广告摄影(数码摄影)第十三节.ppt

1、数码摄影 一、什么是数码相机 所谓数码相机，是一种能够进行拍摄，并通过内部处理把拍摄到的景物转换成以数字格式存放的图像的特殊照相机。与普通相机不同，数码相机并不使用胶片，而是使用固定的或者是可拆卸的半导体存储器来保存获取的图像。 数码相机可以直接连接到计算机、电视机或者打印机上。在一定条件下，数码相机还可以直接接到移动式电话机或者手持PC机上。使用者可以马上检查图像、立刻打印出来或是通过电子邮件传送出去。,二、数码相机的特点 ： 与传统的相机相比，数码相机有传统相机无法比拟的优势： 数码相机与传统相机相比存在以下五大区别：制作工艺不同、拍摄效果不同、拍摄速度不同、存储介质不同、输入输出方式不同

2、。其中最大分别在于记录影像的方式,请先看看以下的流程： 传统相机:镜头-底片 数码相机:镜头-感光芯片-数码处理电路-记忆卡,数码相机的价钱比传统相机贵,但它有很多优点是传统相机没有的： 1、即拍即见： 2、不必考虑拍摄成本： 3、影像品质永远不变： 用底片或照片记录影像,时间久了,都会褪色及变坏,无法保持原有的质量。相反由数码相机拍下的影像只记录“0”和“1”的资料, 被储存在计算机硬盘及其它储存媒体中,所以数码影像不论被复制多少次,都可以保持品质一致。,4、可以直接进行编辑使用： 用数码相机拍下的影像可直接编辑、下载到计算机内,然后可通过E-mail的方式发送，也可以将数码影像应用在网页设

3、计中。 5、储存空间少： 数码相机所的影像储存装置,如硬盘,快闪记忆卡等,便可存放大量的影像,比用传统相机要用大量的空间来放底片及照片节省得多。,三、数码相机与光学相机主要区别 1、成像原理不同。数码相机的感光，是通过CCD或CMOS感光元件感光的，由0和1二进制的数字构成图像并记录在存储卡上，而光学相机是通过胶片上的化学物质感光并记录在胶片上的； 2、使用方便程度不同。数码相机使用方便，所摄所见，省去了后期冲洗，而光学相机拍摄完毕，必须通过化学工艺的冲洗才能见到结果；,3、后期加工方式不同。数码相机是数字化的反映，可以进入电脑，后期制作方便，在画面上可任意删改、增添、修正、合成，对于光学相机

4、这很难，可修正的范围狭窄、手段单一且难以准确控制； 4、传输速度不同。数码相机可与计算机连接，并通过网络传输，快速地传输到各类媒体上，而光学相机由于后期制作的复杂、程序环节较多难以在传输速度上与数码相机相比；,5、像素质量不同。数码相机就流行机型而言像素较低，一般在200万-600万像素之间，而光学相机仅普通135的就有1200万像素，120专业相机可达6400万像素； 6、性能价格比不同。由于是高新技术、研究发展阶段，数码相机价格较高，打印成本也高，随着数码相机技术不断发展,价格也在不断地下降。 7、耗电量不同。数码相机耗电量大，任何一个操作都离不开电池，而光学相机基本不用电，就是自动调焦、

5、自动变焦、自动曝光、自动卷片型的耗电量也不大，一付电池应付20余胶卷，特别适用野外摄影任务。,四、数码照相机结构、原理 数码相机是由镜头、CCD（Charge Coupled Device，电荷耦合器件）、A/D（Analog/ Digital，模/数转换器）、MPU（微处理器）、内置存储器、LCD（Liquid Crystal Display液晶显示器）、PC卡（可移动存储器）和接口（计算机接口、电视机接口）等部分组成。,数码相机的结构原理图：,数码相机的主要技术指标如下：,五、数码相机的感光器件 数码相机中镜头的作用与普通相机相同，它将光线汇聚到感光器件CCD（ Charge Couple

6、d Device 电荷耦合器件）、或CMOS（ Complementary Metal-Oxide-Semiconductor Transistor互补金属氧化物半导体集成电路）上， CCD或CMOS是半导体器件，它代替了普通相机中胶卷的位置，它的功能是把光信号转变为电信号。,1、CCD、CMOS等感光器件的成像原理 CCD器件上有许多光敏单元，好像用一排水桶收集雨水一样，数码感应器由一系列负责收集光子的象素组成。每个象素收集的光子被光电二极管转化为电荷，接着电荷放大为电压，最终被数码转换器转化成二进制数字信号，这样的数据经过处理并得出数码图像。 每一个光敏单元对应图像中的一个像素，像素越多图

7、像越清晰，如果我们想增加图像的清晰度，就必须增加CCD的光敏单元的数量。 数码相机的指标中常常同时给出多个分辨率，例如640480、1024768就是指像素的数量。,我们眼睛里面的锥形细胞对红、绿、蓝三原色特别敏感，我们识别的其他颜色其实也是通过三原色不同比例的搭配而成的。在传统的胶卷就是利用减色法原理工作的。 通过感光器件实现彩色摄影的方法有多种，包括给CCD器件表面加以CFA（Color Filter Array，彩色滤镜阵列），或者使用分光系统将光线分为红、绿、蓝三色，分别用3片CCD接收，例如高级单反数码相机、数字摄像机就采用3CCD方式。,对于一般的数码相机来说，使用这种颜色过滤排列

8、感应器来测量每个象素接受光线的明亮程度，每一个象素只负责测量一种主要颜色（红、绿、蓝）之一，而另外两种颜色是根据附近象素的颜色由软件估算出来的，把三个颜色的图层结合便能得到一张数码照片。如下图表所示：,2、感光器件的大小,典型3、4百万象素小型 数码相机的感应器大小,典型6百万象素数码 单反的感应器大小,2、感光器件的大小 当我们谈到传感器类型时，经常会用一些分数表示：例如1/1.8 “、 或 2/3 ” ，这些数值比传感器的实际直径大，这个大小所指的并不是传感器区域的对角线长度，这种分类是由50年代电视影像管的一套标准演变过来的，只表示像平面的可用区域为特定大小的三分之二，并没有特别原因。但

9、是这项不成文的约定却被保留了下来，只是一种习惯而已。,“Type”代表传感器的特定类型，“Aspect Ratio”代表传感器的高度与宽度比，“Dia.”指管直径，“Diagonal 对角线/ Width / Height”是传感器实际工作区域的大小。,3、最大像素、有效象素 （1）最大像素数最大像素英文名称为Maximum Pixels，所谓的最大像素是经过插值运算后获得的。插值运算通过设在数码相机内部的DSP（Digital Signal Processing 数字信号处理）芯片，在需要放大图像时用最临近法插值、线性插值等运算方法，在图像内添加图像放大后所需要增加的像素。插值运算后获得的图

10、像质量不能够与真正感光成像的图像相比。 在市面上，有一些商家会标明“经硬件插值可达XXX像素”，这也是相同的原理，只不过在图像的质量和感光度上，以最大像素拍摄的图片清晰度比不上已有效像素拍摄的。,（2）有效像素(Effective pixels)、“CCD 像素”(CCD Pixels) “CCD 像素”其实是 CCD 的总像素数目，包含着非用作成像的像素部分，数值大一点；“有效像素”是 CCD 真正用来成像的像素数目，数值较小一点，数码相机的最高解像度当然是取决于“有效像素”。 其余的非成像部分的像素则分布在 CCD 的四个边缘，面层覆盖着黑色的物料，是用来产生全黑的信号，对相机的感光系统起

11、了微调作用。,市面上的数码相机均以 CCD 像素来标示解像度，而并非有效像素。以 5.24 Mpixels 的 Minolta DiMAGE 7 为例，5.24 Mpixels 其实是它的 CCD 像素，而它的有效像素则只有 4.92 Mpixels，所以它实际的最高解像度是 2560 x 1920 pixels (= 4,915,200 pixels)。以后选购数码相机时要多加留意了。,4、感应器象素内插值（P517） 但是我们有时候能看到这样的数码相机：只拥有300万象素，却能输出600万象素的照片！其实这里并没有什么虚假的地方，只是照相机在感应器300万象素测量的基础上，进行计算和插值，

12、增加照片象素。 内插值是一种图像处理方法，它可以为数码图像增加或减少象素的数目。某些数码相机运用插值的方法创造出象素比传感器实际能产生象素多的图像，或创造数码变焦产生的图像。实际上，它是利用图像处理软件的内插值计算方法。,六、数码相机的镜头 数码相机镜头的焦距都比较短，数码相机镜头上的标识类似“f=6mm”的字样，它的焦距仅为6毫米，这不是鱼眼镜头吗？答案是否定的。说明书中明确地指出f=6mm相当于普通相机的50mm镜头。 原来我们所说的标准镜头、广角镜头、长焦镜头以及鱼眼镜头都是针对35mm普通相机而言的。它们分别用于一般摄影、风景摄影、人物摄影和特殊摄影。,七、数码相机的镜头 各种镜头的焦

13、距不同使得拍摄的视角不同，而视角不同产生的拍摄效果也不相同。但是焦距决定视角的一个条件是成像的尺寸，35mm普通相机成像尺寸是24mm36mm（胶卷），而大部分数码相机中CCD的成像尺寸小于这个值，在成像尺寸变小焦距也变小的情况下，就有可能得到相同的视角。 所以说上面提及的6mm镜头相当普通相机50mm焦距镜头。下图显示了焦距、视角与成像尺寸的关系。,1、数码相机的镜头的焦距 35mm等效焦距 由于数码相机的传感器比35mm胶卷的面积小，因此数码相机工程师们引入了一个“35mm等效焦距”的概念，把数码相机镜头的焦距转换成35mm的等效焦距，方便传统光学摄影的概念。,镜头焦距与成像大小示意图,2

14、、光学变焦与数码变焦 （1）光学变焦光学变焦是依靠光学镜头结构来实现变焦，变焦方式与35mm相机差不多，就是通过摄像头的镜片移动来放大与缩小需要拍摄的景物，光学变焦倍数越大，能拍摄的景物就越远。 如今的数码相机的光学变焦倍数大多在 25倍之间，也有一些码相机拥有10倍以上的光学变焦。,（2）数码变焦 数码变焦实际上是画面的电子放大，把原来CCD影像感应器上的一部份像素使用“插值”处理手段做放大，再充满整个画面。 通过数码变焦，拍摄的景物放大了，由于使用“插值”处理手段做放大，所以它的清晰度会有一定程度的下降，所以数码变焦并没有太大的实际意义。目前数码相机的数码变焦一般在3倍左右。,A、用31m

15、m镜头拍摄的场景,B、用50mm镜头拍摄的场景,C、1.6倍数码变焦，使解像度下降,D、1.6倍数码变焦所得图像,八、 A/D转换器 A/D转换器的主要指标是转换速度和量化精度。 *转换速度：指将模拟信号转换为数字信号所用的时间，由于高分辨率图像的像素数量庞大，因此对转换速度要求很高，当然高速芯片的价格也相应较高。 *量化精度:是指可以将模拟信号分成多少个等级。如果说CCD是将实际景物在X和Y的方向上量化为若干像素，那么A/D转换器则是将每一个像素的亮度或色彩值量化为若干个等级。这个等级在数码相机中叫做色彩深度。其实色彩深度就是色彩位数，它以二进制的位（bit）为单位，用位的多少表示色彩数的多

16、少。常见的有24位、30位和36位。,九、MPU（微处理器） 数码相机要实现测光、运算、曝光、闪光控制、拍摄逻辑控制以及图像的压缩处理等操作必须有一套完整的控制体系。数码相机通过MPU（Microprocessor Unit）实现对各个操作的统一协调和控制。 和传统相机一样，数码相机的曝光控制可以分为手动和自动，手动曝光就是由摄影者调节光圈大小、快门速度。自动曝光方式又可以分为程序式自动曝光、光圈优先式曝光和快门优先式曝光。MPU通过对CCD感光强弱程度的分析，调节光圈和快门，又通过机械或电子控制调节曝光。,十、控制体系 数码相机要实现测光、运算、曝光、闪光控制、拍摄逻辑控制以及图像的压缩处理

17、等操作必须有一套完整的控制体系。数码相机的曝光控制可以分为手动和自动，手动曝光就是由摄影者调节光圈大小、快门速度。自动曝光方式又可以分为程序式自动曝光、光圈优先式曝光和快门优先式曝光。 十一、存储器、输出接口、液晶显示屏 存储卡一般有CompactFlash卡、SmartMedia卡、DataFlash、和Sony的Memory Stick（记忆棒）等。（P518） 存储卡的类型见图 通讯接口有串行接口、并行接口、USB接口和SCSI接口。 LCD（Liquid Crystal Display）为液晶显示屏，作用有取景、显示功能菜单等。,十一、存储器、输出接口、液晶显示屏 存储卡一般有Comp

18、actFlash卡、SmartMedia卡、DataFlash、和Sony的Memory Stick（记忆棒）等。存储卡的类型见下图 通讯接口有串行接口、并行接口、USB接口和SCSI接口。 LCD（Liquid Crystal Display）为液晶显示屏，作用有取景、显示功能菜单等。,闪存卡,DataFlash,CompactFlash,Memory Stick（记忆棒）,十二、柱状图/直方图（Histogram） 在传感器中，数码图像由很多个颜色相同的方块（即象素）构成，由于这些方块十分微小，所以它们看上去是一模一样的。既然单单用颜色来区分象素很困难，工程师们就把象素按256级光亮度进行区分，从黑色（0）到白色（255），中间有254级灰色色阶。就像我们刚才把方块图的颜色堆起来一样，图像处理软件自动把图像按照255级光亮度进行分类，并把“光亮度方块”堆起来。每一“堆”或者说每一条“柱”就告诉了我们属于某种光亮度的象素一共有多少个。,多数准专业级数码相机和所有专业数码单反都为用户提供了实时柱状图显示的功能，用户能在拍摄的时候通过LCD观看到某曝光设定下拍出的照片的柱状图，并根据此柱状图对曝光设定进行调节。一些数码相机更有曝光过度警报功能，柱状图中的过曝部分或潜在过曝部分闪烁，提醒用户修改曝光设定。,当你在编辑照片的时候，观看柱状图能有效避免照片看