摄影摄像与图像处理第1章观察、认识、获取和处理图像.ppt

1、摄影摄像与图像处理,观察、认识、获取和处理图像 发现世界的美好 培养生活的情趣 掌握必要的技能,第一章绪论,One picture is worth more than ten thousand words,人类从外界获得的信息约有75%来自视觉系统,picture：图象 Image：图像 Photo：照片 我们介绍的图像是基于照片的图像，理解这些图像的获取过程、质量评价并努力改善之。,本课程的主要内容,认识相机 了解人眼的视觉特点 了解摄影的基本技艺并掌握重要的核心内容 根据视觉特点与图像增强的原理，用Photoshop进行图像处理,相机与成像,照相机：就是一个不透光的盒子。是用感光材料反景

2、物拍摄下来的摄影器材。它的发明经历了漫长的岁月。 我国对光和影像的研究，有着十分悠久的历史。早在公元前四百多年，我国的墨经一书就详细记载了光的直线前进、光的反射，以及平面镜、凹面镜、凸面镜的成像现象。到了宋代，在沈括所著的梦溪笔谈（1031至1095年）一书中，还详细叙述了“小孔成像匣”的原理。,在16世纪文艺复兴时期，欧洲出现了供绘画用的“成像暗箱”。 在17，18世纪的欧洲，许多画家用暗箱来帮助他们绘制风光、建筑甚至肖像。一个典型的暗箱非常象现代的单镜头反光照相机。光线由镜头进入，在箱内经过一块镜子的反射，在上面的磨砂玻璃屏上呈现左右颠倒的实像。画家就是把一张很薄的纸铺在磨砂屏上，描下图形

3、，以求达到最真实的透视效果。,1839年法国画家达盖尔(Daguerre)发明了银版摄影法。同时，出现了世界上第一台真正的照相机。这是一台装有新月型透镜的伸缩木箱照相机,1900年美国生产了一台巨大的相机。芝加哥和沃顿铁道公司为了给他们新生产的豪华列车照一张完美的相片，定制了这架名叫“Mammoth”的相机。这架相机重达1，400磅，用500磅重的玻璃干板（感光材料），它的操作小组通常有15人；运输时需要一台专门设计的列车；拍出的4.5*8英尺照片一次需要用10加仑显影液。Mammoth只使用过一次，就从摄影史上消失了。,1888年，美国柯达公司的乔治.伊斯曼(George Eastman)发

4、明了将卤化银乳剂 均匀涂布在明胶基片上的新型感光材料-胶卷。同年，柯达公司推出了世界上第 一台装胶卷的照相机-柯达1号 柯达公司以25美元的价格出售装好胶卷的相机。使用者拍完100张胶片，把相机寄回柯达公司，在那里胶卷被取出来并加工为照片。第一卷是免费加工的，为了得到第二卷胶片，使用者要寄给柯达公司10美元，就可以收到装好胶卷的相机，这钱还包括第二卷的加工费。,1913年，德国莱茈公司的巴纳克(Barnack)为测试电影胶片的感光度而试制了一 台小型相机-莱卡U型。这是世界上第一台使用35毫米胶片的相机，为摄影史拉开了新的一页。,莱卡I型-现代相机的鼻祖,旁轴相机双镜头反光相机单镜头反光相机,

5、海鸥58-I-第一台国产相机,海鸥4型双反相机-国产第一台120相机,凤凰DN66,美能达700SI,第一台数码相机,索尼在1981年推出的MAVICA数码相机试制机型,背面图 使用软盘作为存储介质，无液晶屏幕,富士在1988年推出的DS-1P 是一款使用了数字化存储媒体的产品具有专门的存储卡。,富士在1989年推出的DS-X 首款被批量生产的数码相机产品,1992年卡西欧宣布数码相机将配备液晶显示屏，并且计划推出QV-10时展示的一款模型产品,卡西欧1991年推出的DC-90 这是后来推出QV-10的试验机型，一共制造了两台，一台叫做“热子”，另一台叫做“重子”主要是从发热量和重量的角度来命

6、名的,这是非常有历史意义的卡西欧QV-10，在1995年推出，具有液晶显示屏幕，镜头部分可以转动，很受欢迎。售价为65000日元，约合人民币4100元,索尼首次推出的普及型数码相机cybershot F1，这也是后来索尼比较知名的F88等机型的始祖。这种机身结构是一个相当经典的设计,宾得EI-C90，1997年推出的一款机型，液晶屏幕是可以拆卸的,奥林巴斯CAMEDIA C-1400L，1997年推出的一款数码单反相机，不过只有140万像素,上图是两款佳能的数码单反，分别是EOS D2000和EOS D6000，是佳能在1998年推出的。机身采用了佳能EOS 1N胶片单反。,尼康的E-3，是尼

7、康1998年推出的具有140万像素的数码单反相机,F505，索尼在1999年推出的一款cybershot数码相机产品，采用了弯折式机身设计。在后来的F707,F717上这一设计很受欢迎,尼康D系列始祖D1，1999年推出，售价65万日元，大约人民币4万元,1999年富士还推出了内置打印功能的FinPix PR21,索尼CD1000，2000年推出的使用CD-R盘片作为存储介质的数码相机,使用容量为120MB的超级软盘存储的松下RQ132S。2000年推出,早期的一些专业数码相机,目前的一些高端相机,徕卡中画幅数码单反S2 2009年7月31日，徕卡公司公布去年9月发布的自动对焦中画幅DSLRS

8、2 定于今年10月开始销售,徕卡S2具有自动对焦功能，定位于专业用户。其采用了3700万像素的30 x45mm光学传感器(传感器面积比全画幅还要大56%)，机身背面采用46万像素3.0英寸液晶显示器。徕卡S2的“S”体统利用全新的双快门技术，能够达到镜头叶片与高速闪光同步的速度(机身快门最高速度 1/4000秒)。支持DNG文件格式和SD卡/CF卡存储格式。并具有防水防尘特点。,Leica S2 Black，售价折合人民币179800元 Leica S2-P Black(白金版)，售价折合人民币214600 SUMMARIT-S 1:2.5/70 ASPH，售价折合人民币34800元 SUMM

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

10、池手柄)，售价9565元,哈苏H3DII-50,198990元,感光器件 CCD 有效像素（万）5000 最高分辨率（dpi）54127212 传感器尺寸3648mm,相机的组成部分,镜头 取景器 光圈 快门 测光组件 感光系统,镜头的作用：让景物在焦点平面位置（感光片上）形成清晰的影像。 镜头成像原理：凸透镜聚光成像。 取景器：观察被摄景物的装置。 作用有3个。一是观察被摄景物；二是用于界定被摄景物的范围；三是用来确定对景物的取舍和安排画面的布局。,物距被摄物体至镜头中心的距离； 像距镜头中心至所成影像间的距离。 焦距：焦距由镜头中心到焦点的距离。来自无限远处的平行光线，经过镜头的折射，在镜

11、头主轴上聚成一个清晰的点。这个点就是焦点。焦距长，成像大；焦距短，成像小。 镜头焦距增加，感光片所在位置获得的光量减少。（光的传播特性：传播距离增加，则光的亮度减弱） 镜头通光量与光束直径成正比，与焦距成反比,光圈：能根据外界光线变化来调节通光孔大小的装置。 现代相机光圈口径是可变的。可变的口径叫“相对口径”。大小用系数表示。 有效口径：镜头的最大相对口径或称镜头的感光力(镜头最大通光能力)，它决定着镜头成像的明亮程度。它的比值越大，感光力越强。 相对口径：可变的镜头口径。大小用f表示。f系数=焦距相对口径。 光圈的两重作用：控制曝光量。控制景深范围。光圈越小，景深越大。,相机快门：控制曝光时

12、间的装置。作用：控制光线在感光片上停留时间长短；抓取被摄对象的动态，使动体“凝固”或使被摄体产生动感。 相机快门分类：按构造和操作方式不同分3类。 一是机械式。镜间快门；焦平快门。优缺点主要反映在快门速度和拍摄动体的变形上。 二是电子式。 三是程序式。 焦平快门所带来的闪光同步速度的限制。在使用闪光灯时不能达到很高的快门速度。如快门速度太高，拍摄高速动体时会出现影像变形情况。,对焦（测距）：根据被摄景物远近调整镜头中心至感光片之间的距离。利用共轭关系原理。 对焦方式：（1）连动测距式。（2）反光式。（3）后部磨砂玻璃式。（4）自动式。电子视测。超声波系统。红外线。眼控。,早期的相机是没有测光系统的，一般都是估计测光或者使用外置测光表，然后发展到了机身搭载测光表的方式，这种做法相当的不准确，因为测光表所测到的读数只是它自己感受到的光量，而并非从镜头进入的光亮，随着电子技术的发展，CdS(硫化镉)测光元件已经可以缩小到装在机身里面的地步之后，终于出现了TTL(though the len，通过镜头)测光技术，由于是直接测量的镜头收集到的光线，测光的准确度大大提高了,感光材料,要获得凝固的图像