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摄影的作用 1 记录真实的生活和历史 2 从事艺术创作 摄影技术的发展历史 摄影技术自达格瑞1839年在巴黎发明银版法以后 便立即席卷了整个西方世界 到美国内战结束后仅仅25年 人们就已经有了一整套的摄影记录方法用来记录从林肯到李将军的伟大人物事件 如记录了战争中的普通士兵 屠杀与恐怖的场景 照相机这个绝妙的发明 已经成为文明世界中不可缺少的重要组成部分 在化学方面是法国人的贡献 由达格尔发展另一法国人尼普斯的想法而做出的 美国人通过乔治 伊斯曼和他的伊斯曼 柯达公司的大量生产把摄影技术带给了普通人 于十九世纪九十年代开始了大量传播 德国人使照相机大批量生产和销售 他们在设计和制造的高质量 尤其在光学上的贡献 使得诸如莱卡和禄来福来照相机在二十世纪二十年代在市场上广泛供应 日本人从二十世界五十年代开始 把电子技术带给了摄影世界 他们运用计算机来设计最优秀的镜片和镜头 来完善高质量的35毫米单镜头反光相机 1995年3月10日 日本卡西欧公司推出了世界上第一款商品化的数码相机 Casio QV 10 各国相机的品牌 1 德系相机 卡尔 蔡司 相机镜头 康泰时 康泰克斯 蔡司 伊康 相机 莱卡 相机镜头 135相机 禄来 120双反中画幅相机 林哈夫 机背取景相机 2 欧系相机 哈苏 布莱德 产地 瑞典 120单反相机 仙娜 产地 瑞士 机背取景相机 3 日系相机 五大厂家 尼康 佳能 美能达 宾得 奥林巴斯 玛米亚 120旁轴 120单反 富士 120旁轴 单反 雅西卡 135旁轴 单反 卡西欧 135旁轴 确善能等 4俄系相机 基辅 泽尼特 佐尔基 5美系相机 柯达6 国产相机 海鸥 120双反 135单反 135旁轴 珠江 135单反 凤凰 135单反 135旁轴 照相机的基本组成 事实上最简单的照相机是针孔照相机 它只有如下几个部分 1 一个不透光的盒子 2 在盒子的一面扎一个针孔 让光线通过针孔进入盒内 投向对面的感光胶片上 3 在对着针孔的那一面 放置一张感光胶片 照相机的基本构造 今天即使是最高级的照相机 不过是把针孔照相机做的更巧妙一些 它包括把光线汇聚起来的镜头 能控制曝光的时间和纳入光线的强度 能输送胶片等等 现代相机的基本组成部分 1 机身 一个不透光的盒子 这就是个照相机 这个不透光的盒子 使不要的光线不得进入其中 它又开了个口 把所要的光线光线纳入其中 2 镜头 用光学玻璃制成的镜头 把进入镜头的光线汇聚起来 在感光胶片上形成一个清晰的影像 3 胶片 是一种可以把影像记录下来的感光材料 4 取景器 使摄影者能够看出他所拍照片能包括的景物范围 5 调焦装置 它能使你拍照时 在各种不同距离的景物都产生最清晰的影像 6 快门 快门是一个机械装置 能控制纳入光线和投射到胶片所经历的时间 7 快门按钮 用来操纵快门的按钮 8 光圈 这个装置控制着到达胶片光线的多少 它是用控制镜头纳光孔的大小来起到这一作用的 这种光孔大小的数值用光孔号码或f 值标注在镜头上 9 进片装置 这是一个机械装置 用来挪动照相机中的胶片 以便使胶片能在照相机中一幅一幅地按顺序曝光 照相机的类型 1 旁轴取景相机 2 35毫米单镜头反光相机 3 120单镜头反光相机 4 双镜头反光照相机 5 机背取景照相机 旁轴取景相机 35毫米单镜头反光相机 120单镜头反光相机 双镜头反光照相机 机背取景照相机 CCD简介 CCD 电荷耦合元件 CCD是于1969年由美国贝尔实验室 BellLabs 的维拉 博伊尔 WillardS Boyle 和乔治 史密斯 GeorgeE Smith 所发明的 当时贝尔实验室正在发展影像和半导体气泡式内存 将这两种新技术结合起来后 博伊尔和史密斯得出一种装置 他们命名为 电荷 气泡 元件 Charge Bubble Devices 这种装置的特性就是它能沿着一片半导体的表面传递电荷 便尝试用来做为记忆装置 当时只能从暂存器用 注入 电荷的方式输入记忆 但随即发现光电效应能使此种元件表面产生电荷 而组成数位影像 到了70年代 贝尔实验室的研究员已 1 能用简单的线性装置捕捉影像 CCD就此诞生 有几家公司接续此一发明 着手进行进一步的研究 包括快捷半导体 FairchildSemiconductor 美国无线电公司 RCA 和德州仪器 TexasInstruments 其中快捷半导体的产品率先上市 于1974年发表500单元的线性装置和100 x100像素的平面装置 CMOS简介 1963年 仙童半导体 FairchildSemiconductor 的FrankWanlass发明了CMOS 互补金属半导体元件 电路 到了1968年 美国无线电公司 RCA 一个由亚伯 梅德温 AlbertMedwin 领导 1 的研究团队成功研发出第一个CMOS集成电路 IntegratedCircuit 早期的CMOS元件虽然功率消耗比常见的晶体管 晶体管逻辑电路 Transistor to TransistorLogic TTL 要来得低 但是因为操作速度较慢的缘故 所以大多数应用CMOS的场合都和降低功耗 延长电池使用时间有关 例如电子表 不过经过长期的研究与改良 今日的CMOS元件无论在使用的面积 操作的速度 耗损的功率 以及制造的成本上都比另外一种主流的半导体制程BJT BipolarJunctionTransistor 双载子晶体管 要有优势 很多在BJT无法实现或是实作成本太高的设计 利用CMOS皆可顺利的完成 感光器元件 CCD 英文全称 Charge coupledDevice 中文全称 电荷耦合元件 可以称为CCD图像传感器 CMOS ComplementaryMetalOxideSemiconductor 互补金属氧化物半导体 相比CCD CMOS有几个最突出的优点 1 价格低廉 制造工艺简单 CMOS可以利用普通半导体生产线进行生产 不象CCD那样要求特殊的生产工艺 所以制造成本低得多 而且CMOS尺寸与成品率都不如CCD有很多限制 2 耗电量低 虽然CMOS的滤镜布局与CCD差别不大 但在感光单元的电路结构上却有很大差别 CMOS每个感光元件都具备独立的电荷 电压转换电路 可将光电转换后的电信号独立放大输出 这比起CCD将所有的信号全部收集起来再放大输出 速度快了很多 而且CMOS的感光元件只在感光成像时才会工作 所以比CCD更省电 但CMOS同样存在缺点 如果在使用数码相机时成像动作较多 那么CMOS在频繁的启动过程中会因为多变的电流而产生热量 导致杂波并影响画质 3 便于集成 通过CMOS工艺可以方便地做出具有缓存 像素级图像处理 A D D A集成的SoC方案 CCD结构和原理上不允许这么做 4 CMOS图像传感器结构上便于采用高速的并行读取体系 SONY发布了连拍速度高达60FPS的CMOS传感器 从读取架构上看 CMOS具有决定性的优势 由于CCD原理 结构的限制 它不能采用这种并行的读取架构 只能另辟蹊径 白平衡英文名称为WhiteBalance 物体颜色会因投射光线颜色产生改变 在不同光线的场合下拍摄出的照片会有不同的色温 例如以钨丝灯 电灯泡 照明的环境拍出的照片可能偏黄 一般来说 CCD没有办法像人眼一样会自动修正光线的改变 平衡就是无论环境光线如何 让数码相机默认 白色 就是让他能认出白色 而平衡其他颜色在有色光线下的色调 颜色实质上就是对光线的解释 在正常光线下看起来是白颜色的东西在较暗的光线下看起来可能就不是白色 还有荧光灯下的 白 也是 非白 对于这一切如果能调整白平衡 则在所得到的照片中就能正确地以 白 为基色来还原其他颜色色温色温 colo u rtemperature 是表示光源光色的尺度 单位为K 开尔文 光源的色温是通过对比它的色彩和理论的热黑体辐射体来确定的 热黑体辐射体与光源的色彩相匹配时的开尔文温度就是那个光源的色温 它直接和普朗克黑体辐射定律相联系 色温是表示光源光谱质量最通用的指标 色温是按绝对黑体来定义的 光源的辐射在可见区和绝对黑体的辐射完全相同时 此时黑体的温度就称此光源的色温 白平衡和色温 ISO感光度与画质的关系 感光度是胶片对光线的敏感程度 相当于感光的速度 数字越大 感光越快 ISO是它的量化标准 ISO感光度是衡量传统相机所使用胶片感光速度标准的国际统一指标 其反映了胶片感光时的速度 其实是银元素与光线的光化学反应速度 传统相机可以根据拍摄现场的具体情况选择不同ISO感光度的低速 中速或高速胶片进行拍摄 而对于数码相机来说 其实并不使用胶片 而是通过感光器件CCD或CMOS以及相关的电子线路感应入射光线的强弱 为了与传统相机所使用的胶片统一计量单位 才引入了ISO感光度的概念 同样 数码相机的ISO感光度同样反应了其感光的速度 ISO并非越大越好 对于胶片 高感光度的清晰度会稍差些 颗粒也比较粗 对于数码相机 高ISO会带来较多的噪点 画质较差 感光度的表示方法 ISO100 ISO200 ISO400 ISO800 ISO1600 ISO3200等 像素数与图像分辨率 电子成像芯片上集成了大量感光单元 成像芯片接受到光学影像信息以后 每个感光单元将光信号转换成电信号 显然 芯片上的感光单元越多 光学图像被 分割 成的像素数就越多 就有可能采集到更精细的图像细节 提高成像芯片的感光单元数 像素数 是制造厂商追求的目标之一 但是 像素数高并不一定意味着图像质量优秀 这是因为电子成像器件所具有的特性决定的 即 在其接受到的光量较低时 伴随图像信号所产生的噪音信号会相对上升 而且所产生电信号与光量之间是非线性关系 这些都会导致图像质量下降 在感光成像芯片总面积保持不变的情况下 一味提高感光单元的数量 则每个感光单元的面积必然下降 接受到的光量相对减少 信噪比就会下降 一些数字相机的评测报告中 在芯片尺寸和其他技术指标不变的前提下 像素数从300万提高到500万 图像质量确实存在下降的现象 像素与分辨率 简单的说 我们通常所说的像素 就是CCD CMOS上光电感应元件的数量 一个感光元件经过感光 光电信号转换 A D转换等步骤以后 在输出的照片上就形成一个点 我们如果把影像放大数倍 会发现这些连续色调其实是由许多色彩相近的小方点所组成 这些小方点就是构成影像的最小单位 像素 Pixel 像素分为CCD像素和有效像素 现在市场上的数码相机标示的大部分是CCD的像素而不是有效像素 通常来说200万像素的数码相机 最大影像分辨率是1600 1200 192万像素 也就是说 实际的有效像素就是192万 通常所说的300万像素的数码相机 最大影像分辨率是2048 1536 3145728像素 也就是说有效像素为314万 其他像素级的数码相机 其分辨率和有效像素的换算也是如此 可以看出 像素越高 最大输出的影像分辨率也越高 打印的照片可以放大的越大 光圈 1 光圈是一个用来控制光线透过镜头 进入机身内感光面的光量的装置 它通常是在镜头内 表达光圈大小我们是用F值 2 光圈F值 镜头的焦距 镜头光圈的直径从以上的公式可知要达到相同的光圈f值 长焦距镜头的口径要比短焦距镜头的口径大 完整的光圈值系列如下 光圈值的1级为1 4倍f1 0 f1 4 f2 0 f2 8 f3 2 f3 5 f4 0 f4 5 f5 0 f5 6 f6 3 f7 1 f8 0 f11 f16 f22 f32 f44 f64这里值得一提的是光圈f值愈小 在同一单位时间内的进光量便愈多 而且上一级的进光量刚好是下一级的两倍 例如光圈从f8调整到f5 6 进光量便多一倍 我们也说光圈开大了一级 对于消费型数码相机而言 光圈f值常常介于f2 8 f11 此外许多数码相机在调整光圈时 可以做1 3级的调整 相机的光圈优先模式 A档或AV档 光圈优先就是手动定义光圈的大小 然后利用相机的测光获取相应的快门值 由于光圈的大小直接影响着景深 因此在平常的拍摄中此模式使用最为广泛 在拍摄人像时。