辦公自動化設(shè)備的使用和維護陳國先+(第二版)+第10章+數(shù)碼相機.ppt

1、第十章 數(shù)碼相機,10.1 數(shù)碼相機的種類和主要技術(shù)指標(biāo) 10.2 數(shù)碼相機的結(jié)構(gòu)和基本工作原理 10.3 數(shù)碼相機的選購與使用 思考與練習(xí)十,10.1 數(shù)碼相機的種類和主要技術(shù)指標(biāo),10.1.1 數(shù)碼相機的常見種類 數(shù)碼相機主要根據(jù)分辨率進行分類，有普及型、專業(yè)型、高級型三種。 1. 普及型 目前普及型數(shù)碼相機(300萬像素以下)一般都能自動對焦，而且大部分對焦范圍都比較廣。普及型數(shù)碼相機拍出的照片在電視或顯示器上的輸出效果還不錯，用于因特網(wǎng)網(wǎng)頁制作或創(chuàng)立家庭照片光盤也不成問題。,在其他功能上，普及型相機雖然不及專業(yè)型、高級型相機，但仍具備了LCD顯示屏和可插拔存儲卡。如果只想利用數(shù)碼相機記

2、錄畫面而不苛求畫面質(zhì)量，也不需要打印輸出，則選擇這類相機十分適合。 2. 專業(yè)型 在我國，數(shù)碼相機近幾年已悄然興起，目前市面上主流數(shù)碼相機的像素數(shù)多在300萬到500萬之間。常見的品牌有國外的富士(FujiFilm)、佳能(Canon)、奧林巴斯(Olympus)、柯達(Kodak)、索尼(Sony)、柯尼卡美能達(Konica-Minolta)、尼康(Nikon)、三星(Samsung)以及國內(nèi)的聯(lián)想(Lenovo)、方正(Founder)、中恒(DEC)、紫光(Thunis)等。,3. 高級型 近年來，高級型數(shù)碼相機的技術(shù)不斷成熟，大量產(chǎn)品相繼推出，高級型數(shù)碼相機離我們越來越近。高級型數(shù)碼

3、相機從性能、成像質(zhì)量、易用性等方面都在逼近甚至在某些方面超過了傳統(tǒng)相機。相對于普及型數(shù)碼相機來說，高級型數(shù)碼相機一般都具有以下特點： (1) 與普及型數(shù)碼相機那種不可更換鏡頭的結(jié)構(gòu)不同，高級型數(shù)碼相機大多采用可更換鏡頭的結(jié)構(gòu)，并且大多兼容傳統(tǒng)相機的鏡頭。 (2) 采用單鏡頭反光結(jié)構(gòu)，使用傳統(tǒng)相機機身。,(3) 高像素、大規(guī)模感光體，快速的AF能力以及其他更為強大的功能。 (4) 價格較高。 我們一般所指的高級型數(shù)碼相機也就是采用單反結(jié)構(gòu)，可更換鏡頭的數(shù)碼相機。高級型數(shù)碼相機主要集中在以下幾個品牌：尼康(Nikon)、索尼(Sony)、富士(FujiFilm)、佳能(Canon)、賓得(Pent

4、ax)和柯尼卡美能達(Konica-Minolta)等。,10.1.2 數(shù)碼相機的主要技術(shù)指標(biāo) 1. 分辨率 分辨率是數(shù)碼相機最重要的性能指標(biāo)。數(shù)碼相機的分辨率與顯示器類似，用圖像的絕對像素數(shù)加以衡量。數(shù)碼相機所拍攝圖像的絕對像素數(shù)取決于相機內(nèi)CCD芯片上光敏元件的數(shù)量。光敏元件就相當(dāng)于一個“電子膠卷”，其數(shù)量越多，則分辨率越高，所拍圖像的質(zhì)量也就越高，當(dāng)然相機的價格也會大致成正比增加。,有效像素(Effective Pixels)與最大像素不同，是指真正參與感光成像的像素值。最高像素的數(shù)值是感光器件的真實像素，這個數(shù)據(jù)通常包含了感光器件的非成像部分；而有效像素是在鏡頭變焦倍率下所換算出來的值

5、。以美能達DiMAGE7相機為例，其CCD像素為524萬(5.24 Megapixel)，而有效像素為490萬。 數(shù)碼圖片的儲存方式一般以像素(Pixel)為單位，像素越大，圖片的面積越大。要增加一個圖片的面積，如果沒有更多的光進入感光器件，惟一的辦法就是把像素的面積增大，但這樣可能會影響圖片的清晰度。因此，在像素面積不變的情況下，數(shù)碼相機所能獲得的最大圖片像素即為有效像素。,2. 變焦 變焦分為光學(xué)變焦(Optical Zoom)和數(shù)碼變焦(Digital Zoom)。 光學(xué)變焦數(shù)碼相機依靠光學(xué)鏡頭來實現(xiàn)變焦，其光學(xué)變焦方式與傳統(tǒng)的35 mm相機相似，即通過鏡片的移動來放大與縮小需要拍攝的景

6、物。光學(xué)變焦倍數(shù)越大，能拍攝的景物就越遠。目前數(shù)碼相機的光學(xué)變焦倍數(shù)大多在2倍到5倍之間，即可把10 m以外的物體拉近至35 m。也有一些數(shù)碼相機擁有10倍的光學(xué)變焦效果。,數(shù)碼變焦通過數(shù)碼相機內(nèi)的處理器增大圖片內(nèi)每個像素的面積，從而達到放大圖片的目的。這就相當(dāng)于用圖像處理軟件把圖片的面積放大，不過程序在數(shù)碼相機內(nèi)進行，把原來CCD影像感應(yīng)器上的一部分像素通過“插值”處理放大。目前數(shù)碼相機的數(shù)碼變焦倍數(shù)一般在6倍左右。 3. 色彩深度 這一指標(biāo)描述數(shù)碼相機對色彩的分辨能力，它取決于“電子膠卷”的光電轉(zhuǎn)換精度。目前幾乎所有數(shù)碼相機的色彩深度都達到了24位，可以生成真彩色圖像。某些高檔數(shù)碼相機甚至

7、達到了36位。,4. 存儲能力 數(shù)碼相機的存儲能力以及是否具有擴充功能已成為數(shù)碼相機的重要指標(biāo)，它決定了在未下載信息之前相機可拍攝照片的數(shù)目。當(dāng)然，同樣的存儲容量所能拍攝照片的數(shù)目與分辨率有關(guān)，分辨率越高則存儲的照片數(shù)目越少；還與照片的保存格式有關(guān)。使用何種分辨率拍攝，要在圖像質(zhì)量與拍攝數(shù)量間進行折中考慮。隨機存儲容量一般為832 MB。對于像素較大的數(shù)碼相機，因為圖片較大，所以隨機存儲容量達到64 MB。用戶通常要另外購買存儲設(shè)備，如CF卡、SD卡、記憶棒和SM卡等。,5. 連續(xù)拍攝 由于“電子膠卷”從感光到將數(shù)據(jù)記錄到內(nèi)存的過程進行得并不是太快，因而拍完一張照片之后不能立即拍攝下一張，兩張

8、照片之間需要等待一定的時間間隔。越高級的相機，此間隔越短，即連續(xù)拍攝的能力越強。低檔相機通常不具備連續(xù)拍攝的能力。即使最高檔的數(shù)碼相機，其連拍速度一般也不會超過5幅每秒。,10.2 數(shù)碼相機的結(jié)構(gòu)和基本工作原理,10.2.1 數(shù)碼相機與傳統(tǒng)相機的區(qū)別 1. 制作工藝不同 傳統(tǒng)相機使用銀鹽感光材料(即膠卷)作為載體，拍攝后的膠卷要經(jīng)過沖洗才能得到照片，拍攝后無法知道照片拍攝的效果。數(shù)碼相機不使用膠卷，而使用電荷耦合CCD元件感光，然后將光信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?，再?jīng)模/數(shù)轉(zhuǎn)換后記錄于存儲卡上，存儲卡可反復(fù)使用。,由于數(shù)碼相機拍攝的照片要經(jīng)過數(shù)字化處理后再存儲，因此拍攝后的照片可以回放觀看效果，對不滿意

9、的照片可以立即刪除。把數(shù)碼相機與電腦連接，可以方便地將照片傳輸?shù)诫娔X中并進行各種圖像處理，制作Web頁或直接打印輸出，這是數(shù)碼相機與傳統(tǒng)相機的主要區(qū)別。 2. 拍攝效果不同 傳統(tǒng)相機的鹵化銀膠片可以捕捉連續(xù)的色調(diào)和色彩，而數(shù)碼相機的CCD元件在較暗或較亮的光線下會丟失部分細節(jié)。更重要的是，數(shù)碼相機CCD元件所采集圖像的像素遠遠小于傳統(tǒng)相機所拍攝圖像的像素。,一般而言，傳統(tǒng)35 mm膠片的解析度為2500線每英寸，相當(dāng)于1800萬像素甚至更高，而目前數(shù)碼相機使用最好的CCD所能達到的像素也僅有1000萬。在現(xiàn)階段，數(shù)碼相機拍攝的照片，不論在影像的清晰度、質(zhì)感、層次、色彩的飽和度等方面，都無法與傳

10、統(tǒng)相機拍攝的照片相媲美。但數(shù)碼相機發(fā)展迅速，研發(fā)空間仍然很大，相信不出幾年將有可能趕上傳統(tǒng)相機。 3. 拍攝速度不同 在按下快門之前，數(shù)碼相機要進行調(diào)整光圈、改變快門速度、檢查自動聚焦、打開閃光燈等操作；拍完照片后，數(shù)碼相機要對拍攝的照片進行圖像壓縮處理并存儲，這些都需要等待一定的時間間隔。故數(shù)碼相機的拍攝速度，特別是連拍速度還無法達到專業(yè)攝影的要求，但Nikon新推出的D1已經(jīng)達到了1/16000秒的極速快門速度。在這一點上，數(shù)碼相機技術(shù)已經(jīng)超過了傳統(tǒng)相機。,4. 存儲介質(zhì)不同 數(shù)碼相機的圖像以數(shù)字方式存儲在磁介質(zhì)上，而傳統(tǒng)相機的影像以化學(xué)方法記錄在鹵化銀膠片上。目前數(shù)碼相機的存儲介質(zhì)主要有

11、SM卡、CF卡、XD卡、SD卡、MMC卡、記憶棒和小硬盤等，存儲容量有32 MB、64 MB、128 MB、256 MB或者更高。目前，IBM小硬盤的容量可以達到1 GB。64 MB存儲卡在分辨率為1280960的情況下大概能存儲80多張圖片，在更低分辨率的情況下可以存儲幾百張圖片。,5. 輸入輸出方式不同 數(shù)碼相機的影像可以直接輸入計算機，經(jīng)處理后打印輸出或直接制作網(wǎng)頁，方便快捷。傳統(tǒng)相機的影像必須在暗房里沖洗，要想進行處理還必須通過掃描儀掃描輸入計算機，而掃描后得到的圖像的質(zhì)量必然會受到掃描儀精度的影響。數(shù)碼相機可以將自然界的一切瞬間輕而易舉地拍攝為供電腦直接處理的數(shù)碼影像，還可接VIDE

12、O OUT端直接在電視上顯示。,10.2.2 數(shù)碼相機的結(jié)構(gòu) 柯達數(shù)碼相機EasyShare CX7430的最大像素數(shù)是423萬像素，最高分辨率為23041728 dpi，是一種性能價格比較高的數(shù)碼相機。該相機的結(jié)構(gòu)見圖10-1(前視圖)、圖10-2(后視圖)、圖10-3(側(cè)視圖)和圖10-4(俯視圖和仰視圖)。,圖10-1 柯達CX7430數(shù)碼相機的前視圖,圖10-2 柯達CX7430數(shù)碼相機的后視圖,圖10-3 柯達CX7430數(shù)碼相機的側(cè)視圖,圖10-4 柯達CX7430數(shù)碼相機的俯視圖和仰視圖,10.2.3 數(shù)碼相機的基本工作原理 數(shù)碼相機用CCD光敏器件代替膠卷感光成像。CCD元件根

13、據(jù)鏡頭成像之后投射到其上的光線的光強(亮度)與頻率(色彩)，將光信號轉(zhuǎn)化為電信號，記錄到數(shù)碼相機的內(nèi)存中，形成計算機可以處理的數(shù)字圖像信號。因此，有人又將CCD元件稱為“電子膠卷”。數(shù)碼相機內(nèi)存中記錄的圖像信息可直接下載到計算機中進行顯示或加工。其光學(xué)成像部分的原理和裝置與傳統(tǒng)相機基本相同。,10.3 數(shù)碼相機的選購與使用,10.3.1 數(shù)碼相機的選購 1. 圖像質(zhì)量與分辨率 數(shù)碼相機使用光敏元件將圖像中的光學(xué)信息轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號。目前使用的光敏元件有兩種：一種是CCD元件；另一種是新興的CMOS(互補金屬氧化物半導(dǎo)體)器件。數(shù)碼相機的分辨率是指相機中光敏元件的數(shù)目。在相同分辨率下，CMOS比C

14、CD便宜，但是CMOS光敏器件產(chǎn)生的圖像質(zhì)量要低一些。為在有限的存儲空間內(nèi)保存更多的圖像，許多相機都采用了特殊算法對圖像數(shù)據(jù)進行壓縮處理后再保存。對圖像數(shù)據(jù)壓縮得越多，圖像的質(zhì)量就越差，應(yīng)進行綜合考慮。,對圖像質(zhì)量的要求應(yīng)該與圖像的使用目的結(jié)合起來考慮。對于商業(yè)用戶，如進行攝影服務(wù)的影樓、公司的商業(yè)演示或者是Web圖像，300萬像素級的相機已可滿足要求。對于業(yè)余攝影愛好者，具有300萬到500萬像素的數(shù)碼相機能更好地服務(wù)于個人影集以及個人照片的放大、打印等目的。 2. 短片拍攝功能 具有短片拍攝功能的數(shù)碼相機可以拍攝視頻文件。與DV(數(shù)碼攝像機)不同，數(shù)碼相機只能把視頻文件存放在記憶卡里，而記

15、憶卡的容量有限，因此視頻文件的質(zhì)量較差。,數(shù)碼相機所拍攝的視頻文件的格式多為AVI格式，有少數(shù)照相機也可以MPEG4格式來儲存視頻文件。以AVI格式記錄的視頻文件分辨率為320240，記錄圖片的速度為16幀每秒，這樣的視頻文件非常大，10分鐘就可以消耗2 G的存儲空間。MPEG4格式的視頻文件分辨率為320240，記錄速度16幀每秒，但以這種格式記錄視頻，體積較小。因為畫面質(zhì)量高，存儲所占用的容量小，所以MPEG4的記錄格式已經(jīng)在多款數(shù)碼相機中使用。 3. 電池的使用 鋰離子電池的性能比較好，但價格略高，且必須使用專用充電器。堿性鋅錳電池雖然價格較低，但壽命短。綜合考慮，可使用鎳鎘、鎳氫充電電

16、池。,節(jié)約使用電池的措施有： (1) 盡量避免使用不必要的變焦操作。 (2) 避免頻繁使用閃光燈。 (3) 在調(diào)整畫面構(gòu)圖時最好使用取景器，而不要使用LCD。 (4) 盡量少用連拍功能。數(shù)碼相機的連拍功能大都利用機身內(nèi)置的緩存來暫時保存數(shù)碼相片。如果經(jīng)常使用這些緩存的話，所需的電耗非常多。,4. 視頻輸出接口 利用視頻輸出接口，可在電視機上欣賞所拍攝的圖片。通過電纜連接數(shù)碼相機的視頻輸出接口和電視機的視頻輸入插口，將相機調(diào)到“查看”模式，就可以在電視機上欣賞所拍攝的圖片了。有的數(shù)碼相機還提供了IrDA紅外線接口、USB(通用串行總線)接口等。,5. 閃光燈、鏡頭和取景器 數(shù)碼相機一般都內(nèi)置有閃

17、光燈。鏡頭是影響圖像質(zhì)量的重要部件，有固定聚焦(拍攝時不用對焦)、自動聚焦和手動聚焦三種。固定聚焦鏡頭使用方便，但適用的拍攝對象受到限制；手動聚焦使用復(fù)雜，但卻可以由用戶來調(diào)節(jié)聚焦過程，因而受到專業(yè)用戶的青睞；自動聚焦使用得當(dāng)可保證圖像清晰，但缺乏靈活性。有的相機手動聚焦與自動聚焦并存。LCD顯示屏可用來取景與瀏覽照片，進行選擇性刪除，為數(shù)碼相機提供了傳統(tǒng)相機無可比擬的優(yōu)越性。,評價數(shù)碼相機還有以下一些重要指標(biāo)：圖像處理軟件、圖像壓縮率、最大閃光距離及最小拍攝距離、快門速度范圍、光圈大小范圍、是否具有曝光補償及自動白平衡功能、支持哪些文件格式、是否具有連拍功能、是否具有遙控功能等。 6. 柯達

18、CX7430數(shù)碼相機的主要技術(shù)參數(shù) 柯達CX7430數(shù)碼相機的主要技術(shù)參數(shù)如表10-1所示。,表10-1 柯達CX7430數(shù)碼相機的主要技術(shù)參數(shù),表略,10.3.2 數(shù)碼相機的使用 下面以柯達CX7430數(shù)碼相機為例介紹其使用方法。 1. 打開和關(guān)閉相機 (1) 要打開相機，將模式撥盤從OFF(關(guān)閉)旋轉(zhuǎn)至其他任何位置，電源指示燈亮。相機執(zhí)行自檢時，就緒指示燈呈綠色閃爍，相機就緒后關(guān)閉。 (2) 要關(guān)閉相機，將模式撥盤旋到OFF(關(guān)閉)位置，相機將結(jié)束正在處理的操作。,2. 相機和照片狀態(tài) 相機屏幕上所顯示的圖標(biāo)表明目前對相機和照片所做的設(shè)置。如果顯示在狀態(tài)區(qū)域中，按閃光燈/狀態(tài)按鈕顯示其他圖標(biāo)。按向上方向鍵將顯示默認(rèn)的