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[分享] 教你学摄影

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发表于 2009-3-26 12:23:13 | 显示全部楼层 |阅读模式 IP:江苏常州

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感光器件
    提到数码相机,不得不说到就是数码相机的心脏——感光元件。与传统相机相比,传统相机使用“胶卷”作为其记录信息的载体,而数码相机的“胶卷”就是其成像感光元件,而且是与相机一体的,是数码相机的心脏。感光器是数码相机的核心,也是最关键的技术。数码相机的发展道路,可以说就是感光器的发展道路。目前数码相机的核心成像部件有两种:一种是广泛使用的CCD(电荷藕合)元件;另一种是CMOS(互补金属氧化物导体)器件。
感光元件工作原理
    电荷藕合器件图像传感器CCD(Charge Coupled Device),它使用一种高感光度的半导体材料制成,能把光线转变成电荷,通过模数转换器芯片转换成数字信号,数字信号经过压缩以后由相机内部的闪速存储器或内置硬盘卡保存,因而可以轻而易举地把数据传输给计算机,并借助于计算机的处理手段,根据需要和想像来修改图像。CCD由许多感光单位组成,通常以百万像素为单位。当CCD表面受到光线照射时,每个感光单位会将电荷反映在组件上,所有的感光单位所产生的信号加在一起,就构成了一幅完整的画面。
    CCD和传统底片相比,CCD 更接近于人眼对视觉的工作方式。只不过,人眼的视网膜是由负责光强度感应的杆细胞和色彩感应的锥细胞,分工合作组成视觉感应。 CCD 的组成主要是由一个类似马赛克的网格、聚光镜片以及垫于最底下的电子线路矩阵所组成。互补性氧化金属半导体CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)和CCD一样同为在数码相机中可记录光线变化的半导体。CMOS的制造技术和一般计算机芯片没什么差别,主要是利用硅和锗这两种元素所做成的半导体,使其在CMOS上共存着带N(带–电) 和 P(带+电)级的半导体,这两个互补效应所产生的电流即可被处理芯片纪录和解读成影像。然而,CMOS的缺点就是太容易出现杂点, 这主要是因为早期的设计使CMOS在处理快速变化的影像时,由于电流变化过于频繁而会产生过热的现象。
 楼主| 发表于 2009-3-26 12:23:42 | 显示全部楼层 IP:江苏常州
两种感光元件的不同之处
      在相同分辨率下,CMOS价格比CCD造价便宜,但是CMOS器件产生的图像质量相比CCD来说要低一些。到目前为止,市面上绝大多数的消费级别以及高端数码相机都使用CCD作为感应器,CMOS感应器则作为低端产品应用于一些摄像头上。CMOS影像传感器的优点之一是电源消耗量比CCD低,CCD为提供优异的影像品质,付出代价即是较高的电源消耗量,为使电荷传输顺畅,噪声降低,需由高压差改善传输效果。但CMOS影像传感器将每一画素的电荷转换成电压,读取前便将其放大,利用3.3V的电源即可驱动,电源消耗量比CCD低。CMOS影像传感器的另一优点,是与周边电路的整合性高,可将ADC与讯号处理器整合在一起,使体积大幅缩小,例如,CMOS影像传感器只需一组电源,CCD却需三或四组电源,由于ADC与讯号处理器的制程与CCD不同,要缩小CCD套件的体积很困难。但目前CMOS影像传感器首要解决的问题就是降低噪声的产生,未来CMOS影像传感器是否可以改变长久以来被CCD压抑的宿命,往后技术的发展是重要关键。
影响感光元件的因素
    对于数码相机来说,影像感光元件成像的因素主要有两个方面:一是感光元件的面积;二是感光元件的色彩深度。
    感光元件面积越大,成像较大,相同条件下,能记录更多的图像细节,各像素间的干扰也小,成像质量越好。但随着数码相机向时尚小巧化的方向发展,感光元件的面积也只能是越来越小。
    除了面积之外,感光元件还有一个重要指标,就是色彩深度,也就是色彩位,就是用多少位的二进制数字来记录三种原色。非专业型数码相机的感光元件一般是24位的,高档点的采样时是30位,而记录时仍然是24位,专业型数码相机的成像器件至少是36位的,据说已经有了48位的CCD。对于24位的器件而言,感光单元能记录的光亮度值最多有2^8=256级,每一种原色用一个8位的二进制数字来表示,最多能记录的色彩是256x256x256约16,77万种。对于36位的器件而言,感光单元能记录的光亮度值最多有2^12=4096级,每一种原色用一个12位的二进制数字来表示,最多能记录的色彩是4096x4096x4096约68.7亿种。举例来说,如果某一被摄体,最亮部位的亮度是最暗部位亮度的400倍,使用24位感光元件的数码相机来拍摄的话,如果按低光部位曝光,则凡是亮度高于256备的部位,均曝光过度,层次损失,形成亮斑,如果按高光部位来曝光,则某一亮度以下的部位全部曝光不足,如果用使用了36位感光元件的专业数码相机,就不会有这样的问题。
 楼主| 发表于 2009-3-26 12:24:03 | 显示全部楼层 IP:江苏常州
CCD尺寸
   说到CCD的尺寸,其实是说感光器件的面积大小,这里就包括了CCD和CMOS。感光器件的面积大小,CCD/CMOS面积越大,捕获的光子越多,感光性能越好,信噪比越低。CCD/CMOS是数码相机用来感光成像的部件,相当于光学传统相机中的胶卷。
    CCD上感光组件的表面具有储存电荷的能力,并以矩阵的方式排列。当其表面感受到光线时,会将电荷反应在组件上,整个CCD上的所有感光组件所产生的信号,就构成了一个完整的画面。
    如果分解CCD,你会发现CCD的结构为三层,第一层是“微型镜头”,第二层是“分色滤色片”以及第三层“感光层”。
    第一层“微型镜头”
    我们知道,数码相机成像的关键是在于其感光层,为了扩展CCD的采光率,必须扩展单一像素的受光面积。但是提高采光率的办法也容易使画质下降。这一层“微型镜头”就等于在感光层前面加上一副眼镜。因此感光面积不再因为传感器的开口面积而决定,而改由微型镜片的表面积来决定。
    第二层是“分色滤色片”
    CCD的第二层是“分色滤色片”,目前有两种分色方式,一是RGB原色分色法,另一个则是CMYK补色分色法这两种方法各有优缺点。首先,我们先了解一下两种分色法的概念,RGB即三原色分色法,几乎所有人类眼镜可以识别的颜色,都可以通过红、绿和蓝来组成,而RGB三个字母分别就是Red, Green和Blue,这说明RGB分色法是通过这三个通道的颜色调节而成。再说CMYK,这是由四个通道的颜色配合而成,他们分别是青(C)、洋红(M)、黄(Y)、黑(K)。在印刷业中,CMYK更为适用,但其调节出来的颜色不及RGB的多。
    原色CCD的优势在于画质锐利,色彩真实,但缺点则是噪声问题。因此,大家可以注意,一般采用原色CCD的数码相机,在ISO感光度上多半不会超过400。相对的,补色CCD多了一个Y黄色滤色器,在色彩的分辨上比较仔细,但却牺牲了部分影像的分辨率,而在ISO值上,补色CCD可以容忍较高的感光度,一般都可设定在800以上
    第三层:感光层
    CCD的第三层是“感光片”,这层主要是负责将穿过滤色层的光源转换成电子信号,并将信号传送到影像处理芯片,将影像还原。
    传统的照相机胶卷尺寸为35mm,35mm为对角长度,35mm胶卷的感光面积为36 x 24mm。换算到数码相机,对角长度约接近35mm的,CCD/CMOS尺寸越大。在单反数码相机中,很多都拥有接近35mm的CCD/CMOS尺寸,例如尼康德D100,CCD/CMOS尺寸面积达到23.7 x 15.6,比起消费级数码相机要大很多,而佳能的EOS-1Ds的CMOS尺寸为36 x 24mm,达到了35mm的面积,所以成像也相对较好。
    现在市面上的消费级数码相机主要有2/3英寸、1/1.8英寸、1/2.7英寸、1/3.2英寸四种。CCD/CMOS尺寸越大,感光面积越大,成像效果越好。1/1.8英寸的300万像素相机效果通常好于1/2.7英寸的400万像素相机(后者的感光面积只有前者的55%)。而相同尺寸的CCD/CMOS像素增加固然是件好事,但这也会导致单个像素的感光面积缩小,有曝光不足的可能。但如果在增加CCD/CMOS像素的同时想维持现有的图像质量,就必须在至少维持单个像素面积不减小的基础上增大CCD/CMOS的总面积。目前更大尺寸CCD/CMOS加工制造比较困难,成本也非常高。因此,CCD/CMOS尺寸较大的数码相机,价格也较高。感光器件的大小直接影响数码相机的体积重量。超薄、超轻的数码相机一般CCD/CMOS尺寸也小,而越专业的数码相机,CCD/CMOS尺寸也越大。
 楼主| 发表于 2009-3-26 12:24:22 | 显示全部楼层 IP:江苏常州
光学变焦
    光学变焦英文名称为Optical Zoom,数码相机依靠光学镜头结构来实现变焦。数码相机的光学变焦方式与传统35mm相机差不多,就是通过镜片移动来放大与缩小需要拍摄的景物,光学变焦倍数越大,能拍摄的景物就越远。
    光学变焦是通过镜头、物体和焦点三方的位置发生变化而产生的。当成像面在水平方向运动的时候,如下图,视觉和焦距就会发生变化,更远的景物变得更清晰,让人感觉像物体递进的感觉。

    显而易见,要改变视角必然有两种办法,一种是改变镜头的焦距。用摄影的话来说,这就是光学变焦。通过改变变焦镜头中的各镜片的相对位置来改变镜头的焦距。另一种就是改变成像面的大小,即成像面的对角线长短在目前的数码摄影中,这就叫做数码变焦。实际上数码变焦并没有改变镜头的焦距,只是通过改变成像面对角线的角度来改变视角,从而产生了“相当于”镜头焦距变化的效果。
    所以我们看到,一些镜头越长的数码相机,内部的镜片和感光器移动空间更大,所以变焦倍数也更大。如今的数码相机的光学变焦倍数大多在2倍-5倍之间,即可把10米以外的物体拉近至5-3米近;也有一些数码相机拥有10倍的光学变焦效果。家用摄录机的光学变焦倍数在10倍~22倍,能比较清楚的拍到70米外的东西。使用增倍镜能够增大摄录机的光学变焦倍数。如果光学变焦倍数不够,我们可以在镜头前加一增倍镜,其计算方法是这样的,一个2倍的增距镜,套在一个原来有4倍光学变焦的数码相机上,那么这台数码相机的光学变焦倍数由原来的1倍、2倍、3倍、4倍变为2倍、4倍、6倍和8倍,即以增距镜的倍数和光学变焦倍数相乘所得。
数字变焦
   数字变焦也称为数码变焦,英文名称为Digital Zoom,数码变焦是通过数码相机内的处理器,把图片内的每个象素面积增大,从而达到放大目的。这种手法如同用图像处理软件把图片的面积改大,不过程序在数码相机内进行,把原来CCD影像感应器上的一部份像素使用"插值"处理手段做放大,将CCD影像感应器上的像素用插值算法将画面放大到整个画面。
    与光学变焦不同,数码变焦是在感光器件垂直方向向上的变化,而给人以变焦效果的。在感光器件上的面积越小,那么视觉上就会让用户只看见景物的局部。但是由于焦距没有变化,所以,图像质量是相对于正常情况下较差。

    通过数码变焦,拍摄的景物放大了,但它的清晰度会有一定程度的下降,所以数码变焦并没有太大的实际意义。不过索尼独创 “智能数码变焦”,据说该先进技术,可以使图像在数码变焦之后仍然保持一定的清晰度。
    一台数码相机的总变焦数计算如下:举例索尼的F717光学变焦为5倍,而数码变焦为2倍,所以最大变焦数为10倍。数码相机内的数码变焦一般可以关掉。除此之外还有全新独有的Sony智能变焦功能,可放大变焦拍摄,不会将微粒放大,令放大的影像也能保持原有的细致质素。智能变焦因应不同影像尺寸的选择,提供不同程度的强化变焦功能。有别于数码变焦,智能变焦能保持画质与原本影像相同。
    目前数码相机的数码变焦一般在6倍左右,摄像机的数码变焦在44倍-600倍左右,实际使用中有40倍就足够了。因为太大的数码变焦会使图像严重受损,有时候甚至因为放大倍数太高,而分不清所拍摄的画面。如果变焦倍数不够,我们可以在镜头前加一增倍镜,其计算方法是这样的,一个2倍的增距镜,套在一个原来有4倍光学变焦的数码相机上,那么这台数码相机的光学变焦倍数由原来的1倍、2倍、3倍、4倍变为2倍、4倍、6倍和8倍,即以增距镜的倍数和光学变焦倍数相乘所得。
     
发表于 2009-3-26 12:28:29 | 显示全部楼层 IP:广东东莞
學習了!!!
 楼主| 发表于 2009-3-26 12:31:21 | 显示全部楼层 IP:江苏常州
光圈范围
    光圈英文名称为Aperture,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。我们平时所说的光圈值F2.8、F8、F16等是光圈“系数”,是相对光圈,并非光圈的物理孔径,与光圈的物理孔径及镜头到感光器件(胶片或CCD或CMOS)的距离有关。
    表达光圈大小我们是用F值。光圈F值 = 镜头的焦距 / 镜头口径的直径,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。
    当光圈物理孔径不变时,镜头中心与感光器件距离愈远,F数愈小,反之,镜头中心与感光器件距离愈近,通过光孔到达感光器件的光密度愈高,F数就愈大。完整的光圈值系列如下: F1, F1.4, F2, F2.8, F4, F5.6, F8, F11, F16, F22, F32, F44, F64。
    这里值得一题的是,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是下一级的一倍,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。多数非专业数码相机镜头的焦距短、物理口径很小,F8时光圈的物理孔径已经很小了,继续缩小就会发生衍射之类的光学现象,影响成像。所以一般非专业数码相机的最小光圈都在F8至F11,而专业型数码相机感光器件面积大,镜头距感光器件距离远,光圈值可以很小。对于消费型数码相机而言,光圈F值常常介于F2.8 - F16。此外许多数码相机在调整光圈时,可以做1/3级的调整。
 楼主| 发表于 2009-3-26 12:31:45 | 显示全部楼层 IP:江苏常州
防抖性能
      初次接触数码相机的人常常会有这样的困惑,即拍摄出来的画面不够清晰,老是会发生重影或模糊的情况。究其原因,除了偶尔的失焦(即相机未能正常对焦)以外,很大程度上是因为快门速度过低所致。一般而言,在手持条件下,拍摄到清晰照片的快门速度应该达到焦距倒数甚至更高。举个简单例子:佳能A75的镜头等效焦距是35mm―105mm,那么在广角端,快门速度应该至少保持1/40秒才能保证拍摄的照片较为清晰,而在长焦端,快门速度应该要达到1/125秒才行。而且如果现场的光线条件不能满足这一要求,那么拍摄出清晰的照片便不是那么简单的事情了。可想而知,对于那些10倍光学变焦的产品而言,防抖技术则是更加必要,因为这些产品的长焦端往往达到370MM以上,因此,快门速度必须要在1/400秒以上才算合格,否则就只能望远兴叹了。
       其实在实际拍摄中拍摄者的手在胶片或是CCD/CMOS感光过程中的抖动是客观存在的,防是防不住的,只能是靠特殊的机构来减小由于摄影者手的抖动带来的影像模糊。防抖,到目前为止,分三大类型:光学防抖、电子防抖和感光器(CCD)防抖。目前推出过具有光学防抖功能的数码相机的厂家有:佳能、尼康、奥林巴斯、柯尼卡美能达、松下和适马。
       防抖的好处,在一定的快门以下,防抖技术可以非常好的解决手抖问题,小DC 上的防抖对于新手来说尤其重要,使他们可以获得更多的清晰的照片。但是,同时,防抖技术也会造成成像锐度的降低。毕竟镜头里多了个浮动的镜片。这对于要求较高的摄影爱好者来说,也是比较不好接受的,所以这也就是为什么有的防抖系统都会有个开关,用户可以选择取消或打开防抖。加上防抖系统是非常耗电的,所以一般不要打开防抖开关,而是要用的时候才开。
白平衡调节
   白平衡英文名称为White Balance。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。
    如果采用自然光,强加白平衡后,图像偏蓝。若在灯光底下用白平衡,图片的色调就会恢复到原色状态,白平衡会按目前画像中图像特质,立即调整整个图像红绿蓝三色的强度,以修正外部光线所造成的误差。有些相机除了设计自动白平衡或特定色温白平衡功能外,也提供手动白平衡调整。
    平衡就是无论环境光线如何,让数码相机默认“白色”,就是让它能认出白色,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。现在大多数的商用级数码相机均提供白平衡调节功能。正如前面提到的白平衡与周围光线密切相关,因而,启动白平衡功能时闪光灯的使用就要受到限制,否则环境光的变化会使得白平衡失效或干扰正常的白平衡。一般白平衡有多种模式,适应不同的场景拍摄,如:自动白平衡、钨光白平衡、荧光白平衡、室内白平衡、手动调节。
 楼主| 发表于 2009-3-26 12:32:15 | 显示全部楼层 IP:江苏常州
自动白平衡:
    自动白平衡通常为数码相机的默认设置,相机中有一结构复杂的矩形图,它可决定画面中的白平衡基准点,以此来达到白平衡调校。这种自动白平衡的准确率是非常高的,但是在光线下拍摄时,效果较差,而在多云天气下,许多自动白平衡系统的效果极差,它可能会导致偏蓝。  
荧光白平衡
    适合在荧光灯下作白平衡调节,因为荧光的类型有很多种,如冷白和暖白,因而有些相机不只一种荧光白平衡调节。各个地方使用的荧光灯不同,因而“荧光”设置也不一样,摄影师必须确定照明是哪种“荧光”,使相机进行效果最佳的白平衡设置。在所有的设置当中,“荧光”设置是最难决定的,例如有一些办公室和学校里使用多种荧光类型的组合,这里的“荧光”设置就非常难以处理了,最好的办法就是“试拍”了。
室内白平衡   
    室内白平衡或称为多云、阴天白平衡,适合把昏暗处的光线调置原色状态。并不是所有的数码相机都有这种白平衡设置,一般来说,白平衡系统在室外情况时处于最优状态,无需这些设置。但有些制造商在相机上添加了这些特别的白平衡设置,这些白平衡的使用依相机的不同而不同。  
手动调节   
    这种白平衡在不同地方有各不相同的名称,它们描述的是某些普通灯光情况下的白平衡设置。一般来说,用户需要给相机指出白平衡的基准点,即在画面中哪一个“白色”物体作为白点。但问题是什么是“白色”,譬如不同的白纸会有不同的白色,有些白纸可能稍微偏黄些,有些白纸可能稍稍偏白,而且光线会影响我们对“白色”色感,那么怎样确定“真正的白色”?解决这种问题的一种方法是随身携带一张标准的白色的纸,拍摄时拿出来比较一下被摄体就行了。这个方法的效果非常好,那么在室内拍摄中很难决定此种设置时,不妨根据“参照”白纸设置白平衡。在没有白纸的时候,让相机对准眼球认为是白色的物体进行调节。
 楼主| 发表于 2009-3-26 12:32:58 | 显示全部楼层 IP:江苏常州
广角镜头(一)
       广角镜头是一种焦距短于标准镜头、视角大于标准镜头、距长于鱼眼镜头、视角小于鱼眼镜头的摄影镜头。广角镜头又分为普通广角镜头和超广角镜头两种。135照相机普通广角镜头的焦距一般为38-24毫米,视角为60-84度;超广角镜头的焦距为20-13毫米,视角为94-118度。由于广角镜头的焦距短,视角大,在较短的拍摄距离范围内,能拍摄到较大面积的景物。
广角镜头(二)
   在介绍广角相机之前,首先了解一下相机的焦距。实际上人们在谈论数码相机的焦距时所说的并不是数码相机的实际焦距,而是等效焦距,即相对传统135相机而言的焦距。 从摄影原理来说,焦距越小视野越宽,照片内可以容纳的景物的范围也越广;而焦距越大则视野越窄,也就是说可以拍摄到很远的物体。
     在传统相机中,28mm以上的广角镜头是很普及的,但是由于普通数码相机存在感光器件较小的特殊性,要做到较大的广角,镜头的物理焦距就需要很短,导致对像差校正、抗玄光镀膜等有高要求。随着人们对广角拍摄的日益重视,现在3000元左右,价廉的广角型数码相机也正日渐热门起来。理光是家用高性价比便携型广角数码相机的“鼻祖”,从当初G3/G4 wide到现在的RX/GX系列产品,28mm广角都是其最大卖点。除此之外,佳能、奥林巴斯、柯尼卡美能达等相机也推出了28mm广角相机。
    对于市场上大部分热销的数码相机而言,其广角焦段一般在35-38mm之间。而真正的广角数码相机其实就是镜头焦距涵盖了28mm广角的产品。由于28mm的广角视野要比数码相机上最常见的35mm、38mm的广角更宽,28mm广角视野是76度视角, 而35mm则只有62度, 因此可以产生很独特的视觉效应,容纳更宽广的场景。这也是为什么消费者更看好28mm广角数码相机的原因。广角最大的特点就是可以拍摄广阔的范围,具有将距离感夸张化,对焦范围广等拍摄特点。 使用广角时可将眼前的物体放得更大,将远处的物体缩得更小,四周的图像容易失真也是它的一大特点。广角还能使图像中的任意一点都调节到最适当的焦距,使得画面更加清晰,也可以称之为完全自动对焦。
    广角数码相机的镜头焦距很短,视角较宽,而景深却很深,比较适合拍摄较大场景的照片,如建筑、风景等题材。
镜头性能
    数码相机的镜头由多片镜片组成,材质则分为玻璃与塑料两类。如果数码相机镜头以玻璃为材料,很多用户及商家都说玻璃镜头透光率佳、投射图像更清晰。不过目前许多测试报告都显示,玻璃的透镜并不一定比塑料材料能带来更清晰的图像,同时玻璃镜头也可能增加相机重量,因此选购时还是应该做多面向观察,不要拘泥在镜头材质问题上。
    我们来了解一下镜头和感光器件的摆设位置。如下图所示,从右至左该镜头组件依次由透镜、电子快门、透镜组1、透镜组2以及CCD组成。拍摄的影像就是沿着这条光路投射在CCD上成像的。组件中的焦距调节系统和快门系统是由透镜组1和电子快门构成的,二者是连接在一起。 在电机的带动下,透镜组1和电子快门可以前后移动,进行焦距调节,从而获得最清晰的图像,由电子快门控制曝光。多组透镜是完成光学成像的,而最后的CCD可以把光信号转换为电信号。


    如果你在相机的英文规格书上看过“f =”,那么后面接的数字通常就是它的焦长,即焦距长度。如“f=8-24mm,38-115mm(相当于35mm传统相机)”,就是指这台相机的焦距长度为8-24mm,同时对角线的视角换算后相当于传统35mm相机的38-115mm焦长。一般而言,35mm相机的标准镜头焦长约是28-70mm,因此如果焦长高于70mm就代表支持望远效果,若是低于28mm就表示有广角拍摄能力。
    照相机镜头的焦距是镜头的一个非常重要的指标。镜头焦距的长短决定了被摄物在成像介质(胶片或CCD等)上成像的大小,也就是相当于物和象的比例尺。当对同一距离远的同一个被摄目标拍摄时,镜头焦距长的所成的象大,镜头焦距短的所成的象小。根据用途的不同,照相机镜头的焦距相差非常大,有短到几毫米,十几毫米的,也有长达几米的。较常见的有8mm,15mm,24mm,28mm,35mm,50mm,85mm,105mm,135mm,200mm,400mm,600mm,1200mm等,还有长达2500mm超长焦望远镜头。
等效35mm相机焦距
   目前数码相机的成像器件面积都小于普通的135胶卷(即35mm胶卷相机)的面积,所以其镜头焦距很短,说到其镜头焦距时常不会涉及到其实际的物理焦距,而说与其视角相当的35mm(国内的135)相机的镜头焦距,也就是说,其“镜头的视角相当于XX”。
    35mm胶片的尺寸是36 x 24mm,也就是我们平时在照相机馆中看到的最为普遍的那种胶卷,由于35mm焦长的广泛使用,因此它成为了一种标尺,就像我们用米或者公斤来度衡长度和重量一样,35mm成为我们判断镜头视野度的一种标注。例如,28mm 焦长可以实现广角拍摄,35mm焦长就是标准视角,50mm镜头是最接近人眼自然视角的,而380mm镜头就属于超望远视角,可捕捉远方的景物。
    根据相机的光学原理,焦长越小,视角就越大,焦长越大,视角就越小,这对于数码相机和传统相机而言都是不变的道理。现在相机的焦长都是由mm(毫米)来标注的,而无论相机的类型是什么:35mm传统相机,、APS或者数码相机。镜头的焦长代表的是镜头和对焦面之间的距离,对焦面可以是胶片或者传感器。更准确地定义应该是“焦长等于对焦点和镜头光学中心之间的距离”。
    现在通常的数码相机的焦长都非常的短,这是因为绝大多数数码相机的传感器都很小,往往对角线长度还不到一英时,为了在这么小的传感器上能够成像感光,因此镜头和对焦面之间的距离就很小,这就是为什么数码相机镜头的焦长数值都很小的缘故。
   不过在数码相机上采用35mm等值来表现焦长,并非是人们不习惯数码相机上的焦长过短,而是因为每款数码相机上标注的实际焦长往往获得的视野不一样,比如都是6-18mm焦长范围,但是不同的数码相机上这个焦长所表现出来的效果往往是不一样的。这是由于数码相机采用的传感器各有所别。
    我们来看看3种不同CCD的表现效果:
采用210万CCD的尺寸是1/2"
采用330万像素的CCD尺寸是1/1.8
采用400万像素CCD的尺寸是2/3
  这三款CCD不仅对角线尺寸不同而且所含有的像素值也不同。这里我们需要注意的一个问题是,组成画面的像素和焦长之间是没有必然联系的。很多具有不同像素值传感器的数码相机有很多相同的地方,比如具有相同的镜头和机身设计等等,如果这些传感器具有相同的物理尺寸,那么它们的35mm等值焦长就肯定是相同的。反过来说,这些数码相机上为CCD配套的镜头都具有相同的焦长,比如8mm,但是CCD的尺寸缺不一样,那么这些镜头换算成35mm等值的焦长就肯定不同。它们中间肯定会出现大于标准视野或者小于标准视野的情况。
    因此采用标准的35mm等值焦长来标准就是一个简单可行的方法,不管采用的CCD尺寸如何,这样各款数码相机之间才有了可比性,这就是35mm等值焦长来历。
 楼主| 发表于 2009-3-26 12:33:36 | 显示全部楼层 IP:江苏常州
最大像素数
    元件像素分为最大像素数和有效像素数。
    最大像素英文名称为Maximum Pixels,所谓的最大像素是经过插值运算后获得的。插值运算通过设在数码相机内部的DSP芯片,在需要放大图像时用最临近法插值、线性插值等运算方法,在图像内添加图像放大后所需要增加的像素。插值运算后获得的图像质量不能够与真正感光成像的图像相比。
    在市面上,有一些商家会标明“经硬件插值可达XXX像素”,这也是相同的原理,只不过在图像的质量和感光度上,以最大像素拍摄的图片清晰度比不上以有效像素拍摄的。
    最大像素,也直接指CCD/CMOS感光器件的像素,一些商家为了增大销售额,只标榜数码相机的最大像素,在数码相机设置图片分辨率的时候,的确也有拍摄最高像素的分辨率图片,但是,用户要清楚,这是通过数码相机内部运算而得出的值,再打印图片的时候,其画质的减损会十分明显。
  有效像素数英文名称为Effective Pixels。与最大像素不同,有效像素数是指真正参与感光成像的像素值。最高像素的数值是感光器件的真实像素,这个数据通常包含了感光器件的非成像部分,而有效像素是在镜头变焦倍率下所换算出来的值。以美能达的DiMAGE7为例,其CCD像素为524万(5.24Megapixel),因为CCD有一部分并不参与成像,有效像素只为490万。
    数码图片的储存方式一般以像素(Pixel)为单位,每个象素是数码图片里面积最小的单位。像素越大,图片的面积越大。要增加一个图片的面积大小,如果没有更多的光进入感光器件,唯一的办法就是把像素的面积增大,这样一来,可能会影响图片的锐力度和清晰度。所以,在像素面积不变的情况下,数码相机能获得最大的图片像素,即为有效像素。有效像素的数值才是决定图片质量的关键。
等效感光度
   在传统胶卷相机上ISO代表感光速度的标准,在数码相机中ISO定义和胶卷相同,代表着CCD或者CMOS感光元件的感光速度,ISO数值越高就说明该感光材料的感光能力越强。ISO的计算公式为S=0.8/H(S感光度,H为曝光量)。从公式中我们可以看出,感光度越高,对曝光量的要求就越少。ISO 200的胶卷的感光速度是ISO 100的两倍,换句话说在其他条件相同的情况下,ISO 200胶卷所需要的曝光时间是ISO 100胶卷的一半。在数码相机内,通过调节等效感光度的大小,可以改变光源多少和图片亮度的数值。因此,感光度也成了间接控制图片亮度的数值。
   在传统135胶卷相机中,等效感光值是相机底片对光线反应的敏感程度测量值,通常以ISO 数码表示,数码越大表示感旋光性越强,常用的表示方法有ISO 100 、400 、1000等,一般而言, 感光度越高,底片的颗粒越粗,放大后的效果较差,而数码相机为也套用此ISO值来标示测光系统所采用的曝光,基准ISO越低,所需曝光量越高。
    传统照相机本身是无感光度可言的,因为感光度只是感光材料在一定的曝光、显影、测试条件下对于辐射能感应程度的定量标志。使用过传统相机的人,都知道胶卷最重要的指标就是感光度———通俗一点就是衡量胶卷需要多少光线才能完成准确曝光的数值。我们在照相机商店买的100、200、400的胶卷,数字表示的就是感光度。感光度一般用ISO值表示,这个数值增大,胶卷对光线的敏感程度也增,这样就可以在不同的光线进行拍摄。像ISO100的胶卷最适合在阳光灿烂的户外进行拍摄,而ISO400的胶卷则可以在室内或清晨、黄昏等光线较弱的环境下拍摄。
    但是,由于照相机与普通照相机不同,他的感光器件是使用了CCD或者CMOS,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,数码相机厂家为了方便数码相机使用者理解,一般将数码相机的CCD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。
    用通常衡量胶片感光度高低的眼光来看,目前数字照相机感光度分布在中、高速的范围,最低的为ISO50,最高的为ISO6400,多数在ISO100左右。对某些数字照相机来说,感光度是单一的,加之CCD的感光宽容度很小,因而限制了它们的在光线过强或过弱条件下的使用效果。另外一些数字照相机相当感光度有一定的范围,但即使在所允许范围内,将感光度设置得高或低,拍摄效果亦有所区别,平时拍摄应将它置于最佳感光度上这一档上。和传统相机一样,低ISO值适合营造清晰、柔和的图片,而高的ISO值却可以补偿灯光不足的环境。
    在光线不足时,闪光灯的使用是必然的。但是,在一些场合下,例如展览馆或者表演会,不允许或不方便使用闪光灯的情况下,可以通过ISO值来增加照片的亮度。数码相机ISO值的可调性,使得我们有时仅可通过调高ISO值、增加曝光补偿等办法,减少闪光灯的使用次数。调高ISO值可以增加光亮度,但是也可能增加照片的噪点。
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