![數碼相機中的圖像傳感器和信號處理 [Image Sensors and Signal Processing for Still Cameras]](https://pic.tinynews.org/11666525/551389a6Nee9934c9.jpg)
具體描述
編輯推薦
圖像傳感器作為圖像獲取重要的基本的器件，在信息世界占據著及其重要的地位，如果說計算機相當於人類的大腦，那麼圖像傳感器則相當於人類的眼睛，圖像傳感器已經滲透到人類生活的各個領域。
本書對數碼相機中的圖像獲取和信號處理技術形成瞭完整、係統的覆蓋。其內容較好地闡述瞭圖像信息流，使讀者可以全麵地掌握光學成像係統、圖像傳感器、信號處理模塊構成。全書並沒有特彆苛刻的數學要求，讀者隻需掌握基本數學工具即可。
推薦閱讀：《》
內容簡介
本書以大眾熟悉的數碼單反相機的發展曆史為齣發點，闡述瞭相機中的鏡頭、感光器件和圖像處理電路等硬件的結構及原理，詳細介紹瞭圖像處理算法以及相機成像質量評價的相關基礎知識，是一本不可多得的、相對全麵的圖像傳感技術領域著作。
本書既可供課堂教學使用，也可供自學使用，尤其適閤作為圖像傳感器和信號處理領域的專業技術人員的參考書。
作者簡介
Junichi Nakamura，在1979年和1981年於東京工業大學分彆獲得電子工程的學士學位和碩士學位，並在2000年於東京大學獲電子工程的博士學位。1981年加入瞭奧林巴斯光學株式會社，在光學圖像處理部門工作兩年後，他轉到瞭有源像素傳感器部門。從1993年9月到1996年10月，他作為傑齣訪問學者在加州理工學院的美國宇航局噴氣推進實驗室工作。2000年，他加入加州帕薩迪納的Photobit公司，領導瞭若乾客製傳感器的研發。從2001年11月開始，他在鎂光日本分公司（MicronJapan，Ltd）的日本成像設計中心工作，並且是一名Micron Fellow。Nakamura博士擔任1995年、1999年和2005年IEEE的Charge�睠oupled Devicesan dAdvanced Image Sensors專題討論會的技術程序主席，並且在2002年和2003年擔任IEDM的Detectors,Sensorsand Displays小組委員會的成員。他是IEEE的高級成員，也是Instituteof ImageIn for mationand Television Engineers of Japan的會員。
徐江濤，分彆於2001年、2004年和2007年在天津大學獲得微電子技術本科和微電子學與固體電子學碩士、博士學位，目前為天津大學副教授。主要研究領域為CMOS圖像傳感器和圖像信號處理芯片。承擔多項國傢科技重大專項、國傢自然科學基金等項目，成功研製名款CMOS圖像傳感器芯片。
內頁插圖
目錄
第1章 數碼相機概覽
1.1 什麼是數碼相機
1.2 數碼相機的曆史
1.2.1 早期概念
1.2.2 索尼Mavica
1.2.3 靜態視頻相機
1.2.4 靜態視頻係統為什麼會失敗
1.2.5 數碼相機的黎明
1.2.6 卡西歐QV-10
1.2.7 像素數量之戰
1.3 數碼相機的類型
1.3.1 傻瓜式相機
1.3.2 單反相機
1.3.3 數碼後背
1.3.4 玩具相機
1.3.5 可拍照手機
1.4 數碼相機的基本結構
1.4.1 數碼相機的典型框圖
1.4.2 光學係統
1.4.3 成像器件
1.4.4 模擬電路
1.4.5 數字電路
1.4.6 係統控製
1.5 數碼相機的應用
1.5.1 新聞攝影
1.5.2 印刷齣版
1.5.3 網絡應用
1.5.4 其他應用
第2章 數碼相機中的光學係統
2.1 光學係統基礎及光學性能評價標準
2.1.1 光學係統基礎
2.1.2 調製傳遞函數和分辨率
2.1.3 像差和點列圖
2.2 數碼相機中光學係統的特點
2.2.1 數碼相機成像光學係統的配置
2.2.2 景深和焦深
2.2.3 光學低通濾波器
2.2.4 衍射的影響
2.3 數碼相機成像光學係統設計的幾個重要方麵
2.3.1 設計過程舉例
2.3.2 玻璃材料的選擇
2.3.3 有效利用非球麵透鏡
2.3.4 鍍膜
2.3.5 抑製變焦鏡頭齣射光綫的角度波動
2.3.6 設計中對大批量生産過程的考慮
2.4 數碼相機成像鏡頭變焦類型及其應用
2.4.1 視頻變焦類型
2.4.2 多組移動變焦鏡頭
2.4.3 短變焦鏡頭
2.5 總結
參考文獻
第3章 圖像傳感器基礎知識
3.1 圖像傳感器的功能
3.1.1 光電轉換
3.1.2 電荷收集與積纍
3.1.3 成像陣列的掃描
3.1.4 電荷檢測
3.2 像素中的光電探測器
3.2.1 填充因子
3.2.2 彩色濾光陣列
3.2.3 微型透鏡陣列
3.2.4 SiO2/Si接觸麵的反射
3.2.5 電荷收集效率
3.2.6 滿阱容量
3.3 噪聲
3.3.1 圖像傳感器中的噪聲
3.3.2 固定模式噪聲
3.3.3 暫態噪聲
3.3.4 拖尾和高光溢齣
3.3.5 圖像拖影
3.4 光電轉換特性
3.4.1 量子效率和響應率
3.4.2 光電轉換特性機理
3.4.3 靈敏度和信噪比
3.4.4 如何提高信噪比
3.5 陣列的性能
3.5.1 調製傳遞函數
3.5.2 圖像傳感器的MTF
3.5.3 光學黑色像素和僞像素
3.6 光學格式和像素大小
3.6.1 光學格式
3.6.2 像素大小的考慮
3.7 CCD圖像傳感器與CMOS圖像傳感器的對比
參考文獻
第4章 CCD圖像傳感器
第5章 CMOS圖像傳感器
第6章 圖像傳感器的測評
第7章 色彩理論及其在數碼相機中的應用
第8章 圖像處理算法
第9章 圖像處理引擎
第10章 圖像質量評價
第11章 對未來數碼相機的一些設想
附錄A 標準光源下每勒剋斯的入射光子數
附錄B 成像係統的靈敏度和ISO感光度指標
前言/序言
譯者序
人類通過視覺係統獲取的信息占獲取信息總量的80%以上，如果說計算機相當於人類的大腦，那麼圖像傳感器則相當於人類的眼睛。圖像傳感器作為圖像信息獲取最重要和最基本的器件，在信息世界中占據著極其重要的地位。半導體圖像傳感器相比傳統的膠片成像具有可實時處理和顯示、數字輸齣、便於儲存和管理等諸多優勢，迅速成為圖像傳感器發展的主導力量。2009年，憑藉著在發明CCD（Charge�睠oupled Device，電荷耦閤器件）和影像傳感技術方麵所做齣的傑齣貢獻，美國科學傢Willard S.Boyle和George E.Smith榮獲瞭諾貝爾物理學奬。這是對40餘年來半導體圖像傳感器技術飛速發展的最大肯定。
圖像傳感器已經滲透到人類生活中的各個領域。首先，人眼敏感的光譜範圍相對局限，對於非可見光範圍內的光信息接收，需要藉助圖像傳感器完成； 其次，人眼所能分辨的物體的極限物理尺寸遠大於微觀尺度，故對於各種物理化學的微觀變化的研究須藉助圖像傳感器成像； 再次，對於人類暫時無法到達的空間的研究，也需要藉助圖像傳感器來進行； 最後，日常生活當中，圖像傳感器還能進行超高速監控，並且記錄影像。基於上述原因，圖像傳感器一經發明便在消費類電子、視頻監控、航空航天、工業、醫療、軍事等多個領域得到瞭廣泛應用，並且日益成為人類活動所依賴的重要工具。
根據光信號的感知和讀齣方式不同，圖像傳感器可以分為CCD和CMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor）兩類。CCD圖像傳感器由於采用瞭獨特的工藝技術，其具有弱光照條件下效果好、信噪比高、色彩還原能力強等優點，從而主導瞭圖像傳感器感光元件領域近30年。CMOS圖像傳感器（CMOS Image Sensor，CIS）是在進入20世紀90年代後，由於對低成本成像係統的消費需求激增而開始興起的另一類圖像傳感器。CIS采用半導體電路最常用的CMOS工藝，具有集成度高、功耗小、響應速度快等優勢。隨著CMOS工藝的不斷進步，CIS已經取代瞭CCD圖像傳感器的市場主流地位。2014年，CIS芯片齣貨量超過35億顆。
隨著圖像傳感器技術持續發展，相關著作不斷湧現，本書原著即為其中之一。本書以大眾所熟悉的數碼單反相機的發展曆史為齣發點，闡述瞭相機中的鏡頭、感光器件和圖像處理電路等硬件的結構及原理，詳細介紹瞭圖像處理算法以及相機成像質量評價的相關基礎知識，是一本不可多得的、相對全麵的圖像傳感技術領域專著。本書原作者及閤作者均是圖像傳感領域的資深從業者，相信他們的經驗將為國內相關領域的從業者提供很好的藉鑒。
本書譯者及課題組自2001年起開展CMOS圖像傳感器芯片研究，先後承擔瞭多項CMOS圖像傳感器和視覺信號處理芯片等領域的國傢科研項目，具有紮實的理論功底和豐富的實踐經驗，這為本書的翻譯工作打下瞭良好的基礎。
課題組的部分研究生參與瞭本書的翻譯、整理和校對工作，他們分彆是高誌遠、鄒佳偉、周益明、尹昭楊、閆石、張夢醒等，在此錶示衷心的感謝。
由於能力所限，翻譯中的不妥之處在所難免，懇請廣大讀者予以批評指正。
譯者
2015年1月於天津大學
前言
自從1995年第一颱消費級數碼相機問世以來，數碼相機（Digital Still Camera，DSC）的市場占有率迅速增加。第一颱DSC采用瞭僅有25萬像素的電荷耦閤器件（Charge�睠oupled Device，CCD）圖像傳感器。十年之後，數種800萬像素的消費級傻瓜相機問世，而專業數碼單反（Digital Single�睱ens Reflex，DSLR）相機已經達到1700萬像素。輸齣適閤電視顯示器的視頻相機設備，其圖像傳感器的垂直分辨率是標準化的。與之不同的是，DSC並沒有標準的輸齣或者分辨率，因此傳感器的像素數在持續增長。傳感器技術的不斷發展使得在尺寸越來越小的傳感器上容納越來越多的像素數成為可能。如今消費級相機的像素尺寸可以達到僅2.3μm×2.3μm。雖然像素尺寸如此急劇縮小，但是傳感器的靈敏度卻在改善，襯衣口袋大小的消費級DSC能在相當於ISO400膠片的曝光值下拍齣質量很好的照片。
光學係統和電路技術的發展也是可圈可點的。它們的發展使得DSC拍齣的照片質量能夠與通常的鹵化銀膠片相機相媲美。正是由於這些性能上的提升，2003年DSC的齣貨量超越瞭膠片相機。
《數碼相機中的圖像傳感器和信號處理》一書重點介紹數碼相機中的圖像獲取和信號處理技術。從圖像信息流的方麵而言，DSC由光學成像係統、圖像傳感器、信號處理模塊構成。其中信號處理模塊用於接收來自圖像傳感器的信號，並且將其轉變為數字信號，壓縮後存於DSC存儲器中。圖像獲取部分包括光學係統、傳感器和負責將光信號轉化成數字信號的信號處理塊的前端環節。信號處理模塊的其餘部分負責産生存儲於存儲器中的圖像數據。其餘諸如機械部件、數據壓縮、用戶界麵以及輸齣處理模塊（提供輸齣信號到電視顯示器、LCD、打印機等外接設備上）不在本書的討論範圍之內。
本書適閤從事DSC領域的電子工程學的研究生和工程師，同時也適閤作為圖像傳感器和信號處理領域的專業技術人員的興趣讀物。全書共分為11章。
（1） 第1章“數碼相機概覽”，介紹瞭DSC的曆史背景與發展現狀。讀者在此章中可以明白什麼是DSC，DSC的發展曆程，現代DSC的類型、結構與應用。
（2） 第2章“數碼相機中的光學係統”，寬泛地闡述瞭DSC中運用的光學成像係統。顯然，高質量的圖像需要高性能的光學成像係統，並且隨著像素尺寸的縮小和數量的增長，對於光學成像係統的要求也變得越來越高。
（3） 第3~6章迴顧瞭DSC應用的圖像傳感器技術。首先，第3章“圖像傳感器基礎知識”闡釋瞭CCD和CMOS圖像傳感器的功能和性能參數。其次，第4章“CCD圖像傳感器”詳細描述瞭成像設備中廣泛采用的CCD圖像傳感器。本章內容涵蓋廣泛，從基礎的CCD工作流程一直介紹到DSC中專用的CCD圖像傳感器的設計。再次，第5章“CMOS圖像傳感器”討論瞭相對較新的CMOS圖像傳感器技術，而作為其前身的MOS型圖像傳感器多年前就應用到市場中，甚至早於CCD圖像傳感器。最後，接著前3章對於圖像傳感器的討論，第6章“圖像傳感器的測評”給齣瞭用於評價DSC中圖像傳感器性能的方法。
（4） 第7章和第8章提供瞭實現圖像處理算法所需的基礎知識。第7章“色彩理論及其在數碼相機中的應用”所討論的話題，其內容過多而本書難以一一介紹，故本章的重點在於顔色理論如何影響DSC的實際運用。第8章“圖像處理算法”介紹瞭DSC中軟硬件所應用的算法。基礎的圖像處理算法和相機控製方法將以具體例子的形式介紹齣來。
（5） 第9章“圖像處理引擎”大體介紹瞭圖像處理硬件引擎的架構。DSC和數碼攝像機所要求的性能參數在此章中做瞭迴顧，接著介紹瞭信號處理引擎的架構。同時，模擬前端和數字後端設計的例子於此章中作瞭介紹。
（6） 第10章“圖像質量評價”，讀者在本章瞭解到前幾章中所描述的各部分是如何影響圖像質量的。此外，本章還給齣瞭圖像質量相關的標準。
（7） 第11章“對未來數碼相機的一些設想”中，CMOS圖像傳感器的先驅者Eric Fossum按照當前技術的發展速度預測討論瞭未來DSC圖像傳感器，並且探索瞭一種新的圖像傳感器的例子。關於未來數碼相機的設想在此章中也有提及。
我想盡可能嚮所有對本書付齣瞭寶貴的精力與時間的人們錶示由衷的感謝，他們中的大多數都活躍在工業領域。本書的順利完成與他們的貢獻是分不開的。同時，我也很感謝對手稿進行瞭認真校對的閤著者們： Dan Morrow,Scott Smith,Roger Panicacci,Marty Agan,Gennnady Agranov,John Sasinowski,Graham Kirsch,Haruhisa Ando,ToshinoriOtaka,Toshiki Suzuki,Shinichiro Matsuo和Hidetoshi Fukuda。同樣還由衷地感謝鎂光科技有限公司（Micron Technology,Inc.）宣傳企劃組的Jim Lane,Deena Orton,Erin Willis,Cheryl Holman,Nicole Fredrichs,Nancy Fowler,Valerie Robertson和John Waddell等人對手稿、附錄、目錄錶的校對，為第3章和第5章配圖，以及為齣版所準備的圖錶。
Junichi Nakamura,Ph.D.
Japan Imaging Design Center
Micron Japan,LTD
用戶評價
這本書的齣版，對於所有對數碼相機成像技術有深入探究願望的讀者來說，無疑是一份寶貴的財富。我尤其欣賞書中對於基礎理論的嚴謹性。從光電轉換的基本原理開始，它一步步地構建起對圖像傳感器復雜的內部結構的認知。我花瞭相當長的時間來理解CCD和CMOS這兩種主流傳感器技術之間的差異，書中不僅詳細描述瞭它們各自的工作流程，還通過對比分析，清晰地闡述瞭它們在讀取速度、功耗、以及成像質量上的權衡。這讓我不再僅僅停留在“CMOS速度快”這樣模糊的認知上，而是能夠理解其背後的技術原因。在信號處理的部分，本書對拜耳濾波器（Bayer filter）的講解尤為細緻，解釋瞭為何傳感器每個像素隻能捕捉紅、綠、藍三原色中的一種，以及後續的去馬賽剋算法是如何通過復雜的插值來重建全彩色圖像的。這讓我對數碼照片的色彩還原有瞭更深的理解，也認識到早期相機在色彩錶現上的局限性。書中對“動態範圍”（Dynamic Range）的討論，也讓我印象深刻。它不僅解釋瞭動態範圍的物理意義，還探討瞭如何通過傳感器設計和信號處理技術來擴展數碼相機的動態範圍，例如數模轉換（ADC）的分辨率、多重曝光技術等。對於我這樣熱愛拍攝風光和人像的攝影師來說，理解這些能夠直接影響畫麵細節和層次的技術，非常有價值。我能夠感覺到作者在編寫過程中，投入瞭大量的時間和精力去搜集、整理和分析最新的技術信息，使得這本書具有很高的時效性和前瞻性。
評分這本書給我的印象是，它是一本為真正對數碼相機成像技術有深度追求的讀者量身打造的。我之前一直對傳感器中的“像素”（Pixel）結構感到好奇，特彆是它的尺寸、填充因子以及光電二極管的設計如何影響成像質量。這本書從最基礎的光電轉換原理講起，詳細介紹瞭CMOS和CCD傳感器的不同架構，以及它們在性能上的優劣。我尤其關注書中關於“電子噪聲”（Electronic Noise）的章節，它不僅分類清晰地介紹瞭各種噪聲的來源，還深入分析瞭不同降噪算法的原理和應用。這讓我意識到，所謂的“純淨”畫麵，是無數技術細節和算法優化的結果。在信號處理部分，我對“色彩還原”（Color Reproduction）的講解印象深刻。書中詳細介紹瞭色彩濾波器陣列（Color Filter Array, CFA）的工作原理，以及去馬賽剋算法（Demosaicing Algorithms）如何通過插值來重建全彩色圖像。這讓我對數碼照片色彩的準確性有瞭更深的理解，也認識到不同算法對色彩錶現的影響。我之前一直對“動態範圍”（Dynamic Range）的概念比較模糊，這本書詳細解釋瞭它在傳感器和信號處理環節中的重要性，並介紹瞭如何通過傳感器設計和後期處理技術來擴展動態範圍，例如HDR技術。這本書的內容非常詳實，不僅適閤技術愛好者，對攝影師來說也是一本寶貴的參考書，能夠幫助我們更好地理解相機成像的內在機製，從而在拍攝和後期處理中做齣更明智的決策。
評分這本書給我的感覺就像一位經驗豐富的老師，耐心地引領我一步步探索數碼相機成像的奧秘。我非常喜歡書中對“曝光”（Exposure）和“動態範圍”（Dynamic Range）的深入剖析。它不僅僅是停留在“保證主體曝光正常”這樣一個層麵，而是深入探討瞭傳感器如何捕捉不同光照強度的信息，以及信號處理如何在寬容度範圍內進行優化。我尤其關注書中關於“光電轉換效率”和“ADC（模數轉換器）”的章節，它們直接關係到傳感器能夠記錄多少細節，以及最終圖像的色彩和亮度精度。我瞭解到，不僅僅是傳感器本身，後續的信號處理流程，比如伽馬校正（Gamma Correction）和色調映射（Tone Mapping），同樣在決定最終成像的動態範圍方麵起著至關重要的作用。書中對“摩爾紋”（Moiré Pattern）和“鋸齒”（Aliasing）等成像瑕疵的成因分析，也讓我茅塞頓開。我之前一直對照片中偶爾齣現的彩色條紋和不平滑的邊緣感到睏惑，這本書清晰地解釋瞭這些現象的來源，並且介紹瞭通過抗鋸齒濾波器（Anti-aliasing Filter）和更先進的信號處理算法來解決這些問題。我非常欣賞書中對不同傳感器架構（如堆疊式傳感器）的介紹，它們是如何通過創新設計來突破傳統傳感器的性能瓶頸。這本書不僅僅是技術手冊，更像是一本引導讀者思考的教材，它激發瞭我對相機設計的興趣，讓我開始思考未來相機可能的發展方嚮。
評分這本書給我的感覺是，它不僅僅是一本介紹數碼相機圖像傳感器和信號處理的書，更像是一本關於“光影的科學”的入門指南。我一直對光綫如何被轉化為數字信息感到好奇，這本書從最基礎的光電效應講起，逐步深入到傳感器內部的像素結構和電路設計。我尤其喜歡書中對“量子效率”（Quantum Efficiency）和“量子噪聲”（Quantum Noise）的講解，這些概念直接決定瞭傳感器捕捉光綫的能力以及成像的純淨度。它讓我明白，為什麼有些傳感器在高光環境下錶現更好，有些則在高ISO下更容易齣現噪點。在信號處理部分，我對“去馬賽剋”（Demosaicing）算法的講解印象尤為深刻。書中不僅介紹瞭各種插值算法的原理，還分析瞭它們在色彩還原和細節錶現上的差異。這讓我意識到，我們看到的色彩並非直接來自傳感器，而是經過瞭復雜的數學計算和算法處理。我之前一直對“摩爾紋”（Moiré Pattern）和“鋸齒”（Aliasing）等成像僞影感到睏惑，這本書詳細解釋瞭它們的成因，並介紹瞭通過抗鋸齒濾波器和更先進的信號處理技術來解決這些問題。我非常欣賞書中對“動態範圍”（Dynamic Range）的深入探討，它不僅解釋瞭動態範圍的物理意義，還介紹瞭如何通過傳感器設計和信號處理技術來擴展數碼相機的動態範圍，例如多重曝光和色調映射等技術。這本書讓我對數碼相機成像的整個流程有瞭更全麵的認識，也讓我對背後的技術細節有瞭更深入的理解，是一本非常有價值的參考書。
評分我最近剛拿到這本書，迫不及待地翻閱瞭一下。雖然我不是技術專傢，但對數碼攝影的原理一直很感興趣。這本書給我的第一印象是內容非常紮實，它不像很多科普讀物那樣淺嘗輒止，而是真正地深入到技術層麵。比如，關於CMOS傳感器的章節，詳細講解瞭光電二極管、像素結構、讀齣電路等，讓我對像素是如何“看到”光綫有瞭更清晰的認識。我特彆留意瞭書中關於“量子效率”和“滿阱容量”的解釋，這些參數對我理解傳感器在高光和暗光下的錶現至關重要。此外，信號處理的部分也讓我大開眼界。書中對“去馬賽剋”（Demosaicing）算法的介紹，不僅僅是簡單地說一下，而是詳細講解瞭不同插值方法的原理和優缺點，甚至提到瞭插值過程中可能齣現的僞色彩問題。這讓我意識到，我們看到的色彩並非直接來自傳感器，而是經過瞭一係列的復雜計算。我也很關注書中關於“降噪”（Noise Reduction）的章節，它不僅分析瞭不同類型的噪點（如亮度噪點和色度噪點），還介紹瞭各種降噪技術，如空間域降噪和頻率域降噪，並且探討瞭在保留細節和消除噪點之間如何權衡。這對於理解為什麼有些相機在高ISO下照片依然乾淨，有些則噪點明顯，有瞭很好的解釋。這本書的語言雖然比較專業，但配以大量的圖錶和示意圖，使得理解起來並不算睏難。它真正做到瞭將抽象的技術概念具象化，讓我感覺自己正在一點點地揭開數碼相機成像的神秘麵紗。
評分這本書給我最大的驚喜在於它對於“傳感器噪聲”（Sensor Noise）的全麵而細緻的講解。我一直以來都對數碼照片中的噪點問題感到頭疼，高ISO下的噪點尤其影響畫麵質量。這本書從噪聲的物理成因齣發，詳細分析瞭熱噪聲、讀齣噪聲、散粒噪聲等各種噪聲的來源，並且深入探討瞭不同類型的噪聲在傳感器和信號處理流程中的錶現。我尤其欣賞書中對“降噪算法”（Noise Reduction Algorithms）的介紹，它不僅列舉瞭各種算法的名稱，還深入剖析瞭它們的原理，例如空間域濾波、頻率域濾波、以及基於深度學習的降噪技術。書中還探討瞭在進行降噪處理時，如何在減少噪聲和保留圖像細節之間取得平衡，這是一個非常實際且重要的問題。我瞭解到，過度的降噪可能會導緻圖像細節的丟失，甚至齣現“塗抹感”，而適度的降噪則能顯著提升圖像的觀感。此外，書中關於“色彩精度”（Color Accuracy）和“白平衡”（White Balance）的章節也讓我受益匪淺。我一直以來都對如何在不同光源下獲得準確的色彩感到睏擾，這本書詳細解釋瞭色彩濾波器陣列（Color Filter Array, CFA）的工作原理，以及白平衡校正算法是如何通過調整三原色信號的比例來還原真實的色彩。這讓我對數碼相機在色彩還原上的技術復雜性有瞭更深刻的認識。這本書的內容非常充實，不僅適閤技術愛好者，也對攝影師有很大的啓發作用，能夠幫助我們更好地理解相機成像的內在機製。
評分這本書給我的印象是，它是一本非常紮實的技術參考書，適閤對數碼相機成像原理有深度需求的讀者。我一直對傳感器中的“像素”（Pixel）結構感到好奇，特彆是它的尺寸、填充因子以及光電二極管的設計如何影響成像質量。這本書從最基礎的光電轉換原理講起，詳細介紹瞭CMOS和CCD傳感器的不同架構，以及它們在性能上的優劣。我尤其關注書中關於“電子噪聲”（Electronic Noise）的章節，它不僅分類清晰地介紹瞭各種噪聲的來源，還深入分析瞭不同降噪算法的原理和應用。這讓我意識到，所謂的“純淨”畫麵，是無數技術細節和算法優化的結果。在信號處理部分，我對“色彩還原”（Color Reproduction）的講解印象深刻。書中詳細介紹瞭色彩濾波器陣列（Color Filter Array, CFA）的工作原理，以及去馬賽剋算法（Demosaicing Algorithms）如何通過插值來重建全彩色圖像。這讓我對數碼照片色彩的準確性有瞭更深的理解，也認識到不同算法對色彩錶現的影響。我之前一直對“動態範圍”（Dynamic Range）的概念比較模糊，這本書詳細解釋瞭它在傳感器和信號處理環節中的重要性，並介紹瞭如何通過傳感器設計和信號處理技術來擴展動態範圍，例如HDR技術。這本書的內容非常詳實，不僅適閤技術愛好者，對攝影師來說也是一本寶貴的參考書，能夠幫助我們更好地理解相機成像的內在機製，從而在拍攝和後期處理中做齣更明智的決策。
評分這本書給我的感覺是，它是一本技術含量極高，但又盡可能通俗易懂的著作。我一直對數碼相機的工作原理感到好奇，特彆是圖像傳感器如何捕捉光綫，以及信號處理如何將這些原始數據轉化為我們看到的精美照片。這本書從基礎的光電轉換原理講起，詳細介紹瞭CMOS和CCD傳感器的結構和工作方式，讓我對像素的構成、光電二極管的設計以及電荷的讀取過程有瞭更清晰的認識。我尤其關注書中關於“量子效率”（Quantum Efficiency）和“滿阱容量”（Full Well Capacity）的講解，這些參數直接影響著傳感器的靈敏度和動態範圍。在信號處理部分，我對“去馬賽剋”（Demosaicing）算法的詳細介紹印象深刻。書中不僅列舉瞭各種插值算法的原理，還分析瞭它們在色彩還原和細節保留上的優劣。這讓我意識到，我們看到的色彩並非直接來自傳感器，而是經過瞭一係列的復雜計算。我之前一直對“信噪比”（Signal-to-Noise Ratio, SNR）的概念比較模糊，這本書詳細解釋瞭它在成像質量中的重要性，以及如何通過傳感器設計和信號處理技術來提高信噪比。此外，書中對“降噪”（Noise Reduction）技術的深入探討，讓我理解瞭如何平衡降噪和細節保留之間的關係。這本書的內容非常全麵，對於想要深入瞭解數碼相機成像技術的讀者來說，是一本不可多得的參考書。
評分這本書我之前就有耳聞，身邊的一些攝影愛好者和專業人士都推薦過，說是在圖像傳感器技術和後期信號處理方麵有非常深入的講解。我一直對數碼相機成像的底層原理感到好奇，尤其是傳感器如何捕捉光綫，以及後續的信號處理過程是如何將原始數據轉化為我們看到的精美照片的。市麵上關於攝影的書籍很多，大多側重於拍攝技巧、後期調色或者器材評測，真正能深入到成像核心技術原理的卻不多。我一直希望找到一本既有深度又不失趣味性的讀物，能夠解答我關於像素、信噪比、色彩科學、降噪算法等等疑問。這本書的英文原名 [Image Sensors and Signal Processing for Still Cameras] 聽起來就非常學術和專業，我猜想它應該能滿足我深入探索的需求。我尤其期待書中能夠詳細介紹不同類型傳感器（如CCD和CMOS）的工作原理、各自的優缺點，以及它們在不同場景下的錶現。另外，信號處理部分也很吸引我，比如Demosaicing（去馬賽剋）算法如何還原色彩，降噪算法如何平衡細節和純淨度，以及高動態範圍（HDR）成像背後的技術等等。我希望這本書能用相對易懂的語言，將這些復雜的技術概念講解清楚，並且能夠結閤實際案例或者圖示，讓我能夠更好地理解。當然，如果書中還能涉及一些未來傳感器技術的發展趨勢，那就更完美瞭，比如多層堆疊傳感器、全局快門技術等等，這些都是我非常感興趣的話題。總之，我滿懷期待地認為這本書將是我攝影知識體係中一個重要的補充，能夠幫助我更深入地理解數碼攝影的本質，從而在我的創作中獲得更大的提升。
評分我一直認為，要真正拍齣好照片，光靠技巧是不夠的，還需要對成像的底層原理有深刻的理解。這本書正好填補瞭我在這方麵的知識空白。我對書中關於“靈敏度”（Sensitivity）和“信噪比”（Signal-to-Noise Ratio, SNR）的講解尤為關注。它不僅解釋瞭ISO感光度的概念是如何産生的，還深入剖析瞭影響傳感器靈敏度的各種因素，比如像素大小、量子效率、以及放大電路的設計。更重要的是，書中詳細闡述瞭信噪比對於圖像質量的重要性，以及在不同光照條件下，傳感器和信號處理算法如何共同努力來提高信噪比。我非常欣賞書中對“電子噪聲”（Electronic Noise）的分類和分析，包括暗電流噪聲、讀齣噪聲、以及熱噪聲等，並且探討瞭不同的降噪技術如何針對這些不同類型的噪聲進行抑製。這讓我明白，所謂的“純淨”畫麵，是無數個技術細節共同作用的結果。此外，本書對“色彩科學”（Color Science）的探討也讓我受益匪淺。它不僅僅局限於RGB色彩模型，還深入講解瞭色彩空間、白平衡的校正原理，以及如何通過信號處理來精確地還原被攝物體的真實色彩。我尤其期待能夠通過這本書，瞭解色彩濾波器陣列（CFA）的設計以及色彩插值算法的進步，是如何一步步提升數碼相機在色彩還原上的準確性的。這本書是一本既有理論深度，又與實際應用緊密結閤的優秀讀物，它能夠幫助讀者從根本上理解數碼相機的工作原理，從而在拍攝和後期處理中做齣更明智的決策。
評分老劉，不能光顧著泡妞，還需要搞好質量。
評分日本人的書還不錯
評分挺快的但圖書的包裝一點也不走心，經常破損！
評分講的是有關數碼專業方麵的知識，會涉及一些專有名詞
評分書不錯，就是最近忙沒時間看。
評分haohaohaohaohaohaohao
評分好
評分書的質量還行！
評分不錯
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