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了解数码摄影及数码相机基本结构

来源:卡片 时间:2023/12/22
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1.1了解数码摄影

什么是数码摄影

数码摄影又称数字摄影,简单来说,即是指使用影像传感器(常见的有CCD和CMOS两种)替代了传统摄影胶片来记录影像的技术,通过影像传感器、A/D转换器将收到的光信号变成数字信号,进而经过DSP数字信号处理器形成图像文件最终记录在存储介质中。

数码相机与传统相机不同,其拍摄得到的图像是由点构成的,每1个点即指1个像素,像素越高,就代表照片的像素尺寸越大,可用于洗印的照片尺寸越大等。因此,像素是衡量数码相机性能的重要指标。

数码摄影的优势

数码相机可以将图像以数字图像的格式(如JPEG、RAW等)记录在存储卡中,进而将其传输到电脑上,以便使用各种图像处理软件对其进行修饰,为得到更好的照片提供了极大的可调整室间。

小图为拍摄的原始照片,大图是使用Photoshop对其画面色彩饱和度、画面光比反差等进行处理润饰后的效果

实际上,我们在网络、杂志以及电视等媒体上看到的数码照片,绝大部分都进行了一定的后期润饰处理,这甚至成为了很多摄影师必不可少的一项工作。使用数码相机进行拍摄只是完成了数码摄影的一部分工作,使用各种处理软件进行后期处理也是数码摄影的另一项重要工作,二者合而为一,才能诞生一幅优秀的摄影作品。

小图是使用数码相机拍摄的原始照片,大图是使用Photoshop进行色彩润饰后的效果,在视觉上明显变得更加清新、爽朗。如果仔细观察还可以看出,人物右脸的皱纹也被修除了,照片整体的锐度也提升了很多,这些都对照片的最终质量有很大的影响

对绝大部分数码相机而言,全景图是无法直接拍摄的,较常见的获取手法就是拍摄多张连续的照片,然后在Photoshop等专业软件中进行拼合及润饰,这张北京故宫的全景照片就是这样得到的

另外,使用数码相机拍摄照片,除了购买相机与必要配件的费用外,消耗的只有电量和存储卡空间而已。因此,我们在拍摄时不必有所顾忌,最简单的办法就是进行海量拍摄,然后从中挑选出最满意的作品。当然,必须说明的是,所谓的“海量拍摄”并非指胡乱拍摄,在按下快门之前,我们还是要尽可能地做好前期准备,这样才能提高拍摄的成功率。

1.2数码单反相机的基本结构

欲善其事,先利其器。在学习数码相机使用及数码摄影技法之前,应该先来认识一下数码相机的结构及各部分的基本功能。在此,我们以佳能数码单反相机——CanonEOS60D为例进行讲解。

光学取景器

光学取景器可以通过其光学组件来完成相机的取景工作。根据工作原理的不同,又分为旁轴式和单镜头反光同轴式两种。后者即是数码单反相机使用的取景器类型,它直接通过镜头取景,光线从镜头射入,通过一面反光镜折射到上方的对焦屏成像,再折射到目镜中,这样拍摄者就能从观景框中看到所要拍摄的图像了。

下面以佳能EOS60D数码单反相机为例说明。佳能EOS60D数码单反相机和普通DC的光学取景器区别很大,因为EOS60D的取景器可以显示出对焦点、光圈值、快门速度、ISO感光度、白平衡模式等参数,用户在拍摄时可以不通过LCD屏就进行相应参数的设置。

佳能EOS60D的取景器采用眼平五棱镜,垂直和水平方向的视野率达到了96%,放大倍率为0.95。并且具备屈光度调节功能,为戴眼镜的拍摄者提供了不少方便。

1.3数码单反相机的核心——影像传感器

影像传感器相当于一款相机的心脏,承担着数码相机捕捉图像的任务,是数码相机最重要的组成部分之一,它直接影响了相机的成像品质,并决定了相机的性能、档次及价格等。

影像传感器的画幅

我们常说的数码单反相机的画幅,实际上就是指影像传感器的画幅,更准确地说就是其尺寸大小。

目前,数码单反相机中可以划分为4/3、APS-C、APS-H与全画幅四种尺寸,其中APS-C画幅及全画幅相机最为常见。

左图是全画幅的影像传感器,右图是APS-C画幅的影像传感器

全画幅数码单反相机影像传感器的尺寸为36mm×24mm,在成像质量、焦外虚化等方面有着极佳的表现,但此类相机的价格也非常昂贵,例如尼康顶级全画幅相机D3x的价格甚至达到了近5万元,这远非一般摄影爱好者所能够接受的,也正因为如此,才有了较小的APS-C画幅影像传感器。

APS-C画幅数码单反相机影像传感器的尺寸约为24mm×16mm,目前中低端的数码单反相机都属于这种画幅,虽然在成像质量方面有所下降,但也比家用的卡片相机要强好几倍,而且价格也降低了很多,最低端的入门级数码单反相机仅需要多元,因而被越来越多的摄影爱好者所接受,并在这几年中迅速普及开来。

不同画幅的影像传感器示意图

上图为使用入门单反相机拍摄的画面,通过对于光线的恰当运用仍然可以获得具有强烈冲击力的视觉效果

CCD与CMOS传感器

一般来说,影像传感器的类型大致可分为CCD传感器和CMOS传感器两种。

CCD传感茄

CMOS传感器

CCD即“光电耦合元件”,是由几百万只微型光电二极管构成的电子元件,用于接受进入镜头的光线。CCD的感光方式较为复杂,成像质量很高,但生产成本也较高。早期的数码单反相机大多是采用CCD影像传感器,而现在已经几乎全部改为使用CMOS影像传感器了。

CMOS意为“互补型金属氧化物半导体”,目前广泛运用于数码单反相机当中。CMOS的成像原理较为简单,所起的作用和CCD相似,也是把进入镜头的光信号转变为模拟信号。CMOS的特点是生产成本低,耗电量小,但是对噪点的控制不及CCD。

影像传感器对照片像素的影响

简单来说,影像传感器直接影响着像素的数量,而像素的数量越多,照片的尺寸就越大、画面越细腻,成像质量也越高。

但要注意的是,这个像素量并非可以无限制地提高,因为越高的像素就意味着要将影像传感器分割成为更多的块数,而块数越多就代表其像素的密度越高,当这个密度过高时,反而可能引起画质下降、噪点增多等问题。

目前,很多卡片相机的像素密度已经接近极限甚至已经偏高,而对目前的数码单反相机而言,则还有提高的空间,因此在选择时可以偏重于像素数量较高的相机。

原图

将照片的局部放大后出现的像素颗粒

从画质的角度来说,影像传感器的大小也直接决定了画质的优劣。例如,即使是最低端的、仅万像素的数码单反相机,其成像质量也绝对优于高端的、高达万像素的卡片相机——因为前者的影像传感器的大小是后者的数倍,因而在成像上更有优势。

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