数字摄影

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CMOS影像传感器的内部结构
三、 数字相机的结构及工作原理
1．数字相机的结构
• 外部结构是我们能从外部看 见的部件，如：镜头、取景器、 快门按钮、调节按钮等结构。
数字相机的外部结构
数字相机的内部解剖图
2．数字相机的工作原理
数字相机的工作原理
• 外部的光线透过镜头，汇聚于镜 头后的影像传感器，影像传感器将 光信号转换为与光强度成正比的模 拟电信号，送往模数转换器，模数 转换器将模拟电信号转换为二进制 数字信号，送往影像处理器，影像 处理器将数字影像信号进行处理、 压缩后存储在存储器中，完成一幅 画面的拍摄。
SM(Smart
Media)卡，
SM卡的容量有2、4、8、 16、32、64、128MB等。 记忆棒 (Memory Stick) 。记忆棒容量有 4 、 8 、 16 、 32、64MB。
数字相机还有用硬盘记录图象，这主要运用在专业相 机上它的主要特点就是容量大。常见的有160、230、340、 520MB等。少量的数码相机还有用可擦写光盘，容量在156到 250M不等。早期有使用3.5英寸软盘的，但由于软盘的容量 小，体积大读取速度慢。已渐渐的被放弃使用
• TIF格式：翻译过来的中文意思是：标记 图象文件格式。这种格式是一种无损的 压缩格式，其特点是；保存后细节丰富， 色彩亮丽不失真，在做图象处理时可支 持多通道记录，适合打印高质量的图象。 但是，它保存后的容量很大，通常会在 1M 以上。这就是大多数数码相机不支持 这种格式的原因。同时，也是不适用网 络传输的原因。
B．数字相机的色彩位数
• 色彩位数又称彩色深度，这个指标反映 了数字相机能正确记录色调有多少，色 彩位数的值越高，就越可能更真实地还 原亮部及暗部的细节，记录的色彩就越 丰富。它以二进制的位（bit）为单位， 用位的多少表示色彩数的多少，常见的 有24位、30位和36位。
C．白平衡调整
• 在传统摄影里没有这个概念。所谓白平 衡，从色彩学原理的角度来看，就是在 不同的光线条件下，调整好红、绿、蓝 三原色的比例，使其混合后成为白色。
第四节 数字相机的种类
• 数字相机分类的方法很多，可以按 用途、影像传感器、存储媒体种类、 能否交换镜头等方式进行分类，但 常见的还是以用途和影像传感器的 类型
中档民用型数字相机
高档民用型数字相机
2．专业型数字单镜头反光相机
3．机背型数字相机
二．按影像传感器来划分
3．数字相机的影像存储知识
• 数字相机的影像存储需要两方面 的知识：
• 一是存储的硬件知识：影像的存储介质 （硬件） • 二是存储的软件知识：影像的存储格式 （软件）
4、数字摄影的记录形式
主要分三大类： 1，以硬、软盘为代表的磁性材料。 2，以内存为代表的储存芯片。 3，以CD-ROM为代表的记录材料
数字相机要求能写，既把拍摄的图象数据记录下来。还 要求能读，既计算机能把数码相机记录的图象读取下载。这样 的图象数据可达几兆。数码相机现在的存储介质主要是芯片和 磁性材料。如内存卡 CF(Flash memory)卡， CF卡的容量有4、8、12、 16、 24、48、64、128、 256M 等。
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数字相机又称为数码相机，简 称DCS(Digital Still Camera)。其 实质是一种非胶片相机，它采用CCD （电荷藕合器件）或CMOS（互补金 属氧化物半导体）作为光电转换器 件，将被摄物体的影像以数字形式 记录在存储器中，是一种新型的数 字影像记录设备。
1．数字相机的成像原理
• 与传统相机使用胶片来存储影像不同，数 字相机用一种被称为影像传感器的芯片记录景 物影像，然后转换成数字信号，用存储介质来 存储影像。以CCD影像传感器为例，它是一个 指甲大小的硅晶片，上面包含有成百、上千甚 至上万个被称为“像点”的感光二极管，每一 个像点都会记录下照射在该像点上的光线的色 度和亮度，这些像点能聚集由硅晶片释放的电 子，接收光线多的像点聚集多一些电子，反之 亦然。
• 自动白平衡 • 分档设定白平衡 • 精确白平衡（手动设定模式）
4．相当感光度
• 由于数字照相机与传统胶片照相机不同， 它包含了用于接受光线信号的影像传感 器，对曝光多少也就有相应要求，也就 有感光灵敏度高低的问题。这也就相当 于胶片具有一定的感光度一样，数字相 机厂家为了方便数字相机使用者理解， 一般将数字相机的影像传感器的感光度 （或对光线的灵敏度）等效转换为传统 胶卷的感光度值，因而数字照相机也就 有了“相当感光度”的说法。
摄象机
打印机 光盘刻录机 输出部分
录象机 输入部分 影像处理部分
数字相机的操作
持机方式的变化
快捷的传输方式
快捷的传输方式是数码技术的一个重要的组成部分。 快捷，是当今保证信息全球化的必备条件。信息的快速 流动和交流，促进了社会的发展和进步。图象由于有包 容信息量大的特点，在信息传输中有着重要的作用。互 联网的建立为图象的高速传输提供了便利的条件。
数字相机与数字摄影技术
一、绪 论
1．什么是数字摄影技术
数字摄影技术也叫数码摄影技术， 是一种将数字相机拍摄到或利用影像 输入设备（如扫描仪等）得到的影像 信息转换为计算机能识别的数字文件， 这些数字影像信息经过计算机处理后， 通过影像输出设备（如打印机、数字 彩扩设备等）得到可视的图片的摄影 方式。
快捷的传输方式
传输包含两个方面的传输: 一个是数码相机向电脑的传输，USB的传输 功能明显的要高于串口的传输。以后还将有更为 快捷的从数码相机向电脑的传输方式。 另一个是图象文件在网络中的传输速度，如 何使图象信息在网络中快速的到达指定的终端。
快捷的传输方式
传输的形式有 ：E-MAIL信箱邮寄，点对点传输。 传输方式有；有线传输、无线传输和互联网传输 等方式。 用于报纸的图象文件在 100-200KB ，就可以 达到使用的质量。 用于杂志的图象文件理论上越大越好，但还 是要考虑到文件太大传输速度太慢，文件还是不 能太大。 用于互联网上使用的图象文件越小越好。
A．CCD（光电荷耦合器件）影像 传感器 CCD 是 Charge Couple Device 的缩写，被称为光电荷耦合器件， 它是利用微电子技术制成的表面 光电器件，可以实现光电转换功 能，在摄像机、数字相机和扫描 仪中被广泛使用。外形见图。
CCD影像传感器
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它是在1970年，由美国贝尔实 验室发明的。二十年后，人们利 用这一技术制造了数字相机，将 影像处理行业推进到一个全新领 域。
后期加工方式的变化
1 它提供了丰富的加工工具，如工具箱， 色彩控制系统，多通道的画面控制等等。 2 它具有有力的修改功能，可对数码影象 进行修改、校正、剪裁。
3 它有强大的编辑功能，对图象进行拷贝、剪贴 放大、缩小、删改、 旋转等功能。 4 它有各种艺术效果 滤镜可供选择使用。使传 统的复杂工序演变成鼠标 轻轻一点，就可达到自己 所要得艺术效果。
后期加工方式的变化
编辑处理系统能接受不同来源得数码影象信 息。如，数码相机拍摄的图象，底片或照片扫描 仪输入的图象信息，以及从网上下载的图象信息。 可以将数码图象信息在硬盘或光盘上存储， 并便于编辑、检索和长期保存。 最重要的就是，能对数 码影像信息进行加工处理。 他以强大的软件为后盾，几 乎是无所不能。
3．数字摄影技术的缺点 • ⑴设备系统配置价值相对较高 • ⑵影像质量有待提高
4．数字摄影技术的产生和发展 • 1995年，以生产传统相机和
拥有强大胶片生产能力的柯达 （KODAK）公司向市场发布了其 研制成熟的民用消费型数字相 机DC40，这被很多人视为数字 相机市场成型的开端。
二、 数字照相机
• BMP格式：翻译过来的中文意思是：比特 图格式。他可被多种图象处理软件所支 持。它的特点和适用范围与TIF格式差不 多。但是它在 PHOTSHOP 里不支持多通道。
四、 数字相机的性能和特点
• 1．数字相机的主要性能指标
A．数字相机的分辨率
• 分辨率是数字相机的最重要的性能指标。数字 相机的分辨率—像素数常被用作划分数字相机 档次的主要依据。 • 数字相机的分辨率是使用影像的绝对像素数来 衡量，数字相机拍摄影像的像素数取决于相机 内影像传感器的成像像素数量，数量越多则可 产生的影像分辨率越高，所拍影像的质量也就 越高，当然，相机的价格也会大致成正比地增 加。数字相机的分辨率还直接反映能够打印出 的照片尺寸的大小。
数字摄影技术与传统摄影技术区别
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数字摄影方式与传统的胶片 摄影方式相比，其本质的区别是 影像的数字化，它是摄影技术与 计算机技术的有机结合。其表现 形式有两种：传统胶片相机＋扫 描仪＋计算机处理系统＋输出； 数字相机＋计算机处理系统＋输 出。
2．数字摄影技术的优点
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• CCD光敏元件有两种类型 • 分别是线性CCD和矩阵性CCD。
B．CMOS（互补性氧化金属半导体） 影像传感器
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CMOS 是 Complementary Metal Oxide Semiconductor的 缩写，它是 20 世纪 70 年代在美 国宇航局（ NASA ）的喷气推进 实验室（ JPL ）诞生的，同 CCD 影像传感器几乎是同时起步的。
像点记录下的光线色度和亮度将转变为高 低模拟电信号，这些电信号通过模/数转 换器被转换为数字信号并存储在数字相 机的存储器中，这些数据输入计算机或 打印机之后，按照原来的顺序进行重新 组织，并在显示屏显示出由点构成的影 像或在打印机上打印出所记录的影像。
2．数字相机成像的核心部件 —影像传感器
目前数字相机普遍采用CCD以 及CMOS影像传感器。影像传感器， 是数字相机最核心的部件，是数 字相机的心脏，在很大程度上决 定了数字相机的质量，而且CCD 或CMOS对于数字相机的成本更具 绝对的影响。