照相机与感光材料.doc

1、照相机与感光材料2012040601210高瑞绪照相机现代照相机可分为胶片相机与数码相机两大类胶片相机是现代照相机的一种类型，而所有当今数码相机的原理，皆源自胶片相机。胶片相机分为单眼相机及双眼相机，胶片相机用的就是底片而已，因此在成本上，消费者要购买底片的费用，要洗成照片，又需要底片的冲费与相纸的费用，算一算每一卷负片所要花费的成本大约是60元上下，如果是正片，大约是40元上下。数码相机和胶片相机在工作原理上并没有太大的区别，都是将被摄景物发射或反射的光线通过镜头在焦平面上形成物像。数码相机最常用的用途可以简单分为：单反相机，卡片相机，长焦相机和家用相机。单反数码相机指的是单镜头反光数码相机

2、，这是单反相机与其它数码相机的主要区别。卡片数码相机在业界内没有明确的概念，仅指那些小巧的外形、相对较轻的机身以及超薄时尚的设计是衡量此类数码相机的主要标准。长焦数码相机指的是具有较大光学变焦倍数的机型，而光学变焦倍数越大，能拍摄的景物就越远。传统对家用机定义不是很清楚，一般对成像没有特别高的要求，主要用来拍摄人物的都可称作家用机。单反相机：单反数码相机指的是单镜头反光数码相机，即 Digital 数码、Single 单独、Lens 镜头、Reflex 反光的英文缩写 DSLR。目前市面上常见的单反数码相机品牌有：尼康、佳能、宾得、富士等。工作原理：在单反数码相机的工作系统中，光线透过镜头到达

3、反光镜后，折射到上面的对焦屏并结成影像，透过接目镜和五棱镜，我们可以在观景窗中看到外面的景物。与此相对的，一般数码相机只能通过 LCD 屏或者电子取景器（EVF）看到所拍摄的影像。显然直接看到的影像比通过处理看到的影像更利于拍摄。在 DSLR 拍摄时，当按下快门钮，反光镜便会往上弹起，感光元件（CCD 或CMOS）前面的快门幕帘便同时打开，通过镜头的光线便投影到感光原件上感光，然后后反光镜便立即恢复原状，观景窗中再次可以看到影像。单镜头反光相机的这种构造，确定了它是完全透过镜头对焦拍摄的，它能使观景窗中所看到的影像和胶片上永远一样，它的取景范围和实际拍摄范围基本上一致，十分有利于直观地取景构图

4、。主要特点：单反数码相机的一个很大的特点就是可以交换不同规格的镜头，这是单反相机天生的优点，是普通数码相机不能比拟的。另外，现在单反数码相机都定位于数码相机中的高端产品，因此在关系数码相机摄影质量的感光元件（CCD 或 CMOS）的面积上，单反数码的面积远远大于普通数码相机，这使得单反数码相机的每个像素点的感光面积也远远大于普通数码相机，因此每个像素点也就能表现出更加细致的亮度和色彩范围，使单反数码相机的摄影质量明显高于普通数码相机。卡片相机：卡片相机在业界内没有明确的概念，仅指那些小巧的外形、相对较轻的机身以及超薄时尚的设计是衡量此类数码相机的主要标准。其中索尼 T 系列、奥林巴斯 AZ1和

5、卡西欧 Z 系列等都应划分于这一领域。主要特点：卡片数码相机可以不算累赘地被随身携带；而在正式场合把它们放进西服口袋里也不会坠得外衣变形；女士们的小手包再也不难找到空间挤下它们；在其他场合把相机塞到牛仔裤口袋或者干脆挂在脖子上也是可以接受的。虽然它们功能并不强大，但是最基本的曝光补偿功能还是超薄数码相机的标准配置，再加上区域或者点测光模式，这些小东西在有时候还是能够完成一些摄影创作。至少你对画面的曝光可以有基本控制，再配合色彩、清晰度、对比度等选项，很多漂亮的照片也可以来自这些被“高手”们看不上的小东西。卡片相机和其他相机区别：优点：时尚的外观、大屏幕液晶屏、小巧纤薄的机身，操作便捷。缺点：手

6、动功能相对薄弱、超大的液晶显示屏耗电量较大、镜头性能较差。长焦相机： 长焦数码相机指的是具有较大光学变焦倍数的机型，而光学变焦倍数越大，能拍摄的景物就越远。代表机型为：美能达 Z 系列、松下 FX 系列、富士 S 系列、柯达 DX 系列等。一些镜头越长的数码相机，内部的镜片和感光器移动空间更大，所以变焦倍数也更大。主要特点：长焦数码相机主要特点其实和望远镜的原理差不多，通过镜头内部镜片的移动而改变焦距。当我们拍摄远处的景物或者是被拍摄者不希望被打扰时，长焦的好处就发挥出来了。另外焦距越长则景深越浅，和光圈越大景深越浅的效果是一样的，浅景深的好处在于突出主体而虚化背景，相信很多 FANS 在拍照

7、时都追求一种浅景深的效果，这样使照片拍出来更加专业。一些镜头越长的数码相机，内部的镜片和感光器移动空间更大，所以变焦倍数也更大。如今数码相机的光学变焦倍数大多在3倍12倍之间，即可把10米以外的物体拉近至5-3米近；也有一些数码相机拥有10倍的光学变焦效果。家用摄录机的光学变焦倍数在10倍-22倍，能比较清楚的拍到70米外的东西。使用增倍镜能够增大摄录机的光学变焦倍数。如果光学变焦倍数不够，我们可以在镜头前加一增倍镜，其计算方法是这样的，一个2倍的增距镜，套在一个原来有4倍光学变焦的数码相机上，那么这台数码相机的光学变焦倍数由原来的1倍、2倍、3倍、4倍变为2倍、4倍、6倍和8倍，即以增距镜的

8、倍数和光学变焦倍数相乘所得。变焦范围越大越好？对于镜头的整体素质而言，实际上变焦范围越大，镜头的质量也越差。10倍超大变焦的镜头最常遇到的两个问题就是镜头畸变和色散。紫边情况都比较严重，超大变焦的镜头很容易在广角端产生桶形变形，而在长焦端产生枕形变形，虽然镜头变形是不可避免的，但是好的镜头会将变形控制在一个合理范围内。而理论上变焦倍数越大，镜头也越容易产生形变。当然很多厂家也为此做了不少努力。比如通常厂家会在镜头里加入非球面镜片来预防这种变形的产生。对于色散来说厂家通常使用防色散镜片来避免，比如尼康公司的 ED 镜片。随着光学技术的进步，目前的10变焦镜头实际上在光学性能上应该可以满足我们日常

9、拍摄的需要。配套设施对于拥有10倍光学变焦镜头的这些超大变焦数码相机，整体上的某些缺陷，将对最终的拍摄质量以及用户的使用造成致命的影响。1、长焦端对焦较慢。众所周知，消费类数码相机的自动对焦技术实际上并不是非常领先的，从速度上来说也不理想。这也是为什么很多人用了一段时间的消费类数码相机后换数码单反(DSLR)的原因。而对于10倍变焦的这些机器而言，长焦端的自动对焦将受到更大的考验。就目前上市的这些机器来看，不少机器在这个方面的确存在缺陷。主要是表现在对焦不坚决、或者是不能对焦，这在光线比较暗的地方尤为明显。2、手持时候的抖动。熟悉摄影的朋友大多数都知道安全快门速度这个概念。安全快门速度其实就是

10、焦距的倒数。所谓安全，也就是说如果你所使用的快门速度高于安全快门速度，那么拍摄出的照片基本不会因为手不受控制的抖动而变得模糊。相反如果低于这个速度，那么就比较危险了。由于10倍光学变焦的数码相机的焦距非常大，所以就要求我们拍摄时要保证较高的快门速度。否则就比较容易失去宝贵的精彩画面。3、画面质量。上面我们其实已经谈到了这个问题。就目前刚刚上市的超大变焦数码相机来说，它们的画面质量严格来说也不属于很好的范畴，特别是在长焦端。4、重量与体积。由于10倍变焦的数码相机的镜头使用的镜片增多，而镜头口径、体积都会变大，导致相机的体积与重量也会相应增加。虽然目前也出现了一些紧凑型设计的超大变焦数码相机，但

11、是到现在为止，还没有一部超大变焦的数码相机，重量在200克以内的。感光材料感光材料是照相中所使用的胶片、胶卷和相纸等材料的总称。感光材料一般分为黑白感光材料和彩色感光材料两大类。在照明、电影电视摄制、印刷制版领域中所用各类在光的作用下能进行光化学变化而达到使用要求的材料。分为银盐感光材料和非银盐感光材料 2大类。 它的特点就是在无光的状态下呈绝缘性，在有光的状态下呈导电性。而在现代数码摄影中感光材料主要有主要有 CCD、CMOS、liveMOS 三种与传统相机相比，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”就是其成像感光器件，而且是与相机一体的，是数码相机的心脏。感光器是数

12、码相机的核心，也是最关键的技术。数码相机的发展道路，可以说就是感光器的发展道路。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（电荷藕合）元件；另一种是 CMOS（互补金属氧化物导体）器件。什么是 CCD？CCD 和传统底片相比，CCD 更接近于人眼对视觉的工作方式。只不过，人眼的视网膜是由负责光强度感应的杆细胞和色彩感应的锥细胞，分工合作组成视觉感应。 CCD 经过长达35年的发展，大致的形状和运作方式都已经定型。CCD 的组成主要是由一个类似马赛克的网格、聚光镜片以及垫于最底下的电子线路矩阵所组成。目前有能力生产 CCD 的公司分别为：索尼、菲利普、柯达、松下、富士和夏普，大半

13、是日本厂商。什么是 CMOS？CMOS（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）中文全称“互补性氧化金属半导体” ，和 CCD 一样同为在数码相机中可记录光线变化的半导体。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）级的半导体，这两个互补效应所产生的电流即可被处理芯片纪录和解读成影像。然而，CMOS 的缺点就是太容易出现杂点, 这主要是因为早期的设计使 CMOS 在处理快速变化的影像时，由于电流变化过于频繁而产生过热现象。CCD 和 CMOS 在制造上

14、的主要区别是 CCD 是集成在半导体单晶材料上，而CMOS 是集成在被称做金属氧化物的半导体材料上，工作原理没有本质的区别。CCD 只有少数几个厂商例如索尼、松下等掌握这种技术。而且 CCD 制造工艺较复杂，采用 CCD 的摄像头价格都会相对比较贵。事实上经过技术改造，CCD 和CMOS 的实际效果的差距已经减小了不少。而且 CMOS 的制造成本和功耗都要低于 CCD 不少，所以很多摄像头生产厂商采用的 CMOS 感光元件。成像方面：在相同像素下 CCD 的成像通透性、明锐度都很好，色彩还原、曝光可以保证基本准确。而 CMOS 的产品往往通透性一般，对实物的色彩还原能力偏弱，曝光也都不太好，由

15、于自身物理特性的原因，CMOS 的成像质量和 CCD 还是有一定距离的。但由于低廉的价格以及高度的整合性，因此在摄像头领域还是得到了广泛的应用。CCD 和 CMOS 的区别：既然 CCD 和 CMOS 都是感光传感器，制版感光材料为何价格如此悬殊，它们之间到底有何区别，对于一般的数码相机新手来说是否要考虑它们的性能等问题。CCD 是比较成熟的成像器件，CMOS 被看作未来的成像器件。因为 CMOS 结构相对简单，与现有的大规模集成电路生产工艺相同，从而生产成本可以降低。从原理上，CMOS 的信号是以点为单位的电荷信号，而 CCD 是以行为单位的电流信号，前者更为敏感，速度也更快，更为省电。当今高级的 CMOS 并不比一般CCD 差，但是 CMOS 工艺还不是十分成熟，普通的 SMOS 一般分辨率低而成像较差。CMOS 芯片，成像质量比较差。普及型、高级型及专业型数码相机使用不同档次的 CCD，个别专业型或准专业型数码相机使用高级的 CMOS 芯片。代表成像技术未来发展的 X3芯片实际也是一种 CMOS 芯片。CCD 与 CMOS 孰优孰劣不能一概而论，但一般而言，普及型的数码相机中使用 CCD 芯片的成像质量要好一些。