数码相机与数字图像的获取
    


随着计算机技术和网络技术的迅速发展和普及,一种全新的基于多媒体计算机或网络的教学模式正在迅速兴起,并在教学中发挥越来越重要的作用.无论是多媒体教学还是多媒体网络教学,都离不开多媒体教学课件,而多媒体素材采集和加工又是多媒体课件制作流程中一个十分重要的环节,其中,数字图像素材占有重要地位.数字图像的获取,可以用数码相机直接拍摄.从功能和效果看,数码相机已进入实用阶段.如今,具有三四百万像素的中档袖珍数码相机,已经具有优秀的色彩表现和细腻的细节描写能力,在成像质量方面完全能够满足一般需要,再加上价格越来越便宜,影像输出越来越方便,数码相机在教育领域的应用日益广泛.

1 数码相机的优势

随着计算机网络技术的发展和数字化时代的到来,传统的以光学和化学为基础的摄影正经受着数字技术的洗礼,从前期的拍摄到图像后期的存储、处理、传输和输出皆可见数字技术的身影.与传统相机获取图像素材制作成本高、制作周期长、拍摄效果得不到保证的弊端相比,数码相机的优势在于:

1.1 使用方便

数码相机除了有光学取景功能外,还设有彩色液晶显示屏(LCD),实现了即拍即现,有的液晶显示屏还可以调整角度,取景构图时非常方便.另外数码相机的图像调整功能非常齐全,方便了使用.数码相机直接生成数码影像用于计算机处理、直接打印输出或者网上传输,与使用传统相机相比,时效性大大增强.

1.2 功能齐全

数码相机大多具有单幅、连拍、动画、全景、景物、夜景、人物、自拍、近摄等拍摄功能,有的还有视音频记录等功能.

1.3 经济实用

数码相机越来越便宜.数码摄影不必购买胶卷,无须冲洗加工费用.数码扩印业务的兴起和普及,使数码影像印制高质量的照片变得极为方便快捷、经济实惠.这些都将促进数码相机在教育教学中的大范围应用.

1.4 处理简单

数码相机生成的数码影像,可以直接在计算机上使用ACDSEE、PHOTOSHOP等图像处理软件进行浏览、编辑.制作完毕后可使用打印机或专业数码影像设备输出图像,还可直接通过网络进行传输,省去了传统暗室的避光、冲洗、加工以至扫描等繁琐程序,由于不需化学药品参与的显影和定影,实现了摄影的环保化.数字照片可以利用网络硬盘、光盘、可移动硬盘等介质进行存储,可以方便地建立起数字图像资源库,为教学活动提供方便的图像检索服务.与胶片摄影相比,数码影像长期保存不会出现色彩失真和发霉变质.

2 数码相机的性能指标

数码相机是利用电荷耦合器件CCD或互补金属氧化物半导体CMOS作为感光器件替代胶卷,将光信号转变为电信号,以数字方式将影像记录在存储器上的照相机,其性能指标有:

2.1 分辨率

分辨率是数码相机最重要的性能指标之一,指单位面积上的像素数目.分辨率越高,拍摄图像能达到的清晰度越高,图像文件也越大.分辨率的高低取决于CCD芯片阵列.例如卡西欧QV-3000EXPIr液晶显示数码相机采用1P1.8英寸CCD,其总像素334万,有效像素324万.[1]

2.2 压缩方式和压缩比

数码相机多采用压缩存储图片的方式,其存储格式大多为JPEG.大多数码相机还提供几种压缩比供选择不同图像质量时选择.压缩比越大,图像文件越小,图像质量越差.

2.3 存储器类型

数码相机大多采用移动式存储卡存储图像文件,常用的存储卡有PC卡、CompactFlash卡(简称CF卡)、SmartMedia卡(简称SM卡)、Memory Stick(记忆棒)、软磁盘等.

2.4 信号输出形式

用于与计算机相连的USB端口输出和与电视机监视器相连的视频输出.

2.5 取景显示方式

光学取景器和彩色液晶显示屏(LCD)两种取景方式.

2.6 白平衡调整

与传统相机相比,多数数码相机多了一项白平衡调节功能,这是为了使数码相机在不同的色温光线下拍摄时能够正确还原被摄景物色彩而设置的,这与传统摄影使用升、降色温滤色镜修正影像色调的道理相似.

2.7 等效感光度

与胶片记录方式相似,数码相机也存在着图像传感器感光特性的度量问题,为了便于理解和掌握,数码相机的影像传感器感光灵敏度以等效于传统胶卷感光度的方式加以标注,为了适应较大范围的光照强度,许多数码相机将影像传感器的感光度设为可调.

2.8 镜头相当焦距

为了便于使用,数码相机都标注了相当于传统35 mm相机镜头的焦距.例如卡西欧QV-3000EXPIr数码相机采用7~21 mm(相当于35 mm相机焦距33~100 mm焦距段)F2.0大口径高素质的3倍光学变焦镜头.

3 数码相机的操作使用

3.1 参数设置

①图像质量的设定 数码相机拍摄的影像质量主要取决于其图像分辨率的大小,分辨率越高,图像越清晰,质量越好.但在具体运用中,并非图像分辨率设置的越大越好,还应追求生成的数字影像文件在大小、速度、占用的存储空间、用途等方面有最佳匹配.大多数数码相机都有几个分辨率设置供用户选择.与用途匹配的选择,才是最优化的分辨率选择.网页制作与传输可选用640@480像素分辨率,若为印制照片、制作幻灯片应选用1280ppi的分辨率.如果数码影像输入电脑后还要压缩处理,建议拍摄时尽量使用相机的最佳分辨率和最小压缩比.②拍摄模式的选择 根据需要选择单幅、连拍、电影、全景、自拍、近摄等拍摄功能.配合拍摄菜单可实现许多高级功能,如ISO设定,手动设定白平衡,点测光设定,图像清晰度选择、图像对比度设定等.③曝光补偿的使用 在主体和背景明暗反差过大时,为了使主体曝光达到预期效果,进行曝光补偿十分必要.例如拍摄雪景,曝光过了,雪景如白纸平白无奇;曝光不足,白雪影调则发灰.如果拍摄的景物中白雪占的面积大,利用数码相机自动程序曝光模式测光拍摄常常导致白雪变灰,曝光量一般在正常测光的基础上增加曝光补偿1P3~1 EV,根据拍摄主体的不同还可增加曝光补偿2EV.再如拍摄夜景,如果取景框中的景物暗调子占的面积多,亮主体占的面积少,此时平均测光后拍摄可能导致亮主体曝光过度,整画面偏亮,削弱了夜晚的气氛,使夜景失去真实感.为了使夜空保持夜晚较黑较暗的效果,应使用数码相机的曝光补偿功能,适当减少曝光量.④闪光模式设定 数码相机的闪光模式常常有多种,例如自动(默认)、红眼减轻、强制闪光、不闪光等.由于闪光指数较小,必须使用闪光时应特别注意闪光灯照射的有效范围(镜头焦距不同,范围也会不同),还应注意闪光灯充电指示.超出有效范围或还没充电完毕,按下快门拍摄都将导致闪光摄影失败.⑤感光度调整 数码相机感光度可以自动调节,也可以手动调节.相机默认设置为AUTO(根据被摄体光线强弱自动调节),手动调节有ISO100、200、400等档位可选,这就为拍摄者处理不同的光线提供了便利,例如在禁用闪光灯的场合可以将感光度适当调的高一点.需要指出的是,感光度高了,影像质量相对来说也会有所下降.

3.2 取景器的使用

虽然不同档次的数码相机种类繁多,从摄影者的角度看,数码相机的取景器可以大体分为旁轴平视取景器、电子取景器、TTL取景器(单镜头反光取景器)等几种,由于数码相机的彩色液晶显示屏被广泛用于取景构图,事实上液晶显示屏已经成为数码摄影取景时的首选(特别是对中低档数码相机的使用者).如果综合考虑诸如成本大小、取景精度、使用方便程度等因素,每一种取景器(或取景方式)都有其优势和不足,摄影实践中应根据具体情况灵活选用.

光学旁轴取景器的优势在于眼框可以靠在取景器上,取景时动作幅度小,有利于持稳相机,便于在拥挤的场合中使用;不用电.缺点是近距离摄影时存在取景误差,此时所见非所得.液晶显示屏的优势在于不管摄影距离的远与近,取景都不存在误差,所见即所得.不足之处是取景时眼睛必须要离开显示屏一段距离,动作幅度大,不易持稳相机;耗电;环境光线过强或过弱都不利于观察取景(有遮光装置者除外).在使用中低档数码相机时,应根据拍摄环境和拍摄距离灵活选用,具体有以下建议:拍摄较远的被摄体(摄距从1.5 m到无穷远)时,最好使用光学旁轴取景器,既节能也无明显视差;近距离摄影时(约1.5 m以内)最好使用液晶显示屏取景,特别是采用近摄模式拍摄更近距离的物体时,更应采用LCD显示屏取景.由于种种原因(例如现场空间狭小、拥挤等)不便于使用显示屏取景,只能用光学旁轴取景器时,应注意正常取景后,如果是横拍,应使取景框上移适当距离(使取景框中的主体下移适当距离);如果是纵拍(按快门的手在上),应使取景框左移适当距离(使取景框中的主体右移适当距离).拍摄后,若有可能的话,应及时用LCD显示屏察看所拍图像效果是否理想.

高档数码相机在配备LCD液晶显示屏的同时,设计了电子取景器EVF(Electronic view finder),而不是光学旁轴取景器.这种电子取景器实质上就是一个尺寸相对较小的TFT(Thin FilmTransistor薄膜晶体管)彩色液晶显示屏,其上显示的图像来自镜头,100%的视野率,近摄时无取景误差.[2]

TTL取景器常常用在可换镜头的数码单反相机上,所以又称SLR TTL取景器.TTL取景器(显示的图像来自镜头,100%的视野率),显示在镜头的东西与显示在LCD屏幕上的东西是相同的,所见即所得,没有视差,取景非常准确.

3.3 保证图像清晰

为了避免将照片拍虚,应注意拍摄方法和技巧.数码相机提供自动聚焦功能,半按快门钮聚焦时要注意聚焦标志和指示灯.考虑到快门时滞的影响,手持相机拍摄按下快门后应保持相机稳定二三秒.在拍摄相对静态的题材时如风光照片、团体留影等以及在需要长时间曝光时,使用三脚架结合自拍功能可以获得理想的清晰度.大多中低档数码相机没有快门线插孔,因此,对有些题材用好三脚架和自拍可以获得较好的成像品质.

4 影像输出

数码相机生成的数字影像,除了通过打印机打印或数码冲扩做成照片外,在幻灯片和投影片制作、多媒体制作、网页制作中有着广泛的应用,也可以在电脑或电视机上播放.

4.1 USB端口输出

码相机备有用来连接到个人电脑的USB数据传输端口,将附带的USB驱动程序安装在电脑上,用专用的USB电缆将数码相机与电脑的USB端口连接,打开资源管理器或/我的电脑0文件夹,在光盘符后面出现/可移动磁盘0字样,这就是数码相机接通的标志了,接下来就可以利用电脑中的软件对数码相机存储卡中存放的图像文件进行操作了.可以用ACDSee浏览数码影像,也可将满意的影像存入硬盘备份,以便进一步利用PHOTOSHOP等图像编辑软件修图编辑.

4.2 视频输出

利用VIDEOOUT(视频输出)接口,用视频线与电视机的VIDEO IN接口或有VIDEO IN输入端口的投影机相连,则可在电视荧屏或投影大幕布上观看数码相机拍摄的影像,这个端口在摄影教学、数码讲座、作品展示与交流等活动中是很有实用价值的.

4.3 数码扩印

数码彩扩业务可接受CF卡、SM卡、记忆棒、软盘、光盘等几乎所有存储媒介,甚至可接受网上传片,非常方便.存储卡的使用应按照/关机后取卡、插卡后开机0的顺序操作.在开关机、拍摄存储、影像预览、删除影像文件等存储卡工作的时候应避免中途取卡.

摘自:中国计量测控网


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    收录时间:2017年01月06日 23:49:07 来 源:国家标准物质网作者:匿名
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