攝影攝像與圖像處理第1章觀察、認識、獲取和處理圖像.ppt

1、攝影攝像與圖像處理,觀察、認識、獲取和處理圖像 發(fā)現(xiàn)世界的美好 培養(yǎng)生活的情趣 掌握必要的技能,第一章緒論,One picture is worth more than ten thousand words,人類從外界獲得的信息約有75%來自視覺系統(tǒng),picture：圖象 Image：圖像 Photo：照片 我們介紹的圖像是基于照片的圖像，理解這些圖像的獲取過程、質(zhì)量評價并努力改善之。,本課程的主要內(nèi)容,認識相機 了解人眼的視覺特點 了解攝影的基本技藝并掌握重要的核心內(nèi)容 根據(jù)視覺特點與圖像增強的原理，用Photoshop進行圖像處理,相機與成像,照相機：就是一個不透光的盒子。是用感光材料反景

2、物拍攝下來的攝影器材。它的發(fā)明經(jīng)歷了漫長的歲月。 我國對光和影像的研究，有著十分悠久的歷史。早在公元前四百多年，我國的墨經(jīng)一書就詳細記載了光的直線前進、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，在沈括所著的夢溪筆談（1031至1095年）一書中，還詳細敘述了“小孔成像匣”的原理。,在16世紀文藝復興時期，歐洲出現(xiàn)了供繪畫用的“成像暗箱”。 在17，18世紀的歐洲，許多畫家用暗箱來幫助他們繪制風光、建筑甚至肖像。一個典型的暗箱非常象現(xiàn)代的單鏡頭反光照相機。光線由鏡頭進入，在箱內(nèi)經(jīng)過一塊鏡子的反射，在上面的磨砂玻璃屏上呈現(xiàn)左右顛倒的實像。畫家就是把一張很薄的紙鋪在磨砂屏上，描下圖形

3、，以求達到最真實的透視效果。,1839年法國畫家達蓋爾(Daguerre)發(fā)明了銀版攝影法。同時，出現(xiàn)了世界上第一臺真正的照相機。這是一臺裝有新月型透鏡的伸縮木箱照相機,1900年美國生產(chǎn)了一臺巨大的相機。芝加哥和沃頓鐵道公司為了給他們新生產(chǎn)的豪華列車照一張完美的相片，定制了這架名叫“Mammoth”的相機。這架相機重達1，400磅，用500磅重的玻璃干板（感光材料），它的操作小組通常有15人；運輸時需要一臺專門設計的列車；拍出的4.5*8英尺照片一次需要用10加侖顯影液。Mammoth只使用過一次，就從攝影史上消失了。,1888年，美國柯達公司的喬治.伊斯曼(George Eastman)發(fā)

4、明了將鹵化銀乳劑 均勻涂布在明膠基片上的新型感光材料-膠卷。同年，柯達公司推出了世界上第 一臺裝膠卷的照相機-柯達1號 柯達公司以25美元的價格出售裝好膠卷的相機。使用者拍完100張膠片，把相機寄回柯達公司，在那里膠卷被取出來并加工為照片。第一卷是免費加工的，為了得到第二卷膠片，使用者要寄給柯達公司10美元，就可以收到裝好膠卷的相機，這錢還包括第二卷的加工費。,1913年，德國萊茈公司的巴納克(Barnack)為測試電影膠片的感光度而試制了一 臺小型相機-萊卡U型。這是世界上第一臺使用35毫米膠片的相機，為攝影史拉開了新的一頁。,萊卡I型-現(xiàn)代相機的鼻祖,旁軸相機雙鏡頭反光相機單鏡頭反光相機,

5、海鷗58-I-第一臺國產(chǎn)相機,海鷗4型雙反相機-國產(chǎn)第一臺120相機,鳳凰DN66,美能達700SI,第一臺數(shù)碼相機,索尼在1981年推出的MAVICA數(shù)碼相機試制機型,背面圖 使用軟盤作為存儲介質(zhì)，無液晶屏幕,富士在1988年推出的DS-1P 是一款使用了數(shù)字化存儲媒體的產(chǎn)品具有專門的存儲卡。,富士在1989年推出的DS-X 首款被批量生產(chǎn)的數(shù)碼相機產(chǎn)品,1992年卡西歐宣布數(shù)碼相機將配備液晶顯示屏，并且計劃推出QV-10時展示的一款模型產(chǎn)品,卡西歐1991年推出的DC-90 這是后來推出QV-10的試驗機型，一共制造了兩臺，一臺叫做“熱子”，另一臺叫做“重子”主要是從發(fā)熱量和重量的角度來命

6、名的,這是非常有歷史意義的卡西歐QV-10，在1995年推出，具有液晶顯示屏幕，鏡頭部分可以轉(zhuǎn)動，很受歡迎。售價為65000日元，約合人民幣4100元,索尼首次推出的普及型數(shù)碼相機cybershot F1，這也是后來索尼比較知名的F88等機型的始祖。這種機身結構是一個相當經(jīng)典的設計,賓得EI-C90，1997年推出的一款機型，液晶屏幕是可以拆卸的,奧林巴斯CAMEDIA C-1400L，1997年推出的一款數(shù)碼單反相機，不過只有140萬像素,上圖是兩款佳能的數(shù)碼單反，分別是EOS D2000和EOS D6000，是佳能在1998年推出的。機身采用了佳能EOS 1N膠片單反。,尼康的E-3，是尼

7、康1998年推出的具有140萬像素的數(shù)碼單反相機,F505，索尼在1999年推出的一款cybershot數(shù)碼相機產(chǎn)品，采用了彎折式機身設計。在后來的F707,F717上這一設計很受歡迎,尼康D系列始祖D1，1999年推出，售價65萬日元，大約人民幣4萬元,1999年富士還推出了內(nèi)置打印功能的FinPix PR21,索尼CD1000，2000年推出的使用CD-R盤片作為存儲介質(zhì)的數(shù)碼相機,使用容量為120MB的超級軟盤存儲的松下RQ132S。2000年推出,早期的一些專業(yè)數(shù)碼相機,目前的一些高端相機,徠卡中畫幅數(shù)碼單反S2 2009年7月31日，徠卡公司公布去年9月發(fā)布的自動對焦中畫幅DSLRS

8、2 定于今年10月開始銷售,徠卡S2具有自動對焦功能，定位于專業(yè)用戶。其采用了3700萬像素的30 x45mm光學傳感器(傳感器面積比全畫幅還要大56%)，機身背面采用46萬像素3.0英寸液晶顯示器。徠卡S2的“S”體統(tǒng)利用全新的雙快門技術，能夠達到鏡頭葉片與高速閃光同步的速度(機身快門最高速度 1/4000秒)。支持DNG文件格式和SD卡/CF卡存儲格式。并具有防水防塵特點。,Leica S2 Black，售價折合人民幣179800元 Leica S2-P Black(白金版)，售價折合人民幣214600 SUMMARIT-S 1:2.5/70 ASPH，售價折合人民幣34800元 SUMM

9、ARIT-S 1:2.5/70 ASPH CS，售價折合人民幣45240 APO-TELE-ELMAR-S 1:3.5/180，售價折合人民幣51040元 APO-TELE-ELMAR-S 1:3.5/180 CS，售價折合人民幣58000 APO-MACRO-SUMMARIT-S 1:2.5/120，售價51040 APO-MACRO-SUMMARIT-S 1:2.5/120 CS，售價58000元 SUMMARIT-S 1:2.5/35 ASPH，售價40600元 SUMMARIT-S 1:2.5/35 ASPH CS，售價47560元 Multifunction handgrip S(電

10、池手柄)，售價9565元,哈蘇H3DII-50,198990元,感光器件 CCD 有效像素（萬）5000 最高分辨率（dpi）54127212 傳感器尺寸3648mm,相機的組成部分,鏡頭 取景器 光圈 快門 測光組件 感光系統(tǒng),鏡頭的作用：讓景物在焦點平面位置（感光片上）形成清晰的影像。 鏡頭成像原理：凸透鏡聚光成像。 取景器：觀察被攝景物的裝置。 作用有3個。一是觀察被攝景物；二是用于界定被攝景物的范圍；三是用來確定對景物的取舍和安排畫面的布局。,物距被攝物體至鏡頭中心的距離； 像距鏡頭中心至所成影像間的距離。 焦距：焦距由鏡頭中心到焦點的距離。來自無限遠處的平行光線，經(jīng)過鏡頭的折射，在鏡

11、頭主軸上聚成一個清晰的點。這個點就是焦點。焦距長，成像大；焦距短，成像小。 鏡頭焦距增加，感光片所在位置獲得的光量減少。（光的傳播特性：傳播距離增加，則光的亮度減弱） 鏡頭通光量與光束直徑成正比，與焦距成反比,光圈：能根據(jù)外界光線變化來調(diào)節(jié)通光孔大小的裝置。 現(xiàn)代相機光圈口徑是可變的?？勺兊目趶浇小跋鄬趶健?。大小用系數(shù)表示。 有效口徑：鏡頭的最大相對口徑或稱鏡頭的感光力(鏡頭最大通光能力)，它決定著鏡頭成像的明亮程度。它的比值越大，感光力越強。 相對口徑：可變的鏡頭口徑。大小用f表示。f系數(shù)=焦距相對口徑。 光圈的兩重作用：控制曝光量?？刂凭吧罘秶?。光圈越小，景深越大。,相機快門：控制曝光時

12、間的裝置。作用：控制光線在感光片上停留時間長短；抓取被攝對象的動態(tài)，使動體“凝固”或使被攝體產(chǎn)生動感。 相機快門分類：按構造和操作方式不同分3類。 一是機械式。鏡間快門；焦平快門。優(yōu)缺點主要反映在快門速度和拍攝動體的變形上。 二是電子式。 三是程序式。 焦平快門所帶來的閃光同步速度的限制。在使用閃光燈時不能達到很高的快門速度。如快門速度太高，拍攝高速動體時會出現(xiàn)影像變形情況。,對焦（測距）：根據(jù)被攝景物遠近調(diào)整鏡頭中心至感光片之間的距離。利用共軛關系原理。 對焦方式：（1）連動測距式。（2）反光式。（3）后部磨砂玻璃式。（4）自動式。電子視測。超聲波系統(tǒng)。紅外線。眼控。,早期的相機是沒有測光系統(tǒng)的，一般都是估計測光或者使用外置測光表，然后發(fā)展到了機身搭載測光表的方式，這種做法相當?shù)牟粶蚀_，因為測光表所測到的讀數(shù)只是它自己感受到的光量，而并非從鏡頭進入的光亮，隨著電子技術的發(fā)展，CdS(硫化鎘)測光元件已經(jīng)可以縮小到裝在機身里面的地步之后，終于出現(xiàn)了TTL(though the len，通過鏡頭)測光技術，由于是直接測量的鏡頭收集到的光線，測光的準確度大大提高了,感光材料,要獲得凝固的圖像