机器视觉史：相机

相机现在在我们的日常生活和图像处理中无处不在，但你知道它是如何诞生和进化的吗?这本小册子描述了相机的进化史，从它的诞生到现在的主流数码相机。

相机的诞生

相机图像的历史可以追溯到公元前，当时的“暗箱”，意思是“暗室”，是现在相机的祖先设备。暗箱是一种光学设备，利用光线通过一个小洞进入黑暗的房间，投射出物体的颠倒图像。它使用了和针孔相机完全一样的机制。最终，从16世纪开始，它被发展成一种由镜头、黑盒子和反射镜组成的装置。当艺术家们画风景画或肖像画时，这个装置被用作绘画辅助工具。

1839年，一位法国人，Daguerre发明了Daguerreotype（银板摄影）相机。然后大约30年后，马德森发明了英国的干燥板。据说，日本最古老的照片是用Daguerreotype相机拍摄的。

有了这些发明，人类亲手描绘题材的时代结束了，用感光材料记录捕捉到的图像的照相机时代开始了。

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胶片(卤化银)相机

从捕获图像被记录的光敏材料，自相机出生以来一直在持续变化170多年。从银板开始，光敏材料进化到湿板，然后进入干板，并最终发明了薄膜辊。电影卷使得通过一次框架推进电影一卷，使得在一卷上录制多个照片。响应于这一进展，开发了各种类型的薄膜摄像机以接受不同尺寸的薄膜，例如16mm，4×5cm和6×6cm。此外，可以将半框架相机翻倍卷上的框架数量加倍。薄膜摄像机也称为卤化银相机的原因是因为通过将卤化银等卤化物曝光而记录捕获的图像。所使用的最广泛类型的相机膜是135膜（更好的称为35 mm薄膜），这是用于电影的标准胶片的标准尺寸。逆转薄膜，产生鲜艳色彩，也用于制作幻灯片。

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电子技术的发展促进了小型化和普及化

令人惊讶的是，电子技术在相机上的应用开始得相当早，可以追溯到20世纪50年代，当时电子控制的自动曝光计被开发出来。这一创新将摄影师从调节快门速度和光圈的麻烦程序中解放出来。此外，在自动对焦功能和自动频闪灯的引入的刺激下，相机逐渐受到普通人的欢迎。与此同时，用于电子控制电路的晶体管被集成电路所取代，这加快了相机的小型化。随着数码相机的发展，数码相机的普及化和小型化趋势进一步加快。

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数码相机

当20世纪80年代在鼎盛时期，电影摄像机时，相机世界标志着另一个发展。这是数字静态照相机的发明。这位新人以其方便的特点为公众着迷：消除DPE步骤（开发，印刷和扩大）以及LCD监视器上的捕获图像的立即显示，供用户检查它们。释放后不到20年，它在生产和装运卷中超越了电影摄像头，在相机行业中引领铅。

利用半导体图像传感器(图像传感装置)和探测光线的光电二极管将捕获的图像转换成像素。例如，一个500万像素的数码相机使用500万个微型光电二极管创建一个完整的图像数据阵列。

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胶片相机和数码相机之间有什么区别？

最大的区别在于记录捕获图像的过程中。用于卤化银相机的薄膜一次起两个角色：捕获图像并记录图像。另一方面，数字照相机上的图像传感器通过首先捕获图像，然后在半导体存储器中记录图像来划分这些角色。这解释了如果您忘记推进胶片以及如何通过删除存储在其中的图像数据可以重复使用录制存储器，如何将两个或多个捕获的图像记录在一帧上。此外，在记录图像之前，胶片相机记录捕获的图像，而数码相机执行采样（曝光变化的恒定量化），这使得可以获取高度稳定和可再现的图像数据。

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CCD相机

数码相机的演进继续开发CCD（电荷耦合器件）图像传感器，其增加光电二极管的光敏性。CCD用于各种相机，如紧凑型显微镜摄像头，相机手机，紧凑型数码相机和大型DSLR摄像机。CCD提供了满足各种应用需求的功能，包括用于天空摄影和安全监测的应用需求，也用于自动对焦功能和暴露控制。此外，最近被引入市场的3D摄像机，通过装配带有两个镜头的CCD相机来识别物体的完全捕获逼真的图像。另一方面，使用经常用于夜视摄像机的CMOS图像传感器的使用正在增加。