSFDC固態(tài)軟盤卡，即SmartMedia卡，體積很小，只有火柴盒大小，不能直接插入計(jì)算機(jī)和PC卡讀取器，必須將它裝入一個(gè)轉(zhuǎn)換器后才能插入PC卡讀取器或便攜式計(jì)算機(jī)的驅(qū)動(dòng)器，然后就可像PC卡和標(biāo)準(zhǔn)閃速存儲(chǔ)卡一樣調(diào)出信息。1997年，數(shù)參政相機(jī)的存儲(chǔ)器取得了新的進(jìn)展，在一些新推出的幾種中甚至獲得了創(chuàng)新性成就：如柯尼卡Q-EZ相機(jī)，采用了同英特爾公司等和柯尼卡公司合作開發(fā)的MC微小型存儲(chǔ)卡，該卡的外形尺寸為38mmX33mmX3.5mm，且在很多方面都很有特點(diǎn)；夏普MD-PS1相機(jī)采用了索尼公司的MD數(shù)據(jù)技術(shù)，MD小型數(shù)據(jù)光盤直徑為6.4cm

28、，存儲(chǔ)容量為140MB，可存的靜像畫面，在精細(xì)像質(zhì)方式時(shí)為1000幅，而在標(biāo)準(zhǔn)像質(zhì)方式多達(dá)2000幅，還可附加聲音和攝影數(shù)據(jù)；索尼公司的MV-FD5與MV-FD7相機(jī)，采用3.5寸軟磁盤，容量為1.4MB，記錄相片的數(shù)量雖不多，但價(jià)格遠(yuǎn)比快閃存儲(chǔ)器低。2.7液晶顯示器液晶顯示器（LiquidCrystalDisplay）是用于取景或是查看拍攝到的圖像的一種器件。采用彩色LCD取景方式，直觀、悅目，而且可將已存儲(chǔ)的影像再通過彩色LCD顯示，有的還可以多幅同時(shí)顯示，便于比較和鑒定影像質(zhì)量，還有極少數(shù)數(shù)碼相機(jī)可使畫面動(dòng)態(tài)顯示并播出聲音，使數(shù)碼相機(jī)一機(jī)多用，成為多媒體相機(jī)。LCD液晶顯示器與其他顯示器

29、件相比，具有以下一些優(yōu)點(diǎn)：工作電壓低（1.56V）、功耗低（110/CM2）、體積小、重量輕、形狀薄、成本低、外形尺寸及顯示圖形的設(shè)計(jì)容易。顯示信息量大且無閃爍、能直接與CMOS集成電路相匹配等。追根溯源，其實(shí)液晶早在19世紀(jì)末，就由奧地利植物學(xué)家萊尼茲發(fā)現(xiàn)了?？墒撬了?0多年，一直默默無聞。直到20世紀(jì)60年代英國的科學(xué)工作者才使液晶“亮”了起來。液晶是液態(tài)晶體的簡稱。它既是一種液體（能流動(dòng)）又像晶體（具有晶體的光學(xué)性質(zhì)）的物質(zhì)。而液晶分子的排列有一定秩序，但這種秩序?qū)ν饨绲臈l件（如溫度、電磁場）的變化十分敏感。在電場的作用下，液晶分子的排列會(huì)發(fā)生變化，從而影響到它的光學(xué)性質(zhì)，這種現(xiàn)

30、象稱為電光效應(yīng)，利用液晶的電光效應(yīng)，英國的科學(xué)家制造了第一塊LCD。LCD具體工作方式是：液晶中的分子在同一個(gè)液面（平面）內(nèi)是像百葉窗條一樣一條一條整齊地排列著，而分子的向列從一個(gè)液面到另一個(gè)液面過渡時(shí)會(huì)逐漸扭轉(zhuǎn)90度。也就是說兩層分子的排列的相位相差90度，而這種扭曲向列的液晶有一個(gè)奇妙的特性，它可以將入射光偏振方向扭轉(zhuǎn)90度，一束光入射，經(jīng)玻璃、透明電極而通過液晶材料時(shí)，其極化方向扭轉(zhuǎn)90度，因而扭射后的入射光就順利通過下極化器而被反射器反射回來，于是呈現(xiàn)出透明的“亮”顯示，而當(dāng)在電極板之間加一個(gè)電場，液晶分子在每一個(gè)液面上的取向皆與外界電場的方向一致，不再層與層之間差90度的相位，此時(shí)光線無法透過下極板照到反光器上，從而呈現(xiàn)了不透明的“暗”狀