1、摄影摄像技术 李 彦,第二章 照相机和摄像机,2.1照相机（DC）摄像机（DV） 工作原理简述 成像：镜头 感光：化学、光电 保存：胶片、静电、磁、机械（光盘） 重现：显示器、电影、照片一、镜头成像特性（详述）,跟主轴平行的光线，折射后通过焦点；,通过焦点的光线，折射后跟主轴平行；,通过光心的光线经过透镜后方向不变。,F,F,三、分析与论证,F,F,A,B,通过焦点的光线，折射后跟主轴平行；,通过光心的光线经过透镜后方向不变。,跟主轴平行的光线，折射后通过焦点；,按要求画出光路图,通过焦点的光线，折射后跟主轴平行；,通过光心的光线经过透镜后方向不变。,跟主轴平行的光线，折射后通过焦点；,分界点
2、：一倍焦距 分虚实；二倍焦距 分大小；,实像位置：物在外（二倍焦距以外）;像在间（焦距与二倍 焦距之间）。物在间;像在外。,实像变化：物近像远像变大。,四、凸透镜成像规律记忆口诀,镜头像差,光系统理想成像条件和像差的概念 一、色像差 二、球面像差 三、慧形像差 四、像散 五、像面弯曲 六、畸变,景深及其应用,1、人眼感光细胞的距离为：约0.006mm瞳孔衍射光斑角距离为：0.61R（波长555nm,R瞳孔1mm）1分。模糊圈（分散圈）：人眼不能分辨的像斑（点）。 2、景深：形成清晰影像的景物纵长深度。前景深小于后景深。 3、焦深：形成清晰影像的像平面的前后距离。,影响景深的因素,1、光圈：光圈
3、小景深大。 2、焦距：焦距短景深大。 3、物距：物距远景深大。 景深大小无所谓好坏，要根据需要和可能来恰当应用。,镜头的焦距,镜头的结构 N片N组构成以消色差像差和变焦。 分定焦头和变焦头。 分广角、标头、中焦、长焦、望远、近摄等。还有卡口不同。,1、广角镜头：焦距小于感光片对角线，视角大于70度。焦距短、视场宽、景深长、空间延长、近大远小的透视明显。以135机而言，35mm、28mm等焦距称为广角镜头。 2、标准镜头：焦距等于感光片对角线，视角50度左右。视场宽度、近大远小的透视与人眼习惯相符。以135机而言，50mm焦距称为标准镜头。,3、长焦镜头：焦距大于感光片对角线，视角小于40度。焦
4、距长、视场窄、景深小、空间压缩、远近大小的变化不明显。以135机而言，200mm左右焦距称为长焦距镜头。 4、中焦镜头：焦距大于感光片对角线，视角四、五十度。焦距、视场、景深、空间压缩、适中。以135机而言，70130mm左右焦距称为中焦镜头。人像镜头。,镜头附加镜,1、广角镜、增倍镜、近摄镜。 2、UV镜、星光镜、柔光镜等。,影像的光电转换,1、摄像管 2、CCD（电荷藕合器件图像传感器） 3、CMOS（互补金属氧化物半导体） 与垄断该领域长达30多年的CCD技术相比， CMOS能够更好地满足用户对各种应用中新型图像传感器不断提升的品质要求，如更加灵活的图像捕获、更高的灵敏度、更宽的动态范围
5、、更高的分辨率、更低的功耗以及更加优良的系统集成等。,2、CCD（电荷藕合器件图像传感器）,CCD传感器是一种新型光电转换器件，它能存储由光产生的信号电荷。当对它施加特定时序的脉冲时，其存储的信号电荷便可在CCD内作定向传输而实现自扫描。它主要由光敏单元、输入结构和输出结构等组成。它具有光电转换、信息存贮和延时等功能，而且集成度高、功耗小，已经在摄像、信号处理和存贮3大领域中得到广泛 应用,CMOS被动式像素结构,被动式像素结构（Passive Pixel Sensor.简称PPS）,又叫无源式。它由一个反向偏置的光敏二极管和一个开关管构成。光敏二极管本质上是一个由P型半导体和N型半导体组成的
6、PN结，它可等效为一个反向偏置的二极管和一个MOS电容并联。当开关管开启时,光敏二极管与垂直的列线（Column bus）连通。位于列线末端的电荷积分放大器读出电路(Charge integrating amplifier)保持列线电压为一常数,当光敏二极管存贮的信号电荷被读出时,其电压被复位到列线电压水平,与此同时,与光信号成正比的电荷由电荷积分放大器转换为电荷输出。,CMOS主动式像素结构,主动式像素结构(Active Pixel Sensor.简称APS),又叫有源式,如图2所示. 几乎在CMOS PPS像素结构发明的同时,人们很快认识到在像素内引入缓冲器或放大器可以改善像素的性能,在C
7、MOS APS中每一像素内都有自己的放大器。集成在表面的放大晶体管减少了像素元件的有效表面积,降低了“封装密度”,使40%50%的入射光被反射。这种传感器的另一个问题是,如何使传感器的多通道放大器之间有较好的匹配,这可以通过降低残余水平的固定图形噪声较好地实现。由于CMOS APS像素内的每个放大器仅在此读出期间被激发,所以CMOS APS的功耗比CCD图像传感器的还小。,一、像素概念构成图像的基本元素摄取与显示 二、彩色原理三原色原色加减、补色 三、数模转换,认识DC和DV,1、什么是数码相机光电传感实现影像与电信号的转换，模 数转换，压缩格式，记录。 2、认识数码相机 书中图24 3、什么
8、是数码摄相机 记录。 4、认识数码摄相机 书中图25.,数码相机分类,1、普通数码相机 功能特点图26 2、单反数码相机 功能特点图27 3、高级数码相机 功能特点图28,数码摄相机分类,1、DV带数码摄像机 2、DVD可擦写光盘数码摄像机 3、硬盘数码摄像机 4、闪存数码摄像机 5、双镜头数码摄像机,DC、DV的构成和作用,一、取景系统 1、电子取景：小LCD显示器加一组取景目 镜。 2、LCD屏取景器：3寸左右的显示器。 3、单镜头反光取景器：直接的光学成像。,控制系统,1、光圈：焦距与光孔直径之比。控制通光量。每一当曝光量都是翻倍关系 2、快门：控制曝光时间。每一当曝光量都是翻倍关系。分
9、电子快门（电控电磁铁控制时间）和机械快门（齿轮传动控制时间）。摄像机快门是电子开关控制时间。,3、对焦：分手动对焦和自动对焦。自动对焦又分主动式对焦（自带红外线或超声雷达调焦）和被动式对焦（利用被摄物的光线分析调焦）。4、变焦：改变焦距长短以改变成像大小。分手动和电动。,第三章 配件及使用,一、存储器：存储卡、磁带、光盘、硬盘。 二、镜头： 三、镜头附加镜： 四、闪光灯：人工补光。分内置闪光灯（相机自带）独立式闪光灯（外配）。 闪光灯的使用：1、闪光同步，2、闪光指数（强度）3、“红眼”消除，4、多灯配合。,三脚架： 遮光罩： 读卡器： 数码伴侣： 电池：,第四章 影像曝光,正确曝光 1、曝光
10、：所摄影像在感光片上感光。曝光量：照度与感光时间的乘积。2、正确曝光：相机通过光圈、快门、滤镜 和感光度控制。外部光线认为控制。3、等量曝光：光圈的一当与快门的一当对曝光量的影响相等。,4、选择曝光,A、选择快速度：手持相机时速度一般大于1/125秒。再慢考虑三脚架和快门线。考虑手抖动和焦距长短等。 B、选择小光圈：考虑因素景深和曝光量。 C、选择快速度和小光圈：注意曝光量。 D、选择慢速度：考虑因素特效。 E、选择大光圈：虚化背景 D、任意选择速度和光圈,自动曝光和曝光补偿,1、测光：以反光率为18的中灰色平均测光。曝光量只是面积和颜色的平均效果。 2、自动和手动曝光。 3、曝光补偿：a、逆
11、光补偿，b、亮物体补偿，c、暗物体补偿。 4、曝光补偿方法：a、补光，b、曝光补偿装置按钮，c、测光锁定，d、手动调节。,曝光模式,1、全自动曝光模式。 2、程序自动曝光模式。 3、快门优先曝光模式。 4、光圈优先曝光模式。 5、全手动曝光模式。 6、阶段曝光模式。 7、闪光补偿曝光模式。 8、夜视曝光模式。 9、照片、视频曝光模式。,影像用光,一、光的作用： 1、造型作用 2、拍摄主体作用 二、光源种类 1、自然光：直射光、半直射光、散射光、室内自然光。 2、人工光：聚光灯、漫射散灯、柔光灯、影室闪光灯、伞灯、摄像灯。,3、混合光 4、红外光 三、光的特性 1、光位：顺光、前侧光、侧光、侧逆
12、光、逆光、顶光。 2、光强 3、光质 4、光比,5、光型：主光、辅光、发光、修饰光、背景光。 6、光色： 色温：光色、色光的成分 影响色温的因素：地球自转、天气、电压、发光物质、反光透光物质。,影调和质感,一、影调1、影调的种类：光影的明暗层次程度高调：白亮浅为主少阴影，明快、清纯、平和。正面散射光。中间调：层次丰富，质感、立体感强。直射光加散射光，光比适中。低调：黑暗深为主阴影明显，深沉、凝重、突出。少正面用光，光比较大。,2、影调反差：柔调：柔和、反差小过度层次多。硬调：硬、实、反差强烈过度层次少。剪影：逆光，以背景曝光 二、影调的控制和处理1、根据创作意图控制和处理影调：顺、柔、小光比高
13、调；逆、硬、大光比低调。2、根据被摄景物和环境特点控制和处理影调3、根据季节和气候条件控制和处理影调,三、影调的运用1、影调的选择2、在对比中运用影调影调的等级对比影调的面积对比 四、画面质感的表现,第六章 取景构图,选择摆布、取舍调配 6.1、拍摄角度 一、取景和拍摄点 二、远近拍摄角度1、景别：全、远、中、近、特。2、关于裁身点：头、胸、半、全。忌 正颈、腰、膝。,三、上下拍摄角度1、平摄角度 ：2、仰摄角度 3、俯摄角度 四、水平拍摄角度1、正面构图2、侧面构图3、斜侧面构图4、后侧面构图5、背面构图,6.2 横竖画幅和视角中心,一、横竖画幅选择1、主线的横竖决定画幅的横竖2、主体的移动
14、方向决定画幅的横竖3、主体、陪体和环境关系决定画幅的横竖4、主体本身的形态决定画幅的横竖5、灵活应用画幅的横竖,二、画面视觉中心6.3、环境和透视 一、前景,第八章 专题摄影摄像,一、风光拍摄 1、取景：找点、找角度、定画框 2、用光：光照角度、色温、柔硬、等待时机。 二、自然景观和人文景观拍摄 1、自然景观的拍摄：凸显其妙 2、人文景观的拍摄：表现其美。,三、日出日落的拍摄 1、时机：前后十多分钟，必须准备充分。 2、器材：中长焦距镜头、三脚架、遮光罩、 滤色镜等。 3、曝光：以亮云曝光。 4、取景：云、山、树、水、房等有天有地有近有远。,四、云海拍摄 1、时机：云的形状、光硬、太阳高照。
15、2、用光：多用逆光 3、曝光：注意不要曝光过度，一亮云曝光。 五、雾景拍摄（近清远雾） 1、薄雾拍摄：拍光束、拍影调变化。 2、雨雾拍摄：雾拥险峰人不前 3、雾中拍摄：放大一档光圈,六、雨景拍摄 1、对象：表现下雨 2、技巧：逆光、慢速等 七、雪景拍摄 1、用光：有人顺光、无人逆光。 2、曝光：以雪曝光、慢速曝光。,夜景拍摄,一、夜景拍摄的曝光1、器材：三脚架等2、曝光：人眼的感光（光学、电子取景的不同）、 速度快慢及拖尾、光圈大小及景深。自动测光加挡。 二、静态夜景拍摄 1、静态夜景拍摄：夜景不适合拍快速运动的物体,2、灯光、月光、火光拍摄：主要夜景 3、水边夜景拍摄：倒影的应用 三、动态夜
16、景拍摄 慢速时：动的拖尾、静的清晰。快速时：要提高感光度。 四、雨天夜景拍摄：模糊的美 五、烟花态夜景拍摄：摄像、照相不同；快速、慢速不同。不怕模糊。 六、星空拍摄：太阳、月亮、星空。,花卉拍摄,一、花卉拍摄的用光 顺光：细腻明亮、缺立体感和层次。 逆光：透明感 侧逆光：细腻明亮、立体感和层次、影调、色饱和度适中。 人工露珠： 二、花卉拍摄的构图：局部、整体。推拉，背景等。,微距拍摄,一、微距镜头为了拍摄小物体大影像，要求像差小、变形小、分辨率高、反差大、色彩真。另可将加近摄接圈等附件替代。有的数码相机带近摄功能。专用变形校正 二、微距拍摄像物比大（大于1/14/1）。光照强、曝光准（放大两档
17、左右）。 三、技巧：强光、小圈、精确对焦。,人物的拍摄,一、分类1、环境分：工作、生活、舞台、体育、旅游等。2、拍摄方式和用途分：纪实、新闻、艺术、专访、服务性人物拍摄等。 二、方式1、服务：室内（摄影棚）、室外。光、景、形（造型）、情。2、合影：光、景、形（队形）、情。,2、专访：摄影师说了算。权力大，责任大。3、纪实：现场，有什么拍什么，注意时机。 三、手法1、摆拍：摄影师说了算。2、抓拍：眼急手快。3、偷拍：不被发现。,旅游拍摄,一、纪念照：特色 二、旅游风景照：人与景 三、风土人情：讲故事宗教建筑、宗教活动、民族人物、民情民俗。 四、溶洞照：人景距离大、闪光灯距离合适曝光时间长。,体育
18、拍摄,一、快门速度：2m/s_1/60s8m/s_1/125s16m/s_1/250s方向、距离、焦距有关追随拍摄。 二、对焦：预先对焦、自动对焦。 三、预见性和提前量。,影响图像清晰的因素及处理,一、客观技术因素1、波动造成的衍射，物点对像斑（艾里斑），不能用放大解决，增大通光孔径可提高分辨率。2、人眼分辨率有限。相邻感光细胞的距离为6*10-6cm，最小分辨角1分，即可分辨25cm处0.008cm的物体,3、球面透镜缺陷。折射率与波长有关（频散）造成色像差；球面镜近似成像造成球差、惠差、像散、像面弯曲和像形畸变。非球面镜，多透镜组合改善像差。4、感光片像素和显示器像素胶片相片扫描成数码文件，与感光度和冲洗有关。CCD成数码文件相片，与CCD像素和存储格式有关。,二、主观技术因素1、焦距景深物距景深光圈景深2、快门速度物体运动速度快门速度手抖动焦距手抖动 光杠杆效应3、正确曝光闪光灯、光圈、快门、感光度。,
