办公自动化设备的使用和维护陈国先+(第二版)+第10章+数码相机.ppt

1、第十章 数码相机,10.1 数码相机的种类和主要技术指标 10.2 数码相机的结构和基本工作原理 10.3 数码相机的选购与使用 思考与练习十,10.1 数码相机的种类和主要技术指标,10.1.1 数码相机的常见种类 数码相机主要根据分辨率进行分类，有普及型、专业型、高级型三种。 1. 普及型 目前普及型数码相机(300万像素以下)一般都能自动对焦，而且大部分对焦范围都比较广。普及型数码相机拍出的照片在电视或显示器上的输出效果还不错，用于因特网网页制作或创立家庭照片光盘也不成问题。,在其他功能上，普及型相机虽然不及专业型、高级型相机，但仍具备了LCD显示屏和可插拔存储卡。如果只想利用数码相机记

2、录画面而不苛求画面质量，也不需要打印输出，则选择这类相机十分适合。 2. 专业型 在我国，数码相机近几年已悄然兴起，目前市面上主流数码相机的像素数多在300万到500万之间。常见的品牌有国外的富士(FujiFilm)、佳能(Canon)、奥林巴斯(Olympus)、柯达(Kodak)、索尼(Sony)、柯尼卡美能达(Konica-Minolta)、尼康(Nikon)、三星(Samsung)以及国内的联想(Lenovo)、方正(Founder)、中恒(DEC)、紫光(Thunis)等。,3. 高级型 近年来，高级型数码相机的技术不断成熟，大量产品相继推出，高级型数码相机离我们越来越近。高级型数码

3、相机从性能、成像质量、易用性等方面都在逼近甚至在某些方面超过了传统相机。相对于普及型数码相机来说，高级型数码相机一般都具有以下特点： (1) 与普及型数码相机那种不可更换镜头的结构不同，高级型数码相机大多采用可更换镜头的结构，并且大多兼容传统相机的镜头。 (2) 采用单镜头反光结构，使用传统相机机身。,(3) 高像素、大规模感光体，快速的AF能力以及其他更为强大的功能。 (4) 价格较高。 我们一般所指的高级型数码相机也就是采用单反结构，可更换镜头的数码相机。高级型数码相机主要集中在以下几个品牌：尼康(Nikon)、索尼(Sony)、富士(FujiFilm)、佳能(Canon)、宾得(Pent

4、ax)和柯尼卡美能达(Konica-Minolta)等。,10.1.2 数码相机的主要技术指标 1. 分辨率 分辨率是数码相机最重要的性能指标。数码相机的分辨率与显示器类似，用图像的绝对像素数加以衡量。数码相机所拍摄图像的绝对像素数取决于相机内CCD芯片上光敏元件的数量。光敏元件就相当于一个“电子胶卷”，其数量越多，则分辨率越高，所拍图像的质量也就越高，当然相机的价格也会大致成正比增加。,有效像素(Effective Pixels)与最大像素不同，是指真正参与感光成像的像素值。最高像素的数值是感光器件的真实像素，这个数据通常包含了感光器件的非成像部分；而有效像素是在镜头变焦倍率下所换算出来的值

5、。以美能达DiMAGE7相机为例，其CCD像素为524万(5.24 Megapixel)，而有效像素为490万。 数码图片的储存方式一般以像素(Pixel)为单位，像素越大，图片的面积越大。要增加一个图片的面积，如果没有更多的光进入感光器件，惟一的办法就是把像素的面积增大，但这样可能会影响图片的清晰度。因此，在像素面积不变的情况下，数码相机所能获得的最大图片像素即为有效像素。,2. 变焦 变焦分为光学变焦(Optical Zoom)和数码变焦(Digital Zoom)。 光学变焦数码相机依靠光学镜头来实现变焦，其光学变焦方式与传统的35 mm相机相似，即通过镜片的移动来放大与缩小需要拍摄的景

6、物。光学变焦倍数越大，能拍摄的景物就越远。目前数码相机的光学变焦倍数大多在2倍到5倍之间，即可把10 m以外的物体拉近至35 m。也有一些数码相机拥有10倍的光学变焦效果。,数码变焦通过数码相机内的处理器增大图片内每个像素的面积，从而达到放大图片的目的。这就相当于用图像处理软件把图片的面积放大，不过程序在数码相机内进行，把原来CCD影像感应器上的一部分像素通过“插值”处理放大。目前数码相机的数码变焦倍数一般在6倍左右。 3. 色彩深度 这一指标描述数码相机对色彩的分辨能力，它取决于“电子胶卷”的光电转换精度。目前几乎所有数码相机的色彩深度都达到了24位，可以生成真彩色图像。某些高档数码相机甚至

7、达到了36位。,4. 存储能力 数码相机的存储能力以及是否具有扩充功能已成为数码相机的重要指标，它决定了在未下载信息之前相机可拍摄照片的数目。当然，同样的存储容量所能拍摄照片的数目与分辨率有关，分辨率越高则存储的照片数目越少；还与照片的保存格式有关。使用何种分辨率拍摄，要在图像质量与拍摄数量间进行折中考虑。随机存储容量一般为832 MB。对于像素较大的数码相机，因为图片较大，所以随机存储容量达到64 MB。用户通常要另外购买存储设备，如CF卡、SD卡、记忆棒和SM卡等。,5. 连续拍摄 由于“电子胶卷”从感光到将数据记录到内存的过程进行得并不是太快，因而拍完一张照片之后不能立即拍摄下一张，两张

8、照片之间需要等待一定的时间间隔。越高级的相机，此间隔越短，即连续拍摄的能力越强。低档相机通常不具备连续拍摄的能力。即使最高档的数码相机，其连拍速度一般也不会超过5幅每秒。,10.2 数码相机的结构和基本工作原理,10.2.1 数码相机与传统相机的区别 1. 制作工艺不同 传统相机使用银盐感光材料(即胶卷)作为载体，拍摄后的胶卷要经过冲洗才能得到照片，拍摄后无法知道照片拍摄的效果。数码相机不使用胶卷，而使用电荷耦合CCD元件感光，然后将光信号转变为电信号，再经模/数转换后记录于存储卡上，存储卡可反复使用。,由于数码相机拍摄的照片要经过数字化处理后再存储，因此拍摄后的照片可以回放观看效果，对不满意

9、的照片可以立即删除。把数码相机与电脑连接，可以方便地将照片传输到电脑中并进行各种图像处理，制作Web页或直接打印输出，这是数码相机与传统相机的主要区别。 2. 拍摄效果不同 传统相机的卤化银胶片可以捕捉连续的色调和色彩，而数码相机的CCD元件在较暗或较亮的光线下会丢失部分细节。更重要的是，数码相机CCD元件所采集图像的像素远远小于传统相机所拍摄图像的像素。,一般而言，传统35 mm胶片的解析度为2500线每英寸，相当于1800万像素甚至更高，而目前数码相机使用最好的CCD所能达到的像素也仅有1000万。在现阶段，数码相机拍摄的照片，不论在影像的清晰度、质感、层次、色彩的饱和度等方面，都无法与传

10、统相机拍摄的照片相媲美。但数码相机发展迅速，研发空间仍然很大，相信不出几年将有可能赶上传统相机。 3. 拍摄速度不同 在按下快门之前，数码相机要进行调整光圈、改变快门速度、检查自动聚焦、打开闪光灯等操作；拍完照片后，数码相机要对拍摄的照片进行图像压缩处理并存储，这些都需要等待一定的时间间隔。故数码相机的拍摄速度，特别是连拍速度还无法达到专业摄影的要求，但Nikon新推出的D1已经达到了1/16000秒的极速快门速度。在这一点上，数码相机技术已经超过了传统相机。,4. 存储介质不同 数码相机的图像以数字方式存储在磁介质上，而传统相机的影像以化学方法记录在卤化银胶片上。目前数码相机的存储介质主要有

11、SM卡、CF卡、XD卡、SD卡、MMC卡、记忆棒和小硬盘等，存储容量有32 MB、64 MB、128 MB、256 MB或者更高。目前，IBM小硬盘的容量可以达到1 GB。64 MB存储卡在分辨率为1280960的情况下大概能存储80多张图片，在更低分辨率的情况下可以存储几百张图片。,5. 输入输出方式不同 数码相机的影像可以直接输入计算机，经处理后打印输出或直接制作网页，方便快捷。传统相机的影像必须在暗房里冲洗，要想进行处理还必须通过扫描仪扫描输入计算机，而扫描后得到的图像的质量必然会受到扫描仪精度的影响。数码相机可以将自然界的一切瞬间轻而易举地拍摄为供电脑直接处理的数码影像，还可接VIDE

12、O OUT端直接在电视上显示。,10.2.2 数码相机的结构 柯达数码相机EasyShare CX7430的最大像素数是423万像素，最高分辨率为23041728 dpi，是一种性能价格比较高的数码相机。该相机的结构见图10-1(前视图)、图10-2(后视图)、图10-3(侧视图)和图10-4(俯视图和仰视图)。,图10-1 柯达CX7430数码相机的前视图,图10-2 柯达CX7430数码相机的后视图,图10-3 柯达CX7430数码相机的侧视图,图10-4 柯达CX7430数码相机的俯视图和仰视图,10.2.3 数码相机的基本工作原理 数码相机用CCD光敏器件代替胶卷感光成像。CCD元件根

13、据镜头成像之后投射到其上的光线的光强(亮度)与频率(色彩)，将光信号转化为电信号，记录到数码相机的内存中，形成计算机可以处理的数字图像信号。因此，有人又将CCD元件称为“电子胶卷”。数码相机内存中记录的图像信息可直接下载到计算机中进行显示或加工。其光学成像部分的原理和装置与传统相机基本相同。,10.3 数码相机的选购与使用,10.3.1 数码相机的选购 1. 图像质量与分辨率 数码相机使用光敏元件将图像中的光学信息转化为数字信号。目前使用的光敏元件有两种：一种是CCD元件；另一种是新兴的CMOS(互补金属氧化物半导体)器件。数码相机的分辨率是指相机中光敏元件的数目。在相同分辨率下，CMOS比C

14、CD便宜，但是CMOS光敏器件产生的图像质量要低一些。为在有限的存储空间内保存更多的图像，许多相机都采用了特殊算法对图像数据进行压缩处理后再保存。对图像数据压缩得越多，图像的质量就越差，应进行综合考虑。,对图像质量的要求应该与图像的使用目的结合起来考虑。对于商业用户，如进行摄影服务的影楼、公司的商业演示或者是Web图像，300万像素级的相机已可满足要求。对于业余摄影爱好者，具有300万到500万像素的数码相机能更好地服务于个人影集以及个人照片的放大、打印等目的。 2. 短片拍摄功能 具有短片拍摄功能的数码相机可以拍摄视频文件。与DV(数码摄像机)不同，数码相机只能把视频文件存放在记忆卡里，而记

15、忆卡的容量有限，因此视频文件的质量较差。,数码相机所拍摄的视频文件的格式多为AVI格式，有少数照相机也可以MPEG4格式来储存视频文件。以AVI格式记录的视频文件分辨率为320240，记录图片的速度为16帧每秒，这样的视频文件非常大，10分钟就可以消耗2 G的存储空间。MPEG4格式的视频文件分辨率为320240，记录速度16帧每秒，但以这种格式记录视频，体积较小。因为画面质量高，存储所占用的容量小，所以MPEG4的记录格式已经在多款数码相机中使用。 3. 电池的使用 锂离子电池的性能比较好，但价格略高，且必须使用专用充电器。碱性锌锰电池虽然价格较低，但寿命短。综合考虑，可使用镍镉、镍氢充电电

16、池。,节约使用电池的措施有： (1) 尽量避免使用不必要的变焦操作。 (2) 避免频繁使用闪光灯。 (3) 在调整画面构图时最好使用取景器，而不要使用LCD。 (4) 尽量少用连拍功能。数码相机的连拍功能大都利用机身内置的缓存来暂时保存数码相片。如果经常使用这些缓存的话，所需的电耗非常多。,4. 视频输出接口 利用视频输出接口，可在电视机上欣赏所拍摄的图片。通过电缆连接数码相机的视频输出接口和电视机的视频输入插口，将相机调到“查看”模式，就可以在电视机上欣赏所拍摄的图片了。有的数码相机还提供了IrDA红外线接口、USB(通用串行总线)接口等。,5. 闪光灯、镜头和取景器 数码相机一般都内置有闪

17、光灯。镜头是影响图像质量的重要部件，有固定聚焦(拍摄时不用对焦)、自动聚焦和手动聚焦三种。固定聚焦镜头使用方便，但适用的拍摄对象受到限制；手动聚焦使用复杂，但却可以由用户来调节聚焦过程，因而受到专业用户的青睐；自动聚焦使用得当可保证图像清晰，但缺乏灵活性。有的相机手动聚焦与自动聚焦并存。LCD显示屏可用来取景与浏览照片，进行选择性删除，为数码相机提供了传统相机无可比拟的优越性。,评价数码相机还有以下一些重要指标：图像处理软件、图像压缩率、最大闪光距离及最小拍摄距离、快门速度范围、光圈大小范围、是否具有曝光补偿及自动白平衡功能、支持哪些文件格式、是否具有连拍功能、是否具有遥控功能等。 6. 柯达

18、CX7430数码相机的主要技术参数 柯达CX7430数码相机的主要技术参数如表10-1所示。,表10-1 柯达CX7430数码相机的主要技术参数,表略,10.3.2 数码相机的使用 下面以柯达CX7430数码相机为例介绍其使用方法。 1. 打开和关闭相机 (1) 要打开相机，将模式拨盘从OFF(关闭)旋转至其他任何位置，电源指示灯亮。相机执行自检时，就绪指示灯呈绿色闪烁，相机就绪后关闭。 (2) 要关闭相机，将模式拨盘旋到OFF(关闭)位置，相机将结束正在处理的操作。,2. 相机和照片状态 相机屏幕上所显示的图标表明目前对相机和照片所做的设置。如果显示在状态区域中，按闪光灯/状态按钮显示其他图标。按向上方向键将显示默认的