摄影摄像基础教案

摄影摄像基础教案

摄影摄像基础教案第一章：摄影摄像基础知识教学目的：了解摄影摄像的基础知识，掌握摄影摄像的基本原理。教学重点：光圈、快门、感光度、曝光等基本概念。教学难点：曝光的控制和调节。一、光圈光圈是指镜头的光线通过的孔径大小。光圈大小的变化会影响到照片的深度和清晰度。光圈大小的表示方法为f/数，f/数越小，光圈越大，进光量越大，景深越浅。二、快门快门是指相机的快门速度，即每次快门打开的时间长短。快门速度的变化会影响到照片的清晰度和运动的呈现效果。快门速度的单位为秒或分之一秒，快门速度越快，运动的呈现效果越好，但照片的清晰度会受到影响。三、感光度感光度是指相机底片或传感器对光线的敏感程度。感光度的变化会影响到照片的曝光量和噪点程度。感光度的单位为ISO，ISO值越高，相机的感光度越高，但噪点也会越明显。四、曝光曝光是指相机光线照射到底片或传感器上的时间长短。曝光的控制和调节是摄影摄像中最重要的基本技巧之一。正确的曝光能够保证照片的清晰度和色彩还原度。曝光的控制和调节需要根据光圈、快门和感光度三个因素进行综合考虑。五、摄影摄像的基本原理摄影摄像的基本原理是利用光线的投射和记录，将景物的影像记录在底片或传感器上，再通过放大或投影的方式展示出来。摄影摄像的基本原理包括光学原理、化学原理和电子原理等。通过研究摄影摄像的基础知识和基本原理，可以更好地掌握摄影摄像的技巧和方法，提高摄影摄像的水平。2-1光和彩色的基本知识加色法与减色法的对比加色法和减色法是两种产生彩色的方法。加色法是通过混合三原色（红、绿、蓝）来产生彩色，而减色法是通过混合三原色的互补色（青、品红、黄）来产生彩色。加色法主要应用于电视和计算机显示器等领域，而减色法则主要应用于印刷和绘画等领域。人眼对彩色细节的分辨力人眼对彩色细节的分辨力远低于对亮度（黑白）细节的分辨力。例如，在白色背景上，可以分辨出黑色细节直径为1毫米，但在相同条件下，在红色背景下，绿色细节的直径要增大到2.5毫米，而蓝绿色则需要5毫米。此外，不同色调的彩色也会影响细节的分辨力。可造成对比的色彩因素色调、饱和度和亮度是造成对比的三个主要色彩因素。色调是指颜色的种类，饱和度是指颜色的纯度，亮度是指颜色的明暗程度。不同的组合可以产生不同的对比效果。色调造成对比不同的色调之间可以产生对比效果，例如红色和绿色、黄色和紫色等。饱和度造成对比不同饱和度的颜色之间也可以产生对比效果，例如鲜艳的颜色和灰暗的颜色之间的对比效果更强烈。亮度造成对比不同亮度的颜色之间也可以产生对比效果，例如明亮的颜色和暗淡的颜色之间的对比效果更强烈。和谐在彩色设计中，要注意颜色的和谐性。颜色的和谐性可以通过选择相邻颜色、互补颜色或类似颜色来实现。2-2摄像机基本组成与工作原理摄像机的基本组成无论是小巧玲珑的“掌中宝”摄录一体机，还是硕大无比的演播室用摄像机，它们的工作原理都是相似的。摄像机主要由光学系统、光电转换器件、视频处理电路、调整与控制、寻像器和电源部分组成。摄录一体机还包括信号记录存储、话筒等部分。摄像机的基本原理摄像机通过镜头选择一定范围的景致，并聚焦形成彩色光学图像。分色棱镜将彩色光像分解成红、绿、蓝三个单色光像。在三个单色光像的成像位置处，分别安置了三个光电转换器件（CCD），它们将光学图像转化成电信号，称为视频信号。这个视频信号能被电视机转化成人眼可以看到的屏幕光像。随着技术的发展，摄像机向小型轻量、数字化、智能化方面发展，操作调整也愈来愈简单快捷。CCD的性能指标是决定摄像机质量最重要、最直接的因素。无论是“优良的画面”还是“不够好的画面”，都可以在CCD中找到最主要的答案。摄像机的基本组成包括光学系统、光电转换器件、视频处理电路、调整与控制、寻像器和电源部分。摄录一体机还有信号记录存储部分和话筒。视频信号是由CCD转换出来的电信号，需要经过视频信号处理电路的放大校正加工，才能形成符合一定标准的视频（图像）信号输出。调整与控制也是摄像机状态调整和功能控制的重要组成部分。模拟视频信号有不同的分类和接口，包括三基色信号、分量信号、亮色分离信号、复合信号和高（射）频信号。不同的接口适用于不同的场合和设备。ColorXXX:Hue。n。andBrightnessYUV:ncomponentsignalconsistingofXXX.Appendix2:XXXDiagramAppendix3:ColornStandardsChapter4:CameraXXXXXX:UnderstandcameraXXXXXX:nofcameralensesTeachingDifficulties:XXXXXXconvenience。XXXbasicparametersandcharacteristicsofzoomlenses。XXX。aperture。focus。anddepthoffield。arethesameasthoseoffixed-focuslenses。sotheywillnotbeXXX.I。ImagingSizeImagingsizereferstothesizeoftheopticalimageformedontheCCDchip。whichisrelatedtothesizeoftheCCDchipused.CCDdiagonalimagingsize(width×height)XXXreferencemodel2/3〞11.0mm8.8×6.6mm9～143mmAJ-D910WAE1/2〞8.2mm6.6×4.8mm8.5～102mmAJ-D700E1/3〞5.9mm4.7×3.5mm5.1～51mmDCR-PC330E1/3.6〞5.0mm4.0×3.0mm4.5～45mmDCR-TRV75E1/4〞4.5mm3.6×2.7mm4.2～42mmDCR-PC115E1/4.7〞3.8mm3.0×2.3mm3.6～43mmDCR-HC1000E1/53.6mm2.9×2.2mm3.2～32mmDCR-VD210E1/63.0mm2.4×1.8mm2.3～23mmDCR-DVD91EII。FieldofViewOncetheimagingsizeisdetermined。thelenshasafixedfieldofview。Themaximumangleofheightorwidthofthefieldofviewiscalledthefieldofviewangle。Therearetwotypesoffieldofviewangles:verticalandhorizontal。IftheimagingheightisH。XXX"standardlens"Generally。XXXoftheimagingsurfacecapturesimagesthatareclosertotheperspectiveofhumann。withahorizontalfieldofviewofapproximately45XXXarecalled"standardlenses."ItisextremelyimportantforcameramentoknowtheimagingsizeoftheCCDusedinthecamera。sothattheycandeterminetheXXXcorrespondingtostandard。wide-angle。andtelephotolenses。Thefieldofviewangleallowsustoaccuratelycalculatethesizeofthefieldofview.Fieldofviewangle。XXX。andimagingsize.视场角、焦距和成像尺寸之间有很大的关系。从表格数据可以清楚地看出，焦距相同的镜头，用在成像尺寸不同的摄像器件上，其视场角会有很大的差别。一般来说，由于摄像器件成像尺寸较小，装在摄像机上的变焦镜头的广角明显不足，而长焦则略显富裕（相对于常用的135mm照相机镜头而言）。倍率镜也称为扩展镜或放大镜。加入倍率镜后，原镜头的焦距可以扩展若干倍。例如，加入2倍（×2）的倍率镜，原镜头焦距为9-143mm，则变为18-286mm。需要注意的是，加入倍率镜后，到达成像面上的光通量会减少。加入×2的倍率镜后，光通量是未加时的1/4，光圈要增大2档。镜头的最后一个透镜表面到成像面之间的距离称为后焦（截）距。在此之间放置色棱镜。后焦距调整好后，不要轻易变动，否则聚焦不清晰（现象为：长焦端清晰，拉开后短焦端模糊）。为了拍摄出影调适当、层次丰富的画面，需要掌握好曝光。被摄主体的亮度范围是指被摄主体最亮处的亮度值与最暗处的亮度值的差值范围。目前，彩色电视系统能反映景物的亮度范围一般为一比几十，大约为5至6个亮度等级（1：32至1：64）。不同的景物有不同的亮度范围。例如，在画面中有太阳的风景中，亮度范围为1：2，000，000，而在晦暗的室内拍摄窗外的风景中，亮度范围为1：100，000.根据不同的情况，需要进行曝光控制。了解摄像拍摄的光线需要是本章的教学目的。被摄主体的亮度范围是本节的教学重点和难点。瞬时光圈通常用于拍摄主体处于逆光情况下，图像明暗反差很大的场合。当手动光圈拍摄时，突然拍摄到亮度差别较大的景物，需要立即调节光圈时，也可以使用瞬时光圈。此外，瞬时光圈还可用作测光表。需要注意的是，自动光圈和瞬时光圈是摄像机中方便曝光的两项功能。电子快门可以提高物体动态清晰度，改善快速运动物体的图像清晰程度，减轻图像模糊程度。同时，电子快门和光圈的配合使用，可以对曝光量进行控制，影响景深。在没有电子快门作用时，光像转变为电子的时间为常设的1/50秒，这时运动物体的光像在CCD感光面上的位移，会造成图像的模糊。而使用电子快门时，采样时间可大为缩短（可根据运动物体速度选择电子快门速度），产生图像模糊的信息也随之减少，运动物体的轮廓就会清晰起来。使用电子快门时，采样时间变短，等效于降低了摄像机的灵敏度，视频信号的电平也会随之降低。为了保证视频信号的幅度，必须开大光圈，电子快门速度每提高一档，光圈也要提高一档。动态对比度控制电路（DCC）可以增加摄像机的动态范围，专业摄像机一般都装有该电路。使用该电路时，摄像机可根据输入信号电平自动调整白压缩的起点（也称拐点）。当景物亮度范围超过数十时，拐点降到85%，使重现图像的高亮度区仍有一定的灰度层次，虽然有些失真，但不至于是什么层次都没有的惨白一片。DCC电路的使用，可将被摄景物的亮度（动态）范围扩大到逼近电影胶片的对比度范围——600%。增益控制可以调节摄像机的灵敏度，提高图像的亮度。但是，增益控制也会增加视频信号的噪声，因此需要根据实际情况进行调节，避免过度增益导致图像质量下降。3.白平衡的调整方法是将摄像机的镜头对准标准白色，并使其充满视场。按下白平衡调整按钮，如果色温转换片使用恰当，几秒钟后摄像机会自动显示装置（信号灯、微机字符显示等）会显示白平衡已调整好。如果没有调整好，需要更换色温转换片再进行调整。4.白平衡调整的实质是根据光源的色温不同（光谱成分能量的不同），改变摄像机视频处理电路中红、绿、蓝三个通道对信号增益量的大小，使得输出的三基色信号电压幅度相等，从而达到白平衡。5.掌握了XXX调整的实质后，摄像师就能够根据艺术需要，人为地控制和改变被摄景物的色彩。例如，可以使画面的影调比正常情况偏红或偏蓝。具体做法是，在调整白平衡时使用带有该颜色补色的白板，例如，如果想使画面偏红，就需要使用白板偏红色的补色——青色。由于青色中含有绿色和蓝色，因此在调整白平衡时，绿色和蓝色通道的增益量必须小于红色通道的增益量，也就是说红色通道增益量大于绿色和蓝色通道的增量。使用这种工作状态下的摄像机拍摄出的画面，自然就会偏红。6.如果要拍摄偏黄的画面，可以使用偏蓝的白板调整白平衡，方法和偏红的相似。7.在混合光源下，为了控制色彩，可以尽量统一光源色温，例如，在低色温的光源前加蓝色透明纸。同时，以强光的色温来调整白平衡。如果画面中有人物，一定要以人的肤色还原为准，白板可放置人脸附近调整白平衡，在光源色温不一致时更要如此。8.黑平衡是指摄像机在拍摄黑色物体或盖上镜头盖时，输出的三个基色信号电压幅度应相等，此时显象管荧光屏上能重现纯黑色。只有达到黑平衡后，摄像机才能正确重现被摄景物的色彩和确定视频信号的电平。调整黑平衡的方法是将摄像机的镜头盖盖上，按下自动黑平衡的按钮，几秒钟后，显示装置会显示黑平衡已调整好。需要注意的是，调整黑白平衡的次序以最后一次调整白平衡为准，有时黑白平衡需要反复调整。作为一名摄像师，了解摄像机的主要电子特性是非常必要的。这些知识可以帮助你获得曝光准确、色彩鲜艳的画面，并且可以解释为什么有时画面会出现粗糙的颗粒状，给你带来困惑。所有不成功的拍摄都有原因，我们应该尽量避免。1.分辨率和电视线摄像机能够分解图像细节的能力称为分辨率，也称为清晰度。衡量标准是在摄像机拍摄一个黑白相间垂直条纹的测试卡时，在电视画面的中心部位，人眼能够分辨出的水平方向上的黑白线数。摄像机的分辨率一般用电视线（TVLine）表示。如果有N条黑白相间垂直条纹落在像宽W的范围内，那么在水平方向上等于像高H的宽度内的线数就是：NH/W。电视系统中，将这样经过折算后的线定义为电视线，简称线。2.信噪比（S/N）信噪比是指有用的图像信号与夹杂在其中的无用的干扰信号的比值。这个数值越大，说明其拍摄出的画面，干扰愈小，也就是业内人士常说的，画面“干净”、“透彻”。这种感觉初学者要通过仔细观察来体会了。信噪比用dB（对数）表示。即得到比值后再取对数。DV数码摄像机可轻松达到60dB,有些机型已达62dB。3.灵敏度摄像机需要光线才能进行拍摄，但需要多强的光线才能拍摄出“良好”的画面，却不易确定。对摄像机灵敏度的描述，常用两种方式：其一，用在良好的照明条件下（工程上常用在2000勒克斯照明下）摄像机上的光学镜头其光圈数为多少来衡量它的灵敏度。显然F值为8的摄像机的灵敏度要高于F值为5.6的摄像机。摄像机的灵敏度受镜头质量、CCD像素数目的多少、视频带宽等因素影响。一般3片式1/2英寸CCD摄像机为800线左右，2/3英寸CCD摄像机为880线左右。DV摄像机的清晰度有两种：摄像机水平清晰度和记录水平清晰度。记录水平清晰度指记录在DV录像带重放时能够达到的指标，一般为500线以上，目前厂商标注的最大值为540线。一般摄像机的水平分辨率要高于录像机的水平清晰度。2-7摄像机的电子特性之二，当在微光情况下拍摄，例如只有几个XXX的照明时，摄像机镜头的光圈一般开到最大。此时，观察拍摄出来的电视画面的质量是很重要的，尽管在低照度情况下，判断的依据更多的是主观感觉。有些摄像机号称可以在低至几个XXX的微光下进行拍摄，但是拍摄出来的画面大多为轮廓不清、信噪比很低、基本无色彩的“不良画面”。自动聚焦（AF-AutoFocus）是摄像机的一个重要特性。当摄像机对准拍摄物体时，镜头能自动把焦距调在焦点上，这就是自动聚焦。目前，摄像机镜头的自动聚焦方式很多，大致可分为有源方式聚焦和无源方式聚焦。家用摄像机通常采用有源聚焦方式。这种方式的原理是当镜头对准目标时，摄像机镜头内下方的发射器会发出红外线或超声波。这些信号经被摄物体反射回来，由摄像机红外线传感器或超声波传感器接收下来，测定出距离，根据测定的距离驱动摄像机聚焦装置聚实焦点。其优点是不受光线条件影响，能在完全黑暗的情况下工作。缺点是不能透过玻璃进行工作，对吸收红外线或超声波的物体、远距离的物体等不能正常工作。专业摄像机多采用无源聚焦方式。常见的有XXX（Canon）研制开发的“固态三角测量”聚焦系统SST（XXX），XXX（JVC）研制开发的“图像传感方式”聚焦系统TCL等。无源聚焦方式有远距离聚焦准确，对焦没有视差等优点，不足之处就是当光线太暗和被摄物体反差小时不能正常工作。摄像机自动聚焦装置的检测视角一般只有几度。当镜头处于长焦端时，画面大部分进入自动聚焦控制范围，聚焦效果良好。而镜头处于短焦时，只有画面中央很小范围是自动焦点的检测范围。这一小范围内的物体的焦点能够自动聚实，如果被摄物体不在画面中央这一范围内，自动聚焦就会出现偏差。另外，自动聚焦系统受光线、亮度、被摄物等条件的影响很大，在一些特殊情况下会出现聚焦偏差。在这些场合最好还是使用手动聚焦，效果比较好。不适合采用自动聚焦拍摄的景物包括远离画面中心的景物，无法获得正确的对焦。这是由于自动聚焦系统是以图像中心为准进行调节的。2）当被拍摄物体的一端离摄像机很近，而另一端离得很远时，摄像机无法聚焦于同时位于前景和背景的物体，超出景深范围的物体将会模糊不清。3）在拍摄位于肮脏、布满灰尘或水滴的玻璃后面的物体时，由于镜头只会聚焦于玻璃而不会聚焦于玻璃后面的物体，因此需要贴紧玻璃进行拍摄。4）当拍摄主体在栏栅、网、成排的树或柱子后时，自动对焦很难奏效。5）在很暗的环境中，由于进入镜头的光线很弱，无源聚