1、摄影艺术与技术,莱阳农学院传播学院 影视技术教研室 郭建良,第三章 数码相机,数码相机是一种新兴的影像记录设备，具有传统相机没有的许多新颖功能。本章简要介绍数码相机各部分的工作原理及结构特点，重点讨论数码相机与传统相机不同的技术参数和功能。,数码相机的总体由硬件和软件两部分组成，它的框架结构与普通相机类似。1. 与普通相机基本相同的组成变焦、取景、测光、调焦、快门机构，闪光灯等；2. 与普通相机不同的组成CCD（或CMOS）、CPU板、LCD、操作面板、存储卡,电源等。,以全自动模式为例： 1. 取景后半压快门，自动测光及对焦；全压快门后，快门打开，景物光学影像投射到CCD上使之曝光；2. 在
2、CCD内部光信号转为电信号；3. 快门关闭，曝光结束；4. 通过电荷扫描将CCD上的电信号取出；5. 电信号被数字化并输入内存卡；6. 数字图像被显示在LCD（或电脑屏幕）上，待处理。,输出接口,1.CCD 板CCD意为电荷耦合器 (Charge Coupled Device )，它是由上百万个按矩阵排列的感光二极管组成的硅晶片。,CCD放大图,曝光后，CCD将各个单元的电信息传送到模/数转换器上，将模拟电信号处理为数字信号，并以一定格式压缩后存入缓存RAM中。2. CMOS即互补金属氧化物半导体，与CCD功能一样的可用来感受光线变化的半导体。其主要优点是比CCD省电，但光学敏感性差。,存储设
3、备是数字影像的记忆体。目前常用的有： 1. PC（PCMCIA）卡用于专业数码相机，存储范围约2兆至200兆。适于较高的分辨率和尺寸较大的图像文件存储。 2. 闪存卡（Smart Media）这是数码相机使用的最小的存储卡，重量轻，存储容量为2至256MB等，运用最为广泛。,PC卡(PCMCIA)的长和宽都是85.654mm，但它们厚度不同。,闪存卡（Smart Media）,3. CF（ Compact Flash ）卡这是目前流行的数码相机存储设备。大多数新一代的数码相机都可以使用II型CF。 4. Memory Stick （记忆棒）这是SONY公司独有的存储设备，使用闪存作为存储介质，
4、仅半块口香糖大小，存储容量（128MB），不足之处是不能与其他品牌数码相机相兼容。,Memory Stick （记忆棒）,它是数码相机的心脏和大脑，实现对整个相机动作的运算和控制。操作面板是调节相机参数、控制相机动作的窗口，以了解相机状态和进行有关调节或控制。,LCD 是取景器和显示器，取景方便直观，没有视差，但耗电量约占整部相机 1/2；作显示器用来观察已摄画面，但显示画面的色彩和对比度与电脑中的实际影像有较大差别。,数码相机与传统相机的重大差异之一就是它的软件处理功能。数码相机的CPU不但用于图像数据的色彩转换、文件格式的设定和拍摄后图像的处理，还同时对影像的曝光进行控制。也就是说，在由硬
5、件完成最低限度的处理以后，还需要通过软件来强化影像，以适应转换。 机内操作系统采用多任务操作系统。,测光原理和测光方式与传统相机大体相同，但CCD的曝光宽容度较普通胶片的宽容度小，感光度的变化也需要由软件来控制。因此，在确定曝光量时，调焦、景深、光圈、快门、闪光灯发光量、曝光补偿等都需要在拍摄前一瞬间完成。,色转换主要实现的功能，是进行白平衡调整。白平衡调整在传统相机中是没有的，使用CCD作感光元件时，与摄像机一样，可以人为或自动地控制各种色光的比例，使在各种光照条件下拍摄的照片色彩贴近人眼的视觉。,数码相机一般有几种画幅供使用者选择，不同的画幅变化主要是通过软件来实现的。当要求高质量照片时，
6、可选择高分辨率的画幅，而拍摄网上传输的图像，则可以选择低分辨率的画幅。一些数码相机可以通过软件实现多种格式输出的选择，如 BMP、JPG、TIF 中的一种、两种或三种，而JPG 和TIF 又可以选择不同的压缩比例。,拍摄者可以直接通过LCD液晶显示屏观察拍摄的结 果，可以放大图像，可以随时删除及防止误删。,拍摄后，存储卡内的图像常用与相机配套的软件，并通过读卡器、COM端口、USB等接口，输出到计算机或转移到其它存储介质中。这些软件同时还可以对相机进行控制，包括内部设置和拍摄。,也称为像素水平。它决定了数码影像最终打印或在监示器上显示画面的大小。 分辨率与下列因素有关： 1、CCD或CMOS芯
7、片上的像素数目像素数越多，分辨率越高，影像的层次细节越好。 2、CCD 的面积和像素自身的大小CCD的面积越大，容纳的像素点越多；像素自身的尺寸越小，单位面积上的像素数目越多，则画面的分辨率越高。,3、CCD上的实际像素像素数目多也不一定分辨率就高，还要看它是实际像素数，还是插值像素数。,12801024dpi,20481520dpi,CCD 数码相机的分辨率是用来衡量数码相机拍摄记录景物细节能力的大小的，它的高低决定了所拍摄影像的清晰度高低，以及在计算机显示器上所能显示画面的大小。 数码相机拍摄图像的像素数取决于相机内 CCD 芯片上光敏元件的数量，数量越多则可产生的图象分辨率越高，所拍图像
8、的质量也就越高，当然，相机的价格也会大致成正比地增加。,数码相机的影像存储形式有内置固定式和可移动式两种。前者使用比较方便，速度较快，但容量小，存满后需取出更换，影响连续拍摄。影像存储方式分压缩和非压缩两种。,它用来表示数码相机的色彩能力。色彩位数越多，意味着可捕捉的色彩细节越好。普通数码相机有24位的色彩深度已经足够，而对于广告摄影、印刷用的图片等，则需要30位或36位的色彩深度。,白平衡调整操作与录像类似。有三种方式：手动选择调整、自动调整和下载给计算机利用驱动软件调整。调整时可直接从显示器上观察到调整效果。,彩色液晶显示器可直接观察取景和拍摄效果，还可以在显示控制相机所有功能，设置各种参
9、数，包括录音、影像标示等。但液晶显示器作取景器使用时耗电量很大，在室外用电池拍摄时应注意节省电力。,数码相机可以在拍摄时进行同时记录声音信号。,这是数码相机的 CCD感光程度折合成胶片的感光度，其范围一般较大，并且在该范围内可以调整，如ISO200800，ISO1001600等。,数码相机结构各异，如何拍摄运动体和是否使用闪光灯，应详细阅读说明书。,数码相机的耗电量极高，CCD、液晶显示器和变焦镜头等均为用电大户。因此，最好使用高性能可充电锂电池。拍摄中要多带高质量的备用电池，尽量不要使用液晶显示器取景。,（一）普通数码相机价格低廉，适合拍摄聚会、旅游，可以打印照片、在显示器上观看，也可以在因
10、特网站上使用。 （二）高档数码相机价格较贵，著名品牌有Canon、Nikon等，可以更换镜头，可使用连闪闪光灯及多用途的附件。 （三）专业数码相机价格更贵，其CCD芯片分辨率可达几千万像素。供专业人员在专用图形工作站上使用。,目前普及型数码相机的像素已达400多万，输出图像不低于1024X768。相同像素下要选择面积大的CCD，普及型数码相机应为1/3英寸，以获得高密度、高清晰度的成像。,直径大的镜头成像边缘清晰度好。普及型多用35mm，3倍变焦镜头，其相当焦距约100mm，比较实用。,手控曝光、调焦很有必要，高档普及型具备一些专业功能，如定点测光、曝光补偿、调焦锁定、感光度的调整、拍摄延迟等
11、。对半专业相机，最好有白平衡手动控制，利于拍摄出特殊的效果。,1. 普通光学取景 这是最常见的取景方式，缺点是取景误差大，取景器内景像约占拍摄景象的85%。2. LCD取景 目前数码相机必备，优点是改进了普通光学取景器，缺点是耗电大，取景时稳定性差，显示画面色彩、对比度与实际所见误差较大。3. TTL单反取景器 这是专业相机上的取景器，通过镜头无误差光学取景，取景范围可达实拍画面的95%。,取景方法与传统相机的异同,相同之处是都通过镜头和取景器取景；,不同之处是数码相机可采用LCD液晶显示屏取景。,Canon S60,8奥林巴斯 C-750数码4.3M象素,10光学4数码变焦,PENTAX 5
12、M,5倍变焦,CANOD-PRO1,奥林巴斯C-8080zoom,CANON（佳能） EOS 1Ds1100万象素24X36CMOS 65000元,数码相机在拍摄时与传统相机并无多大区别，只在半专业领域中值得注意以下两点：1、进口数码相机，按钮和转盘的标识为英文，增加了使用者的困难，用前一定要读透使用说明书。 2、要弄懂数码相机相对传统相机增加的几个功能转盘及按钮的作用，如拍摄模式、观察（预视）、输出、删除及有关参数的设置。,使用胶片的相机是传统照相器材，数码相机目前已在我国生活摄影中得到广泛应用。数码影像具有立即显示、易于编辑、储存方便、网上传输、不需暗房工作等传统摄影无法比拟的特点，使得数码影像技术在公安工作中具有得天独厚的优势。,
