光学成像的原理及特点

光学成像是利用折射、反射等手段将物的信息再现。

成像是几何光学研究的核心问题之一。

实像与虚像、实物与虚物

1，物和像都是由一系列的点构成的，物点和像点一一对应。

2，实物、实像的意义在于有光线实际发自或通过该点，而虚物、虚像仅仅是由光的直线传播性质给人眼造成的一种错觉，实际上并没有光线经过该点。

3，物和像具有相对性，虚实之间也可以进行转换。

理想成像的基本要求是满足同心光束的不变性，并且从整个物和像的对应关系看，还必须要满足物像间的相似性。

照相机的成像原理是使用感光元件把光信号转换成电信号，处理后把倒立的像转变成正立的像便于观察，获取的图像保存在储存器里。

其工作过程是，所拍摄景物反射的光线通过数码相机的镜头透射到CCD(或CMOS)上，当CCD(或CMOS)曝光后，光敏二极管受到光线的激发释放出电荷,感光器件的电信号便由此产生，CCD(或CMOS)控制芯片利用感光器件中的控制信号线路对光敏二极管产生的电流进行控制。

由电流传输电路输出，CCD(或CMOS)会将一次成像产生的电信号收集起来，统一输出到放大器,经过放大和滤波后的电信号被送到ADC，由ADC将电信号转换为数字信号，图像数据再输出到DSP进行色彩校正、白平衡处理等后期处理，数字信号形成后由MPU对信号进行压缩并转化为数码相机所支持的图像格式、分辨率等。

扩展资料：

照相机的分类：

1、单反相机

单反就是指单镜头反光，即SLR(Single Lens Reflex)，这是当今最流行的取景系统，大多数35mm照相机都采用这种取景器。在这种系统中，反光镜和棱镜的独到设计使得摄影者可以从取景器中直接观察到通过镜头的影像。

2、微单相机

微单包含两个意思：微，微型小巧，单，可更换式单镜头相机，也就是说这个词是表示了这种相机有小巧的体积和单反一般的画质，即微型小巧且具有单反性能的相机称之为微单相机。

普通的卡片式数码相机很时尚，但受制于光圈和镜头尺寸，总有些美景无法拍摄；而专业的单反相机过于笨重。于是，博采两者之长，微单相机应运而生。

3、卡片相机

卡片相机和其他相机区别：优点：时尚的外观、大屏幕液晶屏、小巧纤薄的机身，操作便捷。缺点：手动功能相对薄弱、超大的液晶显示屏耗电量较大、镜头性能较差。

4、长焦相机

长焦数码相机指的是具有较大光学变焦倍数的机型，而光学变焦倍数越大，能拍摄的景物就越远。代表机型为：美能达Z系列、松下FX系列、富士S系列、柯达DX系列等。

参考资料来源：百度百科-照相机

凸透镜成像原理是指利用光的折射的原理成像，适用于光学领域。光学显微镜和望远镜（包括一部分天文望远镜）都是利用光的折射和光的直线传播原理制成的放大镜和显微镜是用于观测放置在观测人员近处应予放大的物体的凸透镜。

表面为曲面的玻璃或其他透明材料制成的光学透镜可以使物体放大成像，光路图如图1所示。

位于物方焦点F以内的物AB，其大小为y，它被放大镜成一大小为y'的虚像A'B'。放大镜的放大率Γ=250/f'式中250--明视距离，单位为mmf'--放大镜焦距，单位为mm该放大率是指在250mm的距离内用放大镜观察到的物体像的视角同没有放大镜观察到的物体视角的比值。

1．画定一直尺

2．在直尺上画出点O，为光心，在O点画一凸透镜。在凸透镜两侧标出一倍焦距点f、二倍焦距点2f。

传统相机成像

1．镜头把景物影象聚焦在胶片上

2、片上的感光剂随光发生变化

3．片上受光后变化了的感光剂经显影液显影和定影

4 形成和景物相反或色彩互补的影象

5 所形成的像是实像

结构和元件

通常，照相机主要元件包括：成像元件、暗室、成像介质与成像控制结构。

成像元件可以进行成像。通常是由光学玻璃制成的透镜组，称之为镜头。小孔、电磁线圈等在特定的设备上都起到了“镜头”的作用。

成像介质则负责捕捉和记录影像。包括底片、CCD、CMOS等。

暗室为镜头与成像介质之间提供一个连接并保护成像介质不受干扰。

控制结构可以改变成像或记录影像的方式以影像最终的成像效果。光圈、快门、聚焦控制等。

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