1、攝影藝術(shù)與技術(shù),萊陽(yáng)農(nóng)學(xué)院傳播學(xué)院 影視技術(shù)教研室 郭建良,第三章 數(shù)碼相機(jī),數(shù)碼相機(jī)是一種新興的影像記錄設(shè)備，具有傳統(tǒng)相機(jī)所不具備的許多新穎功能。 本章簡(jiǎn)要介紹數(shù)碼相機(jī)各部分的工作原理及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，重點(diǎn)討論數(shù)碼相機(jī)與傳統(tǒng)相機(jī)不同的技術(shù)參數(shù)和功能。,數(shù)碼相機(jī)的總體由硬件和軟件兩部分組成，它的框架結(jié)構(gòu)與普通相機(jī)類(lèi)似。 1. 與普通相機(jī)基本相同的組成 變焦、取景、測(cè)光、調(diào)焦、快門(mén)機(jī)構(gòu)，閃光燈等； 2. 與普通相機(jī)不同的組成 CCD（或CMOS）、CPU板、LCD、操作面板、存儲(chǔ)卡、電源等。,以全自動(dòng)模式為例： 1. 取景后半壓快門(mén)，自動(dòng)測(cè)光及對(duì)焦；全壓快門(mén)后， 快門(mén)打開(kāi)，景物光學(xué)影像投射到CCD上使

2、之曝光； 2. 在CCD內(nèi)部光信號(hào)轉(zhuǎn)為電信號(hào)； 3. 快門(mén)關(guān)閉，曝光結(jié)束； 4. 通過(guò)電荷掃描將CCD上的電信號(hào)取出； 5. 電信號(hào)被數(shù)字化并輸入內(nèi)存卡； 6. 數(shù)字圖像被顯示在LCD（或電腦屏幕）上，待處理。,輸出接口,1.CCD 板 CCD意為電荷耦合器 (Charge Coupled Device )，它是由上百萬(wàn)個(gè)按矩陣排列的感光二極管組成的硅晶片。它們對(duì)光線的敏感波長(zhǎng)范圍一般為3601100nm。 CCD 板上的每個(gè)感光二極管都能將照射到它表面的光強(qiáng)轉(zhuǎn)換為電荷，電荷量由受到的光照強(qiáng)度決定。這樣，鏡頭結(jié)成的景物光學(xué)影像便轉(zhuǎn)換成為CCD 板上的一幅離散的電荷分布。,CCD放大圖,曝光后，

3、CCD將各個(gè)單元的電信息傳送到模/數(shù)轉(zhuǎn)換器上，將模擬電信號(hào)處理為數(shù)字信號(hào)，并以一定格式壓縮后存入緩存RAM中。 2. CMOS 即互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體，與CCD功能一樣的可用來(lái)感受光線變化的半導(dǎo)體。其主要優(yōu)點(diǎn)是比CCD省電，但光學(xué)敏感性差。,存儲(chǔ)設(shè)備是數(shù)字影像的記憶體。目前常用的有： 1. PC（PCMCIA）卡 用于專(zhuān)業(yè)數(shù)碼相機(jī)，存儲(chǔ)范圍約2兆至200兆。適于較高的分辨率和尺寸較大的圖像文件存儲(chǔ)。 2. 閃存卡（Smart Media） 這是數(shù)碼相機(jī)使用的最小的存儲(chǔ)卡，重量輕，存儲(chǔ)容量為2至256MB等，將其插入軟盤(pán)適配器后，可直接插入3.5in的軟驅(qū)中,運(yùn)用最為廣泛。,PC卡(PCMCIA

4、)的長(zhǎng)和寬都是85.654mm，但它們厚度不同。 一類(lèi)卡厚3.3mm，通常是存儲(chǔ)卡。 二類(lèi)卡厚5mm，通常是I/O設(shè)備。 三類(lèi)卡厚度10.5mm，此類(lèi)卡傾向于作為存儲(chǔ)設(shè)備和無(wú)線裝置。 數(shù)碼相機(jī)通常使用二類(lèi)卡或三類(lèi)卡。存儲(chǔ)范圍2兆至200兆。,閃存卡（Smart Media）,3. CF（ Compact Flash ）卡 這是目前流行的數(shù)碼相機(jī)存儲(chǔ)設(shè)備。有I型和II型兩種插槽，其中 II 型設(shè)置了控制電路，它的外部連接到PCMCIA 插槽上作為PC機(jī)的可移動(dòng)驅(qū)動(dòng)器使用，大多數(shù)新一代的數(shù)碼相機(jī)都可以使用II型CF。 4. Memory Stick （記憶棒） 這是SONY公司獨(dú)有的存儲(chǔ)設(shè)備，使用

5、閃存作為存儲(chǔ)介質(zhì)，僅半塊口香糖大小，存儲(chǔ)容量大（128MB），不足之處是不能與其他品牌數(shù)碼相機(jī)相兼容。,Memory Stick （記憶棒）,它是數(shù)碼相機(jī)的心臟和大腦，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)相機(jī)動(dòng)作的運(yùn)算和控制。操作面板是調(diào)節(jié)相機(jī)參數(shù)、控制相機(jī)動(dòng)作的窗口，以了解相機(jī)狀態(tài)和進(jìn)行有關(guān)調(diào)節(jié)或控制。,LCD 是取景器和顯示器，取景方便直觀，沒(méi)有視差，但耗電量約占整部相機(jī) 1/2；作顯示器用來(lái)觀察已攝畫(huà)面，但顯示畫(huà)面的色彩和對(duì)比度與電腦中的實(shí)際影像有較大差別。,數(shù)碼相機(jī)與普通相機(jī)的重大差異之一就是它的軟件處理功能。 數(shù)碼相機(jī)的CPU不但用于圖像數(shù)據(jù)的色彩轉(zhuǎn)換、文件格式的設(shè)定和拍攝后圖像的處理，還同時(shí)對(duì)影像的曝光進(jìn)行

6、控制。 也就是說(shuō)，在由硬件完成最低限度的處理以后，還需要通過(guò)軟件來(lái)強(qiáng)化影像，以適應(yīng)轉(zhuǎn)換。 機(jī)內(nèi)操作系統(tǒng)采用多任務(wù)操作系統(tǒng)。,測(cè)光原理和測(cè)光方式與傳統(tǒng)相機(jī)大體相同，但CCD的曝光寬容度較普通膠片的寬容度小，感光度的變化也需要由軟件來(lái)控制。 因此，在確定曝光量時(shí)，調(diào)焦、景深、光圈、快門(mén)、增益控制、閃光燈發(fā)光量、曝光補(bǔ)償?shù)榷夹枰谂臄z前一瞬間完成。,色轉(zhuǎn)換主要實(shí)現(xiàn)兩個(gè)功能，一是改變色度坐標(biāo)，二是進(jìn)行白平衡調(diào)整。 由于CCD的圖像存儲(chǔ)模式與輸出不一致，需要色 度坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，如將RGB格式轉(zhuǎn)換為CMYK圖像。 白平衡調(diào)整在傳統(tǒng)相機(jī)中是沒(méi)有的，使用CCD作 感光元件時(shí)，與攝像機(jī)一樣，可以人為或自動(dòng)地控制 各

7、種色光的比例，使在各種光照條件下拍攝的照片色 彩貼近人眼的視覺(jué)。,數(shù)碼相機(jī)一般有幾種畫(huà)幅供使用者選擇，不同的畫(huà)幅變化主要是通過(guò)軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)要求高質(zhì)量照片時(shí)，可選擇高分辨率的畫(huà)幅，而拍攝網(wǎng)上傳輸?shù)膱D像，則可以選擇低分辨率的畫(huà)幅。 一些數(shù)碼相機(jī)可以通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)多種格式輸出的 選擇，如 BMP、JPG、TIF 中的一種、兩種或三種，而JPG 和TIF 又可以選擇不同的壓縮比例。,拍攝者可以直接通過(guò)LCD液晶顯示屏觀察拍攝的結(jié) 果，可以放大圖像，可以隨時(shí)刪除及防止誤刪。,拍攝后，存儲(chǔ)卡內(nèi)的圖像常用與相機(jī)配套的軟件，并通過(guò)讀卡器、COM端口、USB等接口，輸出到計(jì)算機(jī)或轉(zhuǎn)移到其它存儲(chǔ)介質(zhì)中。這些軟件

8、同時(shí)還可以對(duì)相機(jī)進(jìn)行控制，包括內(nèi)部設(shè)置和拍攝。,也稱(chēng)為像素水平。它決定了數(shù)碼影像最終打印或在監(jiān)示器上顯示畫(huà)面的大小。 分辨率與下列因素有關(guān)： 1、CCD或CMOS芯片上的像素?cái)?shù)目 像素?cái)?shù)越多，分辨率越高，影像的層次細(xì)節(jié)越好。 2、CCD 的面積和像素自身的大小 CCD的面積越大，容納的像素點(diǎn)越多；像素自身的尺寸越小，單位面積上的像素?cái)?shù)目越多，則畫(huà)面的分辨率越高。,3、CCD上的實(shí)際像素 像素?cái)?shù)目多也不一定分辨率就高，還要看它是實(shí)際像素?cái)?shù)，還是插值像素?cái)?shù)。,12801024dpi,20481520dpi,CCD 數(shù)碼相機(jī)的分辨率是用來(lái)衡量數(shù)碼相機(jī)拍攝記錄景物細(xì)節(jié)能力的大小的，它的高低決定了所拍攝

9、影像的清晰度高低，以及在計(jì)算機(jī)顯示器上所能顯示畫(huà)面的大小。 數(shù)碼相機(jī)拍攝圖像的像素?cái)?shù)取決于相機(jī)內(nèi) CCD 芯片上光敏元件的數(shù)量，數(shù)量越多則可產(chǎn)生的圖象分辨率越高，所拍圖像的質(zhì)量也就越高，當(dāng)然，相機(jī)的價(jià)格也會(huì)大致成正比地增加。,數(shù)碼相機(jī)的影像存儲(chǔ)形式有內(nèi)置固定式和可移動(dòng)式兩種。前者使用比較方便，速度較快，但容量小，存滿后需取出更換，影響連續(xù)拍攝。 影像存儲(chǔ)方式分壓縮和非壓縮兩種。,它用來(lái)表示數(shù)碼相機(jī)的色彩能力。色彩位數(shù)越多，意味著可捕捉的色彩細(xì)節(jié)越好。普通數(shù)碼相機(jī)有24位的色彩深度已經(jīng)足夠，而對(duì)于廣告攝影、印刷用的圖片等，則需要30位或36位的色彩深度。,白平衡調(diào)整操作與錄像類(lèi)似。有三種方式：手

10、動(dòng)選擇調(diào)整、自動(dòng)調(diào)整和下載給計(jì)算機(jī)利用驅(qū)動(dòng)軟件調(diào)整。調(diào)整時(shí)可直接從顯示器上觀察到調(diào)整效果。,彩色液晶顯示器可直接觀察取景和拍攝效果，還可以在顯示控制相機(jī)所有功能，設(shè)置各種參數(shù)，包括錄音、影像標(biāo)示等。但液晶顯示器作取景器使用時(shí)耗電量很大，在室外用電池拍攝時(shí)應(yīng)注意節(jié)省電力。,數(shù)碼相機(jī)可以在拍攝時(shí)進(jìn)行同時(shí)記錄聲音信號(hào)。,這是數(shù)碼相機(jī)的 CCD感光程度折合成膠片的感光度，其范圍一般較大，并且在該范圍內(nèi)可以調(diào)整，如ISO200800，ISO1001600等。,數(shù)碼相機(jī)結(jié)構(gòu)各異，如何拍攝運(yùn)動(dòng)體和是否使用閃光燈，應(yīng)詳細(xì)閱讀說(shuō)明書(shū)。,數(shù)碼相機(jī)的耗電量極高，CCD、液晶顯示器和變焦鏡頭等均為用電大戶。因此，最好

11、使用高性能可充電鋰電池。 拍攝中要多帶高質(zhì)量的備用電池，盡量不要使用液晶顯示器取景。,（一）普通數(shù)碼相機(jī) 價(jià)格低廉，適合拍攝聚會(huì)、旅游，可以打印照片、在顯示器上觀看，也可以在因特網(wǎng)站上使用。 （二）高檔數(shù)碼相機(jī) 價(jià)格較貴，著名品牌有Canon、Nikon等，可以更換鏡頭，可使用連閃閃光燈及多用途的附件。 （三）專(zhuān)業(yè)數(shù)碼相機(jī) 價(jià)格更貴，其CCD芯片分辨率可達(dá)幾千萬(wàn)像素。供專(zhuān)業(yè)人員在專(zhuān)用圖形工作站上使用。,目前普及型數(shù)碼相機(jī)的像素已達(dá)400多萬(wàn)，輸出圖像不低于1024X768。 相同像素下要選擇面積大的CCD，普及型數(shù)碼相機(jī)應(yīng)為1/3英寸，以獲得高密度、高清晰度的成像。,直徑大的鏡頭成像邊緣清晰度

12、好。普及型多用35mm，3倍變焦鏡頭，其相當(dāng)焦距約100mm，比較實(shí)用。,手控曝光、調(diào)焦很有必要，高檔普及型具備一些專(zhuān)業(yè)功能，如定點(diǎn)測(cè)光、曝光補(bǔ)償、調(diào)焦鎖定、感光度的調(diào)整、拍攝延遲等。對(duì)半專(zhuān)業(yè)相機(jī)，最好有白平衡手動(dòng)控制，利于拍攝出特殊的效果。,十倍光學(xué)變焦,1. 普通光學(xué)取景 這是最常見(jiàn)的取景方式，缺點(diǎn)是取景誤差大，取景器內(nèi)景像約占拍攝景象的85%。 2. LCD取景 目前數(shù)碼相機(jī)必備，優(yōu)點(diǎn)是改進(jìn)了普通光學(xué)取景器，缺點(diǎn)是耗電大，取景時(shí)穩(wěn)定性差，顯示畫(huà)面色彩、對(duì)比度與實(shí)際所見(jiàn)誤差較大。 3. TTL單反取景器 這是專(zhuān)業(yè)相機(jī)上的取景器，通過(guò)鏡頭無(wú)誤差光學(xué)取景，取景范圍可達(dá)實(shí)拍畫(huà)面的95%。,取景方

13、法與傳統(tǒng)相機(jī)的異同,不同之處是數(shù)碼相機(jī)可采用LCD液晶顯示屏取景。,相同之處是都通過(guò)鏡頭和取景器取景,購(gòu)買(mǎi)數(shù)碼相機(jī)的一般程序是： 第一步：明確需求，分析經(jīng)濟(jì)承受能力 第二步：進(jìn)行市場(chǎng)調(diào)查，做到“心明眼亮” 第三步：貨比三家，謹(jǐn)慎購(gòu)買(mǎi)； 第四步：實(shí)際購(gòu)買(mǎi)，操作檢驗(yàn),選擇數(shù)碼相機(jī)的主要要素,1、象素：3M/4M/5M/6M/7M/8M 2、鏡頭及變焦：固定變焦鏡頭、可換變焦鏡頭 3、變焦范圍：光學(xué)變焦 數(shù)字變焦 4、光圈：最大 最小 5、價(jià)格： 6、品牌：佳能、尼康、柯達(dá),Canon S60,8奧林巴斯 C-750數(shù)碼4.3M象素,10光學(xué)4數(shù)碼變焦,PENTAX5M,5倍變焦,CANOD-PRO

14、1,奧林巴斯C-8080zoom,佳能EOS 20D高性能專(zhuān)業(yè)型數(shù)碼相機(jī),佳能EOS 20D高性能準(zhǔn)專(zhuān)業(yè)型數(shù)碼相機(jī)結(jié)合了速度、影像品質(zhì)和緊湊尺寸的設(shè)計(jì)和較輕的機(jī)身設(shè)計(jì)，提供了高性能等級(jí)。全新的 9點(diǎn)AF，使用了高精密度的交叉型感應(yīng)器以提高合焦速度。新的AF系統(tǒng)比EOS 10D 預(yù)解碼器更輕巧，性能更高。,卡口方面，20D支持EF和EF-S卡口，鏡頭焦距轉(zhuǎn)換系數(shù)依然是1.6。因?yàn)橐С諩F-S卡口鏡頭，20D的反光鏡盒和反光鏡要做得比10D小一點(diǎn)，雖然反光鏡縮小，但并不影響取景的像場(chǎng)和亮度。,EF-S 17-85mm F4 - F5.6 IS USM折合人民幣5000元,EF-S 10 - 22

15、 mm F3.5 - F4.5 USM折合人民幣6600元,佳能：Canon EF 70-300mm DO IS USM ,高質(zhì)素望遠(yuǎn)鏡頭僅需720克,20D采用了全新9點(diǎn)對(duì)焦系統(tǒng),20D采用了全新9點(diǎn)對(duì)焦系統(tǒng)，使用了高精密度的混合型感應(yīng)器以提高合焦速度。 20D上增大了棱鏡的面積，棱鏡間間距縮小到為10D棱鏡的一半。有效降低光線通過(guò)棱鏡時(shí)的損失，令取景器更光亮。,電池倉(cāng) ： 20D手柄底部是電池倉(cāng)，20D的標(biāo)配電池是BP-511A，擁有1390 mAh，比BP-511電量多了25%，工作時(shí)間10.3小時(shí)，而B(niǎo)P-511只有8.1小時(shí)。,CANON（佳能） EOS 1Ds1100萬(wàn)象素24X3

16、6CMOS 65000元,數(shù)碼相機(jī)在拍攝時(shí)與傳統(tǒng)相機(jī)并無(wú)多大區(qū)別，只在半專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域中值得注意以下兩點(diǎn)： 1、進(jìn)口數(shù)碼相機(jī)，按鈕和轉(zhuǎn)盤(pán)的標(biāo)識(shí)為英文，增加了使用者的困難，用前一定要讀透使用說(shuō)明書(shū)。 2、要弄懂?dāng)?shù)碼相機(jī)相對(duì)傳統(tǒng)相機(jī)增加的幾個(gè)功能轉(zhuǎn)盤(pán)及按鈕的作用，如拍攝模式、觀察（預(yù)視）、輸出、刪除及有關(guān)參數(shù)的設(shè)置。,使用膠片的相機(jī)是傳統(tǒng)照相器材，數(shù)碼相機(jī)目前已在我國(guó)生活攝影中得到廣泛應(yīng)用。 數(shù)碼影像具有立即顯示、易于編輯、儲(chǔ)存方便、網(wǎng)上傳輸、不需暗房工作等傳統(tǒng)攝影無(wú)法比擬的特點(diǎn)，使得數(shù)碼影像技術(shù)在公安工作中具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。,數(shù)碼相機(jī)閃光燈的使用,閃光模式,普通閃光模式：大部分?jǐn)?shù)碼相機(jī)，能夠在光線較

17、弱的時(shí)候，自動(dòng)啟用閃光燈。 強(qiáng)制閃光：使用者根據(jù)需要也可以強(qiáng)制不閃，或者強(qiáng)制閃光。 防紅眼模式：眼睛的瞳孔里的視網(wǎng)膜有大量的毛細(xì)血管。在弱光的情況下，瞳孔張大，視網(wǎng)膜內(nèi)血管反射閃光，使得照片人像的眼睛發(fā)紅。防紅眼模式在正式閃光前預(yù)閃，使瞳孔收縮，避免反射。,需要注意的問(wèn)題,1.太近太遠(yuǎn)：,與被攝體的距離，如果太近，景物會(huì)慘白一片。 如果景物太遠(yuǎn)，開(kāi)啟閃光燈后，近景亮了，遠(yuǎn)景卻漆黑一片。,2.夜景人像：,夜晚因光線較弱，景點(diǎn)需要較長(zhǎng)的曝光時(shí)間，開(kāi)啟前3種模式的閃光，只能夠照顧到前景的人像。人像得到補(bǔ)光能夠拍攝清晰，但是后面的景物并沒(méi)有得到補(bǔ)光。人像和景點(diǎn)的合影便沒(méi)有意義。 這種情況下，也可以用前/后簾同步閃光，但是前提是人物必須穩(wěn)定不動(dòng)，否則長(zhǎng)時(shí)間的曝光，會(huì)使人像出現(xiàn)晃動(dòng)的重影。,使用防紅眼模式閃光，得到了這樣的效果,使用后簾同步閃光，手動(dòng)設(shè)置最小光圈f8,快門(mén)2秒。前后景都能照顧到了。,3.反光,使用閃光燈拍攝的時(shí)候，盡量要避免背景有大片的反光物，比如玻璃之類(lèi)的物體。如果避不開(kāi)，拍攝時(shí)注意閃光燈不要和反光物平行，可以避免直接的反射。,閃光在玻璃上留下明顯的反光。只要變換角度，就可以避免。,閃光模式使用,除了弱光情況下的補(bǔ)光作用，閃光燈還能在很多情況下，為我們的拍攝提供幫助，甚至能為我們創(chuàng)造出十分有創(chuàng)