《數(shù)字?jǐn)z影與攝像》 課件 第1章 數(shù)碼相機與使用

第一章數(shù)碼相機及其使用概述基本要素基本規(guī)律目錄135結(jié)構(gòu)成分2形態(tài)46基本方法數(shù)字?jǐn)z影的發(fā)展歷程數(shù)字?jǐn)z影的基本特性數(shù)字?jǐn)z影的優(yōu)勢

1.1數(shù)字?jǐn)z影的產(chǎn)生與發(fā)展1231.1.1數(shù)字?jǐn)z影的生產(chǎn)與發(fā)展數(shù)碼相機之父塞尚曾與柯達(dá)的一位主管進(jìn)行了交談。那位主管簡單地提到有一種硅材料可用作感光器件，這就是后來數(shù)碼相機的核心部件——CCD。19731975設(shè)計并制造出了世界上首臺數(shù)碼相機的原型——“手持電子照相機”，以及回放系統(tǒng)，拍攝出了世界上第一張數(shù)碼照片。SONY公司在經(jīng)過不斷的技術(shù)累計后，推出了第一臺針對民用的不用感光膠片的電子相機——馬維卡（MAVICA）。20世紀(jì)18年代，松下、富士、東芝、奧林巴斯、柯尼卡、佳能、尼康等公司也紛紛開始研制數(shù)碼相機，相機推出了各自的數(shù)碼相機試用品。198120世紀(jì)80年代1.1.1數(shù)字?jǐn)z影的生產(chǎn)與發(fā)展數(shù)碼相機的像素達(dá)到了81萬，幾乎是1995年的2倍。正是這一年，數(shù)碼相機全面進(jìn)入了消費者的視線，成為了人們生活中的流行時尚。與此同時，數(shù)碼相機開始進(jìn)入中國市場。1996柯達(dá)推出了集成度更高、兼容性更好、操控界面更友好的DCS100電子數(shù)碼相機，首次在世界上確立了數(shù)碼相機的一般模式。1999數(shù)碼相機再度在像素上有所突破，全面邁入200萬像素，價格也降到了大多數(shù)消費者可以接受的水平。2004各大數(shù)碼相機廠商紛紛推出了各自的高端旗艦商品，像素全面突破800萬。發(fā)展迅猛很多發(fā)達(dá)國家的數(shù)碼相機普及率已經(jīng)超過80%，我們也緊隨其后，北京、上海等發(fā)達(dá)地區(qū)數(shù)碼相機普及率均已超過70%。1990200020091.1.2數(shù)字?jǐn)z影的基本特性非膠片化信息數(shù)字化數(shù)碼相機內(nèi)的光電轉(zhuǎn)換器件把通過鏡頭的光線轉(zhuǎn)化為電荷模擬信號，再經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換器芯片轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，然后送至數(shù)字信號處理器（DigitalSignalProcessor，DSP），使用相機自帶的固化程序按照指定的文件格式將畫面以二進(jìn)制的形式記錄到存儲卡上，存儲卡可以反復(fù)使用。數(shù)字?jǐn)z影已經(jīng)建立了一整套嶄新的拍攝、后期制作、傳輸、存儲的技術(shù)體系，其主要特征時以純粹的物理方式取代傳統(tǒng)的化學(xué)處理方式。數(shù)碼相機的畫面形成過程為：光信號→電信號→數(shù)字信號。無污染直接印刷畫面處理方式多樣復(fù)制的無限性和保存的永久性呈現(xiàn)方式多樣傳輸方便、快捷1.1.3數(shù)字?jǐn)z影的優(yōu)勢1.2數(shù)碼相機基本介紹數(shù)碼相機的特性數(shù)碼相機的種類數(shù)碼相機的參數(shù)123數(shù)碼相機的特性即拍即現(xiàn)直接存儲直接刪除拍攝視頻1.2.1數(shù)碼相機的特性1.2.2數(shù)碼相機的種類按用途分類按圖像傳感器分類1.2.2數(shù)碼相機的種類外形小巧，便于攜帶，價格較低家用級數(shù)碼相機按用途分類1.2.2數(shù)碼相機的種類專業(yè)相機機身，光學(xué)、機械性能較高專業(yè)級單鏡頭反光數(shù)碼相機按用途分類1.2.2數(shù)碼相機的種類專業(yè)相機機的一個分支，由圖像傳感器和數(shù)字信號處理系統(tǒng)等組成數(shù)碼機背按用途分類矩陣型CCD傳感器線型CCD傳感器按圖像傳感器分類以CCD芯片作為圖像傳感器CCD數(shù)碼相機CMOS傳感器按圖像傳感器分類以CMOS芯片作為圖像傳感器CMOS數(shù)碼相機1.2.3數(shù)碼相機的參數(shù)尺寸分辨率光學(xué)變焦色彩深度感光度噪點光學(xué)防抖數(shù)碼相機的參數(shù)有很多，主要包括圖像傳感尺寸、分辨率、光學(xué)變焦、色彩深度、感光度、噪點、光學(xué)防抖等，其中圖像傳感器的尺寸和分辨率是衡量數(shù)碼相機性能的重要指標(biāo)。12347651.3數(shù)碼相機的結(jié)構(gòu)與原理數(shù)碼相機的組成結(jié)構(gòu)數(shù)碼相機的工作原理121.3.1數(shù)碼相機的組成結(jié)構(gòu)圖1-11數(shù)碼相機組成數(shù)碼相機由光學(xué)鏡頭和機身兩大部分組成，其中，機身包括光電轉(zhuǎn)換部分（CCD或CMOS）、信號處理部分、數(shù)據(jù)壓縮部分、存儲與輸出系統(tǒng)、電源和相機機能控制部分，如圖1-11所示。1.3.1數(shù)碼相機的組成結(jié)構(gòu)光學(xué)鏡頭光電轉(zhuǎn)換部分圖像信號處理電路圖像數(shù)據(jù)壓縮電路機能控制部分電源電路存儲與輸出系統(tǒng)光學(xué)鏡頭分類鏡頭的視角介于40°-55°。標(biāo)準(zhǔn)鏡頭的焦距與畫幅的對角線基本相等。標(biāo)準(zhǔn)鏡頭拍攝效果光學(xué)鏡頭分類鏡頭的視角大于60°；焦距小于畫幅對角線長度。廣角鏡頭拍攝效果光學(xué)鏡頭分類鏡頭的視角小于人眼的正常視角，焦距長度大于畫幅的對角線。長焦鏡頭拍攝效果光學(xué)鏡頭分類變焦距鏡頭的焦距是可以調(diào)節(jié)的，只要推拉變焦鈕或旋轉(zhuǎn)變焦環(huán)，變可拍得大小不同的畫面?？梢岳闷毓馑查g的變焦來創(chuàng)造特殊效果。變焦距鏡頭拍攝效果1.3.2數(shù)碼相機的工作原理圖1-12數(shù)碼相機的工作原理示意圖數(shù)碼相機的工作原理與傳統(tǒng)膠片相機有著明顯的區(qū)別，傳統(tǒng)相機使用銀鹽感光材料（膠卷），感光時，形成以鹵化銀為中心的潛影，而數(shù)碼相機使用圖像傳感器進(jìn)行感光，并通過內(nèi)部DSP把拍攝到的畫面轉(zhuǎn)化成以數(shù)字形式存儲的畫面。1.4數(shù)碼相機的基本操作測光曝光對焦選擇拍攝模式設(shè)定畫面尺寸設(shè)定存儲模式白平衡調(diào)節(jié)13572461.4.1選擇拍攝模式數(shù)碼相機一般有自動、肖像、運動、風(fēng)光、夜景、微距和錄像等幾種拍攝模式，拍攝時應(yīng)根據(jù)不同的被攝體和創(chuàng)作意圖選擇相應(yīng)的拍攝模式，以獲得理想的效果。1.4.2設(shè)定畫面尺寸根據(jù)用途來設(shè)定畫面尺寸，若要打印高質(zhì)量的照片，應(yīng)選擇大的尺寸；若只用于網(wǎng)頁或一般多媒體軟件的制作，可以選擇小一點的尺寸。圖1-13數(shù)碼設(shè)定畫面尺寸1.4.3設(shè)計存儲格式使用數(shù)碼相機進(jìn)行拍攝時，不僅要了解相機的各項參數(shù)，數(shù)碼相機的存儲格式也會對拍攝有所影響。目前數(shù)碼相機的存儲格式有JPEG、TIFF和RAW，了解它們的特點才能在拍攝時正確地選擇存儲格式。是目前網(wǎng)絡(luò)中和計算機上常見的圖像文件格式，擴展名為JPG。它是CCD或CMOS感光元件在成像時所記錄的原始數(shù)據(jù)，不會損傷畫面。是真正意義上非失真的壓縮式，目前大部分?jǐn)?shù)碼相機都支持這種格式，擴展名為TIF。JPEGRAWTIFF1.4.4測光數(shù)碼相機測光模式包括平均測光、中央重點平均測光、點測光多區(qū)域測光等多種方式。無論哪種測光模式，都是根據(jù)反射式測光原理設(shè)計的。平均測光平均測光模式所測定的是被攝物體的平均亮度值，當(dāng)被攝體的平均亮度值等于18%灰卡值時，能獲得良好的曝光效果。平均測光在風(fēng)光攝影中應(yīng)用較為普遍。1.4.4測光數(shù)碼相機測光模式包括平均測光、中央重點平均測光、點測光多區(qū)域測光等多種方式。無論哪種測光模式，都是根據(jù)反射式測光原理設(shè)計的。中央重點平均測光這種測光方式是重點測量畫面中心的一個圓形或橢圓形范圍內(nèi)的被攝體反射光，其次是測量重點范圍以外被射體平均反射光。圖1-15中央重點平均測光示意圖1.4.4測光數(shù)碼相機測光模式包括平均測光、中央重點平均測光、點測光多區(qū)域測光等多種方式。無論哪種測光模式，都是根據(jù)反射式測光原理設(shè)計的。點測光點測光是中、高檔數(shù)碼相機具有的一種測光功能。它只對畫面中央很小一部分的特定區(qū)域進(jìn)行測光，多用于在一些光照條件較為復(fù)雜的環(huán)境中測量某一點的光量值，以獲得這一部分精確的曝光。圖1-16點測光示意圖1.4.4測光數(shù)碼相機測光模式包括平均測光、中央重點平均測光、點測光多區(qū)域測光等多種方式。無論哪種測光模式，都是根據(jù)反射式測光原理設(shè)計的。多區(qū)域測光該種測光多用于一些中、高檔數(shù)碼相機。它有多個測光元件，這些測光元件能各自向畫面的既定區(qū)域測光。圖1-17多區(qū)域測光示意圖1.4.4測光數(shù)碼相機測光模式包括平均測光、中央重點平均測光、點測光多區(qū)域測光等多種方式。無論哪種測光模式，都是根據(jù)反射式測光原理設(shè)計的。3D矩陣測光它能同時在測量畫面的光度、反差、所選擇的對焦區(qū)域、距離、色彩等信息后，用相機內(nèi)部的微處理器進(jìn)行計算，最后得出標(biāo)準(zhǔn)的曝光參數(shù)，從而獲得精確的曝光量。圖1-17矩陣測光示意圖示意圖1.4.5曝光手動曝光自動曝光手動曝光手動曝光模式可完全根據(jù)光線和創(chuàng)作意圖手動設(shè)置快門速度和光圈系數(shù)，為拍攝者提供了更為廣闊的創(chuàng)作空間和自由度，適合各種題材的拍攝。在一些光線浮躁的環(huán)境下，能獲得正確的曝光效果?？扉T快門式相機上控制感光元件有效曝光時間的一種裝置。與光圈配合使用，共同控制相機內(nèi)部感光元件的曝光量。光圈不變，快門開啟的時間長，相機的曝光量就大；快門開啟的時間段，則曝光量少。手動曝光手動曝光模式可完全根據(jù)光線和創(chuàng)作意圖手動設(shè)置快門速度和光圈系數(shù)，為拍攝者提供了更為廣闊的創(chuàng)作空間和自由度，適合各種題材的拍攝。在一些光線浮躁的環(huán)境下，能獲得正確的曝光效果。光圈光圈（IRIS）又稱為相對口徑，它是由若干金屬薄片組成的可調(diào)節(jié)大小的進(jìn)光孔，位于鏡頭內(nèi)。關(guān)卡大小用光圈系數(shù)表示，簡稱為f值，如f1、f2、f4、f5.6、f8等。圖1-19光圈系數(shù)與光孔大小自動曝光全自動曝光程序化自動曝光光圈優(yōu)先自動曝光快門優(yōu)先自動曝景深優(yōu)先自動曝光自動包圍式曝光數(shù)碼相機的自動曝光模式包括以下幾種。1.4.6白平衡調(diào)節(jié)不同的光源，其色溫是不一樣的，對于彩色數(shù)字?jǐn)z影來說，可能會造成偏色。這種因色溫不同而在拍攝的畫面上出現(xiàn)的偏色現(xiàn)象，往往在后期難以校正，為此數(shù)碼相機上沒有白平衡調(diào)節(jié)功能，以對光源的色溫進(jìn)行校正，使所拍攝畫面的色彩能得到真實地還原。1.4.7對焦為了獲得清晰的畫面，拍攝時必須進(jìn)行對焦，其方式有手動對焦和自動對焦兩種。除了個別數(shù)碼相機只能有自動對焦方式外，大部分?jǐn)?shù)碼相機同時具備這兩種對焦方式。手動對焦手動對焦是指拍攝時，拍攝者必須用手去調(diào)節(jié)數(shù)碼相機上的對焦調(diào)節(jié)裝置，從而達(dá)到對焦準(zhǔn)確的目的。自動對焦拍攝時不需要手動對焦，數(shù)碼相機的自動對焦系統(tǒng)會根據(jù)被攝體的遠(yuǎn)近自動調(diào)節(jié)鏡頭的焦距。（1）單次自動對焦（2）連續(xù)自動對焦（3）智能化自動對焦（4）焦點預(yù)測自動對焦1.5數(shù)碼相機的選購與維護數(shù)碼相機的選購數(shù)碼相機的維護121.5.2數(shù)碼相機的維護數(shù)碼相機是一種精密儀器，結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，任何一個部件發(fā)生故障都