数码相机的结构

数码相机主要包括光圈、镜头和成像传感器三个部分。

光圈控制进光量，光圈愈大，进光量愈多。

镜头是相机中最重要的部件，决定了成像质量。

成像传感器实现光电转换，记录每一个像素值。当前数码相机常使用的成像传感器主要有CCD和CMOS两类。

成像传感器

CCD（Charge Coupled Device）为电荷耦合器件，问世较早，具有制作水平高，生产规模大，成像质量高，技术成熟等优点。

CMOS（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor Transistor）是互补金属氧化物半导体器件，其光电转化功能与CCD相似，区别在于光电转化后信息传送方式不同。CMOS具有信息读写简单、输出信息速率快、耗电省、体积小、质量轻、集成度高、价格低等特点。

在数码相机系统中，光线通过光学镜头投射到行列点阵结构的成像传感器上。

成像传感器本身是一个单色电子元件，只能感受光强度，因此还需要在传感芯片前装置有彩色滤波阵列（CFA），使每个像素只能获得物理三基色（红、绿、蓝）其中一种分量。

彩色滤波阵列及彩色差值算法

Bayer模式彩色滤波阵列

Bayer模式的彩色滤波阵列是一种广泛使用的排列方式，它通过彩色插值方法将图像转换为全彩色图像。

它交替使用一组红色和绿色滤镜以及一组绿色和蓝色滤镜，其中绿色像素占总像素的1/2，红色和蓝色则各占1/4。这是由于人眼对绿色更为敏感，能分辨更多细节，同时绿色也占据了可见光谱中最重要和最宽的位置。

现有文献中已经描述了大量有价值的彩色插值算法，包括简单地线性插值到相对成熟的自适应插值。