数码影像基础知识综述-第2章

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的焦距不同，能拍摄的景物广阔程度就不同，照片效果也迥然相异。如果您经常使用普通的35毫米相机，对相机的镜头焦距应该会有基本的认识，比如一般使用35毫米左右的镜头拍摄风景、纪念照，而用80毫米左右的镜头拍证件照所需要的“大头像”。与传统的相机相比，由于数码相机使用comD感光器件，因而其镜头上标明的焦距通常是5。0毫米、10毫米等等，在普通的35毫米相机上一般都使用超广角或鱼眼镜头了，而数码相机厂家一般使用的镜头只是相当于35毫米相机的小广角镜头。

　　要说明这个问题，首先就得从镜头视角与焦距的关系谈起。从镜头的中心节点到成像平面对角线两端所张的夹角就是镜头的对角线视角（参见附图）。

　　我们不难看出，对于相同的成像面积，镜头焦距越短视角就越大；而对于同样焦距的镜头而言，成像面积越小，镜头的视角也越小。35毫米相机的成像面积等于135胶卷的感光面积———标准的36×24毫米，数码相机使用comD传感器代替了传统相机中胶卷的位置，它的面积却有好几种规格，从高档专业相机的18．4×27．6毫米到普通数码相机的2／3、1／2、1／3甚至1/4英寸各不相同。也就是说，同样的镜头，在有的数码相机上是广角效果，但在别的相机上可能就变成了标准镜头。看来，我们要依靠焦距值来区分数码相机镜头的视角是很不方便的，所以数码相机厂家通常都会提供一个容易比较的相对值，也就是标出与数码相机镜头视角相同的35毫米相机镜头焦距，这样的对应焦距值我们就很容易理解了。像富士MX－500的镜头焦距是7．6毫米，对角线视角70度，相当于35毫米镜头，是个小广角；富士的MX…600装有相当于35－105毫米的小广角变焦镜头。我们在评价与选购数码相机时，也只要参考换算到35毫米相机的镜头焦距就可以了，镜头具体的实际焦距是多少，与我们基本无关，您也无法去具体核算，其实数码相机得光学变焦的倍数就基本上能够反应这个指标，虽然不同型号的数码相机会有一定的差别，但差别不会太大，如果您不是很刻意的追求具体的相当于35毫米相机的对应焦距，参照数码相机的光学变焦的倍数，一般就可以了。

　　也许有的用户对数码相机的镜头的实际焦距还是不很理解，因为如果是35毫米相机上的7。6毫米焦距，就属于极为罕见的鱼眼镜头，必然是体积庞大、价格不菲，而且拍出的照片畸变严重，有很强烈的透视感。但数码相机上的7。6毫米镜头也就是拇指大小，加上整个数码相机也比传统镜头便宜得多，虽说成像只用了中心的一小块，但一联想起夸张的鱼眼效果就让人对它的画质心里打鼓。实际上这种担心是不必的，35毫米相机的镜头口径很大，是为了保证画面周边的成像质量，而comD的面积远小于胶片，要实现小面积的优质成像，只要很小的透镜尺寸就足够了。而且，实际上决定镜头结构的是它的有效视角，而不是简单的焦距值，数码相机上的7。6毫米镜头采用的是传统相机上35毫米小广角镜头的设计，而不是7。6毫米鱼眼镜头的结构。因此，数码相机镜头的焦距值与实际成像效果并无直接联系。由于透镜的体积小了，相对成本也降低了，反而可以轻松地实现较高的成像质量。　　　　　　

5．光圈与快门

　　与传统的相机一样，数码相机的光圈范围与快门速度在拍摄时相当重要，但对于目前普通的商用及家用级的数码相机，因为相机的全自动化，使得人们只关心如何选择拍摄景物，而不太注意相机自动控制的光圈及快门速度。但如果您在购买数码相机时，最好能够对比一下各种数码相机的光圈范围及快门速度，因为光圈和快门将配合控制您的数码相机的光线摄入量的总体范围值，也就是说它将影响到您的相机是否能够在各种光线情况下获得很好的效果。同时快门速度也将直接影响到您在拍摄动态图象时的效果，而光圈范围将影响到您拍摄图象的景深。

　　拍摄照片的过程，是相机开启快门后，让眼前的影像透过镜头后投影到数码相机的comD感光器上，感光器在通过数模转化器，将图象的信息在相机的存储卡上记录下来，这个过程与传统的相机的曝光过程一样。然而想要获得层次丰富的影像，就要控制投射在comD感光器的光量值，照片上的细节都可以得到正确的描述，从颜色最深到最淡的区域，都有丰富的层次表现，明暗之间有渐变过渡，不是截然的黑白分明，另外作品的反差和鲜锐度也都有最佳的表？。过多的光线，导致曝光过渡，影像明显偏亮；反过来说，若comD吸收的光线太少，则会曝光不足，整张照片会偏暗，细节的地方会流失，照片效果会相当不好，所以在拍摄时，要得到合适的曝光量是非常重要的环节。


　　数码相机与传统相机一样，用来控制曝光量的就是「光圈」与「快门」，「光圈」是光线通过镜头的口径，口径越大，自然在单位时间内，所能投射的光线越多，快门就是光线通过镜头的时间，时间越短，曝光量越小。

　　数码相机与传统相机一样，光圈就安放在镜头的几片透镜中，由几片金属薄片组合而成，利用金属薄片的移动而调节光圈的大小。使用过传统的反光相机的人都知道，在镜头上，我们可以找到光圈值ｆ，通常所？的光圈刻度为：1。4、2、2。8、4、5。6、8、11、16、22……，光圈级数f越大，表示镜头的口径越小，ｆ值是将镜头的焦距距离与光圈的口径（孔的大小）所除而得的？字；因此数值越大；口径也就愈小。而每一级的光圈级数之间的单位进光量都是相差两倍，但目前有的数码相机，并未按以上级数设置光圈，而是按f2。8；f。5。6；f11；这时，其上下级的进光量，就不仅仅差两倍。

　　前面说过，光圈是光线通过镜头时的口径大小，然而这只是笼统的说法，光圈的大小还要考虑到本身镜头镜头的焦距长短。长焦距的镜头（望远镜头），其长度较长，从光线的进入达到comD的距离长，因此投射到comD上的光线比较弱，因此长焦距的镜头的光圈往往略小一点，若是要作较大的光圈的镜头，就必？把口径拉大，才能把单位进光量提高，但是因为制作大口径的镜头的级数有不少的困难，制作工艺也较高，因而这一类的镜头通常较贵。因为光圈级数f是靠口径的大小和焦距长短的比值计算而得，因此只要光圈级数一样，不管35毫米或是200毫米，其进光量都是一样的。

　　快门速度值通常标为：1、2、4、8、15、30、60、125、250、500……，这些所代表的实际意义是１秒的倒数，所以15是指1/15秒，250是指1/250秒，这比光圈要令人好理解多了，也是和光圈一样，每一格的快门速度间所相差的光量值也是２倍，例如，快？1/500秒的光量值为1/250秒的一半，是1/125秒的1/4而已。

　　因为光圈与快门都可以用来控制曝光量，只要决定了光圈值f，就可由快门速度来修正曝光量，相反地，你也可以先？定使用的快门速度后，然后借调整光圈来获得曝光量，所幸的是在光量的调正上，都是以２倍的概念进行控制，使我们更容易？整适当的曝光量，例如？：若测出的正确曝光量为f/11，快？1/30秒时，想要把快门提高到1/60秒时，那么光圈也就要开大到f/8，因为快门从1/30秒到1/60秒时，曝光时间减少一半，那么光圈就要大一级，以加倍单位时间得进光量，如此光圈与快门的一增一减，曝光量也就刚好达到平衡。

　　可是因为光圈与快门各有其独到特别的地方，因此每种搭配产生的效果都不一样，必须依据拍摄物体的需要个人想要表现的方式，选择最适合的组合，才能发挥光圈与快门的实际意义。
　　
　　以快门速度来分，可分为高速快门与慢速快门。通常高速的快门能将移动中的物体给与「固定」，固定后的物体的动作细节和质感鲜明地加以描绘，使得物体更富有立体感。通常快门速度在1/30秒到1秒，甚至１秒以上的Ｂ快？都是属于慢速快？的范围，慢速快门常用的方法：第一种是将相机固定后，再由较慢的快门速度，使移动中的物体产生模糊图象，而让背景（静物）的清晰可以更加衬托主题的动感。第二种就是让相机随着物体运动的方向平移或是转移，如此，和第一种方法刚好相反，背景会变得相当模糊，而主题会有点模糊却带有清晰，同样也是能把主体和背景分离出来。第三种，就是一不作二不休，干脆整张照片都模糊不清，借着迅速摇晃相机器而得来的。这三种方法，各有其特色在，如何适时的运用看就各人喜好的所在。

　　我们常用慢速快门来拍摄夜晚得城市，因为流动的车辆，留下了红色和白色的车灯轨迹，而由数十条的光线汇成长长的光龙，十分绚丽，将繁华的不夜城描绘出来。或是用来拍摄流水，拍出的感觉相当的柔和和细腻。

　　在选用用慢速快门时，要特别注意一点，因为每一级得慢速快门，相差得曝光时间很大，不像高速快门的1/250秒和1/500，拍出？的效果难以比较，在用慢速快门拍摄流动的景象时，若快门过快，则会不小心冻结景象；若快门太慢，则会整体看起来过于朦胧，失去了想要表？的效果，因此尝试每一格的慢速快？都拍拍看，就能得到理想的作品，也能看出其差异所在。

　　比起快门，光圈就稍微复杂一点，光圈除了用来调节曝光量外，另外最重要的就是控制画面「景深」的大小，所谓的「景深」就是在调焦使影像清晰，在焦？的前后有一段距离内的区域，能够清晰显现，而这一段范围我们称之为景深，景深越长，那么能清晰呈现的范围越大；反之，景深愈小，则前景或背景会变得模糊，模糊是因为聚焦松散所形成的一种朦胧现象。从光学理论来看，在镜头的焦距下，能够清楚呈像的只有在一物距上的平面，在此面外的景物都会模糊。

　　影象景深有三种因素：（1）景深与焦距的长短成反比，换言之，就是镜头焦距越长，则景深越短。（2）景深与景物拍摄的距离成正比，相机若是离景物越近，则景深越短。（3）景深与光圈级数的大小成正比。若是镜头的焦距和物体的被拍摄距离距都维持不便，光圈越大，则景深越短，就是？光圈由f/16→f/11→f/8→f/5。6→f/4……？，则景深越来越短，景深外的景物其也更加模糊不清，而正确对焦到的主体，生动而清晰，而吸引人们的注意，前后的杂乱景物，而美化朦胧，这种朦胧美和因相机震动而导致的模糊不一样，富有优雅而柔和的光彩，就像被渲染的彩墨，使得色调更加浅薄，能营造出相当程度的气氛，和景深？的主题产生分离的透？感，具有衬托出主体的特色，因此常用在人像摄影上，模特儿的背景模糊，而使人门的焦点放在漂亮的模特儿上，同时也因为大光圈的运用，可以有更多的光量，借以提高快门速度，防止相机的震动，使影像更加锐利而明晰，还有若是处在昏暗的光源下，没有三脚架的帮助下，想捕捉当时的环境和气氛，或是无法用更慢的快门时，都是大光圈运用的地方，破坏了画面的气氛，因此大光圈的镜头向来是影友爱用的装备之一。

　　若把光圈越小，由f/5。6→f/8→f/11→f/16→f/22……时，则景深的范围就越大，对于景物的描绘就更加的真实，极富有真实性，画质比大光圈更加清晰明锐，且因为景深的范围广，焦点涵盖的面积更大，因此有泛焦点的效果，就是前背景的事物都一一表现出来，且在对焦困难的环境下，例如高速移动的物体或是昏暗的光源下，那么泛焦点可以避免因为对焦的失？，而造成主题的失焦模糊，此外，小光圈能使镜头的接像不良，或透光不？的像差等减低，获得高画质的作品，还有小光圈可以拉低快门速度，可由慢速快？制造流动感。

　　对于专业级的数码相机，一般您可手动控制相机的光圈和快门速度，但对于于商用及家用的数码相机，由于相机自动控制光圈和快门速度，因而您不需要自己控制，对于非专业用户这点是非常好的。但是从上面的分析可以看出，用户在选择数码相机时，为适合更广阔的使用环境，数码相机的光圈范围和快门速度的范围越大越好，另外光圈最好能够按正常的级数连续设置，而不是跳跃性设立，另外也得注意数码相机在开启和关闭闪光灯时，其快门速度一般是不一样的。

6．白平衡调整

　　如果您使用过没有白平衡的数码相机，您会发现荧光灯的光人眼看起来是白色的，但用数码相机拍摄出来却有点偏绿。同样，如果是在白炽灯下，拍出图像的色彩就会明显偏红。人类的眼睛之所以把它们都看成白色的，是因为人眼进行了修正。如果能够使相机拍摄出的图像色彩和人眼所看到的色彩完全一样就好了。但是，由于comD传感器本身没有这种功能，因此就有必要对它输出的信号进行一定的修正，这种修正就叫做白平衡。所以白平衡控制就是通过图像调整，使在各种光线条件下拍摄出的照片色彩和人眼所看到的景物色彩完全相同。

　　简单地说白平衡就是无论环境光线如何，仍然把〃白〃定义为〃白〃的一种功能。颜色实质上就是对光线的解释，在正常光线下看起来是白颜色的东西在较暗的光线下看起来可能就不是白色，还有荧光灯下的〃白〃也是〃非白〃。对于这一切如果能调整白平衡，则在所得到的照片中就能正确地以〃白〃为基色来还原其他颜色。现在大多数的商用级数码相机均提供白平衡调节功能。正如前面提到的白平衡与周围光线密切相关，因而，启动白平衡功能时闪光灯的使用就要受到限制，否则环境光的变化会使得白平衡失效或干扰正常的白平衡。

　　对于数码相机，虽然白平衡可以在图像处理软件中进行调整，但如果您对图象软件不是很熟悉，或者不愿太麻烦调整，您最好还是选择具有较好的白平衡功能的数码相机。

　　各厂家的数码相机既有自动进行白平衡的，也有手动进行的。即使是自动进行，其修正能力也各不相同。当然您选择的数码相机最好能够具有手动和自动两种方式，多种模式控制白平衡。

7．相当感光度

　　普通照相机本身是无感光度可言的，因为感光度只是感光材料在一定的曝光、显影、测试条件下对于辐射能感应程度的定量标志。使用过传统相机的人，都知道胶卷最重要的指标就是感光度———通俗一点就是衡量胶卷需要多少光线才能完成准确曝光的数值。感光度一般用ISO值表示，这个数值增大，胶卷对光线的敏感程度也增，这样就可以在不同的光线进行拍摄。像ISO100的胶卷最适合在阳光灿烂的户外进行拍摄，而ISO400的胶卷则可以在室内或清晨、黄昏等光线较弱的环境下拍摄。

　　但是，由于照相机与普通照相机不同，它包含了用于接受光线信号的comD，对曝光多少也就有相应要求，也就有感光灵敏度高低的问题。这也就相当于胶片具有一定的感光度一样，数码相机厂家为了方便数码相机使用者理解，一般将数码相机的comD的感光度（或对光线的灵敏度）等效转换为传统胶卷的感光度值，因而数字照相机也就有了“相当感光度”的说法。

　　用通常衡量胶片感光度高低的眼光来看，目前数字照相机感