攝影基礎認識數碼相機

近年來，隨著計算機技術的迅速發展，出現了許多數碼化產品。數碼相機就是其中一個。下面是小編為大家精心推薦的數碼相機的基礎認識，希望能夠對您有所幫助。

一、基本知識

數碼相機和傳統相機在光學原理上沒有什麼區別，都是將被攝物體發射或反射的光線通過鏡頭在焦平面上形成物像。但在具體成像中則因光敏介質的不同而有所區別，傳統相機使用的是分佈於膠片上基於碘化銀的感光化學介質。而數碼相機則是採用了CCD作為記錄影象的光敏介質，而CCD是通過光照的不同引起的電荷分佈的不同來記錄被攝物體的視覺特徵。所以數碼相機拍攝的影象可以直接輸入到電腦中，無需購買膠捲，並且拍攝時可以隨時看到拍攝效果，不滿意可以立即重拍，從而比傳統相機擁有節約成本、數字化方便、減少誤拍等多項優勢。

數碼相機的產生，主要是由於CCD電荷耦合器的發明。CCD實際上是一塊佈滿光敏元件即電荷耦合器的感光板，數碼相機用快門來啟用電荷耦合器件感測器，它們把光訊號轉換成電訊號，將光照的強度轉換成相應的數值。然後電訊號被轉換成數字訊號並進行處理，最後把得到的數字影象儲存在儲存器中。實際上CCD本身是不能分辨顏色的，所以在實際應用時需要使用色彩濾鏡，一般就是在CCD器件的濾鏡層塗上不同的顏色。濾鏡上不同的色塊按G-R-G-B(綠-紅-綠-藍)的順序像馬賽克一樣排列，使每一片“馬賽克”下的畫素感應不同的顏色，當光從紅、綠、藍濾鏡中穿過時，就可以得到每種色光的反應值。然後，再使用軟體對得到的資料進行處理，就可確定每一個畫素點的顏色。數碼相機得到的影象其實就是一個數值的集合，所以可以直接下載到計算機中進行處理。這裡關鍵的一點是，光線要足夠強。普通的數碼相機特別是那些比較便宜的，當光線弱到一定程度時，就無能為力了。一般來說，光線越強越好。

CCD生成的數字影象被傳送到相機的另一塊內部晶片上。該晶片負責把影象轉換成相機內部儲存格式(一般是壓縮影象格式，比如說JPEG格式)。最後，把生成的影象儲存在內部儲存器中。

二、技術指導

1、 CCD和畫素

對於數碼相機而言，由於利用CCD電荷耦合器來感光。所謂畫素即CCD上的感光元件，畫素的多少直接關係著所射照片的清晰度，畫素越多則影象越清晰。基本上數碼相機的畫素直接決定相機的最大解析度，也就是解析度的乘積等於CCD的象素。如130永珍素的DC240物理象素點為1344×971，其最大解析度為1280×960。不過也有例外，Agfa的ePhoto 1680畫素只有130萬，但通過其相機內製專利插值演算法可以將解析度提高到1600×1200。除畫素外，CCD的另一個引數是量化bit數，決大部分的數碼相機為24bit，Olympus的數碼相機則採用36bit，使其在色彩效果和低亮度環境下拍攝的效果比24bit的相機略勝一籌。

2、儲存器。

數碼相機與普通相機的區別在於其攝入的圖片直接儲存在相機儲存器中。就如膠捲有36張的容量一樣，儲存體也有容量限制，但規格要多得多，一般有2M、4M、8M、16M等。

數碼相機所能拍攝的照片數不僅取決於所用的儲存體的容量，還取決於拍攝照片的解析度及壓縮率。由於不同的解析度和壓縮比例所產生的影象檔案大小不同，因此，在同一容量儲存器下，所能拍攝的照片數也不同。在高解析度高畫質的情況下，一般隨機配的儲存器只能存2到3張照片，而低解析度經濟模式下就可存上五六十張了。

數碼相機的儲存器基本上有四類：SMARTMEDIA CARD聰明卡、FLASH CARD快閃記憶體、軟盤、Memory Stick。

SMARTMEDIA CARD也稱為聰明卡，由於製造工藝簡單，體積小(厚薄大小隻有半張名片大小)，而且還是有柔軟可彎曲等優點，最初的數碼相機都採用此類儲存器，比如Olympus、富士、三洋、RICOH的數碼相機都採用SMARTMEDIA卡。

FLASH CARD快閃記憶體也稱為COMPACT FLASH CARD，是利用FLASHROM儲存體制成的半導體儲存器。現在許多主機板和顯示卡上都利用FLASHROM儲存BIOS，以便於升級更新。其基本原理是利用半導體內的雪崩效應儲存電荷，不需要像EPROM那樣用紫外線擦除資訊，也不用如EEPROM利用12高電壓擦除，FLASHROM可以直接利用讀寫電壓直接讀寫，就像SRAM一樣直接操作。工作電壓主要有5V和3.3V兩種，用於數碼相機的基本上為3.3V的。而且FLASHROM已經制定了統一的標準，即COMPACT FLASH CARD。一般使用FLASHROM的數碼相機基本上都支援COMPACT FLASH CARD，因此只要是符合COMPACT FLASH CARD標準的卡都可用於此類數碼相機。這樣就大大增強了此類相機的相容性，也方便儲存卡的購買。市場上，柯達、EPSON 、CASIO的數碼相機基本上採用COMPACT FLASH CARD，而且隨機配的CF卡都容量較大，一般都為8M起，而且可以買到的最大的CF卡已有64M的產品了。

軟盤是最熟悉的外儲存器了，由於其價格低廉容易購買，SONY公司的'中低檔數碼相機FD系列就採用了軟盤作為儲存器，直接在相機內建了一個軟碟機，由於設計完善，實際並沒有使相機體積變大多少，解決了軟盤讀寫慢的缺點。當然由於軟盤容量有限，每張儲存的照片數較少，而且軟盤這類磁記錄裝置對環境要求較高，容易損壞，而且如果外出還要帶上一大盒軟盤,不太方便。

MemeoryStick是SONY數碼相機用的另一種儲存器，其外觀如一塊口香糖，是以上幾種儲存器中最小的。

SMARTMEDIA卡的價格低於快閃記憶體，但由於技術本身的缺陷，SMARTMEDIA卡的容量很小，一般為4M左右，目前最大的也僅32M。而且由於原先數碼相機設計上的問題，許多相機不相容8M以上卡，因此需要將相機送回原廠升級而且是收費的。FLASHCARD由於有統一的標準，而且其技術本身沒有容量限制，可以像硬碟一樣，只要體積允許，可以無限增大容量。現在最大的已有64M，此類數碼相機也沒有不能支援大容量儲存器的問題。由於CF卡不僅可用於數碼相機，其它如MP3播放器，移動式儲存器也用FLASHROM作為儲存器，隨著生產CF卡的廠家增多，產量增大，其成本將會很快下降，除日 本生產外，目前已有許多公司在韓國和臺灣開設生產廠。現在國際市場上，SMAR***EDIA卡與CF卡的差價在10%以內，可以預見將來CF卡很可能成為主流外存，價格將會非常便宜容量又大。

3、對焦和變焦

對焦，是指將透過鏡頭折射後的影象準確投射到CCD感光面上，形成清晰的影像。普通的中低檔數碼相機採用自動對焦方式，自動調準焦距。高檔的專業相機則保留手動調焦模式，不過對於非專業使用者自動調焦也足夠了。數碼相機自動調焦方式一般分主動式和被動式兩種。所謂主動式是指相機主動發射肉眼不可見的紅外光直接照射被射物體確定距離，然後調焦。這種方式調焦速度快，但容易產生誤差。被動式則是通過影像的光強自動調整對焦，誤差小，但對焦時間較長。

為了能夠拍攝出遠方的景物或細節部分，最新出的數碼相機都帶有變焦功能。有光學變焦和數字變焦兩種，所謂光學變焦，就是利用調節相機鏡頭的光學系統來改變鏡頭的焦距，焦距越長，被射物體在CCD上的投影就越大。數碼相機都用放大倍數來表示，如：2X、2.3X、3X等，相對與普通相機來說，2X的大約為35-70，3X的大約為35-110。數字變焦是利用相機自身的處理器，將照片資料通過插值方式放大。但此方法是利用數學方法獲得放大效果，實際並不改變照片的解析度，因此不能通過數字變焦的方法提高照片的細節清晰度。如真要放大的話還是將照片資料傳輸到計算機上利用專用影象處理軟體進行處理效果更好。因此，對數碼相機來說光學變焦系統才實際有用。當然，在價格上有光學變焦的數碼相機要比沒有光學變焦的要貴20%以上。

除正常拍攝方式外，許多數碼相機都提供翻拍模式或稱近距模式，主要用於對近距離物體拍攝，可以用來翻拍文章。正常模式下，相機可以拍攝0.5米到無限遠的物體。在近距模式下，可以拍攝0.2至0.5米的物體，不過此時由於距離太近TTL(Through The Lens通過鏡頭)直接取景方式不能工作，可以通過相機自帶的LCD顯示屏來取景。外出查資料時，帶個數碼相機可以免去影印的麻煩，直接將資料翻拍下來，十分方便。

4、輸出

數碼相機所拍的照片最終還是要儲存在計算機上的，基本上所有數碼相機都支援RS232串列埠通訊方式，利用串列埠將數碼相機儲存器內的資料傳送到計算機上。但由於串列埠的通訊速率低，傳一幅照片至少要一分鐘的時間。許多數碼相機廠商都在新產品中增加了USB方式，使資料傳輸瞬間完成，一幅高質的照片只要10秒就能完成傳送，而且可以通過USB口直接用計算機控制相機拍攝操作。

除此之外，還有紅外傳輸、儲存卡示配器、PCMCIA讀卡器等。利用儲存卡示配器可以通過並口傳輸資料，使儲存器像一個軟碟機一樣可以在WINDOWS下直接讀取資料，實際上作為軟碟機的替代品儲存資料也很有實用價值。另外，許多數碼相機備有視訊輸出方式，可以輸出PAL/NTSC制式的視訊訊號，可以利用電視機來顯示影象，非常方便。

5、外觀

大多數中檔商用和家用數碼相機的外觀都仿製普通傻瓜相機的造型，簡單輕巧。也有些頗有專業相機風格，如OlympusL系列的1400XL，並可外接閃光燈、柯達的DC260、DC265等。

6、儲存格式

為儘可能多地儲存照片，數碼相機所拍攝的照片資料基本上都以JPEG方式儲存，並可選擇壓縮率，一般為1/4、1/8、16/1幾種。有些數碼相機為保證照片質量，可以以TIFF格式儲存，如富士的DS-300，不過TIFF格式的影象容量至少1M以上，每次儲存的照片數就少多了。另外，一些數碼相機還使用自己開發的影象格式，柯達的DC260除使用JPEG格式外還可採用一種自創的影象儲存格式——Flash PIX。Canon PowerShot系列直接記錄CCD上的資料，影象檔案大小隻有TIFF的三分之一。

7、電源

數碼相機大部分都使用4節AA電池，也可以使用鎳氫充電電池。由於LCD是耗電大戶，普通的數碼相機在開啟LCD時只能拍攝二三十張。新型號的機型提高了省電能力，可拍更多的照片。另一種就是使用鋰電池，容量為鎳氫電池的2到3倍，而且可以快速充電，使用更方便。

8、LCD

LCD指數碼相機上配的預覽照片用的彩色液晶顯示屏。由於成本原因，低檔的畫素在640×480左右的數碼相機沒有配LCD，只能直接用取景器取景。中高檔的數碼相機都配有LCD，基本上在1.8至2英寸左右。除LCD用於預覽外，還有小型的黑白液晶顯示屏，用於相機拍攝模式和資訊的顯示，便於操作。由於LCD是耗電大戶，為省電有些數碼相機可以關閉LCD顯示，直接用TTL取景。另外，三洋的數碼相機在設計時，給LCD增加了一個採光板，當環境光強的時候可以打開採光板，利用日光為LCD提供背光，節省相機電力的消耗。

9、其它

不同品牌不同型號的數碼相機各有其特色。比如閃光燈，可以有多種閃光模式選擇，還有為防止拍攝人像時紅眼效果而設定的防紅眼閃光模式等。如Olympus的1400XL除本機閃光燈外可以外接標準閃光燈。比如鏡頭，有如普通相機一樣固定式的，也有可以180度旋轉的非固定式。比如三洋的數碼相機還可以為每張照片附加4秒的語音說明資訊。還有可以快速連拍，以每秒4張的速度連續拍攝3秒，對於拍攝運動物體的動作非常有用。比如柯達的DC260連拍時可以設定拍攝速度0.1-12張/秒，可拍2張中高畫素或可拍8張標準像素。其它還有鏡頭保護功能、白平衡調整模式等就不詳述了。

快門機構

相機曝光時間的長短是通過快門實現的，快門和光圈配合使用，其用途是控制相機內部感光元件的進光量。在光線條件相同時，要想獲得正確的曝光，如果光圈設定很小，需要較長的曝光時間，而當光圈設定得較大時，則需要較短的曝光時間進行曝光。

光圈

光圈是鏡頭內部的一個控制光線進光量的元件，光圈開啟的大小是通過一個可調整的控制器實現的，通常光圈採用多片結構，它於人類瞳孔的結構，可以很輕鬆地關閉和開啟，光圈數值用F值表示，有時採用小寫的f，光圈的數碼越小，光圈越大，進光量也越大，如f2.8的大圈大於f4。

鏡頭體系

鏡頭是單反相機的眼睛，它的內部由各種透鏡組成。每一個品牌的數碼單反都有著龐大的鏡頭系統，每套系統中的鏡頭各類繁多，常見的有廣角鏡頭、中焦鏡頭、微距鏡頭、長焦鏡頭等。具體分類，說到鏡頭的時候再細講。

先講快門速度

快門是鏡頭前阻擋光線進來的裝置，是一種讓光線在一段時間裡照射膠片的裝置。

一般而言快門的時間範圍越大越好。也就是說相機能達到的快門速度越快越好。

各級快門速度

快門速度單位是“秒”。專業135相機的最高快門速度達到1/16000秒。常見的快門速度有：1 1/2 1/4 1/8 1/15 1/30 1/60 1/125 1/250 1/500 1/1000 1/2000等。相鄰兩級的快門速度的曝光量相差一倍，我們常說相差一級。如1/60秒比1/125秒的曝光量多一倍，即1/60秒比1/125秒速度慢一級或稱低一級。1/60秒的曝光量是1/125秒曝光量的2倍。為什麼夜晚的時候，我們手持相機，拍出來的照片會發虛，模糊?那就是因為快門速度太慢的原故。目前大多數單反相機都具備了B門功能，這是一個能自由決定快門曝光時間長短的功能，目前暫不涉及。

安全快門速度：什麼是安全快門呢?簡單地說，就是保證手持穩定拍攝的快門速度。高於這個快門速度，就能夠保證手持拍攝的穩定性;低於這個快門速度，手的晃動可能會造成照片拍虛。

安全快門的計算

快門速度是以秒來衡量的。那麼，什麼樣的快門速度才能稱得上是安全快門速度呢?實際上，安全快門並非是一成不變的，它與所使用的鏡頭焦距密切相關。安全快門速度是焦距的倒數，也就是安全快門速度=1/焦距。例如，如果在佳能EOS 30D上使用一支50mm的鏡頭，那麼1/80s就是安全快門，因為EOS 30D的焦距轉換系數為1.6(這個系統和後面為什麼要乘以1.6，關於等效35mm焦距，這個後面講)，所以50mm的鏡頭的實際等效焦距是80mm。如果選擇1/125s或者1/250s的快門速度，能夠保證拍攝的穩定性。反之，如果選擇1/30s的快門速度，則有可能會出現“拍虛”的情況。