構造導覽|智慧手機相機
從鏡頭找到影像記錄與處理
手機相機先以鏡頭成像,再用感光元件把光轉成電訊號,交給影像處理系統。
本模型聚焦一組相機模組。零件間距為了方便觀察而放大,不代表特定手機的完整配置或實際拆機程序。
模型與適用條件
- 國中版以理化光學為核心;高中版包含國中複習、高中必修、加深加廣選修及科技延伸。標示範圍,不假定各校年級或出版社單元順序相同。
- 「傳統相機」在本頁指底片相機;數位相機和智慧手機以感光元件記錄,不能把所有有鏡頭或反光鏡的相機都當成底片相機。
- 光線圖採空氣中的理想薄凸透鏡與近軸光線。真實鏡頭通常由多片透鏡組成;過光心不偏折是此模型的近似。
- 針孔大小先比較幾何模糊與入光量。極小孔會有繞射,不能推成孔越小就永遠越清楚。
- 光圈與快門比較須固定場景照明及其他設定。景深還受焦距、對焦距離和可接受的模糊程度影響;不是只有光圈一個因素。
- 光圈操作是原理示意,不表示每支手機都能調整實體光圈。手機模型可使用固定光圈與電子快門,實際配置依機型不同。
- CMOS 像素中的光二極體在半導體內產生並收集電子、電洞相關訊號;不是光把電子噴出金屬表面。金屬光電方程式不直接用來計算 CMOS 像素。
- 色彩格採常見 Bayer 排列示意,不代表所有手機的感光格排列。Quad Bayer、不同濾色排列和重建方法依裝置不同。
- HDR 以多張不同曝光合成為例,不是所有 HDR 系統都必須連拍三張。單張已完全飽和而未記錄的細節,不能靠放大或調亮憑空恢復。
- 底片以含 AgBr 等銀鹵化物的黑白負片為主,彩色負片另行說明。感光形成潛影,顯影再放大;不把整個過程畫成全部 AgBr 瞬間分解。
- 單眼反光鏡只示範一種取景構造。一般曝光時光路改向記錄平面;底片相機也有沒有反光鏡的設計。
內容來源
開啟來源 ↗本步參考:OpenStax|薄透鏡、光線圖與實虛像、Canon 科學實驗室|CMOS 感光元件、Sony Semiconductor|影像感測器的光電轉換與讀取、Sony|手機感光元件、色彩重建與 HDR 處理