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數位相機基本原理介紹

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數位相機基本原理介紹

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數位相機基本原理介紹

  1. 1. 數位相機基本原理介紹 產業學院 陳建浩 2009 年 07 月 02 日
  2. 2. 相機運作原理 傳統相機是以光學方式將影像成像在底片上;而數位 相機則是透過感光元件,將影像聚焦成像在電路裝置 ,透過 ADC( 類比轉成數位的轉換器 ) 將每個像素編 碼成數位訊號至暫存記憶體,再由 DSP( 數位訊號處 理器 ) 將數位訊號壓縮後,儲存至記憶體中。 Copyright © 2009 ITRI 工業技術研究院
  3. 3. 相機名詞解釋 • CCD[ 電子藕合組件 (charged coupled device)] – 當光線與圖像從鏡頭投射到 CCD 時, CCD 會產生電流,將感應 到的內容轉換成數位資料儲存起來,當 CCD 像素數目越多,單一 像素尺寸越大,收集到的圖像就會越清晰,為目前判斷相機等級的 主要標準之一。 • CM [ 互補金屬氧化物半導體 (comple- mentary metal- oxicle- OS semiconductor)] – 與 CCD 相似,為感應光線的電路裝置。 – 雖然評價不高,但目前 Canon 高階機種仍使用此感光元件。 • EXIF(exchangerable image file format for digital still cameras) – 可記錄該張照片拍攝時所使用的各項參數值。 Copyright © 2009 ITRI 工業技術研究院
  4. 4. 拍照的步驟 • 步驟一:眼睛盯緊觀景窗或 LCD • 步驟二:在觀景窗中取景 • 步驟三:按下快門 • 步驟四:課程結束 下課 Copyright © 2009 ITRI 工業技術研究院
  5. 5. 有這麼簡單嗎? Copyright © 2009 ITRI 工業技術研究院
  6. 6. 先決 • P 程式曝光 & Auto 全自動模式 – 只管按快門 , 光圈與快門都由相機替您決定 . • S 快門先決 – 您決定快門值 , 相機幫您挑選適合的光圈值 • A 光圈先決 – 您決定光圈值 , 相機幫您挑選適合的快門速度 • M 手動 – 光圈快門自己決定 , 此時相機通常會提供資訊讓您參考 Copyright © 2009 ITRI 工業技術研究院
  7. 7. 快門 (S) 係指數位相機會利用自動測光系統計算照片曝光量的值,然 後依照所設定的快門速度來決定光圈的大小,快門愈快,數 值就愈小,快門愈慢,數值就愈大。 相機中的快門是以「 1/ 數值 ~ 數值 n 」來表示,決定當按下 快門時,單位面積光線通過光圈的時間,且連續兩個快門值 也是相差兩倍,例如快門 1/30 秒比 1/60 秒慢,且 1/30 秒的 曝光量是 1/60 秒的兩倍。 透過快門調整可輕鬆拍出水流、車燈軌跡或瞬間動作的主題 。 Copyright © 2009 ITRI 工業技術研究院
  8. 8. 光圈 (A) 係指數位相機會利用自動測光系統計算照片曝光量的值,然 後依照相機本身所設定的光圈大小來決定快門的速度。 通常光圈大,快門的速度就會設定成快一點,反之,則快門 速度就會設定成慢一點,如此才能獲得最適合的曝光值。 光圈是以「 F+ 數值」表示,光圈愈大,則數值愈小,通過單 位面積的光線則愈多。連續兩光圈值相差兩倍,例如光圈值 F4 比 F5.6 大,而且光圈值為 F4 通過的光線比光圈為 F5.6 多兩倍。 透過光圈調整可輕鬆拍出畫面清晰的風景或背影模糊的人像 。 Copyright © 2009 ITRI 工業技術研究院
  9. 9. 光圈快門搭配原則 將光圈想像成若要以水管裝滿一桶水時,各種不同粗細的口 徑,若水管的口徑加大一倍,那麼放水的時間只要原先的一 半即可。 同樣的道理,若光圈 2.8 搭配 1/60 秒,相片亮度等於光圈 4 搭配 1/30 秒,兩者相片亮度完全一致;若光圈 4 搭配 1/60 秒 ,相片亮度等於光圈 8 搭配 1/15 秒,兩者相片亮度也是完全 一致。 Copyright © 2009 ITRI 工業技術研究院
  10. 10. 多重測光模式 • 點測光 – 依照對焦的點所偵測到的光線為依據來進行判斷,容易出現高反差 的光線效果 • 平均測光 – 以全部畫面所偵測到的光線去作平均來作為判斷的依據 • 評價測光 – 又稱多重測光模式,將畫面分為 49 個區域,並對每一區域進行測 光,使拍攝影像能獲得均勻曝光 Copyright © 2009 ITRI 工業技術研究院
  11. 11. 白平衡 白平衡也就是所謂的色溫,色溫的單位是 K ,一般相機的色 溫範圍約在 2500K~9900K 之間。色溫是一個相對的關係,在 各種不同的環境中,所看見到白色光線的溫度。 相機不曉得什麼是黑色或白色,這時候必須有一個類似人類 眼睛與大腦的判斷系統與標準,用來調整相機的白平衡使之 與人類認定的白平衡相同,這就是白平衡設定。 Copyright © 2009 ITRI 工業技術研究院
  12. 12. 曝光補償 (EV) EV 值代表整張相片的曝光值, 0 為標準值。但背景若為白底 或逆光拍照,相機會以為總曝光過量而自動降低光圈或快門 ,導致主角曝光不足。這時候我們要將 EV 值調大一點。反之 ,或背景為黑底,相機會以為總曝光量不足,而自動提升光 圈或快門,導致主角曝光過度,這時候我們要將 EV 值調低一 點。 自動相機拍照前須先設定 EV 值,相機會以此為依據,自動調 整光圈快門。在手動調整光圈快門的模式中,半按快門,相 機會顯示當時之 EV 值。 Copyright © 2009 ITRI 工業技術研究院
  13. 13. ISO( 感光度 ) 感光度是表示底片對光線反應的敏感程度,越大表示感光性 越高,顆粒越大,易產生黑布現象。反之則越低,品質較佳 。 若以 100 標準,調整至 200 時,感光速度提升為 2 倍,相片 亮度提升,就好像將快門延長一倍的時間之效果。 ISO 值調愈低,影像顆粒愈細; ISO 值調愈高,影像顆粒愈 粗。一般消費機若調到 400 ~ 800 之間,或多或少都會出現 明顯的影像雜點。 Copyright © 2009 ITRI 工業技術研究院
  14. 14. 解析度 所謂的像素是表示一張數位相片是由多少色點組合而成的, 通常畫素愈大,照片色點愈多,畫質就會愈好,當然檔案也 愈大。 解析度決定所拍影像在細部的表現能力。一般來說,在電腦 螢幕上表現或用在網頁設計, 640x480 的解析度便可。但如 果想輸出影像,還是選擇 1600X1200 以上的解析度為宜。 尤其是鑑定用的文件資料,最好以 200 萬畫素以上為合適。 Copyright © 2009 ITRI 工業技術研究院
  15. 15. 像素規格表 資料來源: http://w w w .digital.idv.tw/DIGITAL/Classroom ROH- CLASS/oh22/index- oh22.htm /M Copyright © 2009 ITRI 工業技術研究院
  16. 16. 景深 拍攝時調節相機鏡頭,使距離相機一定距離的景物清晰成像 的過程,叫做對焦,那個景物所在的點,稱為對焦點,因為“ 清晰”並不是一種絕對的概念,所以對焦點前後一定距離內的 景物的成像都可以是清晰的,這個前後範圍的總和就叫景深 。 景深的大小,首先與鏡頭焦距有關,焦距長的鏡頭,景深小 ,焦距短的鏡頭景深大。其次,景深與光圈有關,光圈越小 ,景深就越大;光圈越大景深就越小。其次,前景深小於後 後景深,也就是說,精確對焦之後,對焦點前面只有很短一 點距離內的景物能清晰成像,而對焦點後面很長一段距離內 的景物,都是清晰的。 Copyright © 2009 ITRI 工業技術研究院
  17. 17. 場景模式 • 風景模式 – 此模式用來拍攝風景跟大景 • 小花模式 – 縮短拍攝物體與相機的距離 ( 太近還是可能無法對焦 ) • Auto – 全自動模式,設定值與參數全由相機自行控制 • 人像模式 – 相機會自動調整成與膚色協調的顏色 • 夜景模式 – 提供慢速快門來達到夜間攝影所需的曝光量 Copyright © 2009 ITRI 工業技術研究院
  18. 18. 對焦要領 1. 近拍記得要按 ”小花” 圖示。 2. 先半按快門,確定對準焦點後,可直接按下快門,或轉移至真正所要 的畫面再按下快門。 3. 對焦時,必須對準有明暗對比的區域,過曝或過暗是無法對焦的。若 畫面中間位置無適當對焦點,可先將鏡頭對著附近同距離的物品,半 按快門對好焦後,再將鏡頭轉回並按下快門。 4. 為了避免影像晃動,快門數字愈大愈好。一般將相機快門設在 1/60 秒或以上是比較保險的作法;或依現場環境選擇可固定相機的物品, 可將快門設到 1/15 秒左右仍能避免手震的問題。 5. 若希望照片整張都很清晰,將光圈縮小會有所幫助。 Copyright © 2009 ITRI 工業技術研究院
  19. 19. 參考資料 • Peggy 隨手拍 – (http://chipher.pixnet.net/blog/post/22389829) – (http://chipher.pixnet.net/blog/post/22389835) • Mr.OH!數位講堂 – ( http://w w w .digital.idv.tw/DIGITAL/Classroom ROH- CLASS/oh22/index- oh22.htm /M ) Copyright © 2009 ITRI 工業技術研究院
  20. 20. Copyright © 2009 ITRI 工業技術研究院

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