汤加丽 发表于 2015-2-5 11:29:32

数码相机——影像与分辨率

    第一部商用数码相机于20 世纪80 年代面世,那时的数码相机不仅价格昂贵而且拍摄出的画面质量无法与价格相对低廉的胶片相机相媲美。而如今,电子科技的高度发展已经使数码相机的成像质量与胶片相机不相上下,价格也易于接受。数码相机操作方便、能适应多种类型的拍摄条件,去掉了许多胶片相机的设计元素,同时增加了很多新的功能,如最明显的快门速度旋转盘、光圈刻度表、镜头上的景深预测功能,甚至是某些传统的取景器部分,使从前不可能实现的流水线般的作业方式得以实现。大部分的数码相机都由相同的部件构成,我们将在下面的内容中详述。但是,在使用手中的设备之前,详细阅读相机说明书了解相机的特殊性能以及操控方式是非常关键的。将相机的拍摄模式设置在全自动模式上,所有的元素都由相机自行决定是相当危险的,将使所有的照片像是“饼干模”里刻出来的饼干一样,失去离奇的且具有个人化色彩的特征。

   数字化观察方式

    什么是拍摄个人摄影作品的最佳途径?当你对手中的相机的基本功能有了一定了解之后,就可以开始按照个人的审美和拍摄需求来对相机的功能进行个性化设置了。数字技术为人们提供了观察和思考的新的工具,越来越多的人运用数字技术拍摄自己的摄影作品并通过互联网传播出去,数量每年在不断递增。过去,专业的摄影记者通过他们的发布网络将摄影作品传播给公众——例如一场战争的场面。如今士兵们自己就可以运用数码相机拍摄画面,将他们的故事毫无保留地讲述给大家,而无需任何审查程序。伊拉克阿布格莱布监狱里,囚犯通过email 和互联网将使用业余相机拍摄的画面粗糙的图片传播出去,用来控诉狱管士兵的虐囚行为,这个事件引起了美国政府的高度重视并实施了镇压(参见图3.3)。图像制作和发布的方式衍生出网络博客、非主流新闻和开放型网页等形式,这些都在向传统的、陈旧的摄影制作和传播模式发起挑战,在创造出新鲜的、不同的观察方式的同时,也为我们提供了全新的理解和了解世界的角度。

   影像感应器:CCD和CMOS

   数码相机同传统相机一样,依据的都是小孔成像原理。当摄影师使用数码相机进行拍摄时,对焦主体会在感应器上被记录下来,通常是电子耦合器(CCD),这个仅有邮票大小的装置将光信号转化成电子信号。它在机身中的位置与传统相机的胶片位置完全相同。互补金属氧化物半导体(CMOS)是数码相机上常见的另外一种影像传感器类型,功能与CCD 完全相同。CCD 和CMOS 是最常见的两种光电传感器。CCD 由许多光电元件构成,当外界光线抵达光电元件时,它们将根据光线的性质即亮度、色彩等的不同转化成电子信号,并分解成像素(数字图像的基本构成单位)。这些不同颜色的小方块将以数据1 和0 的形式组成二进制数据,二进制数据是数字相机区分视觉信息的最小数据单位。这些数据以网格的形式排布,就像是相纸上的小方格,最终存储到相机的存储卡当中。CCD 只参与捕获光线的过程,其后电信号向数字信号转化的过程则是由相机内部的模数转换器来完成。CMOS 的感应器由控制器模拟数字电路构成,芯片直接将二进制数据传输到相机微处理器,所以减少了相机内部的电路数量。



图3.3 阿布格莱布监狱(巴格达以西32公里)因萨达姆·侯赛因(Saddam Hussein)政府折磨和处决异己分子之地而闻名,而一组由看守手机拍摄的美国军人虐待伊拉克战俘的照片在网络上流传之后,此地变得更加臭名昭著。这里是一位被裹着头的罪犯,他的手上和生殖器上缠着金属丝。据报道,他被告知,若从站立的箱子上跌落,他将触电而死。当这张照片曝光后,美国政府声明说,那些金属丝并非真正的电线,而这一说法后来被照片里的人予以否认,他在一次采访中说,那确实是电线,而且自己确实受到过电击的虐待。

© 未知摄影师,《被虐待的战俘》,阿布格莱布监狱,2004年,数字文件,网络截图

   影像传感器由数百万个硅光电二极管感光元件构成,这些光电元件呈网格状排布,组成数码影像的像素单元。每一个光电二极管根据接受光线的强弱累计电量,曝光的过程中光线透过镜头在传感器上成像,每个光电元件上方装置红色、绿色或蓝色(即光的三原色)的滤镜,衡量光线强度并记录下来。正如前面所说,每个单元格位置或称为像素是画面元素的基本单位,其色彩、亮度和位置关系都被转化成二进制单位1 和0,每个像素对应传感器上的一个光电元件。(参见下面有关像素的内容)

   色彩滤镜矩阵:拜尔马赛克式滤镜

   色彩滤镜矩阵的构成样式决定色彩精度以及柔和度。每

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