用于摄影的光学器械叫做照相机。被摄景物反射出的光线通过照相镜头(摄景物镜)和控制曝光量的快门聚焦后,被摄景物在暗箱内的感光材料上形成潜像,经冲洗处理(即显影、定影)构成永久性的影像,这种技术称为摄影术。它的发明经历了漫长的岁月。
我国对光和影像的研究,有着十分悠久的历史。早在公元前四百多年,我国的《墨经》一书就详细记载了光的直线前进、光的反射,以及平面镜、凹面镜、凸面镜的成像现象。到了宋代,在沈括(1031至1095年)所著的《梦溪笔谈》一书中,还详细叙述了“小孔成像匣”的原理。
在16世纪文艺复兴时期,欧洲出现了供绘画用的“成像暗箱”。1839年8月19日法国画家达盖尔公布了他发明的“达盖尔银版摄影术”,于是世界上诞生了第一台可携式木箱照相机。1841年光学家沃哥兰德发明了第一台全金属机身的照相机。该相机安装了世界上第一只由数学计算设计出的、最大相孔径为1∶3.4的摄影镜头。1845年德国人冯·马腾斯发明了世界上第一台可摇摄150°的转机。1849年戴维·布鲁司特发明了立体照相机和双镜头的立体观片镜。1861年物理学家马克斯威发明了世界上第一张彩色照片。1866年德国化学家肖特与光学家阿贝在蔡司公司发明了钡冕光学玻璃,产生了正光摄影镜头,使摄影镜头的设计制造,得到迅速发展。1888年美国柯达公司生产出了新型感光材料——柔软、可卷绕的“胶卷”,这是感光材料的一个飞跃。同年,柯达公司发明了世界上第一台安装胶卷的可携式方箱照相机。1974年,时任柯达应用电子研究中心工程师的StevenSasson赛尚,肩付起了发明“手持电子照相机”的重任。次年,他的首部原型机便告问世——重8.5磅,由16节AA电池驱动,将照片记录在磁带内——拍下了历史上的首张数码相片。
数码相机的基本结构:包括镜头系统、感光芯片、模数转换系统、存储器、液晶显示器、电源等。
标准镜头是视角在50°左右,焦距与感光芯片成像区域的对角线长度接近的镜头。其特点是所摄画面影像的透视效果(近大远小)与人眼看实际景物的透视效果较为接近,符合人眼的透视习惯。
视角大于70°以上,焦距长度比感光芯片成像区域的对角线长度短得多的镜头。其特点是焦距短、视角大、景深长。适合拍摄景物前后清晰度大的画面,或在较狭窄范围内拍摄较大场面的画面。
视角在40°以下,焦距比感光芯片成像区域的对角线长度长得多。根据焦距的大小,望远镜头又分为中焦镜头、长焦镜头和超长焦镜头。望远镜头的特点是焦距长、视角窄、看得远、成像大,适合将远景拉近拍大,适合于拍摄不易接近的被摄物体,以及远距离拍摄。
变焦镜头的焦距可以在一定范围内调节变化,视角可由焦距的不断变大而在广角镜头的视角和望远镜头的视角之间变化。使用变焦镜头,拍摄者站在同一位置上推拉或旋转镜头,就可以变换焦距,拍摄出大小不同的画面。
光圈是在镜头中间由数片互叠的金属叶片组成的可调节镜头通光口径的装置。光圈的第一个作用是调节通光量。光圈能开大,能缩小。在拍摄同一个对象时,光线强时,应将光圈缩小,光线弱时,应将光圈开大。第二个作用是改变景深范围大小。光圈越大,景深越小,光圈越小,景深越大。
光圈孔径的大小通常用光圈系数表示(F系数),光圈系数是镜头焦距与光孔直径的比。如:F2.8、F4、F5.6、F8园林景观设计公司、F11、F16、F22等。每个系数为光圈的一个档次。光圈系数值越大,光圈口径越小,通光量越小。反之,光圈系数值越小,光圈口径越大,通光量越大。上面各光圈档次中,F2.8最大,F22最小,前面光圈档次的通光量是后面通光量的2倍。如:F2.8的通光量是F4的2倍,F4的通光量是F5.6的2倍,依次类推。
快门是控制感光片曝光时间长短的装置。照相机上通常在快门速度盘上刻有一系列标记:1、2、4、8、15、30、60、125、250、500、1000、2000、B等。它们的实际值是标定值的倒数。即:1、1/2、1/4、1/8、1/15、1/30、1/60、1/125……如果在B门和1之间用其他颜色标有2、4、8等,则代表整秒数。
B门俗称为“慢门”,在需要进行长时间曝光时使用。一般情况下,按下快门按钮时即开启,松开快门按钮时即关闭。使用B门要有三脚架和快门线与之配合。
聚焦系统的作用是改变拍摄时镜头镜片离感光芯片的距离,使被摄景物在感光芯片平面能清晰成像。数码相机的聚焦方式也有自动聚焦、手动聚焦和免聚焦之分。高档数码相机往往同时具有自动聚焦和手动聚焦系统,中档数码相机多数只有自动聚焦而没有手动聚焦系统,低档数码相机一般采用免聚焦。
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。影像传感器是数码相机的核心,也是最关键的技术。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元件;另一种是CMOS元件。
(ChargeCoupled Device)电荷藕合器件图像传感器,它使用一种高灵敏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园林景观设计公司,根据需要和想像来修改图像。CCD由许多感光单位(像素)组成,通常以百万像素(MB)为单位。当CCD表面受到光线照射时,每个感光单位会将电荷转换为电信号(模拟信号),所有的感光单位所产生的信号加在一起,经过A/D处理器转换为数字信号就构成了一幅完整的画面。
(ComplementaryMetal-Oxide Semiconductor)互补型金属氧化物半导体和CCD一样同为在数码相机中可记录光线数据的半导体。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)的半导体,这两个互补效应所产生的电流即可被处理芯片记录和解读成影像。
用于将拍摄得到的电信号进行数字化后存储。模/数转换部分的性能、使用的算法直接决定所拍摄存储影像的质量。
数码相机所拍摄得到的数字文件,要通过数码相机中的驱动机构存储记录在各种存储媒体上(将数码相机与计算机相连拍摄除外)。数码相机所用的存储器可分为内置存储器和可移动存储器。
内置存储器安装在相机内部,用于临时存储图像,装满后要及时向计算机转移文件,否则无法继续存入图像。
可移动存储器分为PC卡、CF卡、SD卡、XD卡、TF卡、MS记忆棒、SM卡、软盘、NZ光盘、Miniature卡等几类,装满后可取出更换,就像普通相机拍完可换胶卷一样园林景观设计公司,所不同的是这些存储器可以删除和反复记录,使用方便、灵活。要将拍摄存储在记忆卡中的影像文件传送给计算机,除了将数码相机与计算机相连传送外,还可以将记忆卡插人笔记本电脑直接下载,或将它装进读卡器下载给普通计算机。
存储器是数码照相机内置的一种存储芯片,用以存储影像数据。根据照片选取的不同分辨率,存储器容量目前从1G到64G不等,可以存储8~500幅照片,存储的文件格式是JPEG、TIFF以及以DNG格式为代表的各种RAW文件格式等格式。存储的照片可以在液晶显示器上显示,也可以删除重拍。
数码相机上装置彩色液晶显示器具有三方面的作用,一是作为取景器,供拍摄者观察被拍摄景物和景物范围,确定画面构图和拍摄范围的装置;二是使数码相机具有即显性,拍摄后可及时观看,对拍摄影像的质量进行判别、确认,发现不足可删除重拍;三是显示参数设置菜单,便于拍摄者根据需要正确控制调整数码相机。
接口是数码相机连接外部设备的通道。常见数码相机的接口有:串行接口、并行接口、USB接口、AV接口、电源输人接口等。目前,以USB接口为主导,偶有IEEE1394接口,其他多被淘汰。
数码相机是通过光学系统将影像聚焦在成像元件CCD/CMOS上,通过A/D转换器将每个像素上光电信号转变成数码信号,再经DSP处理成数码图像,存储到存储介质当中。其成像原理可以简单地概括为电荷耦合器件(CCD)接收光学镜头传递来的影像,经模拟/数字转换器(A/D)转换成数字信号后贮于存储器中。数码相机的光学镜头与传统相机相同,它将影像聚到感光器件(即电荷耦合器件)上。CCD替代了传统相机中的感光胶片的位置,将光信号转换成电信号——电子图片。模拟/数字转换器(A/D)将获取来的模拟信号转换成数字信号后,由微处理器(MPU)对信号进行压缩并转化为特定的图像文件格式储存生成图片。
温馨提示:在浏览“【中国艺术年鉴-摄影】学摄影之数码相机的基本结构和成像原理”的时候,遇到了一点问题,该内容由用户上传,目前的状态为内容正在审核中。
【中国艺术年鉴-展讯】云南文化艺术职业学院艺术设计与传媒学院建院 暨“2016 时光·斑斓”主题设计展
2023年河北水利电力学院普通类招生计划,河北水利电力学院2023年招生计划
2023年陕西普通类招生计划,【院校资讯】重磅:上海大学2023年本科招生云宣讲陕西专场以及2023年招生计划来啦!,上海大学2023年本科招生计划
湖南大众传媒职业技术学院2022年外省录取情况统计表(音乐、美术、舞蹈、表演)
江苏信息职业技术学院2022年江苏省艺术类各专业录取最高分、最低分、平均分
湖南科技学院2022年音乐学、舞蹈学、航空服务艺术与管理分省投档线汇总表
上海旅游高等专科学校关于调整2023年空中乘务专业在山东省第四批次招生面试方式的通知