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数码相机使用.测试.软件.保养. 拍摄技巧的基础知识

发表日期:2009-03-19 摄影器材: 点击数: 投票数:
认识数码相机
近年来,随着计算机技术的迅速发展,出现了许多数码化产品。就像给计算机插上了翅膀,使其越来越强大,也越来越方便,价格也越来越便宜。DIY们除了不断给机器升级外,也在不断尝试着新的玩法。给电脑加个手写笔,或来个君子动口不动嘴,或买个CDRW自己刻CD,再有的买个摄像头开个面对面的CHAT。什么都玩过了,现在该数码相机登场了。由于过去数码相机的价格太高,而且成像质量也不能满意,因此很少有人敢碰。但近来,由于技术的成熟,加上欧美市场的打开,厂商开始大规模生产数码相机,使现在百万级像素的数码相机跌破万圆大关,四五千元就可以买个百万像素的数码相机,而且成像质量绝对可以令人满意。买个数码相机将是DIY们的下一个选择。
一、基本知识
数码相机和传统相机在光学原理上没有什么区别,都是将被摄物体发射或反射的光线通过镜头在焦平面上形成物像。但在具体成像中则因光敏介质的不同而有所区别,传统相机使用的是分布于胶片上基于碘化银的感光化学介质。而数码相机则是采用了CCD作为记录图像的光敏介质,而CCD是通过光照的不同引起的电荷分布的不同来记录被摄物体的视觉特征。所以数码相机拍摄的图像可以直接输入到电脑中,无需购买胶卷,并且拍摄时可以随时看到拍摄效果,不满意可以立即重拍,从而比传统相机拥有节约成本、数字化方便、减少误拍等多项优势。
数码相机的产生,主要是由于CCD电荷耦合器的发明。CCD实际上是一块布满光敏元件即电荷耦合器的感光板,数码相机用快门来激活电荷耦合器件传感器,它们把光信号转换成电信号,将光照的强度转换成相应的数值。然后电信号被转换成数字信号并进行处理,最后把得到的数字图像保存在存储器中。实际上CCD本身是不能分辨颜色的,所以在实际应用时需要使用色彩滤镜,一般就是在CCD器件的滤镜层涂上不同的颜色。滤镜上不同的色块按G-R-G-B(绿-红-绿-蓝)的顺序像马赛克一样排列,使每一片“马赛克”下的像素感应不同的颜色,当光从红、绿、蓝滤镜中穿过时,就可以得到每种色光的反应值。然后,再使用软件对得到的数据进行处理,就可确定每一个像素点的颜色。数码相机得到的图像其实就是一个数值的集合,所以可以直接下载到计算机中进行处理。这里关键的一点是,光线要足够强。普通的数码相机特别是那些比较便宜的,当光线弱到一定程度时,就无能为力了。一般来说,光线越强越好。
CCD生成的数字图像被传送到相机的另一块内部芯片上。该芯片负责把图像转换成相机内部存储格式(一般是压缩图像格式,比如说JPEG格式)。最后,把生成的图像保存在内部存储器中。
二、技术指导
1、 CCD和像素
对于数码相机而言,由于利用CCD电荷耦合器来感光。所谓像素即CCD上的感光元件,像素的多少直接关系着所射照片的清晰度,像素越多则图像越清晰。基本上数码相机的像素直接决定相机的最大分辨率,也就是分辨率的乘积等于CCD的象素。如130万象素的DC240物理象素点为1344×971,其最大分辨率为1280×960。不过也有例外,Agfa的ePhoto 1680像素只有130万,但通过其相机内制专利插值算法可以将分辨率提高到1600×1200。除像素外,CCD的另一个参数是量化bit数,决大部分的数码相机为24bit,Olympus的数码相机则采用36bit,使其在色彩效果和低亮度环境下拍摄的效果比24bit的相机略胜一筹。
2、存储器。
数码相机与普通相机的区别在于其摄入的图片直接存储在相机存储器中。就如胶卷有36张的容量一样,存储体也有容量限制,但规格要多得多,一般有2M、4M、8M、16M等。
数码相机所能拍摄的照片数不仅取决于所用的存储体的容量,还取决于拍摄照片的分辨率及压缩率。由于不同的分辨率和压缩比例所产生的图像文件大小不同,因此,在同一容量存储器下,所能拍摄的照片数也不同。在高分辨率高画质的情况下,一般随机配的存储器只能存2到3张照片,而低分辨率经济模式下就可存上五六十张了。
数码相机的存储器基本上有四类:SMARTMEDIA CARD聪明卡、FLASH CARD闪存、软盘、Memory Stick。
SMARTMEDIA CARD也称为聪明卡,由于制造工艺简单,体积小(厚薄大小只有半张名片大小),而且还是有柔软可弯曲等优点,最初的数码相机都采用此类存储器。
FLASH CARD闪存也称为COMPACT FLASH CARD,是利用FLASHROM存储体制成的半导体存储器。现在许多主板和显卡上都利用FLASHROM存储BIOS,以便于升级更新。其基本原理是利用半导体内的雪崩效应存储电荷,不需要像EPROM那样用紫外线擦除信息,也不用如EEPROM利用12高电压擦除,FLASHROM可以直接利用读写电压直接读写,就像SRAM一样直接操作。工作电压主要有5V和3.3V两种,用于数码相机的基本上为3.3V的。而且FLASHROM已经制定了统一的标准,即COMPACT FLASH CARD。一般使用FLASHROM的数码相机基本上都支持COMPACT FLASH CARD,因此只要是符合COMPACT FLASH CARD标准的卡都可用于此类数码相机。这样就大大增强了此类相机的兼容性,也方便存储卡的购买。
软盘是最熟悉的外存储器了,由于其价格低廉容易购买,SONY公司的中低档数码相机FD系列就采用了软盘作为存储器,直接在相机内建了一个软驱,由于设计完善,实际并没有使相机体积变大多少,解决了软盘读写慢的缺点。当然由于软盘容量有限,每张存储的照片数较少,而且软盘这类磁记录设备对环境要求较高,容易损坏,而且如果外出还要带上一大盒软盘,不太方便。
MemeoryStick是SONY数码相机用的另一种存储器,其外观如一块口香糖,是以上几种存储器中最小的。
SMARTMEDIA卡的价格低于闪存,但由于技术本身的缺陷,SMARTMEDIA卡的容量很小,一般为4M左右,目前最大的也仅32M。而且由于原先数码相机设计上的问题,许多相机不兼容8M以上卡,因此需要将相机送回原厂升级而且是收费的。FLASHCARD由于有统一的标准,而且其技术本身没有容量限制,可以像硬盘一样,只要体积允许,可以无限增大容量。现在最大的已有64M,此类数码相机也没有不能支持大容量存储器的问题。由于CF卡不仅可用于数码相机,其它如MP3播放器,移动式存储器也用FLASHROM作为存储器,随着生产CF卡的厂家增多,产量增大,其成本将会很快下降,除日本生产外,目前已有许多公司在韩国和台湾开设生产厂。现在国际市场上,SMAR***EDIA卡与CF卡的差价在10%以内,可以预见将来CF卡很可能成为主流外存,价格将会非常便宜容量又大。
3、对焦和变焦
对焦,是指将透过镜头折射后的影象准确投射到CCD感光面上,形成清晰的影像。普通的中低档数码相机采用自动对焦方式,自动调准焦距。高档的专业相机则保留手动调焦模式,不过对于非专业用户自动调焦也足够了。数码相机自动调焦方式一般分主动式和被动式两种。所谓主动式是指相机主动发射肉眼不可见的红外光直接照射被射物体确定距离,然后调焦。这种方式调焦速度快,但容易产生误差。被动式则是通过影像的光强自动调整对焦,误差小,但对焦时间较长。
为了能够拍摄出远方的景物或细节部分,最新出的数码相机都带有变焦功能。有光学变焦和数字变焦两种,所谓光学变焦,就是利用调节相机镜头的光学系统来改变镜头的焦距,焦距越长,被射物体在CCD上的投影就越大。数码相机都用放大倍数来表示,如:2X、2.3X、3X等,相对与普通相机来说,2X的大约为35-70,3X的大约为35-110。数字变焦是利用相机自身的处理器,将照片数据通过插值方式放大。但此方法是利用数学方法获得放大效果,实际并不改变照片的分辨率,因此不能通过数字变焦的方法提高照片的细节清晰度。如真要放大的话还是将照片数据传输到计算机上利用专用图像处理软件进行处理效果更好。因此,对数码相机来说光学变焦系统才实际有用。当然,在价格上有光学变焦的数码相机要比没有光学变焦的要贵20%以上。
除正常拍摄方式外,许多数码相机都提供翻拍模式或称近距模式,主要用于对近距离物体拍摄,可以用来翻拍文章。正常模式下,相机可以拍摄0.5米到无限远的物体。在近距模式下,可以拍摄0.2至0.5米的物体,不过此时由于距离太近TTL(Through The Lens通过镜头)直接取景方式不能工作,可以通过相机自带的LCD显示屏来取景。外出查资料时,带个数码相机可以免去复印的麻烦,直接将资料翻拍下来,十分方便。
4、输出
数码相机所拍的照片最终还是要存储在计算机上的,基本上所有数码相机都支持RS232串口通信方式,利用串口将数码相机存储器内的数据发送到计算机上。但由于串口的通讯速率低,传一幅照片至少要一分钟的时间。许多数码相机厂商都在新产品中增加了USB方式,使数据传输瞬间完成,一幅高质的照片只要10秒就能完成传送,而且可以通过USB口直接用计算机控制相机拍摄操作。
除此之外,还有红外传输、存储卡示配器、PCMCIA读卡器等。利用存储卡示配器可以通过并口传输数据,使存储器像一个软驱一样可以在WINDOWS下直接读取资料,实际上作为软驱的替代品存储数据也很有实用价值。另外,许多数码相机备有视频输出方式,可以输出PAL/NTSC制式的视频信号,可以利用电视机来显示图像,非常方便。
5、外观
大多数中档商用和家用数码相机的外观都仿制普通傻瓜相机的造型,简单轻巧。也有些颇有专业相机风格等。
6、存储格式
为尽可能多地存储照片,数码相机所拍摄的照片数据基本上都以JPEG方式存储,并可选择压缩率,一般为1/4、1/8、16/1几种。有些数码相机为保证照片质量,可以以TIFF格式存储,如富士的DS-300,不过TIFF格式的图像容量至少1M以上,每次存储的照片数就少多了。另外,一些数码相机还使用自己开发的图像格式,柯达的DC260除使用JPEG格式外还可采用一种自创的图像存储格式——Flash PIX。Canon PowerShot系列直接记录CCD上的数据,图像文件大小只有TIFF的三分之一。
7、电源
数码相机大部分都使用4节AA电池,也可以使用镍氢充电电池。由于LCD是耗电大户,普通的数码相机在打开LCD时只能拍摄二三十张。新型号的机型提高了省电能力,可拍更多的照片。另一种就是使用锂电池,容量为镍氢电池的2到3倍,而且可以快速充电,使用更方便。
8、LCD
LCD指数码相机上配的预览照片用的彩色液晶显示屏。由于成本原因,低档的像素在640×480左右的数码相机没有配LCD,只能直接用取景器取景。中高档的数码相机都配有LCD,基本上在2.0至2.5英寸左右。除LCD用于预览外,还有小型的黑白液晶显示屏,用于相机拍摄模式和信息的显示,便于操作。由于LCD是耗电大户,为省电有些数码相机可以关闭LCD显示,直接用TTL取景。另外,三洋的数码相机在设计时,给LCD增加了一个采光板,当环境光强的时候可以打开采光板,利用日光为LCD提供背光,节省相机电力的消耗。
9、其它
不同品牌不同型号的数码相机各有其特色。比如闪光灯,可以有多种闪光模式选择,还有为防止拍摄人像时红眼效果而设置的防红眼闪光模式等。比如镜头,有如普通相机一样固定式的,也有可以180度旋转的非固定式。比如佳能的数码相机还可以为每张照片附加语音说明信息。还有可以快速连拍,以每秒4张的速度连续拍摄3秒,对于拍摄运动物体的动作非常有用。比如柯达的DC260连拍时可以设置拍摄速度0.1-12张/秒,可拍2张中高像素或可拍8张标准像素。其它还有镜头保护功能、白平衡调整模式等就不详述了。

作者:酒香惹人醉

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