第十四講數(shù)字?jǐn)z影原理

第十四講數(shù)字?jǐn)z影原理演示文稿當(dāng)前1頁，總共46頁。（優(yōu)選）第十四講數(shù)字?jǐn)z影原理當(dāng)前2頁，總共46頁。一、數(shù)字照相機(jī)又稱數(shù)碼相機(jī)，是一種電子成像設(shè)備，采用數(shù)字成像技術(shù)將攝取的景物轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像。特點(diǎn)：當(dāng)前3頁，總共46頁。（一）數(shù)字照相結(jié)構(gòu)和工作原理（1）在光學(xué)原理上與傳統(tǒng)膠片相機(jī)相似。當(dāng)前4頁，總共46頁。135單鏡頭反光照相機(jī)工作原理利用五棱鏡多次反光改變光路原理，將影像其送至目鏡，使觀景窗中所看到的影像和膠片上永遠(yuǎn)一樣，也使取景范圍和實(shí)際拍攝范圍基本上一致。這種棱鏡的獨(dú)到設(shè)計(jì)使得攝影者可以從取景器中直接觀察到通過鏡頭的影像。當(dāng)前5頁，總共46頁。包括復(fù)雜的棱鏡和反光鏡的光學(xué)系統(tǒng)；當(dāng)前6頁，總共46頁。當(dāng)前7頁，總共46頁。當(dāng)前8頁，總共46頁。（2）類型：（按結(jié)構(gòu)和檔次的不同劃分）A:單鏡頭反光型數(shù)字相機(jī)（單反相機(jī)）B:輕便型數(shù)字相機(jī)C:數(shù)字機(jī)背型相機(jī)（中片幅、大篇幅機(jī)）當(dāng)前9頁，總共46頁。(3)與傳統(tǒng)相機(jī)本質(zhì)區(qū)別：成像方式的區(qū)別傳統(tǒng)相機(jī)成像：在銀鹽感光的膠片上記錄影像，再通過暗房沖洗出來。數(shù)字相機(jī)成像：影像直接在CCD半導(dǎo)體芯片上形成光影數(shù)據(jù)，通過顯示系統(tǒng)把影像顯示出來。當(dāng)前10頁，總共46頁。CCD片稱為影像傳感器。CCD片自身不能識(shí)別外來的色彩，而是由其表面紅、綠、藍(lán)（RGB)三色濾色片投射在感光原件的光柵上傳遞色彩信號(hào)。濾色片的作用是將影像上每一點(diǎn)彩色光分解為紅、綠、藍(lán)三種單色光點(diǎn)，再投射在CCD片上。當(dāng)前11頁，總共46頁。是不是影像到CCD片后就能成像了呢？被攝體——CCD片（影像傳感器）——經(jīng)過復(fù)雜的數(shù)據(jù)信號(hào)處理系統(tǒng)——將影響顯示出來（通過液晶顯示系統(tǒng)）當(dāng)前12頁，總共46頁。照片的儲(chǔ)存：可選取不同的分辨率和存儲(chǔ)格式；芯片內(nèi)存的大小決定了儲(chǔ)存照片的多少。當(dāng)前13頁，總共46頁。（二）電子感光成像芯片原件的類型1、CCD（電荷耦合元件）2、CMOS（互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體元件）當(dāng)前14頁，總共46頁。CCD片：優(yōu)勢：成像質(zhì)量優(yōu)良、結(jié)構(gòu)簡單、噪聲低、壽命長、高精度及可靠性高。劣勢：成本高、制造技術(shù)復(fù)雜、耗電量高。當(dāng)前15頁，總共46頁。CMOS片：多用于普及型數(shù)碼相機(jī)優(yōu)勢：技術(shù)相對簡單、圖像信號(hào)的生成簡單迅速、耗電量低、體積小、重量輕、成本低等。劣勢：圖像品質(zhì)相對較差當(dāng)前16頁，總共46頁。（三）數(shù)字相機(jī)的性能1、分辨率分辨率決定了拍攝的數(shù)字影像能打印出高質(zhì)量畫面的大小。當(dāng)前17頁，總共46頁。低分辨率：由較少像素組成的圖像。特點(diǎn)：清晰度低、影像邊緣有“鋸齒”、有“馬賽克”現(xiàn)象。當(dāng)前18頁，總共46頁。當(dāng)前19頁，總共46頁。高分辨率：由較多像素組成的圖像。特點(diǎn)：清晰度高、影像邊緣平滑、細(xì)節(jié)豐富、色彩飽滿。當(dāng)前20頁，總共46頁。當(dāng)前21頁，總共46頁。當(dāng)前22頁，總共46頁。分辨率的高低是如何決定的呢？通過相機(jī)的CCD/CMOS芯片的像素單元數(shù)量決定。像素單元數(shù)量越多，分辨率越高。例：索尼DSC-F707有524萬像素，指其CCD片由524萬個(gè)像素單元構(gòu)成。當(dāng)前23頁，總共46頁。分辨率同時(shí)又是衡量數(shù)字圖像的尺度，例：分辨率越高，圖像越清晰，反之。分辨率分光學(xué)分辨率和圖像分辨率當(dāng)前24頁，總共46頁。光學(xué)分別率：可理解為CCD片能感應(yīng)到光的像素單元。當(dāng)前25頁，總共46頁。圖像分辨率：為數(shù)碼相機(jī)可選擇的成像大小及尺寸，單位為dpi。如2560x1920dpi。在成像的兩組數(shù)字中，前者為圖片寬度，后者為圖片的高度，兩者相乘得出的是圖片的像素（491.52萬）。長寬比一般為4：3。當(dāng)前26頁，總共46頁。索尼DSC-F707有524萬像素，而圖像最高分辨率為491.52萬。說明什么？圖像分辨率（491.52萬）<光學(xué)分辨率（524萬）例外：通過數(shù)字變焦功能提高圖像分辨率。即通過數(shù)字變焦功能在兩個(gè)相鄰像素間插入一個(gè)新的像素。（偏色、缺乏細(xì)節(jié)）當(dāng)前27頁，總共46頁。2、色彩深度指CCD/CMOS感光片能產(chǎn)生的顏色范圍。顏色深度可以看作是一個(gè)調(diào)色板，它決定了屏幕上每個(gè)像素點(diǎn)有多少種顏色。由于顯示器中每一個(gè)像素都用紅、綠、藍(lán)三種基本顏色組成，像素的亮度也由它們控制（比如，三種顏色都為最大值時(shí)，就呈現(xiàn)為白色）。當(dāng)前28頁，總共46頁。顏色深度簡單說：就是最多支持多少種顏色。一般是用“位”（bit）來描述。色彩深度指標(biāo)反映了數(shù)字相機(jī)能正確記錄的色調(diào)有多少，例：當(dāng)前29頁，總共46頁。當(dāng)前30頁，總共46頁。色彩深位數(shù)越高，顏色就越多，所顯示的畫面色彩就逼真。（24、30、36、42位）但是顏色深度增加時(shí)，它也加大了圖形加速卡所要處理的數(shù)據(jù)量。當(dāng)前31頁，總共46頁。3、感光度數(shù)字相機(jī)的感光度是指CCD/CMOS片對光的反映靈敏度。當(dāng)前32頁，總共46頁。感光度越高，則對光線的敏感度越高，越適合在光線昏暗的場所拍攝，反之。ISO感光度數(shù)值通常有：100、200、400、800數(shù)碼相機(jī)盡管不使用膠卷，但卻具備類似的功能，并且可以調(diào)節(jié)ISO感光度大小，運(yùn)用起來更方便。當(dāng)前33頁，總共46頁。ISO<50（低速片）：特點(diǎn)：顆粒小、寬容度窄、反差和像解力高ISO100—250（中速片）：特點(diǎn)：顆粒中等、寬容度高、反差和像解力適中ISO400—800（高速片）：特點(diǎn)：顆粒大、寬容度高、反差和像解力低。當(dāng)前34頁，總共46頁。像解力：指膠卷對被攝物細(xì)部清晰辨別的能力。簡單的說就是在單位面積內(nèi)可以表示出的可分別的線的數(shù)量。能把景物細(xì)微部清晰地記錄下來地，稱為像解力高；反之，則解像力低。低速片像解力高，反之。當(dāng)前35頁，總共46頁。當(dāng)前36頁，總共46頁。噪點(diǎn)主要是指數(shù)碼感光片（等同于膠片）將光線作為接收信號(hào)接收并輸出的過程中所產(chǎn)生的圖像中的粗糙部分?？雌饋砭拖駡D像被弄臟了，布滿一些細(xì)小的糙點(diǎn)。如果將原圖像放大，那么就會(huì)出現(xiàn)本來沒有的顏色（假色），這種假色就是圖像噪點(diǎn)。當(dāng)前37頁，總共46頁。當(dāng)前38頁，總共46頁。ISO越高，噪點(diǎn)越大；ISO越低，噪點(diǎn)越小。當(dāng)前39頁，總共46頁。高感光度優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)一：可拍暗光環(huán)境下的景物。優(yōu)點(diǎn)二：可拍運(yùn)動(dòng)中的物體。（感光度越高，需要的曝光量就越少）如拍運(yùn)動(dòng)員，在同樣的光圈大小條件下，如果快門的速度低于1/15秒，拍出的照片往往就是模糊的。通過“高感度”技術(shù)，我們可以成倍提高快門速度，如在ISO400的狀態(tài)下，就可以比ISO100提高4倍，1/60秒的速度可以抓住每動(dòng)作。而如果是在ISO1600，速度更可以快到1/250秒，即使是快速奔跑的寵物也逃不出你的鏡頭。當(dāng)前40頁，總共46頁。優(yōu)點(diǎn)三：杜絕拍攝者手部的輕微抖動(dòng)帶來的模糊景象。高感光度缺點(diǎn)：噪點(diǎn)大當(dāng)前41頁，總共46頁。低感光度優(yōu)點(diǎn)：噪點(diǎn)小低感光度缺點(diǎn)：不適宜在暗光環(huán)境里拍攝。因?yàn)榕臄z過程中需要相對較長的曝光時(shí)間（尤其是在拍攝花卉等小物件的時(shí)候），為了防止手部顫抖帶來的影像模糊效果，通常要借助三腳架。當(dāng)前42頁，總共46頁。低速