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数码相机四大基本知识

网络收集 2021-01-22 08:35:32
数码相机四大基本知识 导读:小编根据大家的需要整理了一份关于《数码相机四大基本知识》的内容,具体内容:数码相机是现在很流行的一种相机,那么数码相机有哪些基本知识需要了解的呢?以下是小编为你精心整理的,希望你喜欢。数码相机成像原理只是感光器:能把光线光信号转变成电...

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  数码相机是现在很流行的一种相机,那么数码相机有哪些基本知识需要了解的呢?以下是小编为你精心整理的,希望你喜欢。

  数码相机成像原理只是

  感光器:能把光线光信号转变成电荷电信号的器件,接收光信号后经模/数转换器A/D转换成数字信号并将信号送到处理器DSP处理并贮于存贮器中,感光器相当于传统相机的胶片.

  数码相机的CCD电荷藕合器件或COMS互补金属氧化物导体就是用这个原理来产生色彩,世界万千的色彩,可以用三种来最终表述,红、绿、蓝,分别为R.G.B,计算机世界里用一个8Bit的数据来表示其中一种颜色的灰度值十六进制的0xff等于十进制的255,所以计算机里用0xff0000来表示一个单纯的红色,如果不是纯色,用如f2,34,f1三个颜色的灰度值来表示任何一种颜色,这种颜色表示法,可算出来它表示2的248bit*3位来表示颜色次方种颜色 ,这就是计算机的RGB颜色表示法。

  相机只会辨认一种颜色的灰度,CCD或CMOS上存在很多感应颜色灰度值的点,也就是我们平时所说的CCD上的一个像素。一个像素不能感知所有色彩的灰度,只能感知R,G,B当中的一种。我们让一种像素点专门感知红色灰度,一种专门感知绿色,一种专门感知蓝色,这样单个颜色的采样色阶就出来了。一个像素可以理解为一个采样精度为255阶的AD口,负责采样红色灰度值的得到当前光线中红色部分的灰度信息,其他颜色的同样。

  感光器象素点排布:而CCD上三种采样不同颜色灰度的像素点,其排布红色和蓝色点是一个隔一个。而绿色点则占了一整行即RGB三种颜色的点数量比是1:2:1,因为人对绿色信息特别敏感,所以刻意加多了绿色灰度数据的收集,这样做的目的是更好的为以后差值放大做准。

  图像格式:拍摄图像完毕后,得到的就是这些小型AD采样灰度值,即相机原始图像信息,可以说是数码相机的底片。在专业机器上,我们把这种数据输出的文件叫做RAW格式文件,他存的就是这些颜色的灰度信息,当然RAW文件是将数据压缩过的。比理论文件大小要小一些,如一台1200W像素的相机,即CCD上有1200W个感光点。其RGB感光点比值是1:2:1,即最终生成的RAW文件包含300W个R红色信息灰度值,600W个G,300W个B,其文件大小不压缩应该是8bit*1200W=96000000bit=96000000/8/1024/1024约等于11.444Mbytes一个灰度值用一个8bit的数来表示所以要*8,此RAW文件转换成普通格式文件TIFF,一个颜色计算机用一个24位的数来表示,他的文件大小应该是12,000,000*8bit*3=34.3323Mbtyes,即一个只有11M的相机产生的图像文件最后转换以后变成了一个34M的图像文件。中间没有任何压缩操作。

  插值算法:TIFF比RAW多出来的2倍多的信息是相机或CPU算出来的,这里涉及到一个插值算法的问题 ,因为相机上的1个像素只是一个8位的数来表示,而你最终看到的图像一个像素是一个24位的数来表示的,CPU就负责插值算出这不足的16bit位。此算法是各厂商高度保密的,因这将最终影响到输出jpg文件的图像质量,但大致上是通过这个像素周边的颜色灰度值来计算出这个点的RGB值,比如你这个点记录的是R的灰度,那么插值的时候程序就会去找这个像素点周边G和B点的值,这样可以为他补足他的24位做贡献,这样也从根本上解释了为何数码相机会有紫边,所以紫边的罪魁祸首是插值算法,紫边产生的原因可以总结为三点相机镜头的色差、CCD成像的局限性、照片放大倍数 。

  数码相机名词及参数

  转盘上的A,S,M,P代表的意思:

  P-程序式自动曝光,即DC根据测光自动决定相应的光圈和快门速度,以达到正确的曝光。DC上往往还有一个“情景模式”或者“简易模式”和P档很相似,都是自动曝光,不同的是一般在P档的时候你还可以调整白平衡、曝光补偿等参数。

  A-光圈优先自动曝光,也就是你可以先确定一个光圈,然后DC根据测光自动调节相应的快门速度,以达到正确的曝光。比如,常用的是固定F2.0大光圈,再用大变焦来虚化人像的背景。

  S-快门优先自动曝光,也就是你先确定一个快门速度,然后DC根据测光自动调节相应的光圈,以达到正确的曝光。不少相机拍摄夜景时要用到的的慢门,比如1~30秒等长时间的曝光都需要转到这个模式来设定。

  M-全手动模式,就是光圈和快门都需要你自己来设定。一般当拍摄场景高光和暗部差异巨大的时候常需要用到,比如雪景、夜景等等,因为这个时候自动测光可能会失效。

  像素:象素大不代表就是好,只代表了能够放大的程度。200万象素冲扩5寸的没有问题,如果你需要放更大,那就买更高象素的。如果不需要5寸以上冲扩,只是电脑上欣赏,200万完全符合要求。

  光学变焦和数码变焦的差别:

  光学变焦--变焦倍数越大意味着,放大倍率越大。例如你要拍10米外的人物,用3倍变焦,只能拍摄到全身,7倍变焦就能拍摄到本身照。

  数码变焦--相当于在光学变焦取景内,截取部分插值放大。意义不大。你自己后期也可以在ps里面做到。简单说就是前者是基于硬件的,后者是软件插值模拟的。DC在变焦的时候一般图示会显示两段,前一段是光学变焦,当变焦进入后一段就是用了数码变焦了,一般数码变焦得到的图像效果明显比光学变焦的差。不过有的时候当变焦不够而必须使用数码变焦的时候你可以尝试使用以下方法来提高画面的质量,一是尽量在晴天日照情况和空气质量较好的时候使用数码变焦,一是对某些机器你可以尝试用较小的照片尺寸,比如最大是600万象素,你可以用300万象素然后用数码变焦,比你直接用600万象素去数码变焦得到的图像效果更好。还有一些机器其数码变焦本身的质量就比较高,那当然更好了

  。

  快门速度:有些相机能到1/4000秒,有些只能到1/1000秒。对于一般用途,意义不大。但是数码相机的价值和快门速度联系不大。

  光圈大小:我见过最大的能到f1.8,一般都是f2.8左右。光圈越大,意味着在同等光线条件下能用更高的快门速度,比如说,在同样的情况下,f1.8光圈时,快门速度能到1/200秒,而f3.5光圈时,快门速度只能达到1/60秒了。高快门速度能避免一部分相机震动使图片模糊。同时,大光圈拍摄人像,能使背景虚化更好,更突出人像主体。

  ISO值范围:有的从ISO50到400,也有ISO100-800。高ISO表示需要的曝光时间更短。比如设定为ISO100的时候,光圈快门组合为f2.8-1/125s。设定为ISO800时,光圈快门组合能到f2.8--1/500s。意味着,在更暗的光线下,你能拍摄得更清晰高速快门消除震动造成的图片模糊。 但是,高ISO的片子不如低ISO拍摄的片子细腻。如果要表现细节质感,越低ISO效果越好。 所以,高ISO的意义不大,如果能到50更好,一般我只用ISO100拍摄。

  数码相机购买指南

  全新行货、水货,淘二手货除非对机器特别熟悉,否则不推荐购买二手的一些测试方法及购买注意事项:

  外观及配置:

  在购买之前先对你想买的那一款相机做足功课,看外观,如果是全新机器的话,首先要注意机器有没有使用痕迹,主要看手柄和按钮有没有痕迹、机身和电池表面有没有划痕、配件包装有没有完好无损。再看看镜头部分有没有划痕,受伤的镜头千万不能要!然后看看机器的螺丝有没有被开过返修过的机器及从螺丝上面有没有痕迹可以看出来有时候有用而已。

  机身:其实机身很重要,尽量选择金属材质,密封好的,可以在小雨或者沙滩使用,防止进沙子和雨水,其中因为沙子损坏数码相机的案例很多,尽量选择镜头不探出的就是伸缩的,这类镜头,容易损坏,尤其是电机,如果只有伸缩的民用多为伸缩,就尽量选择伸缩节少的有的是3节、2节的,很多看起来很酷的相机多为不中用。

  所有按钮按一遍:最后试按相机的所有按钮,看是否能够正常操作。如闪光灯、mic等。

  买数码相机时,要有中文的产品保修卡及中文使用说明书。用肉眼看之外,就是检查机身序列号并打厂商800免费咨询热线,以及中文官方网站提供真伪的查询,向商家索要相关票据,机身序列号写在发票上,

  功能测试:

  测试坏点和噪点:如果成像元件CCD中某个感光单元损坏,不能成像感光,即成为坏点Dead Pixel。感光元件都有热稳定性的问题,温度升高,噪音信号过强,会在画面上形成杂色的斑点,此为噪点Hot Pixel。数百万像素的数码相机出现一二个坏点,对成像的影响其实并不大。

  测试ccd有没有进灰或者镜头有没有瑕疵的一个办法。就是对着光亮的白色墙壁进行拍摄,或者对着纯净的天空拍,拍的同时最好关上闪光灯。如果拍出来图片上面有实际物体上并不存在的黑斑或者黑点,很有可能是镜头受伤或者ccd进灰。

  灰尘、坏点、热点的区别:灰尘:一般成暗灰色,点比较大,光圈不同,灰尘的成像大小也不同,光圈越小,灰尘成像的边缘越清晰,大光圈下甚至看不到。 坏点:无论什么光圈,亮度、大小不变。 热点:曝光时间越长越明显,颜色也随曝光时间变化,以目前的技术水平,ISO100时,30秒曝光时间内,全黑照片不应该有明显的色点出现。

  可以用专门的工具软件Deadpixeltest来测试坏点和噪点,或是盖上镜头盖用不同的快门速度比如1/30秒、1秒等拍摄几张照片。理论上图像应该是纯黑色,若有斑点即是坏点和噪点,如果每次拍摄都出现在照片的固定位置,无论使用怎样曝光组合和怎样的感光度ISO都始终存在,那么即是坏点。噪点一般随着曝光时间的延长、感光度的调高或者相机温度的升高而有所增加,一般位置并不固定。目前有些高级数码相机专门有一个功能,可对CCD进行格式化,可以将坏点标记出来重新屏蔽掉。其实相机厂家在相机出厂和修理有坏点的高像素相机也是采用如此的软件算法来屏蔽坏点的,从这个角度来说有些坏点的相机都是可以修复的,除非坏点太严重只能更换硬件了。

  测试 LCD 坏点:用相机拍摄一张全黑及一张全白的照片。拍摄全黑照片可以用手动曝光方法将光圈收至最小、快门调较至最快向较暗的地方拍摄,自动相机的话则可以关上闪光灯后用手捂着镜头拍摄一张;拍摄全白照片可用手动曝光方法将光圈开到最大、快门调校至最慢向明亮的地方拍摄,自动相机则可以开启闪光灯近距离对着白纸拍摄。有坏点的LCD,通常会在全黑及全白的画面下呈现明显的白色、黑色或其他不正常颜色的小点都在固定的位置,很容易看得出来。

  试变焦功能:开机镜头能否正常伸出、镜头保护片能否正常打开,拉远拉近过程是否顺畅,关机后镜头能否正常收藏、镜头保护片是否能正常合上。

  试对焦、微距、闪光灯:尝试用相机向着旁边的景物对焦,看看有没有出现不能完成对焦的情况。接着调至微距模式,试试对焦一些细微

  的对象。然后用不同的闪光灯模式拍摄一张,同时留意照片的颜色有没有特别不正常的偏色情况。

  镜头:数码相机镜头往往比像素和CCD更加重要,尽量选择名牌的,变焦控制在3-4倍以内,有些定焦的效果可能更好,因为镜头变焦越大,镜头镜片数量就会更多,尽量数量多,就会影响画值,更可怕的,造成更大的玄光、糟点、丢失暗补细节、以及影响整个变焦范围的画质,最佳的焦段是28-85或35-105,基本就可以满足80%的日常需要,如果选择那些可以使用附加镜的或者带有转接环的更好。

  电池:电池极其重要,在极冷、极热以及潮湿环境,都有可靠体现。差的电池冬天丢电极快,几乎无法长时间使用。

  取景器:最佳的取景器当然是光学单反,家用的尽量选择带有功能强大的旁轴取景器,尽量选择,取景器明亮、范围大、清晰度高的,很多人往往都用LCD而不用旁轴这个是错误的,因为抓拍旁轴会比你的LCD更快。 EVF是一种类似的单反的廉价解决办法,但是一般清晰度和反应速度有限,效果都不好,所以尽量不要选择,

  LCD:对于单反来说LCD几乎用处不大因为单反的光学原理造成,无法用LCD取景,所以单反的LCD只能用于回放,但是对了很多民用来说,LCD可是必备的取景拍摄利器,选择的时候尽量选择尺寸适中太大耗电,太小看不清楚,最好选择1-1.8英寸之间的,新出的OLED当然更好了,

  如果是数码单反,还要看看成像器件表面的灰尘情况,将光圈缩小至小于F16,拍摄一张浅色均匀的图片例如:天空、白墙等等,在计算机上查看,如果有灰尘的话会很明显看出,这种情况应该至少要求商家代为清理,当然能换机更好。

  数码相机与传统相机的比较

  外观和操作功能设置上看没很大的差异,但工作原理和实际应用有很大的不同:

  感光载体:传统相机使用的是银盐感光材料——胶卷,胶卷有黑白与彩色之分,感光高低之分,根据使用的不同还有负片、反转片等,拍摄后要经过冲洗加工才能看到影像的好坏,感光材料只能一次性使用,且图像效果较难改变;数码相机拍摄后好坏可以通过相机自身的液晶屏回放直接观看,对不满意的影像可以删除,存储器可以反复使用,拍摄后可做各种处理。

  影像质量:传统相机使用的卤化银胶片拍摄,影像质量以每英寸解像度多少作为指标,一般常用感光度21定的35毫米胶卷解像度为3000左右,相当于数码影像2000万像素以上水平。另外,卤化银胶卷对捕捉景物的色彩和色调宽度大于CCD元件,CCD元件在较亮或较暗光线下会丢失部分细节。从上述两个方面看,显然数码影像的解像度、层次、质感、色饱和度等都远不如传统相机拍摄的图片。

  拍摄的敏捷性:传统相机按下快门即时记录,带有连拍功能的相机,每秒可拍3-12张连续影像。而数码相机在按下快门,记录影像要慢约1秒种,这个时间差主要是供相机进行快门时间、聚焦、光圈等一系列调整,拍摄以后还要进行图像处理和存储,需要大约2-5秒的待机时间才能拍摄下一张。从数码相机的反应敏捷性上讲,与传统相机差距较大,远不能满足 各种抓拍要求。

  影像处理:传统相机拍摄的影像必须经过暗房冲洗工艺来完成,冲冼工序要求严格且繁琐,非专业人员一般无法进行。数码相机拍摄的影像处理起来就方便得多,可直接输入到计算机中处理后打印出来,在计算机强大的功能下,可以对景像进行各种修改或创意处理,以至于改头换面,随心所欲实现各种创作遐想, 做到天衣无缝,不会显现任何破绽,这是传统摄影暗房技巧难以做到的。

  镜头:对于传统照相机来讲,镜头一直是影响成像质量的关键因素,由于数码相机的CCD分辨率远低于镜头,因此,对镜头的分辨率没有很高的要求。数码相机标明的镜头焦距不同于35毫米的普通相机。数码相机镜头上标明f:7.4mm,f:5.2-15.6mm等数值,这是镜头焦距。以往我见到的f:50mm、f:28-85mm是针对35毫米相机而言的,它的成像尺寸是135胶卷24mm×36mm。而数码相机中CCD成像尺寸远远小于普通相机的成像尺寸。在数码相机的尺寸变小,焦距也变小,视角才能与普通相机相同。要注意说明书中对应35毫米相机镜头的焦距数值。

  综上所述,两种相机各有优劣势,在相当的一段时间里,二者并存,相互不可取代。传统的照相发展已有百余年历史,卤化银胶片记录影像分辨率极高,画质无以伦比。而数码影像的发展只是近几年的事,发展非常迅速,技术逐渐成熟,有着广阔的潜力和发展前景,如果达到传统相机记录的影像水平,还有一段路程要走。  

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