(精品)大学现代教育技术第四章 数码照相机.ppt
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1、v一、数码摄影简介一、数码摄影简介v二、数码摄影的优势与劣势二、数码摄影的优势与劣势v三、数码照相机工作原理三、数码照相机工作原理v四、数码相机类型四、数码相机类型v五、数码相机的性能指标五、数码相机的性能指标v六、数码相机的选购六、数码相机的选购v数码摄影:数码摄影:用用数码照相机数码照相机进行进行拍摄拍摄,用,用计算机计算机进行加进行加工处理,再用工处理,再用打印设备打印设备或或数码彩色扩印数码彩色扩印设设备进行输出的一种新型的摄影方式,并以备进行输出的一种新型的摄影方式,并以数码照相机为其主要特征。数码照相机为其主要特征。v1.数码摄影的优势数码摄影的优势快捷迅速快捷迅速不需要胶卷和扩印
2、照片不需要胶卷和扩印照片没有浪费没有浪费曝光区域广曝光区域广图像可以长期保存图像可以长期保存直接传送直接传送v2.数码相机的劣势数码相机的劣势价格高价格高延时现象:从按动快门到真正捕获影像,延时现象:从按动快门到真正捕获影像,一般存在一般存在12s的延时。从而不适合拍摄动的延时。从而不适合拍摄动体照片。体照片。v1.数码照相机结构数码照相机结构v2.数码照相机工作原理数码照相机工作原理v3.数码照相机性能数码照相机性能v4.数码照相机功能数码照相机功能v数码照相机:数码照相机:采用数码成像技术摄取和存采用数码成像技术摄取和存储景物影像的照相机成为数码照相机。储景物影像的照相机成为数码照相机。不
3、使用传统感光胶片,用电子芯片存储影像,并不使用传统感光胶片,用电子芯片存储影像,并将存储的光信号转换为电信号加以存储。将存储的光信号转换为电信号加以存储。镜头镜头存储器存储器数字信号数字信号处理电路处理电路LCD取景器取景器滤光镜滤光镜CCD芯片:芯片:存储影像数据存储影像数据将景物影像的光信号转换为电信号将景物影像的光信号转换为电信号将影像上每一点的彩色光分解为红将影像上每一点的彩色光分解为红绿蓝三色单色光点,透射在绿蓝三色单色光点,透射在CCD芯片芯片将模拟信号转换将模拟信号转换为数字信号为数字信号v1.景物通过镜头聚焦在景物通过镜头聚焦在CCD芯片上;芯片上;v2.CCD芯片把影像分解为
4、成千上万的像素,芯片把影像分解为成千上万的像素,并转换为电流信号;并转换为电流信号;v3.电流信号通过模数转换器转换为二进制电流信号通过模数转换器转换为二进制(数字数字)的影像数据,存储在存储器中。)的影像数据,存储在存储器中。v影像传感器影像传感器v传感器的影像接受原理传感器的影像接受原理v影像传感器的种类影像传感器的种类vCCD影像传感器影像传感器vSUPPERCCD影像传感器影像传感器vCMOS传感器传感器vCCD影像传感器:大部分数码相机使用的感影像传感器:大部分数码相机使用的感光元件是光元件是CCD(Chagre Couled Device),),电荷耦合器电荷耦合器,由大量独立的,
5、由大量独立的光敏元件光敏元件组成,通常按组成,通常按矩阵矩阵排列,光线透过镜头照射到排列,光线透过镜头照射到CCD上,并被转换上,并被转换成成电荷电荷,每个元件上的电荷量取决于它所受到的光,每个元件上的电荷量取决于它所受到的光照强度。照强度。v每个元件上的电荷量取决于它所受到的光照强度。每个元件上的电荷量取决于它所受到的光照强度。v按动快门,按动快门,CCD将各个元件的信息传送到将各个元件的信息传送到模模/数转换器数转换器上,模拟电信号变成数字信号,数上,模拟电信号变成数字信号,数字信号以一定格式压缩后存入缓存内。字信号以一定格式压缩后存入缓存内。v根据所使用镜头的不同,分为根据所使用镜头的不
6、同,分为专业相机,准专业相机,准专业相机和普通相机专业相机和普通相机三个档次三个档次v专业相机专业相机即单镜头反光照相机。这类相机镜即单镜头反光照相机。这类相机镜头种类非常多,价格少则数千、多则数万元,头种类非常多,价格少则数千、多则数万元,有许多镜头甚至要比机身还要贵。这样的相有许多镜头甚至要比机身还要贵。这样的相机一般只有专业摄影师才会使用机一般只有专业摄影师才会使用v准专业相机准专业相机的镜头是不可更换的,但却可以通过附的镜头是不可更换的,但却可以通过附加其它的镜头或镜片来获得更换镜头的效果。虽然加其它的镜头或镜片来获得更换镜头的效果。虽然拍摄效果比专业相机略逊一筹,但价格是它的优势。拍
7、摄效果比专业相机略逊一筹,但价格是它的优势。v准专业相机加上一套比较齐全的附加镜头和镜片的准专业相机加上一套比较齐全的附加镜头和镜片的价格大致是价格大致是10000多元,基本上也就相当于一款入多元,基本上也就相当于一款入门级专业单反相机机身的价钱。因此准专业相机最门级专业单反相机机身的价钱。因此准专业相机最适合于有一定摄影技巧的个人高端用户使用。适合于有一定摄影技巧的个人高端用户使用。佳能佳能G7安装长焦转接器安装长焦转接器TC-DC58C安装广角转接器安装广角转接器WC-DC58Bv普通相机普通相机则是指那些镜头不可更换,也不能则是指那些镜头不可更换,也不能够附加其它镜头或镜片,绝大多数的操
8、作是够附加其它镜头或镜片,绝大多数的操作是自动完成的产品,也就是我们日常俗称的自动完成的产品,也就是我们日常俗称的“傻瓜相机傻瓜相机”,又称,又称卡片卡片相机相机v仅指那些小巧的外形、相对较轻的机身以及仅指那些小巧的外形、相对较轻的机身以及超薄时尚的设计是衡量此类数码相机的主要超薄时尚的设计是衡量此类数码相机的主要标准。标准。v卡片相机和其他相机区别:卡片相机和其他相机区别:优点:时尚的外观、大屏幕液晶屏、小巧纤薄的优点:时尚的外观、大屏幕液晶屏、小巧纤薄的机身,操作便捷。机身,操作便捷。缺点:手动功能相对薄弱、超大的液晶显示屏耗缺点:手动功能相对薄弱、超大的液晶显示屏耗电量较大、镜头性能较差
9、。电量较大、镜头性能较差。v虽然功能并不强大,但最基本的曝光补偿功虽然功能并不强大,但最基本的曝光补偿功能还是超薄数码相机的标准配置,再加上区能还是超薄数码相机的标准配置,再加上区域或者点测光模式,这些小东西在有时候还域或者点测光模式,这些小东西在有时候还是能够完成一些摄影创作。至少你对画面的是能够完成一些摄影创作。至少你对画面的曝光可以有基本控制,再配合色彩、清晰度、曝光可以有基本控制,再配合色彩、清晰度、对比度等选项,很多漂亮的照片也可以来自对比度等选项,很多漂亮的照片也可以来自这些被这些被“高手高手”们看不上的小东西。们看不上的小东西。v1.光学变焦与数码变焦光学变焦与数码变焦v2.像素
10、像素v3.分辨率分辨率v4.光圈光圈v5.白平衡白平衡v6.文件格式文件格式v7.测光方式测光方式v1.光学变焦与数码变焦光学变焦与数码变焦相机的光学变焦就是通过改变镜头中焦点的位置,相机的光学变焦就是通过改变镜头中焦点的位置,来改变进入镜头光线的角度,从而使同一距离的来改变进入镜头光线的角度,从而使同一距离的被摄物体在感光元件上变得更大,或者让更远的被摄物体在感光元件上变得更大,或者让更远的物体能够更清晰得聚焦在感光元件上。物体能够更清晰得聚焦在感光元件上。v平时接触的数码相机光学变焦的焦距,实际平时接触的数码相机光学变焦的焦距,实际上就是上图中焦距的长度。例如佳能上就是上图中焦距的长度。例
11、如佳能A95的的3倍光学变焦镜头,它的焦距为倍光学变焦镜头,它的焦距为7.8-23.4mm,指的就是焦距长度能够变化的范围,实际上指的就是焦距长度能够变化的范围,实际上也就是被摄物体能够放大的范围。也就是被摄物体能够放大的范围。v数码变焦在原理上理解起来就比较复杂一些。就现在的主流数码变焦在原理上理解起来就比较复杂一些。就现在的主流技术来看,数码变焦是利用影像处理器将感光元件中某一区技术来看,数码变焦是利用影像处理器将感光元件中某一区域的感光单元所获得的图像信息进行单独的放大。但是,这域的感光单元所获得的图像信息进行单独的放大。但是,这种单纯的放大事实上和图像处理软件中的局部放大是完全一种单纯
12、的放大事实上和图像处理软件中的局部放大是完全一样的,完全没有任何使用价值。现在,许多厂商的数码相机样的,完全没有任何使用价值。现在,许多厂商的数码相机内部已经含有图像演算软件,它可以在图像放大,细节损失内部已经含有图像演算软件,它可以在图像放大,细节损失的同时,将每个像素周边的像素特点进行分析,并用分析所的同时,将每个像素周边的像素特点进行分析,并用分析所得的数据在该像素周边增加像素,实际上就是所谓的得的数据在该像素周边增加像素,实际上就是所谓的“插补插补”成像。这在一定程度上可以减轻局部放大对图像质量的影成像。这在一定程度上可以减轻局部放大对图像质量的影像,但事实上,这种减轻往往是非常有限的
13、。像,但事实上,这种减轻往往是非常有限的。v光学变焦是利用镜头的光学原理将远处的物体放大,光学变焦是利用镜头的光学原理将远处的物体放大,也就是望远镜的效果,这样物体的影象到也就是望远镜的效果,这样物体的影象到CCD上的上的象素也会大,是真正意义上的变焦。象素也会大,是真正意义上的变焦。v数码变焦就是将数码变焦就是将CCD上采集后的的成像通过数码技上采集后的的成像通过数码技术放大。但实际上术放大。但实际上CCD感应到的像素数不变。不算感应到的像素数不变。不算是真正的变焦。是真正的变焦。v数码变焦是把图片拉伸放大了,像素没有实质的提数码变焦是把图片拉伸放大了,像素没有实质的提高,但是光学变焦就不一
14、样了,是通过物理的变化高,但是光学变焦就不一样了,是通过物理的变化使得所成的像放大、缩小,像素发生变化了。使得所成的像放大、缩小,像素发生变化了。v肉眼的感觉就是数码变焦得马赛克比较严重,光学肉眼的感觉就是数码变焦得马赛克比较严重,光学变焦则没有马赛克的感觉。变焦则没有马赛克的感觉。数码相机建议至少数码相机建议至少光学光学变焦变焦3倍倍以上。以上。DV建议至少建议至少光学变焦光学变焦10倍倍以上。以上。v像素(分辨率)像素(分辨率):它是由相机里光电传感器上的光敏元件数目所决定的,它是由相机里光电传感器上的光敏元件数目所决定的,一个光敏元件对应一个像素,因此像素数越多,意味着一个光敏元件对应一
15、个像素,因此像素数越多,意味着光敏元件越多,也就意味着拍摄出来的相片越细腻光敏元件越多,也就意味着拍摄出来的相片越细腻目前市场上主流的数码相机一般都以百万为单位,从目前市场上主流的数码相机一般都以百万为单位,从200万到万到500万、万、600万,甚至专业数码相机能够达到万,甚至专业数码相机能够达到2200万,万,足以满足在电脑上欣赏或者通过彩色打印机进行打印等足以满足在电脑上欣赏或者通过彩色打印机进行打印等多方面的需求。多方面的需求。所谓所谓“100万像素万像素”,就是指就是指CCD的宽有的宽有1000个个以上的像素点,长也有以上的像素点,长也有1000个以上的像素点。因个以上的像素点。因此
16、,所拍摄出来的影像也是由此,所拍摄出来的影像也是由10001000个像素个像素点组成的点组成的如一台数码相机标称使用如一台数码相机标称使用1280 960的影像感应的影像感应器,那么它就会有器,那么它就会有1 228 800个像素。个像素。像素像素在一定意义上决定了数码相机成像的质量,在一定意义上决定了数码相机成像的质量,但像素也不是评价但像素也不是评价CCD质量的唯一标准。质量的唯一标准。色彩色彩深度深度,芯片芯片本身的本身的制造水平制造水平等,对最终成像质量等,对最终成像质量带来的影响都不容低估。带来的影响都不容低估。与其它指标相比,分辨率依然是数码相机最重要与其它指标相比,分辨率依然是数
17、码相机最重要的性能指标,它是衡量图像的性能指标,它是衡量图像细节表现力细节表现力的技术参的技术参数。其高低决定了所拍摄影像的数。其高低决定了所拍摄影像的清晰度清晰度高低,以高低,以及在计算机显示器上所能显示及在计算机显示器上所能显示画面的大小画面的大小。v首先要注意首先要注意CCD的分辨率的分辨率(像素点),在同样的最(像素点),在同样的最大拍摄图像的分辨率下,大拍摄图像的分辨率下,CCD的分辨率越大越好。的分辨率越大越好。v例如对于同样可以拍摄图像分辨率(例如对于同样可以拍摄图像分辨率(1280*1024)的相机,的相机,150万像素的万像素的CCD相机的拍摄质量会好于相机的拍摄质量会好于1
18、41万像素万像素CCD的数码相机。的数码相机。v区分区分两个分辨率的概念,一个是两个分辨率的概念,一个是CCD的分辨率(或的分辨率(或像素值),另外是像素值),另外是拍摄拍摄图像的分辨率(一般厂家标图像的分辨率(一般厂家标明的图像的最大分辨率)。这两个分辨率,原则上明的图像的最大分辨率)。这两个分辨率,原则上是是CCD的分辨率决定了图像的最大分辨率,但这两的分辨率决定了图像的最大分辨率,但这两个分辨率一般情况下不相等。个分辨率一般情况下不相等。vCCD作为感光器件,其边缘像素点在拍摄时,作为感光器件,其边缘像素点在拍摄时,由于边缘光的影响,一般会出现一定的由于边缘光的影响,一般会出现一定的偏色
19、偏色和和眩晕眩晕,数码相机在,数码相机在CCD像素大于图像拍摄像素大于图像拍摄像素时,会自动切除边缘像素,从而去除眩像素时,会自动切除边缘像素,从而去除眩晕和偏色,并且边缘切除越多越好。晕和偏色,并且边缘切除越多越好。v这就是厂家用这就是厂家用141万像素甚至万像素甚至150万像素的万像素的CCD制造最大拍摄制造最大拍摄1280*1024(131万像素)万像素)的图像数码相机的原因。所以追求品质的厂的图像数码相机的原因。所以追求品质的厂家一般所用家一般所用CCD的精度都远高于拍摄图像的的精度都远高于拍摄图像的最大精度。最大精度。v目前还有不少相机拍摄图像的精度(如目前还有不少相机拍摄图像的精度
20、(如1200*1800=216万)远高于万)远高于CCD的精度(的精度(131万)。万)。v这是通过这是通过软件插值软件插值处理(任何一个图像软件下都有处理(任何一个图像软件下都有的功能),但这个图像精度完全是不可取的。软件加的功能),但这个图像精度完全是不可取的。软件加大精度只能够让图像大精度只能够让图像细节模糊细节模糊,如果打印成大幅画面,如果打印成大幅画面,则则清晰度清晰度往往难以令人满意,尤其是往往难以令人满意,尤其是细节表现细节表现非常低非常低劣。因而在购买数码相机时,只能以劣。因而在购买数码相机时,只能以CCD精度精度为衡为衡量相机好坏的标准。量相机好坏的标准。v用户也可以调低分辨
21、率从而在相同的用户也可以调低分辨率从而在相同的存储卡上存储卡上保存保存更多数量的照片。不同用途的照片可以选用不同的更多数量的照片。不同用途的照片可以选用不同的分辨率以及压缩比。分辨率以及压缩比。v注意:注意:同一分辨率下可以有不同的压缩比,同一分辨率下可以有不同的压缩比,分辨率分辨率和和压缩比压缩比同时决定照片质量。当然,同时决定照片质量。当然,质量质量和和数量数量在在同一存储卡上就是一对矛盾,这就要求用户适当选同一存储卡上就是一对矛盾,这就要求用户适当选择。择。v以下是目前流行的数码相机的以下是目前流行的数码相机的CCD精度及最大拍摄精度及最大拍摄图像的精度。图像的精度。v请注意对于最大拍摄
22、图像精度一样的数码相机,请注意对于最大拍摄图像精度一样的数码相机,CCD精度有较大的区别,在购买时,选择大的精度有较大的区别,在购买时,选择大的CCD精度就没错。精度就没错。产品(型号)产品(型号)CCD精度精度图像分辨率图像分辨率FUJIFILM(MX-2900)230万万 1800*1200(216万)万)OLYMPUS(2000zoom)211万万 1600*1200(192万)万)KODAK(DC280)230万万 1760*1168(206万)万)KODAK(DC265)160万万 1536*1024(157万)万)FUJIFILM(MX-500)150万万 1280*1024(13
23、1万)万)FUJIFILM(MX-600)150万万 1280*1024(131万)万)OLYMPUS(1400XL)141万万 1280*1024(131万)万)KODAK(DC240)130万万 1280*960(123万)万)v一般来讲,普通印刷品每英寸的像素点数为一般来讲,普通印刷品每英寸的像素点数为300个,个,按照这个标准来计算,按照这个标准来计算,200万个像素点组成的图像,万个像素点组成的图像,可以完美地输出成一张可以完美地输出成一张5英寸大小的照片,而英寸大小的照片,而500万万像素的图像则可以输出为像素的图像则可以输出为8英寸的照片。英寸的照片。v如果像素过高,则所拍摄的影
24、像文件也就越大,这如果像素过高,则所拍摄的影像文件也就越大,这会带来一系列问题,例如存储所需时间过长、耗电会带来一系列问题,例如存储所需时间过长、耗电量增大、存储卡中所能容纳的照片数量变少等,而量增大、存储卡中所能容纳的照片数量变少等,而相应的成像质量提高并不明显。相应的成像质量提高并不明显。v因此,对于一般消费者来说,日常拍摄所用因此,对于一般消费者来说,日常拍摄所用的数码相机,像素在的数码相机,像素在200万至万至500万之间就足万之间就足够了。没有必要一味追求高像素。够了。没有必要一味追求高像素。v4.光圈光圈两种基本用途:一是帮助获得正确投影;二是缩两种基本用途:一是帮助获得正确投影;
25、二是缩小或放大光圈,以调节镜头通光量的多少,来控小或放大光圈,以调节镜头通光量的多少,来控制感光材料的曝光量。光圈大小会对通光量、景制感光材料的曝光量。光圈大小会对通光量、景深、清晰度、镜头眩光和反差等造成影响,其单深、清晰度、镜头眩光和反差等造成影响,其单位通常用小写的位通常用小写的“f”表示。表示。一般来说,一般来说,“f”的数值越小,镜头的通光率也的数值越小,镜头的通光率也就越大,拍摄弱光环境的能力也就越强;反之,就越大,拍摄弱光环境的能力也就越强;反之,则镜头的通光率也就越小,拍摄弱光环境的能力则镜头的通光率也就越小,拍摄弱光环境的能力也就越弱。也就越弱。v胶片摄影的感光度由感光材料的
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