1、 1 数码摄影 编写：桂容 王贤 锋 注意事项 特别提醒：损坏相机要按学校和理学院的有关规定赔偿！ 数码相机价格比较昂贵而且各种器件都比较精密，对相机的保养是必不可少的。 1、在未使用三脚架时最好把相机的安全带直接套在手腕或脖子上拍照，避免意外摔落损坏。 2、镜头和液晶显示 屏是 精密部分，严禁 玷污 指纹和灰尘，应用 实验室专用 指定清洁软布擦除，不可 自作主张 随意用其它物质擦除，以免划伤镜头和液晶显示屏。 3、注意防热、防寒和防水，切勿让照相机暴露于阳光直接照射的地方太久以及受潮（如雨淋）等，数码相机应远离类似电视 机或者音响一类的强磁场环境。 参考资料与网页 1、 Canon Powe
2、rShot A640/A630 相机使用者指南（基本）、（ 高级） 以 及本讲义 电子 文档下载网址： http:/ 2、 科技摄影 http:/ 3、 数码照相馆 http:/ 4、 色影无忌 http:/ 讲 义 摄影是一门科学，同时也是信息传播的重要手段。随着数码相机的普及，摄影在我们生活、学习和工作中几乎无处不在，掌握一定的摄影理论和技术是非常必要的。 数码 摄影的基本过程是利用 数码相机 拍摄图像，然后下载图像到计算机进行编辑，再将编辑好的图像保存或发布到互联网，同时也可以冲印或打印出来。 实验目的 1、了解数码 摄影的基本过程。 2、初步掌握数码摄影的基本知识和摄影技巧。 3、初步
3、掌握图像处理方法。 数码摄影的基础知识 1、数码相机 采用数字成像技术摄取和存储景物影像的照相机称为 数码相机 ，它 是由暗盒、镜头、快门、 CCD（ Charged Coupled Device， 电荷耦合器件）、 A/D（模 /数转换器）、 MPU（微处理器）、光线 镜头 压缩图 像信号 数字图像信号 模数转换器 图像处理器 存储器 模拟图 像信号 CCD 2 内置存储器、 LCD（液晶显示器）、输出接口等部分组成。当按下快门时，镜头将光线会聚到 CCD上 , CCD是半导体器件，它的功能是把光信号转变为电信号。这样，我们就得到了对应于拍摄景物的电子图像，但是它还不能马上被送去计算机处理，
4、还需要按照计算机的要求进行从模拟信号到数字信号的转换， A/D器件用来执行这项工作。接下来 MPU对数字信号进行压缩并转化为特定的 文件 格式，例如 JPEG格式。最后，图像文件被存储在内置的存储器中 ，就可以下载到计算机了。 2、 CCD像素数 CCD像素数是指 CCD上光电转换元件的数目。 普及型数码相机像素 数 大都在 500万到1000万之间，像素越高的相机就越能够得到高清晰的数码图像。例如 800万像素的 CCD最大约能记录 32642448 像素数的图像，这里 3264 是指矩形 CCD 元件点阵中横向排列的像素数， 2448指纵向排列的像素数。 3、感光度 感光度反映了 CCD对
5、光线的敏感 程度，一般用 ISO值表示。可以自由设定感光度的大小（一般设定范围为 50800），这样就可以在不同的光照环境中进行拍摄。感光度对摄影的影响表现在两方面：一是速度，更高的感光度能获得更快的快门速度；二是画质，越低的感光度带来更细腻的成像质量，过高的感光度则会使图像产生较多的噪点。 4、镜头与焦距 平行光通过镜 头 将会聚为一点，这点到镜 头 之间的距离称为 焦距 f。聚焦时，物体到 镜头之间的距离 称为 物距 S， 镜头 到 CCD之间的距离 称为像 距 S。 S、 S和 f有如下关系： fSS 111 镜头焦距是镜头的一个非常重要的指标。镜头焦距的长短决定了被摄物在 CCD上成像
6、的大小，也就是相当于物和像的比例尺 。 镜头根据其焦距的长短，也即拍摄时的视角，可分为广角镜头、标准镜头和长焦镜头等。 消费级 数码相机上的镜头一般 都 是变焦镜头，即可以根据拍摄需要改变焦距长短，非常方便。 5、光圈 镜 头中间由数片互叠的金属叶片组成的可变 孔径光阑，称 为 光圈。改变光圈 直 径的大小可以控制进入相机的光通量，即控制像的照度。对于一定感光度的 CCD，其曝光量 H是像的照度 E 和曝光时间 t 的乘积，即 H=Et，像的照度与透镜有效使用面积成正 比，即与光圈直径 D 的平方成正比，此外，照度还与像到透镜的距离 S的平方成反比，在普通照相中因物距远大于像距，故像距 S大致
7、与焦距 f相近，因此： tfDH 2)( D/f称为相对孔径（相对孔径越大物镜的最小分辨距离越小），它的倒数称为光圈系数（简称光圈数） ， 用 F表示，即 F= f / D。故有： tFH 2)1( 可见， t 一定时，光圈数 F越小曝光量越大。镜头上常见的光圈数刻度值是以 2 为等比排列的，如 1、 1.4、 2、 2.8、 4、 5.6、 8、 11、 16、 22 等，光圈 每 改变一个刻度，则像的照度增加（或减小）了一倍，普及型数码相机镜头上 一般只 标出 最小 光圈数， 我们 可以在功能菜单中调节 使用 镜头的 各种 光圈数。 3 6、 快门 快门是照相机中控制曝光时间长短的装置 。
8、 单镜头反光相机一般都采用焦平面快门。焦平面快门拥有前幕和后幕两张帘幕 ， 它们是靠一个上紧的弹簧装置来驱动 ， 水平或垂直地通过 CCD平面，以往水平走向的焦平面快门较多，现在几乎都被垂直走向的快门所取代。当按下快门钮时，前幕开始自上往下走动，然后依照快门速度留下一定的空隙，后幕紧 跟着追赶下来，光线就从前幕和后幕之间所预留的空隙投射到 CCD上。空隙越宽，通过的光量会越多，空隙越窄，通过的光量便会越少。快门速度越快，空隙便会变窄，速度越慢，空隙便会变宽 ， 焦平面快门就是这样以时间长短来调节 通 光量的。在快门速度的标示序列中可以看到 1/4、 1/8、 1/15、 1/30、 1/60、
9、 1/125等 ， 不难看出，它们之间是倍数关系，是指几分之一秒的曝光时间。 例如： 1/30秒是 1/60秒的两倍时间，而通过快门的光量也是两倍。 7、景深 根据透镜成像原理，距离透镜远近不同的物体经透镜成像后，像点显然不 在 同一 平面上，若像点不在 CCD的平面上就 会 扩展成一光斑，如果光斑的直径很小，超过眼睛的分辨能力，看起来与点无异，也就 可以认为 这时清晰成像 ， 所以我们把清晰成像的最远物体和最近物体之间的距离叫景深。景深长短的形成与三个因素密切相关：光圈、摄距和镜头的焦距。光圈越大，摄距越短，镜头焦距越长则景深越短；光圈越小，摄距越长，镜头焦距越短则景深越长。 8、白平衡 物
10、体反射出的光彩颜色会随着光源的色彩不同而改变，人类的眼睛之所以把一些物体看成白色的是因为人的大脑可以侦测并且更正光源引起的色彩改变，因此不论在阳光、阴雨的天气、室 内或荧光下，人们所看到的白色物体颜色依旧。人眼可以进行自我适应，但是 CCD感光元件却没有这种适应功能。为了贴近人的视觉标准，数码相机就必须模仿人类大脑并根据光线来调整色彩，也就是需要自动或手动调整图像中红、绿、蓝三色的强度以修正色彩偏差，这就是白平衡调整。数码相机的白平衡感测器一般位于镜头的下面，可以自动地感知周围环境，从而调整色彩的平衡。 9、 数码相机的 自动控制系统 (1)自动对焦。数码相机的自动对焦是指根据被摄物体的距离，
11、镜头自动前后移动完成调焦。按自动对焦分区方式可分为中心区域自动调焦和多区域自动调 焦；按调焦系统的工作方式可分为单次调焦、连续调焦、动体预测调焦及陷阱式调焦。 (2)自动测光。数码相机一般都具有自动测光系统，常见的是 TTL（ Through the Lens）测光方式，即测光系统的光线直接取自镜头。按照拍摄要求不同可以分为全视场平均测光、中央重点测光、点测光、分区域综合测光等。 (3)自动曝光。在一定的感光度下，当测光系统测定光线的强弱后，就得出光圈和快门的曝光组合，进行自动曝光。自动曝光模式有很多，最常见的有三种： 程序自动：相机自动设置快门速度和光圈系数 以 匹配拍摄主题的亮度 。 快门
12、优先：摄影者根据拍摄现场的光线以及被摄动体的需要，先 手动设置 快门速度，然后相机自动选取相应的光圈组合进行准确曝光。 光圈优先：摄影者根据拍摄现场的光线以及被摄画面景深的需要，先 手动设置 光圈数，然后相机自动选取相应的快门速度组合进行准确曝光。 拍摄技巧 要想获得一张新奇，明快，富有动感的照片，在准备拍摄之前，仍需要考虑更多的因素。 1、 构图和思考非常重要。 若不是拍摄特写， 可参考三分之一原则，一般可以把图像区各边都分成三份，然后把 拍摄主 体 摆在分割线的 交 叉点上， 避免 整个 拍摄主 体 占据画面 中 心区域，同时尽 量避开杂乱的背景 ； 从特别的视角来拍摄，尽量捕捉物体的细节
13、与个性，利用一些斜4 线或曲线的背景构图会让整体画面看上去更为生动。 2、 光是摄影的灵魂。因此我们要留心光线的变化，不仅是光的强度，还有光的方向，用心与光线对话 。 (1)分辨光的强度 。 硬调光通常是由单一光源发出的，比如：太阳、聚光灯、闪光灯或单只灯泡。在这种照明下，被摄体反差较大，细节和质地被突出。你可以运用这种光线获得纪实效果。 与此相反，漫射光线产生的光质较软， 室内间接的照明，户外的树阴和阴天时都属于这种情况。在这种光线条件下拍摄肖像和静谧的户外风景都是 再理想不过的了。 (2)讲究用光角度 。 用光的角度不同，被摄体的质感会相应地被强化或削弱，被摄体的形状就会被突出或被淡化。照
14、片的基调是愉快的还是忧郁的，也会因用光的角度不同而有所不同。从相机上方或后方（通常称之为正面光）投射过来的光线会降低被摄体的层次感，原因是正面光不利于营造高光和阴影。较好的选择是让光源偏于一侧，同被摄体成大约 45角的侧光，就可以很好地表现被摄体的形状和细节。当光线从被摄体身后射来，正对着相机时就会产生逆光。拍摄对象在逆光中显得富于戏剧性。在拍摄肖像时，逆光在人物的头发边际产生漂亮的轮廓 光。反差大的逆光可以产生剪影的效果。 3、 不迷信自动模式， 注意、光圈、快门 、 感光度及白平衡等参数的设定。 4、任何情况下拍摄时都应把稳相机，需平稳、轻快地按动快门，有条件时最好用三 脚 架 和自拍功能
15、。 数码照片的后期处理 由于摄影经验的欠缺或相机本身的性能 限制 ，拍摄出来的照片 可能 不是十分理想 ， 特别是使用消费 级 数码相机拍摄出来的照片颜色往往有所偏差 ， 而且相机的 LCD 屏幕很小，在拍摄的时候有些细节难以看清，对于拍摄后的照片做适当编辑处理有利于提高图像的质量。 Photoshop是美国 Adobe公司开发一个集图像 扫描、编辑修改、图像制作、广告创意、图像合成、图像输入 /输出、网页制作于一体的专业图形处理软件。它是全球图像处理业的标准化软件，学习和使用 Photoshop是 非常必要的 。 使用 Photoshop软件主要有两个作用。一是对图像作适当的修正，就是在不改
16、变原图属性的基础上作修改，主要是针对图像作需要忠实于原稿的处理，包括修改偏色、纠正倾斜、裁切多余的内容、适当调整图像的亮度或反差等等。这样的处理主要用于新闻摄影、纪实摄影或档案资料等数据文件的处理。这些操作主要通过 图像 主菜单中的栏目完成。另一个作用是根据需要对数码 图像进行创作性修改或调整。比如你可以将数码图像处理为线条划效果，将画面的局部变色，彻底改变图像原来的影调和色彩关系，将正像转变为负像等。还可以将图像处理为壁画、水彩画、版画等不同效果。这些操作主要通过 滤镜 主菜单下的项目来实现。 此外它还可以用“移花接木”、“张冠李戴”等手段，将不同地点、不同时间拍摄的不同内容天衣无缝地组合在
17、一起。这主要通过 复制 、 移动 和 合并图层 等操作完成。 实验仪器 数码相机 Canon PowerShot A630/640、三脚架、计算机（内装 Photoshop软件） 实验内容 1、 准 备工作 (1) 阅读相机使用者指南，熟悉数码相机的基本使用方法。 (2) 删除相机中现有的全部图像。（设置 模式开关 为播放，按 MENU键，再按 下移 键选择全部删除，然后按 FUNC./SET确认，按 右移 键选择 OK，再次按 FUNC. /SET确认。） 2、 拍摄照片 (1) 选择 AUTOPTvAvM 等拍摄模式拍摄同一场景 ，试着改变光圈快门等参数，取得最好的拍摄效果。 (2) 用微
18、距 模式（ ） 拍摄花卉或小物体 等，可以利用长焦和大光圈（即减小光圈系数）来5 虚化背景、突出主题。 (3) 选择 AUTO和 Tv 两种模式拍 摄暗处 同一 静物。注意：在 Tv 模式中关闭闪光灯、设置较慢的快门速度（例如 几 秒钟）、驱动模式选择自拍、设置 感光度 ISO值为 80。 拍摄参数记录 (可以在计算机中查看未编辑的原始图像的拍摄参数 ) 图片序号 拍摄模式 像素数 压缩率 感光度 ISO 白平衡WB 光圈系数 快门速度(秒 ) 镜头焦距(mm) 光照环境 1 AUTO 2 P 3 Tv 4 Av 5 M 6 微距 7 AUTO 8 Tv 80 3、 编辑照片 参照相机使用者指
19、南， 将照片下载 到 计算机，查看照片及其属性（右击照片 属性 摘要 高级），根据拍摄结果选择下列必要的步骤对照片进行编辑处理，不用处理的照片 根据拍摄内容 重新命名 即可 。 (1) 启动 Photoshop。单击 开始 所有程序 Adobe Photoshop CS。 (2) 打开照片。单 击 菜单栏 的 文件 打开 找到照片后双击它。 (3) 确定照片水平。 单 击菜单栏的 图像 旋转画布 任意角度 ，输入适当的角度后确认。 (4) 裁切图像。对于旋转后的照片以及为了突出照片主体，可以适当裁切多余的画面。首先选 择要保留的图像 区域 ， 方法是：单 击工具箱的 裁切 工具 ， 按住左键在
20、照片上拖动 建立矩形选区 ；然后在选区双击即可 。 (5) 用自动色阶调整颜色。其功能是将画面上好像色罩的轻微偏色除去，方法是：单击 图像 调整 自动色阶 。 (6) 调节对比度。在阴天或光线较差的环境下拍摄的照片，如果反差不理想，可以单击 图像 调整 自动对比度 。 (7) 调节 色彩平衡。单击 图像 调整 色彩平衡 ，然后移动滑块来调节色彩。 (8) 保存图像。单击 文件 存储为 ， 填写合适的文件 名， 注意在格式一栏选择 JPEG格式。 思考题 1、 什么是景深，如何利用景深来表现图像特点？ 2、 在光线较暗的 环境下拍摄，怎样才能提高图像画质？ 6 附录：伟峰 FT-6307三脚架使
21、用说明 本三脚架主要由支架、升降杆和 云台组成 。支架由三根可伸缩的支脚和中心圆管连接而成；中心圆筒内装有升降杆，升降杆上端和云台连接；云台上装有三维调节手柄，云台顶部是相机座。下面是具体使用方法： 1、放置三脚架。 一定要平稳放置三脚架。一般把三根支脚完全张开，再锁定支架连桥；遇到非常狭小的地方支脚不能完全张开，可以适当上移支架连桥，再锁定。在一般地面上，让脚垫着地；遇到沙、土等无法站稳时，可以向上转动脚垫，让脚钉着地。 2、调节三脚架高度。 每根支脚有两个锁扣，先拨开离地面较高的锁 扣，抽出较粗的脚节，锁住，再抽出细的，逐步将三脚架的三个 支脚分开，直到 合适的高度 。中心的升降柱只作微调
22、高低使用，尽可能避免升到最高处，防止 “头重脚轻 “。 拍摄完毕时，将三脚架调整到最低高度放置，并且让脚垫着地。 3、安装相机。 (1)向右拨动锁扣保险，打开保险。 (2)拨开锁扣，将相机座从云台上取下。 (3)将相机座中央螺丝和相机底部螺丝孔对齐，旋紧螺丝，让相机和相机座平行地贴合。 (4)将相机连同相机座压入云台，控制压力刚好使锁扣自动弹回。 (5)关闭锁扣保险，以防意外拨动锁扣，弹出相机。 (6)拍摄完毕时，请按照相反的过程从云台取出相机，还原相机座。 4、调节拍摄角度。 首先以手柄自身为轴转动手柄，稍微松动即可；再沿垂直手柄轴向扳动手柄，调节到合适的拍摄角度；然后绕轴反向转动手柄，拧紧固定。拍摄完毕时，将相机座调整到水平。 (4) (5) 云台升降杆支架支脚支脚锁扣升降杆锁定螺丝升降摇把手柄相机座锁扣锁扣保险中心圆管脚垫支架连桥支架连桥锁定螺丝脚钉(3) (1) (2) 用相机座压该点 ， 使锁扣自动弹回 。 关闭锁扣保险
