A 数码相机原理及构成No2 (2013) - 副本

数码相机

照相机的工作原理1.利用透镜成像数码相机的原理2.是通过控制光圈大小和快门的开启与关闭，把景物成像在CCD或CMOS芯片上，CCD或CMOS芯片把影像分解为成千上万的像素，并转换为电流信号，然后经过A／D模数转换形成电子数字信号，再经过压缩编码，最后以数字文件形式保存在存储媒体上图6-5数码相机的工作原理镜头光圈快门取景器调焦装置图像传感器数字处理电路存储器输出控制单元机身照相机的结构一、镜头作用：成像结构：透镜组、光圈、镜头筒透镜片数和组数的多少决定镜头质量镜头的焦距（FocalLength）与成像大小成正比与视场角大小成反比与景深大小成反比与透视感的强弱成反比与反差成反比定焦距镜头变焦距镜头标准镜头广角(短焦距）镜头远摄(长焦距）镜头镜头的种类a、标准镜头焦距长度与成像元件（CCD或者CMOS，传统相机的胶卷）对角线基本相等。拍摄的景物范围视场角在45°～55°之间，接近人眼视角，拍摄的画面透视关系符合人眼视觉习惯，能如实还原被摄对象。36mm24mm43mmb、广角镜头焦距长度小于成像元件的对角线：28mm、35mm视场角大，适宜于大场面拍摄景深大透视感大容易变形，不适宜拍人像c、远摄(望远）镜头焦距长度大于成像元件的对角线视场角小，成像大，适宜于拍摄难以接近的物体景深小，有利于虚化背景，突出主体透视感弱，有压缩透视的现象，变形小d、变焦距镜头焦距在一定范围内可以改变，如28-80mm、80-200mm。在拍摄过程中，摄影者可根据需要随时调整焦距，得到所要的取景和构图，以满足不同拍摄效果的需要，用途广泛。变焦方式转环式：风光、静物、人像推拉式：新闻、体育、抓拍是在镜头中间由数片互叠的金属叶片组成的可调节镜头通光口径的装置。利用张合进光孔的大小，控制进光照度二、光圈光圈系数光圈系数：焦距与光孔直径的比值，如F5.6，F8等光圈系数越小，光圈越大，到达底片的光线越多相邻刻度的进光量相差１倍光圈的作用控制曝光量控制景深景深：摄影时向某景物调焦，在该景物的前后形成一个清晰区，这个清晰区称为景深。三、快门曝光的定时机构，与光圈配合控制感光片曝光量。快门速度盘上标有：1、2、4、8、15、30、60、125、250、500等数字，表示曝光时间秒数的倒数。数据越大，快门开启的时间越短，进光量越少。相邻两档快门的曝光量相差1倍在快门速度盘上还有“B”或“T”长快门时间档当快门置于“B”档，手指按下时快门开启，抬起时快门关闭；当快门置于“T”档，手指按一次开启快门，再按一次则关闭快门。快门的作用控制曝光量抓取瞬间动作使物体成像清晰或模糊2、快门的分类机械快门电子快门中心快门焦平面快门帘幕快门钢片快门镜间快门镜后快门a、镜间快门快门开闭声小，震动小闪光同步的速度不受限制快门速度不够快镜头不能更换胶卷边缘与中间曝光量有差异b、帘幕快门镜头不包括快门，比较便宜速度较高闪光同步速度低拍摄快速动体易变形c、电子快门由电磁铁或微型马达带动，以电池作为能源，自动控制测光和曝光。没有震动和噪音，快门速度调节范围大，没有机械性误差。对温度的适应性较差。四、取景器EVF取景系统：取景器小，但是它不需要电源。LCD取景系统：尺寸较大，方便取景，可用于显示功能菜单；亮度、对比度可调，缺点是耗电量大。取景器是供拍摄者观察被摄景物和景物范围，确定画面构图的装置。

取景方式：LCD取景系统和EVF取景系统。五、调焦装置调焦是使被摄主体能在图像传感器上形成清晰的影像。调焦装置就是让拍摄者能达到该目的的调节装置。调焦其实是调节摄影镜头与感光片之间的距离，使像平面落在感光片表面上。调焦大多是利用电子测距器自动进行的。当半按快门按钮时，根据被摄目标的距离，电子测距器可以把前后移动的镜头控制在相应的位置上，使被摄目标成像最清晰。调焦重影调焦（平视旁轴取景照相机）裂像调焦（单镜头反光式照相机）手动调焦自动调焦：半按快门重影调焦裂像调焦六、图像传感器图像传感器是数码相机的核心部件。常用像素来衡量其档次作用：将光信号转变成为电信号根据元件的不同，可分为CCD（电荷耦合元件）和CMOS（金属氧化物半导体元件）两大类。七、数字信号处理电路数字信号处理电路主要由模数转换器ADC构成。作用：将图像传感器产生的模拟电信号转换为数字电信号，并将这种数字电信号经过压缩、编码传送到存储器。八、存储器存储器是用来接收、保存数据的，包括内置缓存和可更换存储卡。九、输出控制单元用数码照相机拍摄照片后，需要通过电缆把内部贮存的照片输出到其他处理设备中去。输出方式：USB接口：用专用电缆与计算机相连，通过数码相机的驱动软件把照片下载到计算机硬盘上。视频接口：通过视频线与电视机相连，通过电视机的大屏幕观看数码照相机所拍摄的照片。十、机身机身是照相机的暗箱作用：隔绝外界光线进入机内，保护感光片不感光其他部件安装在机身上形成一个整体数码相机的操作流程1.安装存储卡2.安装电池3.打开电源4.拍摄模式的设定5.拍摄状态的设定6.确定拍摄景别7.取景构图8.对焦9.拍摄10.查看、删除、传送注意同一类卡；在关机状态进行；正确方向；到位。常用数码相机的存储器1.安装存储卡2.安装电池打开相机的电池盖，确定电池方向，将电池推入，注意极性相对。使用碱性干电池、锂电池等3.打开电源4.拍摄模式的设定有自动、运动、夜景、风景、特写、录像等模式，拍摄前必须根据拍摄主题的需要选择相应的模式。自动：相机自动设定曝光的各种参数P程序自动曝光：程序设定自动曝光S快门优先：此模式可手动设置快门值A光圈优先：此模式可手动设置光圈值M手动设置快门速度和光圈值：手动设置快门速度和光圈值C自定义：采用用户设定的拍摄模式(自定义)。动画：此模式可拍摄带声音的录象全景模式：通过捕捉连续镜头的全景照片SP肖像：此模式拍摄可获得漂亮的皮肤色

调和柔和的整体色调SR智能识别：为特定的场景选择优化的场景模式5.拍摄状态的设定数码相机在拍摄之前，可根据需要通过功能菜单进行各种工作状态设置，这些设置将直接影响所拍照片的质量。像素越多，分辨率越高，影像效果越清晰，但文件的容量也会越大。拍摄时究竟该用什么分辨率，取决于对画面的质量要求以及拍摄的目的：（1）设置分辨率如高质量照片、精美印刷品，应以最高分辨率拍摄。5.拍摄状态的设定（2）设置感光度感光度是表示图像传感器对光的灵敏度。感光度越高，对光线越敏感，但是其影像颗粒粗，分辨景物的细微部分的能力差。选择感光度，应根据用途和拍摄环境而定：室外光线强，可选用中速感光度（ISO100）；室内光线较暗或高速运动的物体，宜选用高速感光度（ISO400）；需放大照片的，宜选用低速感光度（ISO50）。5.拍摄状态的设定“自动”闪光状态：数码相机将会自动测试拍摄环境的光线强弱，并且根据当时选定光圈的大小、快门的快慢来决定是否使用闪光灯和闪光灯输出多少光量。“强制”闪光状态：无论任何时候闪光灯都会闪光。“关闭”闪光状态：无论任何时候闪光灯都不会闪光。“防红眼”闪光状态：由于被摄者视网膜后的血管对闪光的反射，使瞳孔呈现红色。这就是“红眼”现象。“防红眼”闪光在实际拍摄之前利用频闪灯光的几次闪烁将被摄对象的瞳孔收缩，从而减少视网膜上反射的光线。（3）设置闪光灯闪光灯设置一般有四种状态：自动、强制、关闭和防红眼。6.变焦确定拍摄景别调节照相机上的变焦按钮直至出现主题需要的景别。按远摄(T)可以放大主体，按广角(W)缩小主体。7.取景构图摄影者通过对拍摄景物的取舍表现自己的创作意图。8.对焦数码相机多采用自动对焦方式。将数码相机LCD的中心聚焦区对准主体，将快门按钮按下一半并保持不动以自动设置曝光和调焦。按下快门剩下的一半，完成拍摄。用数码相机拍摄应注意其存在延时性，许多数码相机每拍完一张需要等待数据写入储存装置后才能再拍下一张。9.拍摄10.查看、删除、传送通过查看键或回放键能够立即查看照片效果。根据需要随时通过删除键（DELETE）删除，以便腾出存储空间。绝大多数数码相机是通过随机连接线与计算机的USB接口相连实现数据传送的。双手握住照相机，夹紧双臂，通常用左手托住照相机镜头，用右手把持机身并按动快门，右眼紧贴取景框；正确拍摄姿态是：借助取景器注视景物，尤其是人物的动作表情，抓住最美好瞬间，按下快门按钮；要轻按快门钮，按快门的瞬间屏住呼吸。当快门速度较慢时最好将相机固定在三角架上。无论是横向还是竖向持机，按快门时手指不要遮挡住镜头或闪光灯。拍摄技巧1.摄影用光顺光：光线与镜头拍摄方向相同。采用顺光拍摄时，景物各部分均匀受光，画面明亮稳定。明暗反差较弱，画面较平淡，空间感和立体感不明显。顺光拍摄，要注意利用景物特有的线条、形状和色彩变化来增加画面的表现力。不同的光线方向可以使景物产生不同的造型效果。顺光：所摄影像明亮,但缺乏层次，较呆板，立体感弱。1.摄影用光侧光：光线与镜头拍摄方向形成一个角度。采用侧光拍摄时，景物有明显的受光面和阴影面，所摄画面反差大，层次丰富，立体感、空间感较强。不同的光线方向可以使景物产生不同的造型效果。侧光：拍摄的照片层次丰富，立体感强；拍摄中最常用的光线。1.摄影用光逆光：能勾勒出物体的轮廓，使物体与背景能分离开来，显示出强烈的立体感和表面质感。是一种生动的造型光。不同的光线方向可以使景物产生不同的造型效果。逆光：拍摄的照片可达到一定特殊效果。

2、摄影构图通过取景器或液晶显示器对要拍摄景物进行适当的安排和取舍，使所摄画面具有艺术性，使主题思想得到充分的表达。（1）构图原则稳定是视觉心理的最基本要求，稳定的画面使人感到舒服、安定，否则就感到别扭、不自然。画面均衡注意对地平线的处理构图时应注意利用均衡产生稳定的美观。人们的视觉重心往往落在“九井格”的交点处，构图时主体物应放置在视觉重心附近，突出主体。视觉重心主体居中①拍摄距离用同一焦距的镜头拍摄同一景物，选择不同的拍摄距离会使主体在画面上的面积大小以及主体周围的景物产生变化，获得远景、全景、中景、近景、特写等不同景别的构图。对于同一个被摄体，拍摄点不同，关系到被摄景物中各景物在画面上所占的位置、大小、远近、高低，直接影响到画面的视觉效果，选择好拍摄点是构图好坏的关键。选择拍摄点，常从距离、方位、高度三个方面加以考虑：（2）拍摄点选择在实际拍摄中，根据拍摄意图采用不同景别，“远取其势”。远景特写近取其神全景②拍摄方位分正面、正侧面、斜侧面、背面等构图。正面构图：有利于表现被摄体的正面形象和景物的对称美。对称平衡的建筑造型体现了庄严，神圣的气氛。烘托了封建皇权的至高无上。对称侧面构图：有明显的方向性，能引向观看者的视线，如人物对话、动作姿态等。斜侧构图：能将观看者的视线引向深处

,可有效地表现出景物的立体感和空间感。背面构图：能突出陪衬物与环境。③摄影高度摄影高度是指改变相机与被摄物水平线的高低所选择的拍摄角度，不同的拍摄高度可产生平拍、俯拍、仰拍构图。平拍：指镜头水平拍摄，画面不变形。人物真实、亲切，景物匀称、自然，但画面显得平淡。仰拍：指相机处于低于被摄体的高度，镜头上仰拍摄。可使景物向上展开，显得高大、雄伟。俯拍：指相机处于高于被摄体的位置，镜头朝下拍摄。有利于表现地面景物的层次、地理位置及盛大场面，画面容易变形。构图禁忌水平线忌歪斜不稳；横竖线条忌等距排列无疏密变化无主体（无主题）画面忌被线条割裂，尤其是平分割线；画面无层次、色彩单一。主体位置忌居中，人物忌正面；光圈大景深短；光圈小景深长。焦距长景深短；焦距短景深长。物距近景深短；物距远景深长。3.景深技术影响景深的三个因素：光圈、焦距、物距。增大光圈数码照相机的使用技能训练1．了解数码相机的结构、特点和基本工作原理；2．初步学会数码相机的各种