Abstract：光电转换是摄像机的成像原理，摄像机有镜头、成像件(CCD 或 CMOS)、采样编码这3个主要部分。其中CCD和CMOS都是将光信号转换成电信号的感光器件。本文简要解释了光电转换原理、CCD原理、彩色成像原理。

//完成于摄像与编辑技术课雾 ~

摄像机

光—>电传感器

摄录一体机

基本构造：镜头，光电转换系统，录像系统，附件（话筒，录像器）

光电系统转换原理

摄像的技术本质：光电转换

光电转换：实质是通过光照的强弱，最终影响电信号的大小
以电视机为例：把组成图像的各个像素亮度按一定顺序一个个转换成相应电信号，并依次传送出去；在接收端的荧光屏上再按同样的顺序，将各个电信号在对应的位置上转变成具有相应亮度的像素。
扫描：将组成一幅图像的像素，按顺序转换成电信号以及将电信号依次转换成图像的过程。
传送特点：一条信道，顺序传送

1
2
3

graph LR 
A[像素亮度]-->|按顺序转换|B[电信号]
B-->|按同样顺序转换|A

WHAT：一种集成电路，上有许多排列整齐的电容，能感应光线，并将视频转变成数字信号。经由外部电路的控制，每个小电容能将其所带的电荷转给它相邻的电容。

Application：广泛应用在数字摄影、天文学，尤其是光学遥测技术（photometry）、光学与频谱望远镜，和高速摄影技术如幸运成像。

原理：在一个用于感光的CCD中，有一个光敏区域（硅的外延层），和一个由移位寄存器制成的传感区域（狭义上的CCD）。

图像通过透镜投影在一列电容上（光敏区域），导致每一个电容都积累一定的电荷，而电荷的数量则正比于该处的入射光强。用于线扫描相机的一维电容阵列，每次可以扫描一单层的电容；而用于摄像机和一般相机的二维电容阵列，则可以扫描投射在焦平面上的图像。一旦电容阵列曝光，一个控制回路将会使每个电容把自己的电荷传给相邻的下一个电容（传感区域）。而阵列中最后一个电容里的电荷，则将传给一个电荷放大器，并被转化为电压信号。通过重复这个过程，控制回路可以把整个阵列中的电荷转化为一系列的电压信号。
在数字电路中，会将这些信号采样、数字化，通常会存储起来；而在模拟电路中，会将它们处理成一个连续的模拟信号（例如把电荷放大器的输出信号输给一个低通滤波器）。

摄像机有3个主要部分：镜头、成像件(CCD 或 CMOS)、采样编码。

CCD成像与CMOS成像的共同点：

原理：都是将光信号转换成电信号的感光器件
表面都是由像点(photosite)组成的矩阵；像点是成像器件的基本单位,当光照到像点上时，像点就能将光转换成电信号；摄像机收集全部像点产生的信号，处理之后生成画面
描述像点数量：水平数量 X 垂直数量
它们的像点只能感受光的强度，不能感受光的色彩

意味着：CCD和CMOS拍到的都是黑白画面，就像黑白胶卷
那样

彩色画面的实现：

多片CCD实现彩色画：3CCD：3个相同CCD分别接受红绿蓝三束光）棱镜分光的方式实现分别获取红绿蓝信息
单片CCD实现彩色画：将拜尔滤镜安装在CCD上。每四个像素形成一个单元，一个负责过滤红色、一个过滤蓝色，两个过滤绿色（因为人眼对绿色比较敏感）。结果每个像素都接收到感光信号，但色彩分辨率不如感光分辨率。

像素、像点、显点