相机组成、镜头焦距、视场角、清晰度的概念（一）

一、相机组成
相机是由感光元器件（cmos或ccd）和镜头组成，光线经过镜头，折射到感光元器件上，由光转换成电信号，经过处理器芯片采集电信号，转换成数字信号，经过数字处理，存储到存储芯片，保留为文件，或直接把数字信号传输到显示器，显示器最终把数字信号，转换成电信号，液晶显示器把电又转换成了光信号，使人眼观看到图像，图像质量清晰度取决于感光元件处理光信号的精度，和液晶显示器转换精度。

1、相机模组
模组由镜头和感光器件组成图

2、光电转换图
光子经感光器件，转换成电子。

3、采集电信号，图片
处理器，根据设置（如、图片大小，频率）采集电信号，电压信号，也就是模拟信号，最终输出图片数据，

4、模拟信号到数字信号
有些处理器内部还会将电信号转换为数字信号，经过处理（白平衡，对比度），再输出到后端。


5、物理图像到人眼的过程
周围存在的、人眼可以感观的画面，经过相机采集，到处理，到显示器，到人眼的过程。

二、视场角
镜头中心点到成像平面对角线两端所形成的夹角就是镜头视角，对于相同的成像面积，镜头焦距越短，其视角就越大。对于镜头来说，视角主要是指它可以实现的视角范围，当焦距变短时视角就变大了，可以拍出更宽的范围，但这样会影响较远拍摄对象的清晰度。当焦距变长时，视角就变小了，可以使较远的物体变得清晰，但是能够拍摄的宽度范围就变窄了。

三、焦距
定义：透镜中心到光聚集之焦点的距离。
焦距决定视场角，也就是能看到的范围。（长焦镜头)焦距越长，视场角越小；（广角镜头）焦距越短，视场角越大，对于人眼，双眼的焦距将近35mm，能看到64°的视场；当用单眼的时候，焦距增加至50mm，只能看到46°的视场。


1、计算焦距
以50mm镜头，全画幅机身为例。镜头焦距 F ＝ 50mm镜头视角宽度 A全画幅相机感光器对角线长度约为43mm。视角宽度A可以等效于底边为43mm高为50mm的等腰三角形的顶角的大小。tan(A/2 )＝43/2 ÷ 50＝0.43ctan0.43＝A/2A＝2xctan0.43≈46.5°
其他焦段可以用以下公式(焦距为F)
A＝2xctan(21.5/F) 对角线宽度

或、
tanA = 0.5widthdy/f = 0.5width/(f/dy)= 0.5width/fy = x
FOV = 2*arctan(x)

四、镜头与感光器件与清晰度

不同的相机，可以搭配不同的镜头，和感光元器件，那么采集得到的图像质量，大小，清晰度，就有所差异，由下表和上面图片可知，
物理焦距越大，镜头和感光元器件越小，成像大小就越小，拍摄同等清晰度的的图片，成像距离越远。