数码摄影与应用技术-第二章数码影像硬件.ppt

数码摄影与 应用技术 第二章 数码影像硬件 第二章 数码影像硬件 学习提示 本章讲述数码影像成像的基本硬 件条件。数码影像成像主要包括影像的获取、 输入与存储、输出与制片等方面。数码影像 成像的过程，始终离不开硬件的支持，从某 种意义上讲硬件决定了影像的品质，因此， 对器材设备的选择是非常必要的。从数码影 像系统上讲，硬件主要包括：数码相机、扫 描仪、计算机、常用附件、照片打印机等。 2.1数码相机 2.1.1数码相机的成像原理 光通过镜头依靠快门光圈曝光后 ， 光线落在影像传感器 CCD 上 。 CCD使用的是二级管感光 ， 感光的二级管在接受光子的 撞击后释放电子 ， 所产生电子的数目与该感光二级管感应到 的光的强弱成正比 。 曝光后的每个二级管上含有不同数量的 电子 ， 我们看到的数字影像就是通过电子数量的多少来显现 的 。 控制电路从 CCD中读取信号 ， 并将信号放大 ， 再将其数 字化 ， 变成数字信号 ， 被存入缓存内 ， 最后写入数码相机所 使用的存储介质中 ， 这样就完成了数码照片的整个拍摄与记 录过程 。 简而言之 ， 数码相机的成像记录过程是 “ 光信号 模拟电信号 数字电信号 记录在存储介质上 ” 的过程 。 2.1.2数码相机的结构 无论是传统胶片相机还是现代数码相机 ， 从外部结构上讲基 本相同 。 相机结构包括：机身 、 镜头 、 取景器 、 聚焦机构 、 光圈和快门等 。 不同的是数码相机通常多了两个主要部件： 一是 LCD液晶显示器 ， 主要用于取景或是查看拍摄到的影像； 二是输出接口 ， 用于把拍摄好的影像输出给计算机 、 电视机 、 打印机等 。 从内部结构上讲 ， 数码相机与传统相机有较大的 区别：一是使用 CCD（ 光电耦合器 ） 或 CMOS（ 互补性金属 氧化物半导体 ） 传感器 ， 主要用于把光信号转换为电信号； 二是 ADC模数转换器 ， 主要用于将连续的模拟电信号转换为 离散的数字信号；三是 DSP数字信号处理器 ， 主要用于把数 字信号转化为图像；四是 MCV主控程序芯片 ， 主要用于指挥 数码相机各部分协同工作等 。 2.1.3数码相机的种类 1、 消费级数码相机 是一种使用最为广泛的数码相机，主要用于纪录家 庭活动、朋友聚会和旅游 纪念等。这种相机具有外观小巧、轻便、易于携带 的特点。有丰富的情景模式、拍摄者可根据现场情 况作相应编辑，使用非常方便。常用机型有便携型 和变焦镜头反射型等，变焦镜头反射是指我们通过 实际相机镜头，而不是通过补偿取景器来观察景物， 相机的单个镜头系统，能够从广角到远摄变焦。 2、准专业级数码相机 是预备专业摄影使用的数码相机，是以 准专业摄影的角度进行功能设计，能够 在比较复杂的环境下拍摄，也能营造各 种比较特殊的光影效果，以满足业余摄 影师创作表现的需要，常用机型有单镜 头反射型相机等。 3、专业级数码相机： 是专业摄影使用的数码相机，常用机型也是 单镜头反射型相机，单反相机采用透过镜头 的光学取景器取景，用较先进的 CCD或 CMOS作为感光元件，有很广的控制范围， 能提供极好的图像清晰度，拍摄性能非常优 异。相机的镜头系统可以拆卸，可以满足摄 影师对大量专业镜头的需求。 4、数码机背： 数码机背，通常加在中幅相机和大型相机的 后背上，可方便将现有中幅相机数字化，实 行数字拍摄与传统拍摄方式的转换。数码机 背，可获得极高的分辨率 4000万像素， 主要用在商业摄影、广告摄影等方面 。 1、像素与分辨率 像素是图像元素的缩写，图像是像素连贯的构成而 形成的。 CCD传感器捕获图像之后，把该数码信息 转换为相机和计算机显示器上的像素形式。像素越 多分辨率越高，图像的细节越多，打印出来的照片 越大。因此像素决定图像的分辨率像素量的多少， 间接地反映了分辨率的高低。不同的数码相机中， CCD或 CMOS芯片上像素的多少是不相同的，导致 分辨率的差异也很大，这也是区分数码相机档次的 一个重要指标。 2.1.4选购数码相机的几个技术指标 2、感光度（ ISO） 数码相机的感光度是反映相机对光线感应的 敏感度，当光线强弱发生变化时，我们记录 景物就需要使用不同的感光度，以达到最佳 的曝光效果。传统摄影方法，是使用不同感 光度的胶卷，而数码相机摄影的方法，是设 置相机感光度的档次。不同相机的感光度范 围是不一样的，普通相机的感光度范围是 ISO100至 400，准专业相机的感光度范围是 ISO100至 800，专业相机的感光度范围是 ISO50至 3200。 3、白平衡 白平衡是数码摄影必备功能之一，白平衡是以景物 白颜色的部分校正，把环境中的“色偏”现象还原 成白色，因此白平衡是使景物色彩，按人眼视觉习 惯准确还原再现的一种功能。例如，我们在白天和 是夜晚白炽灯下，我们眼睛看到的白色物体都是白 的。而数码相机就不同了，白天拍的白色物体是白 的，如果夜晚 在家里用相同的白平衡模式拍摄，所得影像就偏黄 或偏绿。这是因为相机没有人眼的适应性，不能适 应物体因光线发生变化而造成影像偏色现象。 4、存储能力 数码相机的存储能力与存储器的容量大小有关， 一般来说内置存储器的容量较小，外置存储器 的容量较大。相同存储能力的存储器，对不同 清晰度的影像的存储，其影像幅数是不相同的， 相差几倍甚至几十倍。清晰度越高，可存储的 影像幅数就越少。单反数码相机的影像清晰度， 远远高于轻便数码相机的影像清晰度，单反数 码相机，使用的是大存储能力的可移动式的存 储器。关于存储器所使用内存卡的类型，将在 存储系统里再作详细介绍。 2.2.1计算机 2.2.2扫描仪 2.2.3存储系统 2.2数码影像输入与存储 2.3数码影像输出与制片 数码影像的成像，许多是要制作成照片的， 经过计算机处理过的数码影像，要制成照片 的方式很多通常有：打印机打印、数码扩印 机扩印和胶片记录仪直接获得底片、幻灯片， 再用传统的加工方法制成照片 ,另外还可以通 过网络传输等。 【 课后思考与练习 】 1、数码相机的成像原理。 2、如何选择一部适合你自己的数码相机。 3、如何选择正确的数码影像输入与输出方式。