1、2.7 数码相机及数码摄像机2.7.1 数码照相机数码照相机以数字记录影像,与常规照相机不同的是,数码照相机所拍摄的影像不是成像在底片上,而是成像在半导体光敏元件 CCD 上,由 CCD 直接转换成电信号,再以数字方式保存在照相机的 RAM 芯片中。需要时传送到计算机中进行加工和处理,并保存相应格式的图像文件。随着数码照相机价格的下降,更多的人把它作为获取图像的首选设备。1.数码照相机分类按照结构特点和不同的使用场合划分,数码照相机有如下几种:(1)经济型数码照相机。采用50120万像素的 CCD,2564MB 的存储容量,成像质量一般,画幅较小,受存储容量限制,一次拍摄的照片数量不多,适合家
2、用。(2)中档数码照相机。采用100200万像素的 CCD,28MB 的存储容量,成像质量和照片尺寸高于经济型数码照相机,适合家用和要求不高的场合。(3)高档数码照相机。采用200350万像素的 CCD,416MB 的存储容量,成像质量较好,照片分辨率最高可达2160X1440 像素,适合优质图像素材的拍摄、多媒体产品图像素材的获取以及制作数码艺术作品。(4)专业数码照相机。采用300600万像素的 CCD,1664MB 的存储容量,成像质量高,锐度好,色彩表现较完美,具有代表性的是 Kodak DCS 760数码照相机。该数码照相机采用600万像素的 CCD,对蓝色光的感光度增加2.5倍,提
3、高了色彩还原的精度。专业数码照相机适用于各种专业摄影、广告摄影、人像摄影、图片印刷等场合。具有代表性各种数码照相机外观如图2-13所示。图2-13数码照相机2. 数码照相机原理数码照相机主要由光学镜头、取景框、光电耦合元件 CCD(Charged Coupled Device)、译码器、存储器、数据接口和电源等部件构成,其基本结构如图2-14所示。图2-14 数码照相机的基本结构数码照相机的光学镜头分定焦镜头 (固定焦距)和变焦镜头 (可变焦距)两大类。经济型数码照相机多采用定焦镜头。高级一些的数码照相机一般采用单变焦镜头。专业数码照相机则采用可更换镜头结构,使用多只定焦镜头组合或多只变焦镜头
4、,并且允许根据需要使用多种滤光镜片。取景框用于对准拍摄物。数码照相机内部的光电耦合元件 CCD,其作用与扫描仪中使用的 CCD 相同,负责把可见光转换成电信号。CCD 光敏单元(像素)的数量是衡量数码照相机性能优劣的重要指标,数量越多,彩色还原越好,图像质量越好。译码器是数码照相机中的关键部件,其作用是把 CCD 感应到的电信号转换成数字信号,进而保存到数码照相机内置的存储器中。存储器又叫“图像内存卡”或“压缩闪存卡(Compact Flash Memory Card)”,是可替换的部件,主要用于保存拍摄的数字图像。高级一些的数码照相机可使用多种容量值的卡,从4128MB 不等。容量越大,储存
5、的数码照片越多、照片分辨率越高。一般而言,在不更换存储器的情况下,拍摄高分辨率照片,保存的照片数量相应地少一些,这是由于高分辨率照片的数据量较大的缘故。数据接口是数码照相机的输出端口,其作用是把拍摄的数字照片传送到计算机主机中,目前,市场上比较流行的数码相机都是采用 USB 接口的具有“即插即用”功能的数码相机。有的相机可选配红外线发送装置与装有红外线接受装置的计算机进行无线传送。电源为数码照相机提供能量。电源的类型有:普通电池、Ni-MH 可充电电池、NP-80可充电锂电池和交流电源适配器等。电源类型对数码照相机的使用影响很大,由于数码照相机电力消耗大,采用容量小的电池固然体积小巧,但拍摄几
6、张照片后,电池就消耗殆尽。一般情况下,使用可充电锂电池的数码照相机拍摄照片多、使用时间长。2.7.2 数码摄像机数码摄像机不是简单地将传统的模拟摄录方式数字化,而是在功能、可操作性、成像质量等方面都有了质的变化。不仅能得到300线、400线、甚至是500线 DVD 的画质,而且可以将摄录的影像传入计算机进行随心所欲地编辑、剪辑与合成,并转为 VCD、MPEG-4、RM、DVD 等格式,或刻录在光盘上保存很长时间,或上传到网上供大家分享。摄像机包括了模拟方式和数码方式两大类,摄像机的格式就是指摄像机用来记录拍摄图像和声音的磁带系统(即录像部分)的存储方式。磁带系统的格式决定了摄像机的大小、重量、图像质量以及记录时间长短的参数,也决定了摄像机的种类。目前家用级VHS、VHS-C、S-VHS-C、8mm、Hi8、Digital 8mm(简称 D8)和 Digital Video(简称 DV)。前面6种均为模拟存储方式,我们称之为模拟式摄像机或者传统摄像机,而数码摄像机只是诸多格式的后两种-D8和 DV,严格地说 DV 摄像机才是纯数字摄像机,而 D8是一个介于模拟和数字之间的过渡产品。