解剖数位单眼相机 认识内部结构篇(上)

2020-05-28    收藏212
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单以结构性上来看,数位单眼相机(DSLR)和一般数位相机(DC)最大区别,在于数位单眼相机的感光元件前方有设置一个反光镜,而一般数位相机则是直接透过液晶萤幕(LCD)取景。除此之外,DSLR还有哪些特殊设计?以下我们就来介绍数位单眼相机的结构及工作原理吧!

按下数位单眼相机的快门前,光线从镜头进入相机内部,透过斜斜的反光板,将那道光向上反射给五棱镜,其作用最终射入观景窗内,而我们便是经由观景窗来观察拍摄物体以及决定构图。相较于一般数位相机的电子观景窗,数位单眼相机的光学观景窗更为精确,即便在昏暗的光线条件下也能拍摄出清晰影像,而且色彩也更加真实。

当按下快门时,数位单眼相机的反光板向上翻转,位于感光元件前方的快门帘开启,感光元件在感光后透过对信号的分析和处理,将影像资讯储存于记忆卡内,一张数位照片就此产生。反光板是个很特殊的配备,却也阻碍了数位单眼相机小型化的发展,这也是数位单眼相机无法拥有如同消费机般轻巧便利外型的最重要原因。


▲反光板升起前/后,数位单眼相机工作示意图。


▲左边为DSLR金属机壳架构图,右边的则是机身透视图。

透过结构透视图和数位单眼相机的金属机壳架构图可以看出,数位单眼相机是由各式各样的电子和光学零件所组成,为了能更有效地保护这些零件,数位单眼相机大多拥有一个轻质金属材质的机身骨架,因此数位单眼相机相较一般数位相机更加坚固耐用。

  

五棱镜

五棱镜和反光板一样,都是数位单眼相机特有的零件。五棱镜位于相机的前端,而也正是数位单眼相机前端突起的原因,即便目前市面上的数位单眼相机所使用的五棱镜,有着体积上或大或小的差异,但工作方式和原理却仍是相通的。


▲数位单眼相机内部的五棱镜。

影像处理晶片

影像处理晶片在数位影像的生成过程中发挥着重要的作用,当原始数位信号被感光元件收集后,它们被送入影像处理晶片,影像处理晶片再为数位影像进行色彩校正,如白平衡处理以及影像处理后,数位照片最终才能被存入记忆卡中。


▲影像处理晶片。

感光元件

感光元件取代了传统底片,可说是数位单眼相机的心脏。感光元件并非单独存在,它的前方是低通滤镜,光线在成像光路中容易引起多次反射,对某些图案会产生摩尔纹,而低通滤镜的主要作用便是消除摩尔纹,降低「紫边」现象。新一代数位单眼相机的感光元件还具有自动清洁灰尘的功能,避免于在户外更换镜头时灰尘进入机身的困扰。


▲数位单眼相机的机身零件之一。


▲ 带有自动清洁功能的感光元件。

快门和光圈

快门零件安装在感光元件的前端,快门速度的高低决定了感光元件的曝光时间,快门和光圈一起控制着镜头的进光量。快门的机械结构是从传统底片时代延续下来的,每当拍摄者按下快门按钮,相机都会发出清脆的快门闭合声。

快门的工作方式也影响着其寿命。不同级别的数位单眼相机,快门的寿命亦有所不同,入门级的数位单眼相机一般为几万次,而专业级别的则可达十万次以上。其实在使用数位单眼相机时,无需担心快门的寿命,因为快门即便发生故障,仍可以进行更换。


▲快门开启和闭合的工作示意图。


▲快门零件。

光圈零件不在数位单眼相机机身内部,而是在镜头内,光圈开启的大小同样影响着数位单眼相机的进光量。光圈结构通常由多个光圈叶片所组成,它会根据设定来决定开口的大小。光圈值用F来表示,光圈值越小,拍摄时的开口越大;而光圈值越大,拍摄时的开口越小。


▲光圈的结构示意图和光圈零件。

本文同步刊载于DSLR从入门到达人完全攻略

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