攝影技術(shù)基礎(chǔ)分析課件

1、第一章 攝影概述1.1 攝 影1.1.1 攝影的發(fā)展1839年法國(guó)畫(huà)家達(dá)蓋爾 (Daguerre) 發(fā)明了銀版攝影法，同時(shí)出現(xiàn)了世界上第一臺(tái)真正的照相機(jī)。1888年，美國(guó)人喬治伊斯曼 (George Eastman) 發(fā)明了將鹵化銀乳劑均勻涂布在明膠基片上的新型感光材料膠卷。這一發(fā)明，為相機(jī)的小型化和民用化掀開(kāi)了新的篇章。 1913年，德國(guó)人奧斯卡(Barnaclc)為測(cè)試電影膠片的感光度，試制了一臺(tái)小型相機(jī)萊卡U型，這是世界上第一臺(tái)使用35毫米膠片的照相機(jī)。1981年，日本發(fā)布了全球第一款用磁碟記錄方式的電子靜物相機(jī)樣品“ MABIKA ”，雖然它最終并沒(méi)有成為商品，但引起了廣泛的關(guān)注，因?yàn)?/p>

2、它意味著全新的照相系統(tǒng)把光信號(hào)變?yōu)殡娮有盘?hào)的CCD和磁碟紀(jì)錄方式，從而打破了傳統(tǒng)攝影系統(tǒng)的壟斷。這也就是數(shù)碼相機(jī)的最早雛形。進(jìn)入20世紀(jì)90年代，數(shù)碼照相機(jī)逐漸變成普通的民用產(chǎn)品。隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)和科技的飛速發(fā)展，其發(fā)展已經(jīng)越來(lái)越快。人們逐漸認(rèn)識(shí)到數(shù)碼攝影的方便和迷人之處，在新興的數(shù)碼時(shí)代里，數(shù)碼照相機(jī)將會(huì)更加普及。攝影的發(fā)展自1839年以來(lái)已有了160多年的歷史。短短一個(gè)半世紀(jì)多，攝影作為現(xiàn)代文化的視覺(jué)媒介，已滲入到各個(gè)領(lǐng)域，并以其即時(shí)成像的快捷以及操作技術(shù)的簡(jiǎn)便易學(xué)，吸引著越來(lái)越多的愛(ài)好者。隨著數(shù)碼科技的飛速發(fā)展，數(shù)碼攝影正在迅速地發(fā)展和普及。1.1.2 傳統(tǒng)攝影 傳統(tǒng)攝影是指用傳統(tǒng)照相機(jī)和膠

3、片進(jìn)行拍攝，在暗室進(jìn)行沖印、放大加工處理而獲得照片的一種攝影方式，并以傳統(tǒng)照相機(jī)和膠片為其主要特征。傳統(tǒng)攝影是一個(gè)光化學(xué)過(guò)程，影像存儲(chǔ)在膠片上，是以底片為介質(zhì)保存攝影效果的攝影。進(jìn)行傳統(tǒng)攝影，首先要安裝膠卷。通過(guò)曝光拍攝，景物在膠卷上產(chǎn)生潛影。當(dāng)一卷膠卷拍攝完后，在暗室中，或在膠卷沖洗機(jī)中沖洗膠卷，通過(guò)顯影、定影等光化學(xué)處理，將膠卷中的潛影變成與被攝景物相反的負(fù)像。這就是底片。膠卷干燥后，再經(jīng)過(guò)暗室印相或放大，或在擴(kuò)印機(jī)上對(duì)照相紙進(jìn)行顯影、定影等光化學(xué)處理，形成與被攝景物一致的影像。這就是最終產(chǎn)品照片。因此，傳統(tǒng)攝影系統(tǒng)是由拍攝、沖洗、印放三部分組成。1.1.3 數(shù)碼攝影數(shù)碼攝影是指用數(shù)碼照相

4、機(jī)進(jìn)行拍攝，用計(jì)算機(jī)進(jìn)行加工處理，再用打印設(shè)備或數(shù)碼彩色擴(kuò)印設(shè)備進(jìn)行輸出的一種新型的攝影方式，并以數(shù)碼照相機(jī)為其主要特征。它是攝影技術(shù)和攝影工具的一次革命。它以方便的計(jì)算機(jī)加工手段和驚人的畫(huà)面效果，有力地沖擊著傳統(tǒng)攝影的觀念，為攝影開(kāi)拓了嶄新的領(lǐng)域，是攝影史上一個(gè)新的里程碑。數(shù)碼攝影是一個(gè)光電子過(guò)程，影像存儲(chǔ)在電子芯片上，是以光電轉(zhuǎn)換和以電子存儲(chǔ)為介質(zhì)的攝影。進(jìn)行數(shù)碼攝影，不需要安裝膠卷，被攝景物的影像直接以文件的形式保存在存儲(chǔ)器中。數(shù)碼照相機(jī)拍攝動(dòng)作結(jié)束，幾乎是同時(shí)，在LCD屏上顯示拍照的圖像。數(shù)碼照片可以直接傳送到計(jì)算機(jī)中進(jìn)行加工，可以通過(guò)擴(kuò)印機(jī)、打印機(jī)等輸出數(shù)碼照片，可以直接通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)向

5、各地傳送。因此，數(shù)碼攝影系統(tǒng)是由拍攝、計(jì)算機(jī)處理、輸出三大部分組成的。在傳統(tǒng)攝影中，由于不同環(huán)境下色溫不同，需要使用不同色溫型的彩色膠卷，由于光線強(qiáng)弱的不同需要使用不同感光度的膠卷，由于光源色溫的不同需要使用各種濾光鏡。而在數(shù)碼攝影中，可以自動(dòng)調(diào)整白平衡和感光度，避免上面的煩瑣操作。傳統(tǒng)膠卷的沖洗是在全黑的暗室中操作的，而數(shù)碼照片的處理是在計(jì)算機(jī)上操作的。因此，數(shù)碼照片的處理極為方便。傳統(tǒng)攝影和數(shù)碼攝影，作為攝影技術(shù)的追求，都必須懂得“光圈”、“快門(mén)速度”、“景深”、“焦距”等基本技能和操作，因?yàn)楣馊Α⒖扉T(mén)的使用既是一種技術(shù)表現(xiàn)，同時(shí)又是一種藝術(shù)語(yǔ)言手段的運(yùn)用。作為對(duì)攝影藝術(shù)的追求，攝影曝光、

6、攝影用光、攝影構(gòu)圖等藝術(shù)表現(xiàn)手法的理論是一致的。1.2 攝影原理1.2.1 針孔成像在一個(gè)不透明的暗箱前端開(kāi)一個(gè)小孔，在暗箱后端貼一張白紙，作為光屏。被攝物體的反射光經(jīng)過(guò)小孔，即可在暗箱的后端成像。根據(jù)幾何光學(xué)原理，被攝物體上的每一光點(diǎn)直線地穿過(guò)小孔落在光屏上，上、下、左、右的光點(diǎn)分別落在光屏的下、上、右、左方。這樣，整個(gè)物體的光點(diǎn)即可在光屏上形成一個(gè)倒立的實(shí)像，如圖1-1所示。圖1-1 針孔成像用針孔成像的原理制成的針孔成像箱，即將暗箱后端的白紙光屏換成底片，這就是現(xiàn)代照相機(jī)的前身。 1.2.2 透鏡成像把透鏡裝在針孔的位置上代替針孔，調(diào)整被攝物體、光屏與透鏡之間的距離，即可在光屏上得到一個(gè)

7、倒立的實(shí)像，如圖1-2所示。圖1-2 透鏡成像透鏡成像與針孔成像有很大的不同。其一，針孔成像是從物體的每一點(diǎn)發(fā)出的光束，直穿針孔落在光屏上，由無(wú)數(shù)光斑相疊合而成，所以影像比較模糊，而透鏡卻把物體每一點(diǎn)發(fā)出的光束又會(huì)聚為無(wú)數(shù)的光點(diǎn)，在光屏上集結(jié)成像，所以比較清楚。其二，針孔必須相當(dāng)小才能成像，所以像的亮度很暗，而透鏡的孔徑可以比針孔大得多，所以集結(jié)成的影像很亮。其三，針孔成像時(shí)，物、像與針孔的距離沒(méi)有嚴(yán)格的要求，而透鏡成像時(shí)，就必須調(diào)整物、像與透鏡的距離，使之在透鏡的焦點(diǎn)上才能成像清晰。 1.2.3 照相機(jī)工作原理照相機(jī)能夠在瞬間，把從景物里來(lái)的光捕捉到照相機(jī)內(nèi)，在感光片上永久地記錄下景物的形象

8、。不管什么樣的照相機(jī)，其基本原理都是由針孔成像和透鏡成像原理制成的。1. 照相機(jī)示意圖一架復(fù)雜的照相機(jī)，其成像原理可以用一個(gè)很簡(jiǎn)單的示意圖來(lái)表示，如圖1-3所示。圖1-3 照相機(jī)工作原理圖中的“感光片”，對(duì)于傳統(tǒng)照相機(jī)來(lái)講是膠片，對(duì)于數(shù)碼照相機(jī)來(lái)講是CCD和CMOS芯片。 2. 傳統(tǒng)照相機(jī)工作原理傳統(tǒng)照相機(jī)的工作原理是通過(guò)控制光圈大小和快門(mén)開(kāi)啟與關(guān)閉，鏡頭把景物成像在膠片上，膠片即被感光而形成潛影，從而完成了一次拍照動(dòng)作。換裝膠片或卷動(dòng)膠卷，可進(jìn)行第二次拍照。已曝光的膠片經(jīng)過(guò)沖洗，便顯現(xiàn)出被攝景物的影像。因此，傳統(tǒng)照相機(jī)的工作過(guò)程就是照相機(jī)通過(guò)光化學(xué)作用把景物的影像記錄下來(lái)。即，景物成像靠鏡頭

9、，控制適當(dāng)?shù)钠毓饪抗馊涂扉T(mén)，記錄影像靠膠片。3. 數(shù)碼照相機(jī)工作原理數(shù)碼照相機(jī)的工作原理是通過(guò)控制光圈的大小和快門(mén)的開(kāi)啟與關(guān)閉，鏡頭把景物成像在CCD/CMOS芯片上，CCD/CMOS芯片把影像分解成為成千上萬(wàn)的像素，并轉(zhuǎn)換為電流信號(hào)。電流信號(hào)通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制的影像數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)在照相機(jī)的存儲(chǔ)器中。這樣，即完成了一幅照片的拍攝。因此，數(shù)碼照相機(jī)的工作過(guò)程，就是把景物的光影像轉(zhuǎn)換為電子影像的成像技術(shù)過(guò)程。即景物成像靠鏡頭，控制適當(dāng)?shù)钠毓饪抗馊涂扉T(mén)，記錄影像靠CCD/CMOS芯片，存儲(chǔ)影像靠存儲(chǔ)器。傳統(tǒng)照相機(jī)完成一個(gè)拍攝動(dòng)作后，需要推進(jìn)下一張膠片，以便記錄下一個(gè)影像。而數(shù)碼照相機(jī)完成一個(gè)

10、拍攝動(dòng)作后，影像以文件的形式保存在存儲(chǔ)器上，下一張拍攝的影像仍在同一個(gè)CCD/CMOS芯片上感光，影像以另一個(gè)文件的形式保存在存儲(chǔ)器上。1.3 攝影系統(tǒng)攝影系統(tǒng)包括攝影和影像處理等內(nèi)容。傳統(tǒng)攝影系統(tǒng)和數(shù)碼攝影系統(tǒng)有很大不同。1.3.1 傳統(tǒng)攝影系統(tǒng)傳統(tǒng)的攝影系統(tǒng)是由拍攝、沖洗與印放三大部分組成的。1. 拍攝當(dāng)用傳統(tǒng)照相機(jī)拍照后，影像記錄在膠片上，使膠片獲得潛影。這種潛影只是使黑白膠卷中的鹵化銀感光，或彩色膠片中的染色劑獲得一定的光能，看不到任何影像。也不允許看到，因?yàn)榭戳藭?huì)使它第二次感光而使膠片報(bào)廢。因此，在拍攝后，取出膠片，密封保存，等待沖洗。這一步得到的是膠卷的潛影。 2. 沖洗沖洗指膠片

11、的暗房沖洗。感光膠片只有通過(guò)藥液的沖洗才能得到影像。黑白膠片要經(jīng)過(guò)顯影、停顯、定影等多重工序處理后，使感光的鹵化銀還原成黑色的銀離子，原景物影像的白色變成黑色。影像與底片黑白互補(bǔ)。彩色膠片要經(jīng)過(guò)彩顯、停顯、漂定等多重工序處理后，使感光的染色劑還原成其補(bǔ)色，即原來(lái)景物影像上的紅、綠、藍(lán)、白變成了膠片上的青、品、黃、黑，得到與原景物影像一致但顏色相反的底片，即彩色互補(bǔ)。沖洗膠片只能在暗房中進(jìn)行，自動(dòng)化的彩色膠卷沖洗機(jī)包含了特殊的暗房設(shè)備。這一步得到的是底片，即負(fù)片，與被攝景物互補(bǔ)。印放是指底片通過(guò)印相機(jī)或放大機(jī)在照相紙上感光，使照相紙獲得潛影，再通過(guò)黑白沖洗工藝（顯影、停顯、定影）或彩色沖洗工藝（

12、彩顯、停顯、漂定）進(jìn)行處理，得到與底片黑白相反、顏色相反的照片，即與被攝景物顏色完全一致的照片。印放也是在暗房中進(jìn)行的。自動(dòng)化的彩色照片沖擴(kuò)機(jī)包含了特殊的暗房設(shè)備。這一步得到的是照片，即正片，與底片互補(bǔ)，與被攝景物一致。3. 印放1.3.2 數(shù)碼攝影系統(tǒng)數(shù)碼攝影系統(tǒng)是由拍攝、計(jì)算機(jī)處理、輸出和傳遞三大部分組成的。1. 拍攝數(shù)碼照相機(jī)不使用傳統(tǒng)的感光膠片，而是用電子芯片存儲(chǔ)影像，并將存儲(chǔ)的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)加以存儲(chǔ)。在用數(shù)碼照相機(jī)拍照時(shí)，景物通過(guò)照相機(jī)鏡頭聚焦在CCD/CMOS芯片上，CCD/CMOS芯片把影像分解成為成千上萬(wàn)的像素，并轉(zhuǎn)換為電流信號(hào)。電流信號(hào)通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制的影像數(shù)據(jù)

13、，存儲(chǔ)在照相機(jī)的存儲(chǔ)器中。這樣，即完成了一幅照片的拍攝。數(shù)碼照片拍攝后，可直接觀察影像效果。2. 計(jì)算機(jī)處理數(shù)碼照相機(jī)拍攝的數(shù)碼照片可以通過(guò)照相機(jī)與計(jì)算機(jī)的連接線直接輸入到計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)通過(guò)Photoshop等圖像編輯軟件對(duì)這些照片進(jìn)行編輯，進(jìn)行計(jì)算機(jī)“暗房”處理。它不僅可以輕而易舉地完成傳統(tǒng)暗房的所有常規(guī)工作，如：調(diào)節(jié)反差、亮度、色調(diào)，制作底片、浮雕效果，進(jìn)行剪裁處理等，還可以輕松地完成傳統(tǒng)暗房所很難完成的工作，如：摳圖、合成等。3. 輸出和傳遞數(shù)碼照片不僅可以送專業(yè)照片沖印店沖印照片，還可以直接在家中用數(shù)碼照片打印機(jī)、彩色噴墨打印機(jī)、彩色激光打印機(jī)打印照片。還可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)和E-Mail在

14、兩地之間互相快速傳遞照片信息。1.4攝影入門(mén)1.4.1 認(rèn)識(shí)傳統(tǒng)照相機(jī) 下面以海鷗DF單鏡頭反光照相機(jī)為例熟悉傳統(tǒng)照相機(jī)的基本結(jié)構(gòu)，如圖1-4所示。 圖1-4 傳統(tǒng)照相機(jī)結(jié)構(gòu)圖 傳統(tǒng)照相機(jī)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是：有卷片裝置，包括膠卷槽、卷片齒輪、卷片軸、記數(shù)窗、倒片旋鈕。各種刻度直接刻在照相機(jī)上，包括快門(mén)速度刻度盤(pán)、距離標(biāo)尺、光圈刻度、景深表。 1.4.2 認(rèn)識(shí)數(shù)碼照相機(jī)下面以尼康5400數(shù)碼照相機(jī)為例熟悉數(shù)碼照相機(jī)的基本結(jié)構(gòu)，如圖1-5所示。 圖1-5 數(shù)碼照相機(jī)結(jié)構(gòu)圖 數(shù)碼照相機(jī)有LCD液晶顯示屏，沒(méi)有卷片裝置。除數(shù)碼單反照相機(jī)外，快門(mén)、光圈等數(shù)據(jù)信息在LCD屏上顯示，而不是刻在照相機(jī)上。 數(shù)碼照相

15、機(jī)的“模式撥盤(pán)”中一般有如下拍攝模式：全自動(dòng)模式、程序自動(dòng)模式、光圈優(yōu)先模式、快門(mén)優(yōu)先模式、全手動(dòng)模式、視頻模式等，另外還有回放等模式。1.4.3 傳統(tǒng)攝影入門(mén)使用傳統(tǒng)照相機(jī)攝影的基本操作是： 安裝膠卷。安裝膠卷時(shí)，先拉出倒片按鈕，打開(kāi)照相機(jī)后蓋，如圖1-6所示。將膠卷放入暗盒槽中，按下倒片鈕，如圖1-7所示。 圖1-6 打開(kāi)照相機(jī)后蓋 圖1-7 在暗盒槽中放入膠卷圖1-6 打開(kāi)照相機(jī)后蓋圖1-7 在暗盒槽中放入膠卷 將膠卷片頭拉出，插入到卷片軸的插口中，膠卷邊槽空套在卷片齒輪上。將卷片扳手扳到適當(dāng)位置，將片頭卡緊，如圖1-8所示。合上照相機(jī)后蓋，卷動(dòng)卷片扳手，按下快門(mén)按鈕，連續(xù)重復(fù)2次，直到

16、記數(shù)窗中出現(xiàn)數(shù)字1為止，表示第1張開(kāi)始。 有的傻瓜照相機(jī)自動(dòng)卷片，省略這一步。圖1-8 將片頭插入到卷片軸圖1-9 安裝膠卷后的操作 選擇光圈對(duì)準(zhǔn)相應(yīng)的標(biāo)尺，選擇快門(mén)速度對(duì)準(zhǔn)相應(yīng)的標(biāo)尺，調(diào)節(jié)距離，對(duì)焦清晰。傻瓜照相機(jī)自動(dòng)對(duì)光、自動(dòng)調(diào)整光圈和速度，省略這一步。 取下鏡頭蓋，打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)，對(duì)準(zhǔn)ON位置，如圖1-9所示。 正確持機(jī)。雙手上下左右托緊機(jī)身，右手食指放在快門(mén)上，從取景器中取景。取景合適時(shí)，按下快門(mén)按鈕。1.4.4 數(shù)碼照片拍攝入門(mén)使用數(shù)碼照相機(jī)拍攝照片的基本操作是： 取下鏡頭蓋。沒(méi)有鏡頭蓋的普通小型數(shù)碼照相機(jī)省掉此操作，如圖1-10所示。 打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)。普通小型數(shù)碼照相機(jī)在打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)的

17、同時(shí)，自動(dòng)伸出鏡頭，如圖1-11所示。 圖1-10 取下鏡頭蓋的照相機(jī)圖1-11 打開(kāi)電源自動(dòng)伸出鏡頭的照相機(jī) 在模式撥盤(pán)中選擇全自動(dòng)模式（注：對(duì)于不同的照相機(jī)，相應(yīng)的模式圖標(biāo)不盡相同），即將該模式圖標(biāo)對(duì)準(zhǔn)橫線標(biāo)記，如圖1-12所示。 圖1-12 將模式撥盤(pán)撥在全自動(dòng)模式上 正確持機(jī)。對(duì)于長(zhǎng)鏡頭數(shù)碼照相機(jī)，要用左手托住鏡頭，右手托住機(jī)身，并將右手食指放在快門(mén)上，如圖1-13所示。對(duì)于小型數(shù)碼照相機(jī)，需要雙手上下左右托緊機(jī)身，右手食指放在快門(mén)上，如圖1-14所示。 圖1-13 長(zhǎng)鏡頭照相機(jī)正確持機(jī)圖1-14 袖珍照相機(jī)正確持機(jī) 取景對(duì)焦和變焦。對(duì)焦一般是自動(dòng)對(duì)焦，有的照相機(jī)可以變焦和手動(dòng)對(duì)焦，取

18、景時(shí)和按下快門(mén)一半前都可自動(dòng)對(duì)焦。取景畫(huà)面在LCD屏上顯示，如圖1-15所示。 圖1-15 LCD屏顯示取景的畫(huà)面圖1-16 拍攝的照片 拍照。先按下快門(mén)一半，再繼續(xù)按到底，照片拍攝結(jié)束。 將模式撥盤(pán)對(duì)準(zhǔn)回放模式，LCD屏上顯示拍攝的照片， 如圖1-16所示。1.4.5 數(shù)碼照相機(jī)視頻拍攝入門(mén)使用數(shù)碼照相機(jī)拍攝視頻的基本操作是： 在模式撥盤(pán)中選擇視頻模式 （影片圖標(biāo)）。 正確持機(jī)、取景，如圖1-17所示。圖1-17 視頻拍攝取景 完全按下快門(mén)按鈕，開(kāi)始拍攝。拍攝過(guò)程中，被攝景物一直在LCD屏上顯示。 拍攝結(jié)束，再次完全按下快門(mén)按鈕。 查看拍攝的視頻。將模式撥盤(pán)旋轉(zhuǎn)到回放模式，按多項(xiàng)選擇鍵的中心

19、，視頻開(kāi)始播放，如圖1-18所示。 再次按下多項(xiàng)選擇鍵的中心，視頻播放停止。攝影入門(mén)就這么簡(jiǎn)單。第二章照相機(jī)2.1 照相機(jī)結(jié)構(gòu)照相機(jī)種類多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，但基本裝置是相同的。通常，照相機(jī)由鏡頭、光圈和快門(mén)、調(diào)焦裝置、機(jī)身等組成。傳統(tǒng)照相機(jī)還有卷片裝置，數(shù)碼照相機(jī)還有影像轉(zhuǎn)換和存儲(chǔ)裝置。機(jī)身起著連接各部件，并使它們互相配合，完成拍攝工作的作用。2.1.1 鏡頭鏡頭是照相機(jī)最重要的部件，其作用是使被攝物體在感光片上成像。鏡頭成像質(zhì)量的高低是評(píng)價(jià)鏡頭質(zhì)量好壞的標(biāo)準(zhǔn)。一個(gè)高質(zhì)量的鏡頭必須在解像力、校正光行差、色彩還原、反差、銳度等方面達(dá)到一定的標(biāo)準(zhǔn)。1. 鏡頭的組成鏡頭主要由透鏡組、光圈和鏡頭筒組成。各種

20、復(fù)雜的照相鏡頭的透鏡組都有一定的排列順序，并且排列要精確、穩(wěn)定。鏡頭筒的作用就是使透鏡組的各透鏡精確地固定在一定位置上，如圖2-1所示。圖2-1 鏡頭的結(jié)構(gòu)2. 固定鏡頭和可更換鏡頭單鏡頭反光照相機(jī)的鏡頭是可更換的，其他照相機(jī)的鏡頭都是固定在照相機(jī)上的，稱為固定鏡頭。傻瓜照相機(jī)上的固定鏡頭是小廣角鏡頭。數(shù)碼照相機(jī)上的固定鏡頭都是變焦鏡頭。3. 體外鏡頭和體內(nèi)鏡頭暴露在照相機(jī)體外的鏡頭稱為體外鏡頭。這種鏡頭不用時(shí)，用鏡頭蓋蓋住。當(dāng)鏡頭蓋取下后，便露出鏡頭?？筛鼡Q鏡頭、長(zhǎng)焦數(shù)碼照相機(jī)的鏡頭等，都屬于體外鏡頭，如圖2-2所示。圖2-2 體外鏡頭和鏡頭蓋隱藏于照相機(jī)體內(nèi)的鏡頭稱為體內(nèi)鏡頭。傳統(tǒng)傻瓜照相

21、機(jī)、普通家用小型數(shù)碼照相機(jī)的鏡頭等，都屬于體內(nèi)鏡頭。家用小型數(shù)碼照相機(jī)的鏡頭在打開(kāi)電源時(shí)伸出，并可進(jìn)行光學(xué)變焦，如圖2-3所示。不用時(shí)，復(fù)位在照相機(jī)體內(nèi)，如圖2-4所示。 圖2-3 數(shù)碼照相機(jī)體內(nèi)鏡頭的彈出 圖2-4 數(shù)碼照相機(jī)體內(nèi)鏡頭的復(fù)位根據(jù)鏡頭視角的大小，鏡頭分為標(biāo)準(zhǔn)鏡頭、廣角鏡頭、望遠(yuǎn)鏡頭、變焦鏡頭等。這些屬于單鏡頭反光照相機(jī)的可更換鏡頭，詳見(jiàn)第三章的3.1。2.1.2 影像處理裝置對(duì)于傳統(tǒng)照相機(jī)，影像處理裝置僅為膠卷，起到接收和保存影像的作用。對(duì)于數(shù)碼照相機(jī)，影像處理裝置包括CCD/CMOS感光芯片、數(shù)字信號(hào)處理器、影像存儲(chǔ)器等，如圖2-5所示。圖2-5 數(shù)碼照相機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖1. C

22、CD感光芯片CCD是電荷耦合器（Charge-Coupled Device）的英文縮寫(xiě)，它使用一種高感光度的半導(dǎo)體材料制成。像素點(diǎn)由極小的光敏半導(dǎo)體構(gòu)成，分別隨光線的強(qiáng)弱發(fā)生相應(yīng)的電子電荷效應(yīng)，形成影像的電信號(hào)。2. CMOS感光芯片CMOS是互補(bǔ)性氧化金屬半導(dǎo)體（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）的英文縮寫(xiě)。它和CCD一樣，同為在數(shù)碼相機(jī)中可記錄光線變化的半導(dǎo)體。不管是CCD 或 CMOS，兩者都是利用矽感光二極體（photodiode）進(jìn)行光與電的轉(zhuǎn)換，將光影像轉(zhuǎn)換為電子數(shù)字信號(hào)。CCD和CMOS都可以將景物影像的光進(jìn)行捕捉，并以紅、綠、藍(lán)三種

23、像素（顏色）存儲(chǔ)，將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，故CCD和CMOS都稱為影像傳感器。CCD和CMOS比較，CCD 在影像品質(zhì)等各方面均優(yōu)于CMOS，但CMOS具有低成本、低耗電以及高整合度的特性。3. 數(shù)字信號(hào)處理電路數(shù)字信號(hào)處理電路主要由A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器和數(shù)字信號(hào)處理器構(gòu)成。它的作用就是把捕捉的圖像進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換、圖像處理、白平衡處理、色彩較正等，再到存儲(chǔ)區(qū)合成在一起，形成一幅完整的數(shù)字圖像，再經(jīng)過(guò)數(shù)字信號(hào)處理器進(jìn)行壓縮，轉(zhuǎn)換編碼為數(shù)碼照相機(jī)所支持的圖像格式、分辨率等數(shù)據(jù)格式，然后才會(huì)被存儲(chǔ)為圖像文件。4. 存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器是數(shù)碼照相機(jī)內(nèi)置的一種存儲(chǔ)芯片，用以存儲(chǔ)影像數(shù)據(jù)。存儲(chǔ)的照片和視頻影像文件有JP

24、EG、TIFF、MPEG、MOV等格式。存儲(chǔ)的影像文件可以在液晶顯示器上顯示，可以傳送到計(jì)算機(jī)，也可以刪除重拍。2.1.3 取景器常用的取景器有如下3種：1. 電子取景器電子取景器就是把一塊微型LCD放在取景器內(nèi)部，由于有機(jī)身和眼罩的遮擋，外界光線照不到這塊微型LCD上，也就不會(huì)對(duì)其顯示造成不利影響。另一方面，它通過(guò)一組取景目鏡來(lái)觀察LCD，有一定的放大倍數(shù)。電子取景器的功能類似于LCD液晶顯示屏，但它是通過(guò)光學(xué)取景器顯示。它的優(yōu)點(diǎn)是可以避免因開(kāi)啟LCD液晶顯示屏而過(guò)度消耗電量，從而延長(zhǎng)拍攝時(shí)間和電池的使用壽命。在室外拍攝時(shí)，它還可以避免因LCD顯示屏反光導(dǎo)致的取景誤差。電子取景器同彩色LCD

25、一樣可以用來(lái)回放、預(yù)覽和進(jìn)行菜單操作，用起來(lái)非常方便，如圖2-6所示。圖2-6 電子機(jī)取景器和LCD屏取景器電子取景器的缺點(diǎn)是，所顯示的質(zhì)量和真正的單反照相機(jī)的取景器會(huì)有些差別。圖像色彩也會(huì)因?yàn)榉直媛瘦^低而不會(huì)像拍攝的圖像本身那樣鮮艷細(xì)膩，顯得較粗糙和有顆粒感。無(wú)法顯示所拍攝圖像的最小細(xì)節(jié)等。但是，任何事物都有不盡完美之處，電子取景器帶來(lái)的方便之處還是主要的。2. LCD屏液晶取景器LCD屏液晶取景器是取景系統(tǒng)的另一種形式，通常位于數(shù)碼照相機(jī)的旁邊。從圖像傳感器CCD或CMOS中直接提取圖像信息，所拍圖像通過(guò)LCD直接顯示出來(lái)，是數(shù)碼照相機(jī)的一個(gè)突出優(yōu)點(diǎn)，而且所反映出來(lái)的圖像顏色逼真，觀察十分

26、方便。LCD屏除取景以外，還有2個(gè)重要的功能。一是影像回放，即能夠查看所拍攝的影像；二是“菜單”顯示。數(shù)碼照相機(jī)的許多功能是通過(guò)對(duì)“菜單”的選擇操作來(lái)完成設(shè)置的。因?yàn)樵贚CD中所看到的就是CCD所形成的圖像，所以用LCD取景從根本上消除了取景視差。LCD大小一般在1.83英寸之間，耗電量很大。如果用于取景，將使電池的使用時(shí)間大大縮短。LCD液晶顯示屏還有一個(gè)缺點(diǎn)是受環(huán)境光的影響，在太亮的環(huán)境中，景物細(xì)節(jié)難以分辨，色彩失真。這是由于背景光源的強(qiáng)弱會(huì)直接影響其色彩表現(xiàn)，尤其在電源電壓不足的時(shí)候尤為明顯。數(shù)碼單鏡頭反光照相機(jī)也有LCD屏，但它只能用于影像的回放和信息的顯示，一般不能用于取景。3. 單

27、鏡頭反光取景器單鏡頭反光照相機(jī)的鏡頭有雙重作用，既取景，又照相。直接通過(guò)鏡頭觀察和聚焦影像是其重要的特征。取景時(shí)，光線通過(guò)鏡頭、反射鏡和五棱鏡進(jìn)行取景，看到的影像與實(shí)際景物完全一樣，沒(méi)有任何視差。其剖析圖如圖2-7所示。圖2-7 單鏡頭反光取景器剖析圖 在取景時(shí)，反光鏡遮擋住感光片，如圖2-8(a)所示；拍攝時(shí)，快門(mén)開(kāi)啟，反光鏡上翻，讓開(kāi)光路，在感光片上曝光，如圖2-8(b)所示；拍照后，快門(mén)關(guān)閉，反光鏡下翻，遮擋住感光片，如圖2-8(c)所示。 圖2-8 單鏡頭反光取景示意圖 光圈是在鏡頭中間由數(shù)片互疊的金屬葉片組成的可調(diào)節(jié)鏡頭通光口徑的裝置。光圈的第一個(gè)作用是調(diào)節(jié)通光量。光圈能開(kāi)大，能縮小

28、。在拍攝同一個(gè)對(duì)象時(shí)，光線強(qiáng)時(shí)，應(yīng)將光圈縮小，光線弱時(shí)，應(yīng)將光圈開(kāi)大。第二個(gè)作用是改變景深范圍大小。光圈越大，景深越小，光圈越小，景深越大。2.1.4 光圈F系數(shù)指光圈的大小，是焦距與光孔直徑的比。如：F2.8、F4、F5.6、F8、F11、F16、F22等,如圖2-9所示。每個(gè)系數(shù)為光圈的一個(gè)擋次。光圈系數(shù)值越大，光圈越小，通光量越小。反之，光圈系數(shù)值越小，光圈越大，通光量越大。上面各光圈擋次中，F(xiàn)2.8擋次最大，F(xiàn)22擋次最小，前面光圈擋次的通光量是后面通光量的2倍。如：F2.8的通光量是F4的2倍，F(xiàn)4的通光量是F5.6的2倍，依次類推。在傳統(tǒng)照相機(jī)中，光圈系數(shù)按上面光圈的各擋次標(biāo)識(shí)，成

29、倍變化，并刻在鏡頭筒上，如圖2-10所示。圖2-10 傳統(tǒng)照相機(jī)鏡頭上的光圈刻度 在數(shù)碼照相機(jī)中，擋次的變化就比較多。如：索尼DSC-F828數(shù)碼照相機(jī)的光圈系數(shù)值在F4到F5.6之間還有F4.5、F5.0。這些數(shù)值在光圈優(yōu)先模式下或人工模式下會(huì)顯示在菜單窗口里供選擇。2.1.5 快門(mén)1. 什么是快門(mén)快門(mén)是控制感光片曝光時(shí)間長(zhǎng)短的裝置。照相機(jī)快門(mén)的工作原理是：為了保護(hù)相機(jī)內(nèi)的感光片不至于曝光，快門(mén)總是關(guān)閉的；拍攝時(shí),調(diào)整好快門(mén)速度后，按下快門(mén)按鈕,在快門(mén)開(kāi)啟與閉合的間隙,光線通過(guò)鏡頭到感光片，使感光片獲得正確的曝光。2. 快門(mén)速度在傳統(tǒng)照相機(jī)上，通常在快門(mén)速度盤(pán)上刻有一系列標(biāo)記：1、2、4、8

30、、15、30、60、125、250、500、1 000、2 000、B等。它們的實(shí)際值是標(biāo)定值的倒數(shù)。即：1、1/2、1/4、1/8、1/15、1/30、1/60、1/125、1/250、1/500、1/1 000、1/2 000。如果在B門(mén)和1之間用其他顏色標(biāo)有2、4、8等，則代表整秒數(shù)，如圖2-11所示。圖2-11 快門(mén)速度盤(pán) 其中，B門(mén)俗稱為“慢門(mén)”，在需要進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間曝光時(shí)使用。一般情況下，按下快門(mén)按鈕時(shí)即開(kāi)啟，松開(kāi)快門(mén)按鈕時(shí)即關(guān)閉。使用B門(mén)要有三腳架和快門(mén)線與之配合，以免照相機(jī)晃動(dòng)。在數(shù)碼照相機(jī)上，快門(mén)速度值是在LCD屏或電子取景器的菜單中顯示的。如下面的快門(mén)速度：2 000、1 00

31、0、500、250、125、60、30、15、8、4、2、1、2、4、8這個(gè)數(shù)字代表快門(mén)開(kāi)啟時(shí)間的長(zhǎng)短。左邊的快門(mén)速度比右邊相鄰的快門(mén)速度快1倍，即曝光時(shí)間是右邊的1/2。1左邊的數(shù)值是倒數(shù)，即表示：1/2 000、1/1 000、1/500、1/250、1/125、1/60、1/30、1/15、1/8、1/4、1/2，1右邊的表示整數(shù)秒值。這些值在LCD液晶顯示屏的菜單中進(jìn)行設(shè)置。實(shí)際的速度值可能比上面列舉的要多。在索尼DSC-F828數(shù)碼照相機(jī)中，快門(mén)速度擋次的變化就比較多。如：在1/30到1/60之間還有1/40、1/50。數(shù)碼單鏡頭反光照相機(jī)也有B門(mén)功能，也可以進(jìn)行任意時(shí)間的曝光。3.

32、 電子快門(mén)和機(jī)械快門(mén)目前的數(shù)碼照相機(jī)快門(mén)有電子快門(mén)和機(jī)械快門(mén)。電子快門(mén)和機(jī)械快門(mén)的區(qū)別，在于它們控制快門(mén)的原理不同。如電子快門(mén)，是用電路控制快門(mén)線圈磁鐵的原理來(lái)控制快門(mén)時(shí)間的，機(jī)械快門(mén)控制快門(mén)的原理是，齒輪帶動(dòng)控制時(shí)間。4. 鏡間快門(mén)和簾幕快門(mén)(1) 鏡間快門(mén)鏡間快門(mén)又稱為中心快門(mén)，由三片或五片不透光薄金屬片組成，裝在鏡頭中間，與光圈平行。135不可換鏡頭傳統(tǒng)照相機(jī)的快門(mén)就屬于鏡間快門(mén)。當(dāng)按下快門(mén)時(shí)，它借助于彈簧的張弛，使葉片從中心位置開(kāi)始迅速開(kāi)張至最大孔徑，曝光完畢，葉片迅速閉合復(fù)位，如圖2-12所示。圖2-12 鏡間快門(mén)的開(kāi)啟和閉合 鏡間快門(mén)的主要優(yōu)點(diǎn)是可對(duì)整個(gè)影像產(chǎn)生均勻曝光的效果，這使

33、得在進(jìn)行閃光攝影時(shí)，與閃光燈同步的快門(mén)速度不受限制，即任一擋快門(mén)速度都能夠?qū)崿F(xiàn)閃光同步。此外，由于快門(mén)從中央開(kāi)閉，在拍攝運(yùn)動(dòng)物體時(shí)不會(huì)發(fā)生形變。鏡間快門(mén)的主要缺點(diǎn)是速度不夠快，最快只能達(dá)到1/500秒。(2) 簾幕快門(mén)簾幕快門(mén)是裝在感光片的前面，緊貼在鏡頭的焦平面處，故又稱為焦平面快門(mén)。單鏡頭反光照相機(jī)都使用簾幕快門(mén)，通過(guò)兩塊簾幕來(lái)控制曝光時(shí)間。曝光時(shí)，一塊簾幕開(kāi)啟，另一塊簾幕緊隨遮擋。曝光時(shí)間的多少就通過(guò)掠過(guò)感光片平面兩塊簾幕的間隙大小來(lái)控制。曝光時(shí)間長(zhǎng)，簾幕的間隙大，反之，間隙小。簾幕快門(mén)是由左右或由上下開(kāi)啟的，即橫向行走，或縱向行走，如圖2-13所示。簾幕快門(mén)的優(yōu)點(diǎn)是可達(dá)到較高的快門(mén)速度

34、。目前，數(shù)碼照相機(jī)的簾幕快門(mén)速度可達(dá)1/4 000秒。由于簾幕快門(mén)不像鏡間快門(mén)那樣對(duì)整個(gè)影像產(chǎn)生均勻效果，因此在與閃光燈同步時(shí)，快門(mén)速度有所限制。一般情況下，縱向簾幕快門(mén)的閃光同步速度為1/250秒以下，橫向簾幕快門(mén)的閃光同步速度為1/60秒以下。 圖2-13 簾幕快門(mén)示意圖 2.1.6 自動(dòng)對(duì)焦裝置在拍攝過(guò)程中，照相機(jī)與被攝體之間的距離是經(jīng)常變動(dòng)的，因此常常會(huì)超出景深范圍而導(dǎo)致圖像模糊。為了使圖像保持清晰，就必須不斷改變鏡頭的焦點(diǎn)位置，使圖像始終保持清晰。這種調(diào)節(jié)焦點(diǎn)位置的過(guò)程稱為聚焦或?qū)埂Ｗ詣?dòng)對(duì)焦（Automatic Focusing）系統(tǒng)中的標(biāo)志是“AF”。相機(jī)自動(dòng)對(duì)焦是一個(gè)復(fù)雜的光電

35、一體化的過(guò)程，簡(jiǎn)單說(shuō)其基本原理是將物體反射的光讓相機(jī)上的光電傳感器接受，通過(guò)內(nèi)部智能芯片處理，帶動(dòng)電動(dòng)對(duì)焦裝置進(jìn)行對(duì)焦。數(shù)碼照相機(jī)和自動(dòng)化程度比較高的傳統(tǒng)照相機(jī)一般都使用自動(dòng)對(duì)焦裝置。目前鏡頭的自動(dòng)對(duì)焦方式很多，大致可分為兩類：一類為被動(dòng)式對(duì)焦；另一類為主動(dòng)式對(duì)焦，包括紅外線方式和超聲波方式。1. 被動(dòng)式對(duì)焦目前大多數(shù)數(shù)碼照相機(jī)的自動(dòng)對(duì)焦，都采用被動(dòng)式：即直接接收分析來(lái)自景物自身的反光,利用相位差原理進(jìn)行自動(dòng)對(duì)焦的方式。這種自動(dòng)對(duì)焦方式的優(yōu)點(diǎn)是自身不要發(fā)射系統(tǒng)，因而耗能少，有利于小型化。對(duì)具有一定亮度和反差的被攝體能理想地自動(dòng)對(duì)焦，在逆光下也能良好地對(duì)焦，且能透過(guò)玻璃等透明障礙物對(duì)焦。被動(dòng)式對(duì)

36、焦有SST和TTL兩種方式。SST方式的原理是：來(lái)自被攝體的光線分別經(jīng)過(guò)固定反光鏡和可動(dòng)反光鏡后，再反射到兩個(gè)透鏡及一個(gè)三角棱鏡，分別照射在檢測(cè)傳感器上，使之變換成電信號(hào)。再由微電腦處理器對(duì)所得到的信息進(jìn)行分析，計(jì)算出與被攝物體之間的距離，控制鏡頭的聚焦電動(dòng)機(jī)進(jìn)行聚焦工作。TTL方式的結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單：直接從鏡頭后面的CCD傳感器取出視頻信號(hào)，再經(jīng)微機(jī)處理，根據(jù)這些返回的數(shù)據(jù)來(lái)調(diào)整透鏡的自動(dòng)對(duì)焦機(jī)構(gòu)。有遠(yuǎn)距離聚焦正確，對(duì)焦沒(méi)有視差等優(yōu)點(diǎn)，不足之處是當(dāng)光線太暗和被攝體反差低時(shí)不能正常工作。2. 主動(dòng)式對(duì)焦主動(dòng)式對(duì)焦，其原理就是當(dāng)鏡頭對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)時(shí)，由裝置在照相機(jī)鏡頭內(nèi)下方的一組發(fā)射器，發(fā)出紅外線或超聲波

37、，經(jīng)被攝物體反射回來(lái)后，再由照相機(jī)的紅外線傳感器或超聲波傳感器接收下來(lái)，從而測(cè)定出距離，根據(jù)測(cè)定的距離驅(qū)動(dòng)照相機(jī)的聚焦裝置聚實(shí)焦點(diǎn)。其優(yōu)點(diǎn)是不受光線條件的影響，能在完全黑暗的情況下工作。但不能透過(guò)玻璃進(jìn)行工作，對(duì)吸收紅外線或超聲波的物體、遠(yuǎn)距離的物體也不能正常工作。有的高檔數(shù)碼照相機(jī)不僅采用被動(dòng)式對(duì)焦方式，也同時(shí)結(jié)合了主動(dòng)式自動(dòng)對(duì)焦方式，即照相機(jī)上有紅外線或超聲波甚至激光發(fā)生器，發(fā)出紅外光或超聲波到被攝體。照相機(jī)上的接收器接收反射回來(lái)的紅外光或超聲波進(jìn)行對(duì)焦，其光學(xué)原理類似三角測(cè)距對(duì)焦法。主動(dòng)式對(duì)焦由于是照相機(jī)主動(dòng)發(fā)出光或波，所以可以在低反差、弱光線下對(duì)焦，而且對(duì)細(xì)線條的被攝體和動(dòng)體都能自動(dòng)對(duì)

38、焦，恰好彌補(bǔ)了被動(dòng)式自動(dòng)對(duì)焦的不足。2.1.7 變焦裝置變焦裝置有手動(dòng)變焦和按鈕變焦兩種。單鏡頭反光照相機(jī)的變焦裝置是通過(guò)手動(dòng)旋轉(zhuǎn)變焦環(huán)來(lái)改變焦距，改變景別的。索尼DSC-F828數(shù)碼照相機(jī)的變焦也屬于這一類。鏡頭拉長(zhǎng)或旋轉(zhuǎn)長(zhǎng)，焦距變長(zhǎng)，可進(jìn)行遠(yuǎn)距離拍攝；鏡頭拉短或旋轉(zhuǎn)短，焦距變短，可進(jìn)行近距離拍攝。普通數(shù)碼照相機(jī)的變焦裝置是變焦按鈕，通過(guò)按變焦按鈕來(lái)改變景別。譬如有花朵圖案的變焦按鈕，表示近距離拍攝，有遠(yuǎn)山圖案的按鈕表示遠(yuǎn)距離拍攝。按花朵按鈕，景物即拉近變大，按遠(yuǎn)山按鈕，景物便推遠(yuǎn)變小。索尼DSC-F828照相機(jī)，按了花朵按鈕，即可進(jìn)行近距離拍攝，最近距離為2厘米。2.1.8 內(nèi)置閃光燈有的

39、照相機(jī)，特別是傻瓜照相機(jī)的閃光燈是內(nèi)置的，甚至幾乎所有的數(shù)碼照相機(jī)都配有內(nèi)置自動(dòng)閃光燈，并且和照相機(jī)的自動(dòng)曝光系統(tǒng)連接在一起。一般小型的照相機(jī)，內(nèi)置閃光燈是固定在照相機(jī)體內(nèi)的。中檔以上的長(zhǎng)焦數(shù)碼照相機(jī)和單鏡頭反光照相機(jī)的內(nèi)置閃光燈在使用時(shí)彈出，不使用時(shí)復(fù)位，如圖2-14和圖2-15所示。 圖2-14 固定的內(nèi)置閃光燈 圖2-15 使用時(shí)彈出的內(nèi)置閃光燈 在光線不足的情況下，內(nèi)置閃光燈可以自動(dòng)閃光，彌補(bǔ)光線的不足。數(shù)碼照相機(jī)的內(nèi)置閃光燈可以設(shè)置自動(dòng)閃光、強(qiáng)制閃光、不閃光等狀態(tài)。內(nèi)置閃光燈用起來(lái)非常方便，但也存在著不足。一般內(nèi)置閃光燈的閃光范圍有限，通常是10英尺以內(nèi)，閃光燈位置距離鏡頭非常近，容

40、易使被攝景物出現(xiàn)黑影環(huán)。2.2 景深及其運(yùn)用2.2.1 景深照相機(jī)鏡頭成像，并不是只有物點(diǎn)（對(duì)光點(diǎn)）才能在像點(diǎn)的焦平面上結(jié)成清晰影像，而是某物距前后相當(dāng)長(zhǎng)一段距離范圍內(nèi)的景物都能夠在焦平面上結(jié)成清晰的影像。結(jié)成這一清晰影像的景物的縱長(zhǎng)深度叫景深?？v長(zhǎng)深度越大，景深越大，反之，景深越小。從物點(diǎn)到最近清晰點(diǎn)的深度叫前景深，從物點(diǎn)到最遠(yuǎn)清晰點(diǎn)的深度叫后景深。景深就是從最近清晰點(diǎn)到最遠(yuǎn)清晰點(diǎn)的深度，景深也叫做全景深，如圖2-16所示。圖2-16 景深示意圖 2.2.2 焦深由上圖可以推知，同一物體在物點(diǎn)前后景深范圍內(nèi)的任何一點(diǎn)上，都可以從同一像點(diǎn)的焦平面上得到清晰或相當(dāng)清晰的影像。換句話說(shuō)，在一定物距

41、的物點(diǎn)上，也可以從像點(diǎn)前后一定距離內(nèi)任何一個(gè)焦平面上，得到清晰或相當(dāng)清晰的影像。這樣，像點(diǎn)就不一定在一個(gè)點(diǎn)上，而變成一定線段上的任何一點(diǎn)了。這個(gè)線段的縱長(zhǎng)深度叫做焦深，如圖2-17所示。景深與焦深，同是用以說(shuō)明某種鏡頭可以結(jié)成相當(dāng)清晰影像的物方和像方的縱深范圍。兩者是共軛的，景深大，焦深也大，景深小，焦深也小。2.2.3 模糊圈模糊圈也稱為分散圈。弄清模糊圈的概念，不僅僅在于認(rèn)識(shí)影像為什么會(huì)清晰與模糊，更重要的是在景深的應(yīng)用中有著重要的價(jià)值。根據(jù)透鏡成像原理，一定物點(diǎn)只能在一定像點(diǎn)結(jié)像清晰。那為什么又會(huì)形成景深與焦深呢？因?yàn)閺膸缀喂鈱W(xué)看來(lái)，光束通過(guò)幾何會(huì)聚，像一個(gè)錐體似地向一點(diǎn)集中。它的邊周由

42、大到小逐漸會(huì)聚相交于一點(diǎn)，然后又從該點(diǎn)沿直線繼續(xù)向外擴(kuò)展。其相交的一點(diǎn)是像點(diǎn)，逐漸聚攏和擴(kuò)展的光錐截面叫做模糊圈，如圖2-17所示。按照人們習(xí)慣看照片的視線距離，對(duì)于任何直徑小于0.1毫米的圈，眼睛是無(wú)法分辨出來(lái)的，這些圈都可以當(dāng)作幾何點(diǎn)來(lái)看待。由于位于像點(diǎn)前后一定距離內(nèi)的模糊圈直徑都小于0.1毫米，所以這些范圍內(nèi)的影像看起來(lái)都很清晰。對(duì)于照相來(lái)說(shuō)，這就是允許的模糊圈。2.2.4 影響景深的因素影響景深大小的因素主要有如下三個(gè)： 1. 鏡頭光圈對(duì)景深的影響對(duì)于允許的模糊圈，光圈越小，離焦平面越遠(yuǎn)，焦深越大，反之越小。根據(jù)焦深和景深的共軛關(guān)系，可以得出光圈與景深的關(guān)系是：對(duì)于焦距一定的鏡頭，在物

43、距不變的情況下，光圈越小，景深越大；反之，光圈越大，景深越小，如圖2-18所示。掌握了光圈和景深的關(guān)系后，在攝影時(shí)，當(dāng)遇到場(chǎng)面較大，前后景物都需要清晰時(shí)，要盡量使用較小的光圈。2. 鏡頭焦距對(duì)景深的影響鏡頭焦距與景深的關(guān)系是：鏡頭焦距越長(zhǎng)，景深越小；反之，鏡頭焦距越短，景深越大。3. 被攝物體距離對(duì)景深的影響物距與景深的關(guān)系是：在鏡頭焦距不變、光圈不變的情況下，被攝景物離鏡頭越遠(yuǎn)，景深越大；離鏡頭越近，景深越小。2.3 傳統(tǒng)照相機(jī) 使用膠卷的照相機(jī)是傳統(tǒng)照相機(jī)，下面只介紹兩類目前常用的傳統(tǒng)照相機(jī)。2.3.1 傻瓜照相機(jī)傻瓜照相機(jī)是人們使用較多的袖珍型照相機(jī)，是一種電子程序式自動(dòng)曝光照相機(jī)，如圖

44、2-19所示。它采用了平視旁軸取景方式，如圖2-20所示。傻瓜照相機(jī)采用的是平視旁軸取景方式。平視旁軸取景器與被攝物體主光軸不在同一位置，而是彼此平行，因此產(chǎn)生平行視差。物距越近，則視差越大。在物距較遠(yuǎn)的情況下，視差可以忽略。傻瓜照相機(jī)的光圈和速度均由照相機(jī)內(nèi)的電子程序電路根據(jù)膠卷感光度和被攝主體及環(huán)境的情況自動(dòng)設(shè)置，無(wú)需攝影者干預(yù)而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)攝影。機(jī)身內(nèi)置有閃光燈，可以自動(dòng)閃光。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，傻瓜照相機(jī)的功能也越來(lái)越多。如自動(dòng)卷片、自動(dòng)倒片，自動(dòng)識(shí)別膠卷、自動(dòng)調(diào)焦、自動(dòng)曝光、自動(dòng)計(jì)數(shù)、自動(dòng)閃光、日期后背、防紅眼功能等?？梢哉f(shuō)，傻瓜照相機(jī)除了裝卸膠卷和按快門(mén)外，其他功能都可以自動(dòng)完成。由于

45、該照相機(jī)自動(dòng)化程度高，操作簡(jiǎn)單，所以稱為傻瓜照相機(jī)。2.3.2 單鏡頭反光照相機(jī)單鏡頭反光照相機(jī)（簡(jiǎn)稱單反相機(jī)）有135和120兩種，可更換廣角鏡頭、望遠(yuǎn)鏡頭或變焦鏡頭，如圖2-21和圖2-22所示。2.4 數(shù)碼照相機(jī)性能和功能2.4.1 數(shù)碼照相機(jī)采用數(shù)碼成像技術(shù)攝取和存儲(chǔ)景物影像的照相機(jī)稱為數(shù)碼照相機(jī)（Digital Cameras）。數(shù)碼照相機(jī)的特點(diǎn)是不使用傳統(tǒng)的感光膠片，而是用電荷耦合器件CCD光電芯片或互補(bǔ)性氧化金屬半導(dǎo)體CMOS光電芯片進(jìn)行感光，并將存儲(chǔ)的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)加以存儲(chǔ)。膠片和CCD/CMOS的區(qū)別是：膠片感光是形成以銀為介質(zhì)的潛影，而CCD/CMOS感光是將光信號(hào)轉(zhuǎn)換

46、為電信號(hào)。膠片還擔(dān)負(fù)存儲(chǔ)影像的使命，而CCD/CMOS本身并不存儲(chǔ)影像，影像是另外存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上。膠片和存儲(chǔ)器存儲(chǔ)影像的區(qū)別是：膠片一經(jīng)拍攝后就不能再拍攝，但存儲(chǔ)器可以反復(fù)使用，并可以記錄聲音。數(shù)碼照相機(jī)拍攝的影像可直接輸入到計(jì)算機(jī)，在計(jì)算機(jī)中進(jìn)行觀看和加工照片。數(shù)碼影像可以在打印機(jī)上輸出照片，也可以送彩色沖印中心沖印照片。2.4.2 數(shù)碼照相機(jī)性能數(shù)碼照相機(jī)的性能高低，主要通過(guò)分辨率等指標(biāo)來(lái)衡量。1. 像素和分辨率(1) 像素像素（Pixel）是用來(lái)計(jì)算數(shù)碼影像的一種單位。數(shù)字圖像是由按一定間隔排列的亮度不同的像點(diǎn)構(gòu)成的，形成像點(diǎn)的單位稱“像素”，也就是說(shuō)，組成圖像的最小單位是像素。(2)

47、分辨率分辨率是指影像所含像素的多少。像素越多，分辨率越高，影像效果越清晰。分辨率通常表示成每一個(gè)方向上的像素?cái)?shù)量，比如640480的分辨率，其像素是30萬(wàn)，是640480的結(jié)果，它可在計(jì)算機(jī)的VGA顯示器（640480）上滿屏顯示。1024768分辨率的像素是80萬(wàn)，可在高分辨率顯示器（1024768）上滿屏顯示；12801 024分辨率的像素是130萬(wàn)，可在更高分辨率顯示器（12801 024）上滿屏顯示。低檔數(shù)碼照相機(jī)的分辨率一般在300萬(wàn)像素以下，這些像素的照相機(jī)所拍攝的照片適用于屏幕觀看、屏幕投影等。分辨率越大，圖像包含的數(shù)據(jù)越多，圖形文件就越大，也能表現(xiàn)更豐富的細(xì)節(jié)。但更大的文件也需

48、要耗用更多的計(jì)算機(jī)資源，更多的內(nèi)存，更大的硬盤(pán)空間等。另一方面，假如圖像分辨率較低，在把圖像放大為一個(gè)較大尺寸觀看的時(shí)候，就會(huì)顯得相當(dāng)粗糙。所以在圖片創(chuàng)建期間，我們必須根據(jù)圖像最終的用途決定選擇合適的分辨率。這里的技巧是要首先保證圖像包含足夠多的數(shù)據(jù)，能滿足最終輸出的需要。同時(shí)也要適量，盡量少占用一些計(jì)算機(jī)的資源。2. 色彩深度色彩深度表示數(shù)碼照相機(jī)所能夠產(chǎn)生的色彩范圍，用每個(gè)像素點(diǎn)顏色的數(shù)據(jù)位來(lái)表示。真彩色圖形每個(gè)像素點(diǎn)的色彩用24位二進(jìn)制數(shù)表示，共可表示2的24次方 =16.8M種色彩。色彩數(shù)越多，成像的色彩質(zhì)量越高。3. 感光度數(shù)碼照相機(jī)的感光度是指CCD芯片對(duì)光照反應(yīng)的靈敏度，電路對(duì)數(shù)

49、據(jù)處理的能力和影像再現(xiàn)能力的綜合性能指標(biāo)。為了與傳統(tǒng)照相機(jī)表達(dá)一致，仍以膠卷的感光度作為參照標(biāo)準(zhǔn)。性能好的數(shù)碼照相機(jī)曝光的感光度可以在ISO 50ISO 1600的范圍內(nèi)智能變化。4. 光學(xué)變焦、數(shù)碼變焦與智能變焦(1) 光學(xué)變焦光學(xué)變焦是依靠光學(xué)鏡頭結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)的變焦。數(shù)碼照相機(jī)的光學(xué)變焦方式與傳統(tǒng)35 mm相機(jī)差不多，就是通過(guò)鏡片移動(dòng)來(lái)放大或縮小需要拍攝的景物。光學(xué)變焦倍數(shù)越大，能拍攝的景物就越遠(yuǎn)。光學(xué)變焦是通過(guò)鏡頭、物體和焦點(diǎn)三方的位置發(fā)生變化而產(chǎn)生的。當(dāng)成像面在水平方向運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，視覺(jué)和焦距就會(huì)發(fā)生變化，更遠(yuǎn)的景物變得更清晰，讓人感覺(jué)像物體遞進(jìn)的感覺(jué)。(2) 數(shù)碼變焦數(shù)碼變焦是通過(guò)數(shù)碼照

50、相機(jī)內(nèi)的處理器，把圖片內(nèi)的每個(gè)像素面積增大，從而達(dá)到放大目的。這種手法如同用圖像處理軟件把圖片的面積改大，不過(guò)程序在數(shù)碼照相機(jī)內(nèi)進(jìn)行，把原來(lái)CCD影像感應(yīng)器上的一部分像素使用“插值”處理手段做放大,將CCD影像感應(yīng)器上的像素用插值算法將畫(huà)面放大到整個(gè)畫(huà)面。與光學(xué)變焦不同，數(shù)碼變焦是在感光器件垂直方向上的變化，而給人以變焦效果的。在感光器件上的面積越小，那么視覺(jué)上就會(huì)讓用戶只看見(jiàn)景物的局部。但是由于焦距沒(méi)有變化，所以，圖像質(zhì)量是相對(duì)于正常情況下較差。數(shù)碼照相機(jī)內(nèi)的數(shù)碼變焦一般可以關(guān)掉。一臺(tái)數(shù)碼照相機(jī)總變焦倍數(shù)的計(jì)算公式如下：總變焦倍數(shù)=光學(xué)變焦倍數(shù)數(shù)碼變焦倍數(shù)(3) 智慧變焦索尼獨(dú)創(chuàng)“智慧變焦”

51、功能，可以使圖像在數(shù)碼變焦之后仍然保持一定的清晰度。智慧變焦功能，可放大變焦拍攝，不會(huì)將微粒放大，令放大的影像也能保持原有的細(xì)致質(zhì)素。智慧變焦根據(jù)不同影像尺寸的選擇，提供不同程度的強(qiáng)化變焦功能。有別于數(shù)碼變焦的是，智慧變焦能保持畫(huà)質(zhì)與原本影像相同。2.4.3 數(shù)碼照相機(jī)功能對(duì)于不同品牌的數(shù)碼照相機(jī)，有共同的基本功能，也有自己特殊的功能。下面簡(jiǎn)單介紹幾個(gè)常用的功能。1. 取景器和液晶顯示器數(shù)碼照相機(jī)都配有光學(xué)取景器和液晶顯示器LCD，如圖2-23和圖2-24所示。 液晶顯示器LCD是數(shù)碼照相機(jī)的第二取景器，效果好，但耗電多。它不僅可以做取景器，還可以用以拍攝效果的回放和各種信息的顯示。有的光學(xué)取

52、景器也可以用于拍攝效果的回放和信息的顯示。單反數(shù)碼照相機(jī)是通過(guò)五棱鏡取景器直接取景，沒(méi)有電子取景器和LCD液晶取景器。它的LCD液晶顯示屏只作為影像回放和信息顯示用。目前，只有奧林巴斯單反數(shù)碼照相機(jī)的LCD液晶顯示屏可以作為取景器取景。2. 存儲(chǔ)器數(shù)碼照相機(jī)配置有內(nèi)置存儲(chǔ)器，也有可移動(dòng)式外掛存儲(chǔ)器。一般情況下，數(shù)碼照相機(jī)拍攝的照片以JPEG壓縮文件格式存儲(chǔ)在內(nèi)置存儲(chǔ)器上。外掛式存儲(chǔ)器既可以與照相機(jī)連在一起，也可以脫離照相機(jī)，而與計(jì)算機(jī)連在一起，用以傳送數(shù)碼影像。有關(guān)存儲(chǔ)器的詳細(xì)介紹見(jiàn)第三章的3.2。3. 連拍功能為了方便抓拍，有的數(shù)碼照相機(jī)設(shè)置了連拍功能，即按下一次快門(mén)，可以自動(dòng)連續(xù)拍攝若干張

53、照片。如柯達(dá)Z7590和松下DMC-LC5數(shù)碼照相機(jī)，可以每秒鐘高畫(huà)質(zhì)連拍4張照片，如圖2-25和圖2-26所示。4. 視頻和聲音功能數(shù)碼照相機(jī)具有拍攝視頻的功能和記錄聲音的功能。拍攝的視頻可以在照相機(jī)的液晶顯示屏上回放，也可以通過(guò)視頻輸出端口在電視機(jī)屏幕上播放，還可以存儲(chǔ)到計(jì)算機(jī)中在計(jì)算機(jī)屏幕上播放。有的數(shù)碼照相機(jī)設(shè)置有錄音注釋功能。可以簡(jiǎn)單地對(duì)畫(huà)面進(jìn)行解說(shuō)，也可以在拍攝時(shí)記錄現(xiàn)場(chǎng)的聲音。數(shù)據(jù)輸入到計(jì)算機(jī)后，在播放圖形時(shí)一起播放聲音。5. 感光度和曝光控制數(shù)碼照相機(jī)的感光度一般在ISO 50ISO 1 600，多數(shù)定在ISO 100。高檔的數(shù)碼照相機(jī)設(shè)置有多擋感光度以供選擇。拍攝時(shí)，可以設(shè)置

54、某一個(gè)感光度，也可以設(shè)置為“自動(dòng)”。一般默認(rèn)模式為“自動(dòng)”。如果在該模式下使用自動(dòng)曝光模式進(jìn)行自動(dòng)曝光，則曝光控制系統(tǒng)根據(jù)光線明暗的具體情況自動(dòng)選擇感光度和曝光組合。這樣，在明亮的光線下或很暗的光線下都能夠進(jìn)行拍攝。6. 夜視功能由于數(shù)碼照相機(jī)的感光元件CCD可以感應(yīng)可見(jiàn)光、紅外線、紫外線等所有光線。有的數(shù)碼照相機(jī)設(shè)置有夜視模式功能，可以在該模式下進(jìn)行夜間和特定場(chǎng)合下的紅外攝影。如索尼DSC-R1、索尼DSC-F828數(shù)碼照相機(jī)等。7. 白平衡調(diào)節(jié)功能白平衡調(diào)節(jié)功能是數(shù)碼照相機(jī)為適應(yīng)光源色溫的變化，調(diào)整紅、綠、藍(lán)三色電信號(hào)的幅度，使其達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，該功能是景物色彩得到還原的技術(shù)保證。它像傳統(tǒng)照相機(jī)

55、鏡頭前面加上了色溫補(bǔ)償鏡一樣。數(shù)碼照相機(jī)的白平衡調(diào)節(jié)功能有人工調(diào)節(jié)和自動(dòng)調(diào)節(jié)兩種方式，可以任意選擇。2.4.4 數(shù)碼照相機(jī)影像傳送到計(jì)算機(jī)1. 通過(guò)連接線傳送要將數(shù)碼照相機(jī)拍攝的影像傳送到計(jì)算機(jī)中，可將連接線一頭插在照相機(jī)的插口上，另一頭插入計(jì)算機(jī)的USB插口中，打開(kāi)照相機(jī)電源開(kāi)關(guān)。這時(shí)，在計(jì)算機(jī)“我的電腦”窗口中出現(xiàn)“可移動(dòng)磁盤(pán)”圖標(biāo)，如圖2-27所示。對(duì)可移動(dòng)磁盤(pán)的操作就是對(duì)數(shù)碼照相機(jī)的操作。不同的數(shù)碼照相機(jī)，其照片文件夾的名稱可能不一樣。如有的在DCIM101DSCIM文件夾中，有的在DCIMNikon100文件夾中，如圖2-28所示?？梢苿?dòng)磁盤(pán)與其他磁盤(pán)的操作完全一樣。在可移動(dòng)磁盤(pán)的照

56、片文件夾中，按Ctrl+A鍵，將照片文件全部選定，選擇“編輯”菜單的“復(fù)制”命令，或按Ctrl+C鍵，將影像文件送入剪貼板。然后，打開(kāi)保存位置的文件夾，選擇“編輯”菜單的“粘貼”命令，或按Ctrl+V鍵，即可將照相機(jī)上的影像傳送到計(jì)算機(jī)的指定位置。也可以分別打開(kāi)可移動(dòng)磁盤(pán)中的影像文件夾和計(jì)算機(jī)中保存影像的文件夾，將可移動(dòng)硬盤(pán)中選定的影像文件直接拖放到保存的位置即可。影像文件保存到計(jì)算機(jī)上后，在可移動(dòng)磁盤(pán)中將其全部刪除。這樣，數(shù)碼照相機(jī)中的影像文件就全部被刪除，騰出數(shù)碼照相機(jī)內(nèi)存卡的空間，以備以后拍照。2. 通過(guò)讀卡器傳送讀卡器有計(jì)算機(jī)內(nèi)置的，有通過(guò)USB接口外接的。將數(shù)碼照相機(jī)的存儲(chǔ)卡取出，插

57、入到讀卡器，就會(huì)在“我的電腦”中出現(xiàn)“可移動(dòng)磁盤(pán)”圖標(biāo)。然后，按前面同樣的操作，將影像文件復(fù)制到計(jì)算機(jī)中。有關(guān)讀卡器的介紹見(jiàn)第三章的3.7。2.5 數(shù)碼照相機(jī)分類根據(jù)數(shù)碼照相機(jī)最常用的用途可以簡(jiǎn)單分為：卡片相機(jī)、家用相機(jī)、長(zhǎng)焦相機(jī)和單反相機(jī)。2.5.1 卡片數(shù)碼照相機(jī)卡片數(shù)碼照相機(jī)僅指那些小巧的外形、相對(duì)較輕、機(jī)身超薄的照相機(jī)。超薄設(shè)計(jì)是衡量此類數(shù)碼照相機(jī)的主要標(biāo)準(zhǔn)，如圖2-29和圖2-30所示。卡片數(shù)碼照相機(jī)的主要特點(diǎn)是機(jī)身超薄，可以方便地隨身攜帶，把它們放進(jìn)衣服口袋里也不會(huì)墜得外衣變形；放在女士們的小手包里也不難找到擠下它的空間。 雖然它們功能并不強(qiáng)大，但是最基本的曝光補(bǔ)償功能還是超薄數(shù)碼

58、相機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)配置，再加上區(qū)域或者點(diǎn)測(cè)光模式，這些小東西在有時(shí)候還是能夠完成一些攝影創(chuàng)作。至少對(duì)畫(huà)面的曝光可以有基本控制，再配合色彩、清晰度、對(duì)比度等選項(xiàng)，很多漂亮的照片也可以來(lái)自這些被“高手”們看不上的小東西。卡片數(shù)碼照相機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是：時(shí)尚的外觀、大屏幕液晶屏、小巧纖薄的機(jī)身，操作便捷。缺點(diǎn)是：手動(dòng)功能相對(duì)薄弱、超大的液晶顯示屏耗電量較大。由于機(jī)身超薄，鏡頭的伸縮能力差，影響光學(xué)變焦能力。2.5.2 家用數(shù)碼照相機(jī)家用數(shù)碼照相機(jī)也稱為消費(fèi)數(shù)碼照相機(jī)，是最普通的數(shù)碼照相機(jī)機(jī)型。它的體積小、價(jià)格低，像素3001 000萬(wàn)，具有自動(dòng)曝光、程序曝光、光圈優(yōu)先、快門(mén)優(yōu)先、手動(dòng)、視頻等多種拍攝模式，具有白平衡

59、調(diào)節(jié)、感光度調(diào)整、連拍等功能，基本的手動(dòng)功能全都具備了，如圖2-31和圖2-32所示。家用數(shù)碼照相機(jī)的機(jī)身寬窄大小與卡片數(shù)碼照相機(jī)的寬窄大小差不多，但比卡片的要厚些。因而，鏡頭的伸縮空間大，光學(xué)變焦等性能要比較好些。 2.5.3 長(zhǎng)焦數(shù)碼照相機(jī)1. 什么是長(zhǎng)焦數(shù)碼照相機(jī)長(zhǎng)焦數(shù)碼照相機(jī)指的是具有較大光學(xué)變焦倍數(shù)的機(jī)型，而光學(xué)變焦倍數(shù)越大，能拍攝的景物就越遠(yuǎn)。代表機(jī)型為：索尼DSC系列、美能達(dá)Z系列、松下FX系列、富士S系列、柯達(dá)DX系列等，如圖2-33和圖2-34所示。2. 長(zhǎng)焦數(shù)碼照相機(jī)主要特點(diǎn)長(zhǎng)焦數(shù)碼相機(jī)主要特點(diǎn)其實(shí)和望遠(yuǎn)鏡的原理差不多，通過(guò)鏡頭內(nèi)部鏡片的移動(dòng)來(lái)改變焦距。當(dāng)我們拍攝遠(yuǎn)處的景物

60、或者是被拍攝者不希望被打擾時(shí)，長(zhǎng)焦的好處就發(fā)揮出來(lái)了。另外焦距越長(zhǎng)則景深越淺，和光圈越大景深越淺的效果是一樣的，淺景深的好處在于突出主體而虛化背景，有時(shí)候在拍照時(shí)，就需要追求一種淺景深的效果，這樣使照片拍出來(lái)更加專業(yè)。一些鏡頭越長(zhǎng)的數(shù)碼照相機(jī)，內(nèi)部的鏡片和感光器移動(dòng)空間更大，所以變焦倍數(shù)也更大。2.5.4 單反數(shù)碼照相機(jī)1. 什么是單反數(shù)碼照相機(jī)單反數(shù)碼照相機(jī)就是使用了單反新技術(shù)的單鏡頭反光數(shù)碼照相機(jī)。這種照相機(jī)的鏡頭既負(fù)責(zé)攝影，也負(fù)責(zé)取景，取景和拍攝沒(méi)有任何視差。單反數(shù)碼照相機(jī)機(jī)身，也稱為照相機(jī)后背。鏡頭需要另外配置，如圖2-35所示。作為專業(yè)級(jí)的單反數(shù)碼照相機(jī)，用其拍攝出來(lái)的照片，無(wú)論是在