May 20 2017

科技微讲堂之“数码相机的种类”

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现在数码相机的种类大致分为卡片相机、长焦相机和数码单反三种。  
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。 
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。 
卡片相机在优点上有时尚的外观、大屏幕液晶屏、小巧纤薄的机身,操作便捷。 缺点是手动功能相对薄弱、超大的液晶显示屏耗电量较大、镜头性能较差。
长焦数码相机,顾名思义,就是拥有长焦镜头的数码相机。镜头的焦距一般用毫米来表示,例如我们常说的35mm的镜头,50mm的标头,135mm的镜头等等。其实这是根据镜头的放大倍率来决定的,更准确的说是根据镜头的视角,在35mm胶卷里,50mm的镜头的视角相当于人眼的视角,也就是说放大倍率为一,我们把它称为标头。
而焦距小于它的称为广角镜头,而焦距大于它的则称为长焦镜头,另外还有很多变焦镜头,它通过镜头各组件之件的变化来改变焦距。小于20mm为超广角镜头,在24mm 到35mm为广角镜头,50 mm为标准镜头,80mm至300mm为长焦镜头,大于300mm为超长焦镜头。由于目前的镜头一体化数码相机较容易做出焦距较大的镜头,因此数码相机的长焦划分标准要相应提升,指拥有200mm以上焦段镜头的数码相机。如果以光变倍数来计算的话,则为七倍光学变焦以上的数码相机。
所谓长焦数码相机,就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。
内部的镜片和感光器移动空间更大,所以变焦倍数也更大。我们看到市面上的一些超薄型数码相机,一般没有光学变焦功能,因为其机身内根部不允许感光器件的移动。 
数码单反相机就是使用了单反新技术的数码相机。单反就是指单镜头反光,这是当今最流行的取景系统,大多数35mm照相机都采用这种取景器。在这种系统中,反光镜和棱镜的独到设计使得摄影者可以从取景器中直接观察到通过镜头的影像。因此,可以准确地看见胶片即将“看见”的相同影像。该系统的心脏是一块活动的反光镜,它呈45°角安放在胶片平面的前面。进入镜头的光线由反光镜向上反射到一块毛玻璃上。早期的单反相机必须以腰平的方式把握照相机并俯视毛玻璃取景。毛玻璃上的影像虽然是正立的,但左右是颠倒的。为了校正这个缺陷,现在的眼平式单反相机在毛玻璃的上方安装了一个五棱镜。这种棱镜将光线多次反射改变光路,将影像送至目镜,这时地影像就是上下正立且左右校正的了。取景时,进入照相机的大部分光线都被反光镜向上反射到五棱镜,几乎所有单反相机的快门都直接位于胶片的前面,取景时,快门闭合,没有光线到达胶片。当按下快门按钮时,反光镜迅速向上翻起让开光路,同时快门打开,于是光线到达胶片,完成拍摄。然后,大多数照相机中的反光镜会立即复位。
反光镜的这一必要的翻起动作同时也带来了一些其他问题:
拍摄照片的瞬间,取景器会被挡住。由于被遮挡的时间只是刹那间的事情,因此这对于立即复位的反光镜来说并不是什么主要问题。但是,又引出了一些偶然性问题。例如,在使用频闪光拍摄时,将不能通过取景器看到频闪装置是否闪光正常。
此外,反光镜运动的噪声,在需要安静的场所这可能会成为重要问题。由于测距取景式照相机中没有突然阻挡光路的移动反光镜,所以不会产生这种噪声。
相机的震动,即由反光镜的翻起动作所造成的照相机整体的运动。假设用1/500秒的快门速度进行拍摄,那么不必担心。这种震动不至被察觉。
实际上,单反相机的解决方案相当巧妙, 它会先使用镜头的最大孔径让我们完成取景和聚焦,按下快门时,镜头的光圈会立刻收缩到预置的孔径,完成胶片曝光,在曝光完成的瞬间,光圈又会开到它的最大孔径,准备下一次拍摄。
数码单反相机就是使用了单反新技术的数码相机。单反,也就是单镜头反光。采用这种技术的照相机只有一个镜头,这个镜头既负责摄影也用它来取景。而且用单反相机取景时来自被摄物的光线经镜头聚焦,被斜置的反光镜反射到聚焦屏上成像,再经过顶部起脊的“屋脊棱镜”反射,摄影者通过取景目镜就能观察景物,而且是上下左右都与景物相同的影像,因此取景、调焦都十分方便。在摄影时,反光镜会立刻弹起来,镜头光圈自动收缩到预定的数值,快门开启使胶片感光;曝光结束后快门关闭,反光镜和镜头光圈同时复位。这就是相机中的单反技术,现在的数码相机采用这种技术后就成为了专业级的数码单反相机。 
光线透过镜头到达反光镜后,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电子取景器看到所拍摄的影像。显然直接看到的影像比通过处理看到的影像更利于拍摄。
在单反相机拍摄时,当按下快门钮,反光镜便会往上弹起,感光元件前面的快门幕帘便同时打开,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。
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。
数码单反相机的专业定位,决定了即使是面向普通用户也拥有大量过人之处,这是许多人选择数码单反相机的根本原因。我们可以把数码单反的专业特色归结成如下几个方面: 
1、图像传感器的优势 
对于数码相机来说,感光元件是最重要的核心部件之一,它的大小直接关系到拍摄的效果,要想取得良好的拍摄效果,最有效的办法其实不仅仅是提高像素数,更重要的是加大CCD或者CMOS的尺寸。数码单反相机的传感器尺寸都远远超过了普通数码相机。因此,数码单反的传感器像素数不仅比较高,而且单个像素面积更是民用数码相机的四五倍,因此拥有非常出色的信噪比,可以记录宽广的亮度范围。
2、丰富的镜头选择 
数码相机作为一种光、机、电一体化的产品,光学成像系统的性能对最终成像效果的影响也是相当重要的,拥有一支优秀的镜头对于成像的意义绝不亚于图像传感器的选择。同时,随着图像传感器、图像引擎和存储器件的成本不断降低,光学镜头在数码相机成本中所占的比重也越来越大。对于数码单反来讲更是如此,在传统单反相机的选择中,镜头群的丰富程度和成像质量就是影友选择的重要因素。
3、迅捷的响应速度 
普通数码相机最大一个问题就是快门时滞较长,在抓拍时掌握不好经常会错过最精彩的瞬间。响应速度正是数码单反的优势,由于其对焦系统独立于成像器件之外,它们基本可以实现和传统单反一样的响应速度,在新闻、体育摄影中让用户得心应手。
4、卓越的手控能力 
虽说如今的相机自动拍摄的功能是越来越强了,但是拍摄时由于环境、拍摄对象的情况是千变万化的,因此一个对摄影有一定要求的用户是不会仅仅满足于使用自动模式拍摄的。这就要求数码相机同样具有手动调节的能力,让用户能够根据不同的情况进行调节,以取得最佳的拍摄效果。而在众多的手动功能中曝光和白平衡是两个重要的方面。当拍摄时自动测光系统无法准确地判断拍摄环境的光线情况和色温时,就需要用户根据自己的经验来进行判断,通过手动来进行强制调整,以取得好的拍摄效果。这也是数码单反专业性的体现。 
5、丰富的附件 
数码单反和普通数码相机一个重要的区别就是它具有很强的扩展性,除了能够继续使用偏振镜等附加镜片和可换镜头之外,还可以使用专业的闪光灯,以及其它的一些辅助设备,以增强其适应各种环境的能力。
对数码相机进行分类,可以依据不同的分类原则。
•按光/电转换器件分:
数码相机与传统相机的区别在于数码相机采用光/电转换器件感光成像,现有的光/电转换器件主要有CCD和CMOS两大类。
•按使用独立性分:
可分为联机型和脱机型。脱机型在机体内有影像存储媒体,文件存于存储媒体,无需与计算机相联;联机型机内无存储媒体,需与计算机相联,它结构简单,造价较低,但由于有计算机硬盘的支持,其像素水平相当高,可方便地拍摄高清晰度的数字影像文件。
•按结构分:
分为单反数码相机、轻便数码相机和数字机背。
单反数码相机又称为单镜头反光式数码相机,是采用单反取景器的数码相机,它具有镜头可卸可换、功能多、手动和自动兼有的特长,通常为专业机,品种极有限。
轻便数码相机采用结构简单的光学取景器取景或利用彩色液晶显洋器显示取景,其结构紧凑,小巧轻便,价格相对较低,便于携带,参数调整由自动电路完成,不可手调。总的来说,这种相机橡素水平较低,因而文件难以制成高清晰度的大画面。
数字机背也叫数字后背。它是将CCD芯片数字处理装置附加于其它传统机身,可以将大型或中型相机数字化,由于其装卸方便,可以轻松地实现数码与传统摄影方式的转换。这种机型灵活性差,价格高,但像素水平很高,主要用在要求苛刻的商品摄影和广告摄影中。
•按感光谱分:
一类是感受可见光的,类似于可感受普通彩卷的感光范围,绝大多数数码相机属于这一类;另一类可感受红外光。


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文章标签: 节目 技术部 黑龙江大学有线广播台 科学微讲堂

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