数码相机CCD摄像头曝光后的内部信号是怎么传递的求答案
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发布时间：2022-05-02 23:37
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时间：2022-06-28 10:18
电荷藕合器件图像传感器CCD（Charge Coupled Device），它使用一种高感光度的半导体材料制成，能把光线转变成电荷，通过模数转换器芯片转换成数字信号，数字信号经过压缩以后由相机内部的闪速存储器或内置硬盘卡保存，因而可以轻而易举地把数
据传输给计算机，并借助于计算机的处理手段，根据需要和想像来修改图像。
互补性氧化金属半导体CMOS（Complementary Metal-Oxide Semiconctor）和CCD一样同为在数码相机中可记录光线变化的半导体。CMOS的制造技术和一般计算机芯片没什么差别，主要是利用硅和锗这两种元素所做成的半导体，使其在CMOS上共存着带N（带?电） 和 P（带+电）级的半导体，这两个互补效应所产生的电流即可被处理芯片纪录和解读成影像。然而，CMOS的缺点就是太容易出现杂点, 这主要是因为早期的设计使CMOS在处理快速变化的影像时，由于电流变化过于频繁而会产生过热的现象。
我花了几十分钟来试图找到一个思路。
首先数码图像的格式，其原始形态为RAW格式数据。
找到raw格式数据的生成方式：
RAW文件即CCD(或CMOS，本文以CCD为例)原始数据文件。传统化学摄影中，胶片在相机中曝光形成潜影，经冲洗处理后即是肉眼可见的图像，而数码相机曝光后，CCD所记录的是一组电信号，是每个感光单元积聚电荷的多少，是以一组8位或10位的二进制数据记录的数据，只反映照射到感光单元上光线的强度，本身并不包含色彩等直观的图像信息，RAW文件就是按一定顺序把每个感光单元的数据记录下来，因此，严格地说RAW文件并不是图像文件，而是一个数据包，因为它是和CCD硬件密切相关的，不知道CCD的物理参数(感光单元行列排布、滤色镜排列等)，就无法将它转换成图像，所以不存在一个通用的程序来打开它，需要用专门的图像转换工具将它转换为通用格式的图像文件。——————RAW文件是“毛坯”，我们可以任意的调整色温和白平衡，进行创造性类似“暗房”的制作，而且不会造成图像质量的损失，保持了图像的品质。相机通过场景拍摄, RAW只会记录光圈、快门、焦距、ISO等数据，并未对所拍摄的图片进行任何加工,为图像保存了完整的数据，RAW格式它能够给每个像素点更深的数字深度，为摄影师的创作保留了很大的空间，摄影师通过后期对图像色彩调节,提高整张照片的图像色彩质量，存储文件大小也只有相对应TIFF文件的一半左右，从存储空间节省上讲要比TIFF有明显的优势。我们如何能获取到RAW格式的图片呢，首先必须有一台支持RAW格式的数码相机如SONY旗舰新品DSC-R1，在拍摄前将数码相机图像格式设置为RAW格式，设置完RAW格式后，相机除了ISO、快门、光圈、焦距之外，其它设定对RAW文件一律不起作用，因为色彩空间、锐化值、白平衡、对比度、降噪等所有操作将在电脑中由你自己控制调整。
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传统CCD每个像素只能感光一种颜色，根据感光的强度不同转换成不同的数字，不同的ccd这一数字范围是不同的，早期的8bit，到现在的10bit，12bit。8bit就是一个点感光从最暗到最亮分为256个层次，10bit就是1024个层次，以此类推。假设300万像素每个像素包含10bit的数字信息，那么它的未压缩的raw文件大小
3,000,000 * 10bit = 30,000,000 bit = 3,750,000byte = 3662.1K = 3.58M
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因此任何一个RAW Converter（如Photoshop的Camera RAW Plugin，Bibble、Phrase One C1 Pro、RawShooter essentials 2005，各厂商自带的Raw转换软件等）的作用就是将这些像素所记录的亮度信息转换成为肉眼所能看见的颜色信息，不同的制造商是采用不同方式排列传感器矩阵上的RGB或CMY
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RAW文件是每个相机制造商的一种专有格式，有时也是每款不同型号相机的专有格式，这些文件是无损失压缩的。当数码相机进行曝光时，CCD（或是CMOS）会以电平的高低来记录每个像素点的光量，然后数码相机再将这些电信号转化成为相应的数字信号，一般被记录为12位或14位的数据。如果相机记录了12位或14位的数据，那就意味着每个像素点有4096（2的12次方）或16384（2的14次方）种不同的亮度级别。（目前还没有一种图像芯片可以记录真正的16位数据）
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"产生的电流即可被处理芯片纪录和解读成影像"我觉得不算断章取义吧，电信号的纪录应该是由芯片完成的而不是CCD本身，它只是产生电信号的装置。参照下面资料：
对于相机的成像来说，除了镜头和感光器之外，还有一个核心部件至关重要，那就是影像处理器。如果我们把镜头比作眼睛中的晶状体，把感光器比作眼睛中的视网膜，那么影像处理器就可以看作是大脑。镜头用来采集光线，感光器把采集到的光线转化成数字信号，而影像处理器则把这些数字信号加以处理，最终转化成图像。
证明这个说法没错。
您提问看起来简单，您想知道的却是很专业的问题……
所有回答从简
影像处理器读取，相机的大脑。再回答就是芯片级问题了。无论是处理器的维修还是研制，都不是个人能解决的了。
