數(shù)碼攝影技術(shù)導(dǎo)論課件

導(dǎo)論導(dǎo)論攝影的含義1攝影技術(shù)發(fā)展史2相機(jī)制造業(yè)的發(fā)展3目錄CONTENTS攝影的含義1攝影技術(shù)發(fā)展史2相機(jī)制造業(yè)的發(fā)展3目錄攝影的含義1攝影的含義1攝影一詞在英語(yǔ)中被稱為Photography，它來(lái)源于希臘語(yǔ)“以光線繪圖”。在現(xiàn)代，攝影是指使用某種專門(mén)設(shè)備進(jìn)行影像記錄的過(guò)程，一般我們使用機(jī)械照相機(jī)或數(shù)碼相機(jī)進(jìn)行攝影。攝影也被稱為照相，即通過(guò)物體所反射的光線使感光介質(zhì)曝光的過(guò)程。早在遠(yuǎn)古時(shí)代，人類就已開(kāi)始用最原始的文字和圖畫(huà)來(lái)記錄、描繪人們?nèi)粘Ｉ钪兴l(fā)生的一切，包括勞作、收獲、天文、地理乃至戰(zhàn)爭(zhēng)、災(zāi)難等。但站在現(xiàn)代人的角度去反觀歷史，我們不禁感慨，僅僅依賴這些，是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，因?yàn)檫@些方式根本無(wú)法完整地記載如此豐富和精彩的人類文明。19世紀(jì)，攝影術(shù)誕生了，它為更加完整、全面、真實(shí)地反映社會(huì)的發(fā)展與進(jìn)步，增進(jìn)人類的相互溝通、理解，提供了一種嶄新的工具和方法。攝影的含義攝影一詞在英語(yǔ)中被稱為Photography，它來(lái)源于希臘語(yǔ)攝影，自它被發(fā)明出來(lái)以后，在百余年的時(shí)間里以驚人的速度向前發(fā)展。攝影的發(fā)展進(jìn)程，一是和科學(xué)技術(shù)的更新密切聯(lián)系，二是始終體現(xiàn)著人類的主動(dòng)精神；而攝影技巧則是在這兩者的交叉點(diǎn)上體現(xiàn)出的一個(gè)具體層次。今天世界上存留最早的一張照片可以追溯至1827年，出自法國(guó)人約瑟夫·尼埃普之手，標(biāo)題為“窗外的景色”，也稱“鴿子窩”，如左圖攝影的含義攝影，自它被發(fā)明出來(lái)以后，在百余年的時(shí)間里以驚人的速度向前發(fā)攝影技術(shù)發(fā)展簡(jiǎn)史2攝影的基本原理——“小孔成像”攝影術(shù)的誕生卡羅式攝影法火棉膠攝影法干版時(shí)代軟片時(shí)代數(shù)碼攝影時(shí)代攝影技術(shù)發(fā)展簡(jiǎn)史2攝影的基本原理——“小孔成像”攝影術(shù)的誕生我國(guó)對(duì)光和影像的研究，有著十分悠久的歷史。早在約公元前388年，我國(guó)的《墨經(jīng)》一書(shū)就詳細(xì)記載了光的直線前進(jìn)、光的反射，以及平面鏡、凹面鏡、凸面鏡的成像現(xiàn)象。到了宋代，在沈括（1031～1095年）所著的《夢(mèng)溪筆談》一書(shū)中，還詳細(xì)敘述了“小孔成像匣”的原理，如左圖。攝影的基本原理——“小孔成像”攝影技術(shù)發(fā)展簡(jiǎn)史我國(guó)對(duì)光和影像的研究，有著十分悠久的歷史。早在約公元前388在西方，古希臘哲學(xué)家亞里士多德也于公元350年對(duì)“小孔成像”進(jìn)行了記述。16世紀(jì)歐洲文藝復(fù)興時(shí)期的巨匠列奧那多·達(dá)·芬奇在其筆記中更是比較完備地記載了當(dāng)時(shí)應(yīng)用小孔成像描繪景物的過(guò)程，即通過(guò)一個(gè)很小的圓孔，可以看到比原物體小許多倍的該物體的倒像，從而可非常方便地描摹出物體的逼真形象。這種供繪畫(huà)用的“成像暗箱”并非攝影，僅僅相當(dāng)于現(xiàn)代攝影原理的運(yùn)用，如左圖。攝影的基本原理——“小孔成像”攝影技術(shù)發(fā)展簡(jiǎn)史在西方，古希臘哲學(xué)家亞里士多德也于公元350年對(duì)“小孔成像”19世紀(jì)中葉，我國(guó)近代科學(xué)家鄒伯奇曾獨(dú)立研制了一部“攝影之器”，并用此拍出了照片，這一成果的出現(xiàn)，雖然要早于西方，然而，還不能說(shuō)是真正意義上的攝影術(shù)。因?yàn)樗麅H僅是拍出照片而已，卻未能將照片的影像固定下來(lái)，而攝影的目的就是要使影像固定下來(lái)。攝影術(shù)的誕生攝影技術(shù)發(fā)展簡(jiǎn)史19世紀(jì)中葉，我國(guó)近代科學(xué)家鄒伯奇曾獨(dú)立研制了一部“攝影之器1839年，法國(guó)畫(huà)家、舞臺(tái)設(shè)計(jì)師L·達(dá)蓋爾卻做到了這一點(diǎn)，盡管當(dāng)時(shí)的攝影技術(shù)和條件與今天的攝影無(wú)法同日而語(yǔ)，光記錄明亮光線下的景物就需要20~30min，但他畢竟使攝影成為了現(xiàn)實(shí)。當(dāng)年6月，法國(guó)政府授于達(dá)蓋爾四級(jí)紫綬勛章，并給予津貼獎(jiǎng)勵(lì)。1839年8月19日，法國(guó)科學(xué)院與藝術(shù)學(xué)院舉行了一次特別會(huì)議，正式公布了“達(dá)蓋爾攝影術(shù)”，如圖0-4。這一天被世界公認(rèn)為攝影術(shù)的誕生日。攝影術(shù)的誕生攝影技術(shù)發(fā)展簡(jiǎn)史1839年，法國(guó)畫(huà)家、舞臺(tái)設(shè)計(jì)師L·達(dá)蓋爾卻做到了這一點(diǎn)，盡1841年，英國(guó)人F·塔爾博特把碘化銀涂在紙上，制成了世界上第一張相紙負(fù)片，并成功地感光成像。同時(shí)使用濃鹽水解決了定影問(wèn)題，大大降低了成本，并使每張負(fù)片可以再用相紙印出無(wú)數(shù)照片。塔爾博特?cái)z影法（又稱卡羅式攝影法）是今天由負(fù)片印放正像工藝的前身，其主要問(wèn)題在于負(fù)片是紙質(zhì)的，而粗糙的纖維影響了照片的清晰度，并且容易褪色?？_式攝影法攝影技術(shù)發(fā)展簡(jiǎn)史1841年，英國(guó)人F·塔爾博特把碘化銀涂在紙上，制成了世界上繼塔爾博特發(fā)明紙質(zhì)負(fù)片以后，人們又試圖找到更新的感光材料，首先納入人們視野的是玻璃。然而，怎樣才能使感光藥品附在玻璃上呢？由此想到了用蛋清作黏合劑，可混合了蛋清后曝光時(shí)間卻要15min之久。1851年火棉膠攝影法問(wèn)世，問(wèn)題是，要將火棉膠均勻地涂在玻璃上必須在玻璃片濕的時(shí)候進(jìn)行，所以這一方法又稱“濕板”攝影法?！皾癜濉睌z影法光敏度高，感光快，拍人像只需1～20s，大大縮短了曝光時(shí)間。缺點(diǎn)是無(wú)論在何處拍攝都必須在附近準(zhǔn)備暗房，十分不便。火棉膠攝影法攝影技術(shù)發(fā)展簡(jiǎn)史繼塔爾博特發(fā)明紙質(zhì)負(fù)片以后，人們又試圖找到更新的感光材料，首1871年9月，一位名叫R·L·馬多克斯的英國(guó)醫(yī)生，在《英國(guó)攝影》雜志上介紹了自己的研究成果：將以糊狀明膠為材料的溴化銀乳劑趁熱涂在玻璃板上，其干燥時(shí)不會(huì)像火棉膠那樣發(fā)生結(jié)晶現(xiàn)象。其他人在用馬多克斯的方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，又發(fā)現(xiàn)在配制乳劑過(guò)程中若能延長(zhǎng)加熱時(shí)間，可使乳劑光敏度大大提高。用這種方法制作出來(lái)的干版，影像質(zhì)量好，性能穩(wěn)定，感光度強(qiáng)，一般在室外曝光只需1/25s，且不一定要用三腳架，更不必帶上那些暗室、帳篷、藥劑等一大堆笨重的物品。干版的出現(xiàn)，不僅推動(dòng)了新型手持照相機(jī)的發(fā)明進(jìn)程，也催生了能夠連續(xù)拍攝而不必來(lái)回更換干版的新型攝影材料的問(wèn)世?；鹈弈z攝影法攝影技術(shù)發(fā)展簡(jiǎn)史1871年9月，一位名叫R·L·馬多克斯的英國(guó)醫(yī)生，在《英國(guó)攝影發(fā)展史上不得不提到的另一位重要人物是美國(guó)一家銀行的記賬員——當(dāng)時(shí)年僅24歲的業(yè)余攝影愛(ài)好者伊斯曼。他憑著自己的智慧，發(fā)明了一種干版涂布機(jī)，并于1880年創(chuàng)辦了“伊斯曼干版公司”。經(jīng)過(guò)幾年的奮斗，伊斯曼于1888年6月成功地制造了第一架“柯達(dá)”（Kodak）照相機(jī)，次年又生產(chǎn)出了成卷的軟質(zhì)膠片?！翱逻_(dá)”照相機(jī)體積小，便于攜帶，能拿在手中拍攝。照相機(jī)內(nèi)裝有一卷6m長(zhǎng)的軟片，能拍攝100張直徑為2.5in（1in=25.4mm）的底片，曝光速度為1/25s，固定焦距，光圈為f9，能將2.5米以外的景物拍攝清楚。軟片時(shí)代攝影技術(shù)發(fā)展簡(jiǎn)史攝影發(fā)展史上不得不提到的另一位重要人物是美國(guó)一家銀行的記賬員軟片膠卷是事先裝在照相機(jī)里的,當(dāng)攝影者全部拍完后，可將照相機(jī)寄回柯達(dá)公司，由柯達(dá)公司將膠卷取出沖印成照片，再將新軟片裝入照相機(jī)，連同已沖印好的照片交還攝影者，且價(jià)格適中。1891年，伊斯曼公司又制造出攝影者自己能裝卸的膠卷。這一系列具有劃時(shí)代意義的變革，使攝影術(shù)具備了真正進(jìn)入普及和實(shí)用時(shí)代的條件——輕便、操作簡(jiǎn)易、價(jià)格低廉的照相機(jī)與感光片。軟片時(shí)代攝影技術(shù)發(fā)展簡(jiǎn)史軟片膠卷是事先裝在照相機(jī)里的,當(dāng)攝影者全部拍完后，可將照相機(jī)攝影的影響及應(yīng)用范圍日益擴(kuò)大，并被廣泛運(yùn)用于新聞傳播、藝術(shù)創(chuàng)作、科研及日常生活的各個(gè)領(lǐng)域。步入20世紀(jì)初，彩色感光材料得到迅速發(fā)展：1909年發(fā)明了三層一次曝光彩色顯影法;；1935年減色法彩色感光材料投放市場(chǎng)；1936年彩色反轉(zhuǎn)片開(kāi)始問(wèn)世。照相機(jī)的制造技術(shù)更是日趨成熟，不同類型、不同規(guī)格、不同用途的照相機(jī)以及種類繁多的輔助攝影器材相繼問(wèn)世。軟片時(shí)代攝影技術(shù)發(fā)展簡(jiǎn)史攝影的影響及應(yīng)用范圍日益擴(kuò)大，并被廣泛運(yùn)用于新聞傳播、藝術(shù)創(chuàng)隨著計(jì)算機(jī)及數(shù)字技術(shù)的飛速發(fā)展，日本索尼公司于1981年推出了一款“碼維卡”（Mavica）靜態(tài)視頻相機(jī)，采用模擬信號(hào)記錄影像。1986年佳能公司推出38萬(wàn)像素的全數(shù)字靜態(tài)照相機(jī)，到1989年富士公司與東芝公司聯(lián)合推出40萬(wàn)像素的數(shù)碼相機(jī)，其間不過(guò)短短的幾年時(shí)光。進(jìn)入21世紀(jì)后，伴隨著300萬(wàn)像素水平的數(shù)字照相機(jī)的問(wèn)世，標(biāo)志著數(shù)碼相機(jī)、數(shù)碼成像系統(tǒng)的發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)全盛時(shí)期。數(shù)碼攝影時(shí)代攝影技術(shù)發(fā)展簡(jiǎn)史隨著計(jì)算機(jī)及數(shù)字技術(shù)的飛速發(fā)展，日本索尼公司于1981年推出如今，專業(yè)級(jí)數(shù)碼相機(jī)更是已經(jīng)達(dá)到2100萬(wàn)像素以上。數(shù)碼攝影技術(shù)的出現(xiàn)使傳統(tǒng)意義上的攝影術(shù)面臨著一場(chǎng)重大變革，無(wú)論是前期的拍攝還是后期的影像存儲(chǔ)、處理、傳播，都體現(xiàn)出一種革命性的變化。如今，數(shù)碼相機(jī)、筆記本電腦、移動(dòng)通訊系統(tǒng)、數(shù)字衛(wèi)星通訊系統(tǒng)的運(yùn)用，能使地球上任何一個(gè)地方拍攝的數(shù)字圖片在極短的時(shí)間內(nèi)發(fā)回到通訊終端，從拍照、傳送到目的端接收的全過(guò)程也只要幾分鐘。數(shù)字?jǐn)z影的優(yōu)越性是顯而易見(jiàn)的，其強(qiáng)勁的發(fā)展勢(shì)頭確實(shí)令人矚目，大有取代傳統(tǒng)攝影之勢(shì)。數(shù)字影像生活必將對(duì)我們的未來(lái)產(chǎn)生重要影響。數(shù)碼攝影時(shí)代攝影技術(shù)發(fā)展簡(jiǎn)史如今，專業(yè)級(jí)數(shù)碼相機(jī)更是已經(jīng)達(dá)到2100萬(wàn)像素以上。數(shù)碼攝相機(jī)制造業(yè)的發(fā)展3相機(jī)發(fā)展的第一階段（1839～1924年）相機(jī)發(fā)展的第二階段（1925～1938年）相機(jī)發(fā)展的第三階段（1939～1999年）相機(jī)發(fā)展的第四階段（2000年迄今）相機(jī)制造業(yè)的發(fā)展3相機(jī)發(fā)展的第一階段（1839～1924年）1841年，光學(xué)家沃哥蘭德發(fā)明了第一臺(tái)全金屬機(jī)身的照相機(jī)。該相機(jī)安裝了世界上第一只由數(shù)學(xué)計(jì)算設(shè)計(jì)出的、最大相孔徑為1∶3.4的攝影鏡頭。1845年，德國(guó)人馮·馬騰斯發(fā)明了世界上第一臺(tái)可搖攝150°的轉(zhuǎn)機(jī)。1849年戴維·布魯司特發(fā)明了立體照相機(jī)和雙鏡頭的立體觀片鏡。1861年物理學(xué)家馬克斯威發(fā)明了世界上第一張彩色照片。1866年，德國(guó)化學(xué)家肖特與光學(xué)家阿具在蔡司公司發(fā)明了鋇冕光學(xué)玻璃，產(chǎn)生了正光攝影鏡頭，使攝影鏡頭的設(shè)計(jì)制造得到迅速發(fā)展。1888年，美國(guó)柯達(dá)公司發(fā)明了世界上第一臺(tái)安裝膠卷的可攜式方箱照相機(jī)。1906年，美國(guó)人喬治·希拉斯首次使用了閃光燈。1913年，德國(guó)人奧斯卡·巴納克研制出了世界上第一臺(tái)135相機(jī)。相機(jī)發(fā)展的第一階段（1839～1924年）攝影技術(shù)發(fā)展簡(jiǎn)史1841年，光學(xué)家沃哥蘭德發(fā)明了第一臺(tái)全金屬機(jī)身的照相機(jī)。該1925年至1938年，是照相機(jī)發(fā)展的第二階段。在這段時(shí)間內(nèi)，德國(guó)的萊卡（Leica）、蔡司（Zeiss）等公司研制生產(chǎn)出了小體積、鋁合金機(jī)身等雙鏡頭及單鏡頭反光照相機(jī)。在此階段，相機(jī)的性能得以逐步提高和完善，光學(xué)式取景器、測(cè)距器、自拍機(jī)等被廣泛采用，機(jī)械快門(mén)的調(diào)節(jié)范圍不斷擴(kuò)大。照相機(jī)制造業(yè)開(kāi)始大批量生產(chǎn)相機(jī)，各國(guó)的相機(jī)制造廠紛紛仿制萊卡型和羅萊弗萊型相機(jī)。黑白感光膠片的感光度、分辨率和寬容度也不斷提高，彩色感光片開(kāi)始推廣。這一切促使攝影隊(duì)伍迅速擴(kuò)大，并逐漸走向?qū)I(yè)化。相機(jī)發(fā)展的第二階段（1925～1938年）攝影技術(shù)發(fā)展簡(jiǎn)史1925年至1938年，是照相機(jī)發(fā)展的第二階段。在這段時(shí)間內(nèi)1939~1999年是相機(jī)發(fā)展的第三個(gè)階段。此階段的前半期即20世紀(jì)60年代之前，黑白、彩色膠片的質(zhì)量有了進(jìn)一步的提高，光學(xué)工業(yè)制成了含有稀有元素的新型光學(xué)玻璃，如鑭、鈦、鎘等玻璃，從而更好地校正了攝影鏡頭的像差，使鏡頭向大孔徑和多種焦距的方向迅速發(fā)展。因此出現(xiàn)了變焦、微距、折反射式、廣角等多種攝影鏡頭，鏡頭單層鍍膜得到普遍推廣，照相機(jī)出現(xiàn)了計(jì)數(shù)器自動(dòng)復(fù)零、反光鏡自動(dòng)復(fù)位、半自動(dòng)和全自動(dòng)收縮光圈等結(jié)構(gòu)。相機(jī)制造業(yè)開(kāi)始飛速發(fā)展。相機(jī)發(fā)展的第三階段（1939～1999年）攝影技術(shù)發(fā)展簡(jiǎn)史1939~1999年是相機(jī)發(fā)展的第三個(gè)階段。此階段的前半期即從20世紀(jì)60年代初至20世紀(jì)末為第三階段的后期。這期間，日本的小西六攝影公司生產(chǎn)出世界上第一臺(tái)自動(dòng)調(diào)焦相機(jī)——柯尼卡C35A型135照相機(jī)，接著日本又生產(chǎn)出世界上第一臺(tái)雙優(yōu)先式自動(dòng)曝光相機(jī)——美能達(dá)XDG型135單鏡頭反光相機(jī)，開(kāi)創(chuàng)了一臺(tái)相機(jī)具有多種曝光功能的先河。相機(jī)發(fā)展的第三階段（1939～1999年）攝影技術(shù)發(fā)展簡(jiǎn)史從20世紀(jì)60年代初至20世紀(jì)末為第三階段的后期。這期間，日在此期間，光學(xué)傳遞函數(shù)理論在光學(xué)設(shè)計(jì)領(lǐng)域得以應(yīng)用，出現(xiàn)了成像質(zhì)量高，色彩還原好、大孔徑、低畸變的攝影鏡頭。同時(shí)，鏡頭向系列化發(fā)展，由焦距為幾毫米的魚(yú)眼鏡頭發(fā)展到800mm的超攝遠(yuǎn)鏡頭，并有了透視調(diào)整、變焦微距、夜視等攝影鏡頭。電子技術(shù)也逐漸深入到照相機(jī)內(nèi)部，多種測(cè)光和高精度的電子鏡間快門(mén)、電子焦平面快門(mén)以及易于控制的電子自拍機(jī)等都紛紛出現(xiàn)。曝光補(bǔ)償、存儲(chǔ)記憶、多記錄功能、電動(dòng)上弦卷片、自動(dòng)調(diào)焦等各種功能得到日益精細(xì)的應(yīng)用。各種新型相機(jī)，伴隨著高科技的發(fā)展不斷問(wèn)世，從而為攝影藝術(shù)的創(chuàng)作提供了十分精良的設(shè)備。相機(jī)發(fā)展的第三階段（1939～1999年）攝影技術(shù)發(fā)展簡(jiǎn)史在此期間，光學(xué)傳遞函數(shù)理論在光學(xué)設(shè)計(jì)領(lǐng)域得以應(yīng)用，出現(xiàn)了成像從2000年起，攝影技術(shù)開(kāi)始全面進(jìn)入數(shù)字化時(shí)代，這標(biāo)志著相機(jī)發(fā)展第四階段的到來(lái)。數(shù)碼相機(jī)，也叫數(shù)字式相機(jī)，是數(shù)字技術(shù)與照相機(jī)原理相結(jié)合的產(chǎn)物。它采用CCD或CMOS作為圖像傳感器，并將圖像經(jīng)壓縮后存儲(chǔ)在相機(jī)內(nèi)的存儲(chǔ)器或存儲(chǔ)卡上。相機(jī)發(fā)展的第四階段（2000年迄今）攝影技術(shù)發(fā)展簡(jiǎn)史從2000年起，攝影技術(shù)開(kāi)始全面進(jìn)入數(shù)字化時(shí)代，這標(biāo)志著相機(jī)早期專業(yè)用數(shù)碼相機(jī)多采用現(xiàn)代高檔相機(jī)與數(shù)碼影像技術(shù)相結(jié)合而成，如柯達(dá)DCS420數(shù)碼相機(jī)是用尼康F90的機(jī)身和柯達(dá)公司的數(shù)碼影像技術(shù)——數(shù)碼后背相結(jié)合而成。1999年，尼康公司推出了單反專業(yè)數(shù)碼相機(jī)尼康D-1，總像素為274萬(wàn)，操作方便，是符合新聞攝影需要的專業(yè)型相機(jī)。2002年，柯達(dá)公司推出了柯達(dá)DCS760單反數(shù)碼相機(jī)——這是世界上第一臺(tái)傳感器像素達(dá)到600萬(wàn)的專業(yè)型單反數(shù)碼相機(jī)。2005年8月，佳能公司推出專業(yè)型數(shù)碼相機(jī)佳能EOS5D，采用CMOS（互補(bǔ)式金屬氧化物半導(dǎo)體影像傳感器，作用相當(dāng)于CCD），像素達(dá)到1200萬(wàn)。如今的佳能EOS5DMarkⅡ，像素已達(dá)2110萬(wàn)。相機(jī)發(fā)展的第四階段（2000年迄今）攝影技術(shù)發(fā)展簡(jiǎn)史早期專業(yè)用數(shù)碼相機(jī)多采用現(xiàn)代高檔相機(jī)與數(shù)碼影像技術(shù)相