摄影的艺术与技术05

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1、摄影艺术与技术莱阳农学院传播学院影视技术教研室郭建良第三章数码相机第一节数码相机概述数码相机是一种新兴的影像记录设备，具有传统相机所不具备的许多新颖功能。本章简要介绍数码相机各部分的工作原理及结构特点，重点讨论数码相机与传统相机不同的技术参数和功能。一、数码相机的基本组成及工作过程黑（一）数码相机的基本组成数码相机的总体由硬件和软件两部分组成，它的框架结构与普通相机类似。1.与普通相机基本相同的组成变焦、取景、测光、调焦、快门机构，闪光灯等；2.与普通相机不同的组成CCD（或CMOS）、CPU板、LCD、操作面板、存储卡、电源等。以全自动模式为例：1.取景后半压快门，自动测光及对焦；全压快门

2、后，快门打开，景物光学影像投射到CCD上使之曝光；2.在CCD内部光信号转为电信号；3.快门关闭，曝光结束；4.通过电荷扫描将CCD上的电信号取出；5.电信号被数字化并输入内存卡；6.数字图像被显示在LCD（或电脑屏幕）上，待处理。一、数码相机的基本组成及工作过程黑（二）数码相机的工作过程信号放大A／D转换数字信号处理数字图像存储输出接口CCD或CMOS总控制电路快门控制电源电路电池门快彩色液晶显示器镜头数码相机的基本组成及工作过程二、数码相机的硬件部分黑（一）感光元件1.CCD板CCD意为电荷耦合器(ChargeCoupledDevice)，它是由上百万个按矩阵排列的感光二极管组成的硅晶片

3、。它们对光线的敏感波长范围一般为360—1100nm。CCD板上的每个感光二极管都能将照射到它表面的光强转换为电荷，电荷量由受到的光照强度决定。这样，镜头结成的景物光学影像便转换成为CCD板上的一幅离散的电荷分布。CCD放大图二、数码相机的硬件部分二、数码相机的硬件部分黑（一）感光元件曝光后，CCD将各个单元的电信息传送到模/数转换器上，将模拟电信号处理为数字信号，并以一定格式压缩后存入缓存RAM中。2.CMOS即互补金属氧化物半导体，与CCD功能一样的可用来感受光线变化的半导体。其主要优点是比CCD省电，但光学敏感性差。二、数码相机的硬件部分黑（二）存储元件存储设备是数字影像的记忆体。目前

4、常用的有：1.PC（PCMCIA）卡用于专业数码相机，存储范围约2兆至200兆。适于较高的分辨率和尺寸较大的图像文件存储。2.闪存卡（SmartMedia）这是数码相机使用的最小的存储卡，重量轻，存储容量为2至256MB等，将其插入软盘适配器后，可直接插入3.5in的软驱中,运用最为广泛。PC卡(PCMCIA)的长和宽都是85.6×54mm，但它们厚度不同。一类卡厚3.3mm，通常是存储卡。二类卡厚5mm，通常是I/O设备。三类卡厚度10.5mm，此类卡倾向于作为存储设备和无线装置。数码相机通常使用二类卡或三类卡。存储范围2兆至200兆。闪存卡（SmartMedia）二、数码相机的硬件部分3

5、.CF（CompactFlash）卡这是目前流行的数码相机存储设备。有I型和II型两种插槽，其中II型设置了控制电路，它的外部连接到PCMCIA插槽上作为PC机的可移动驱动器使用，大多数新一代的数码相机都可以使用II型CF。4.MemoryStick（记忆棒）这是SONY公司独有的存储设备，使用闪存作为存储介质，仅半块口香糖大小，存储容量大（128MB），不足之处是不能与其他品牌数码相机相兼容。MemoryStick（记忆棒）它是数码相机的心脏和大脑，实现对整个相机动作的运算和控制。操作面板是调节相机参数、控制相机动作的窗口，以了解相机状态和进行有关调节或控制。二、数码相机的硬件部分黑（三）

6、CPULCD是取景器和显示器，取景方便直观，没有视差，但耗电量约占整部相机1/2；作显示器用来观察已摄画面，但显示画面的色彩和对比度与电脑中的实际影像有较大差别。黑（四）LCD（LiquidCrystalDisplay）数码相机与普通相机的重大差异之一就是它的软件处理功能。数码相机的CPU不但用于图像数据的色彩转换、文件格式的设定和拍摄后图像的处理，还同时对影像的曝光进行控制。也就是说，在由硬件完成最低限度的处理以后，还需要通过软件来强化影像，以适应转换。机内操作系统采用多任务操作系统。三、数码相机的软件部分三、数码相机的软件部分黑（一）曝光控制测光原理和测光方式与传统相机大体相同，但CCD

7、的曝光宽容度较普通胶片的宽容度小，感光度的变化也需要由软件来控制。因此，在确定曝光量时，调焦、景深、光圈、快门、增益控制、闪光灯发光量、曝光补偿等都需要在拍摄前一瞬间完成。色转换主要实现两个功能，一是改变色度坐标，二是进行白平衡调整。由于CCD的图像存储模式与输出不一致，需要色度坐标转换，如将RGB格式转换为CMYK图像。白平衡调整在传统相机中是没有的，使用CCD作感光元件时，与摄像机一样，可以人为或自动地控