如何选择一架自己心怡数码相机.docx
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如何选择一架自己心怡数码相机
数字音视频技术
结课论文
设计题目:
如何选购一架自己心怡数码相机
专业班级:
2009级信息工程
(1)班
学号:
20090510
姓名:
伍瑞明
目录
摘要3
前言3
第1章数码照相机的介绍3
1.1照相机的成像3
1.2数码照相机的组成5
第2章主要参数与性能的关系6
2.1CCD尺寸及最大像素6
2.2最大像素6
2.3有效像素6
2.4光学变光学变焦7
2.5DSP类型7
2.6镜头结构8
2.6.1专业相机8
2.6.2准专业相机8
2.7存储卡类型9
2.7.1SD卡9
2.7.2CF卡9
2.7.3SM卡10
2.7.4MMC卡10
2.7.5XD卡10
2.8显示器尺寸10
2.9快门10
第3章因需求而异选择相机11
3.1普通用户11
3.1.1佳能A4000IS12
3.1.2索尼WX10012
3.2专业摄像用户13
3.2.1佳能60D13
第4章结束语15
参考文献16
摘要
本文首先介绍数码照相机的成像原理。
内部构造。
其次重点解释主要指标与照相相机性能的关系,包括CCD尺寸,最大像素,有效像素,光学变焦,DSP类型,镜头,存储卡。
这些解释作为选购照相机的伦理依据。
关于数码相机的选购,我对两种不同的人群即普通用户群体,专业摄影群体,进行分析,给普通用户推荐佳能A400IS索尼WX100,三星WB100,给专业户推荐索尼D60,最后我根据自己的情况,选择了自己心怡的数码相机索尼WX100。
关键字:
数码相机像素选购
前言
在众多的数字产品中,和电脑相关且又最有代表性的非数码相机(DigitalCamera)莫属。
传统相机需要胶卷才能完成成像,然后冲印,要看到拍摄效果需有一定周期,会产生一定的费用,而这些缺点正是数码相机的优点,不需要胶卷,完全存储在存储卡里,拍摄完马上可以看,也可以下载到电脑进行存储和处理。
用数码相机拍摄照片基本上没有成本,感觉效果好的照片可以选择数码冲印,这样也就和传统相机有了相同的效果,而以上所说的这些都可以体现出数码相机随便拍的优势。
本文将采用逐渐深入的形式为广大读者介绍数码相机的知识,帮助大家一步步去认识、了解和用好它。
用数码相机记录下你的生活将不再是梦
如今数码相机已开始普及到普通老百姓了,它甚至是有些出门旅游者必不可缺的物品。
市场上的数码相机琳琅满目,免不了让购买者眼花缭乱。
绝大多数外行人士在选购数码相机时是盲目的。
本文就介绍如何选择一架自己心怡的照相机
第1章数码照相机的介绍
1.1照相机的成像
照统照相机的感光物质是溴化银,与普通照相机在胶卷上靠溴化银的化学变化来记录图像的原理不同。
数码相机的成像器件主要分为两类:
CCD——英文Charge Couple Device的缩写,中文名称“电荷耦合器件”。
CMOS——英文Complementary Metal-Oxide Semiconductor的缩写,中文名称为“互补金属氧化物半导体”。
1)CCD是目前主流的成像器件,主要分为:
(1)R-G-B原色CCD:
这是数码相机上应用的最多的CCD。
(2)C-Y-G-M补色CCD:
早些时候尼康部分数码相机使用过这种补色CCD。
(3)R-G-B-E四色CCD:
这是索尼最新发布的CCD,它比RGB原色CCD多出一个E(Emerale,翠绿)的颜色。
2)Super CCD:
是日本富士公司的专利技术,中文名称为超级CCD,由CCD演变而成,目前已经发展到第4代。
3)CMOS:
作为数码相机成像器件出现的时间并不长,但发展却非常迅速,大有与CCD分庭抗争之势,其基本结构中的像素排列方式与R-G-B原色CCD并没有本质差别。
佳能是CMOS阵营的主要支持者。
成像过程如下
1)当使用数码相机拍摄景物时,景物反射的光线通过数码相机的镜头透射到CD上。
(2)当CCD曝光后,光电二极管受到光线的激发而释放出电荷,生成感光元件的电信号。
(3)CCD控制芯片利用感光元件中的控制信号线路对发光二极管产生的电流进行控制,由电流传输电路输出,CCD会将一次成像产生的电信号收集起来,统一输出到放大器。
(4)经过放大和滤波后的电信号被传送到ADC,由ADC将电信号(模拟信号)转换为数字信号,数值的大小和电信号的强度与电压的高低成正比,这些数值其实也就是图像的数据。
(5)此时这些图像数据还不能直接生成图像,还要输出到DSP(数字信号处理器)中,在DSP中,将会对这些图像数据进行色彩校正、白平衡处理,并编码为数码相机所支持的图像格式、分辨率,然后才会被存储为图像文件。
(6)当完成上述步骤后,图像文件就会被保存到存储器上
1.2数码照相机的组成
数码相机的组成如下图,在这里不深入讨论各个部件,
第2章主要参数与性能的关系
2.1CCD尺寸及最大像素
被摄物体的图像经过镜头聚焦至CCD芯片上,CCD根据光的强弱积累相应比例的电荷,各个像素积累的电荷在视频时序的控制下,逐点外移,经滤波、放大处理后,形成视频信号输出。
视频信号连接到监视器或电视机的视频输入端便可以看到与原始图像相同的视频图像。
CCD尺寸,尺寸越大才有可能有更大的有效像素,照片质量才更好一般选1/2.5英寸以上的。
1/1.8或1/1.7英寸。
与性能的关系:
CCD越大,一般情况下照片质量越好。
2.2最大像素
最大像素就是最大像素英文名称为MaximumPixels,所谓的最大像素是经过插值运算后获得的。
插值运算通过设在数码相机内部的DSP芯片,在需要放大图像时用最临近法插值、线性插值等运算方法,在图像内添加图像放大后所需要增加的像素。
插值运算后获得的图像质量不能够与真正感光成像的图像相比。
最大像素也直接指CCD/CMOS感光器件的像素,一些商家为了增大销售额,只标榜数码相机的最大像素,在数码相机设置图片分辨率的时候,的确也有拍摄最高像素的分辨率图片,但是,用户要清楚,这是通过数码相机内部运算而得出的值,再打印图片的时候,其画质的减损会十分明显。
所以在购买数码相机的时候,看有效像素才是最重要的。
与性能的关系:
最大像素与照片质量没有,必然联系,
2.3有效像素
对于感光器件中,在有效像素周围但没有用于成像的像素,一般用来插值图像边缘的像素点或者用来“标定黑色”(把没有参与感光的像素点的亮度值定义为黑色)等。
因此这些像素并非没有用处。
但也有一些相机因为各种原因而的确浪费掉了一部分像素,例如Sony的DSC-F505V,其CCD具备334万像素,但由于使用了旧的机身,镜头无法覆盖整个CCD,只能拍摄1856*1932(2.6万)像素的照片。
与性能的关系:
有效像素是相片质量的决定因素,值越大,相片的质量越好
2.4光学变光学变焦
是通过镜头、物体和焦点三方的位置发生变化而产生的。
当成像面在水平方向运动的时候,视觉和焦距就会发生变化,更远的景物变得更清晰,让人感觉像物体递进的感觉。
显而易见,要改变视角必然有两种办法,一种是改变镜头的焦距。
用摄影的话来说,这就是光学变焦焦
2.5DSP类型
除了镜头和感光器之外,还有一个核心部件至关重要,那就是影像处理器。
如果我们把镜头比作眼睛中的晶状体,把感光器比作眼睛中的视网膜,那么影像处理器就可以看作是大脑。
镜头用来采集光线,感光器把采集到的光线转化成数字信号,而影像处理器则把这些数字信号加以处理,最终转化成图像。
由此可见,镜头和感光器的工作都是基础性的,影像处理器的工作则是决定性的。
相机最终能拍摄出什么样的图片,图片色彩的丰富性和饱和度、图片的整体层次感、图片效果的细腻程度、细节部分的表现力等,通通都要经过影像处理器的处理之后,才能展现出来。
除了对成像的决定性影响之外,影像处理器还有其他很多重要的作用。
首先是相机的整体操作响应速度,比如开机速度、对焦速度、拍摄间隔等。
只有影像处理器保持正常、高效的运转,才能在单位时间内快速、准确地处理完大量数据,进而提升相机的操作响应速度。
其次是相机的电池续航能力,如果影像处理器的工作流程尽可能地合理,那么就能减少很多电力的损耗,进而延长电池的续航能力。
常见的有
佳能:
DIGICII、DIGICIII数字影像处理器。
索尼:
真实影像处理器、Bionz影像处理器。
奥林巴斯:
TruePicTurbo、TruePicIII影像处理器。
富士:
RP自然影像处理器。
松下:
维纳斯二代、三代影像处理器。
卡西欧:
EXILIM影像处理器。
2.6镜头结构
可以说,镜头是一部相机的灵魂,无论是光学相机还是数码相机,镜头都是最不可忽视的要素之一,它的好坏直接影响到拍摄成像的质量。
同时镜头也是划分相机种类和档次的一个最为重要的标准。
一般来说,根据镜头,我们可以把相机划分为专业相机,准专业相机和普通相机三个档次,无论是传统的胶片相机还是数码相机,都可以适用于这个划分我们可以把相机划分为专业相机,准专业相机和普通相机三个档次
2.6.1专业相机
专业相机也叫单反相机,完整的应该叫做单镜头反光相机。
这类相机的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。
光线透过相机的镜头到达反光镜后,折射到上面的对焦屏并结成影像,透过接目镜和五棱镜,摄影者可以在观景窗中看到外面的景物。
拍摄时,当按下快门键,反光镜便会往上弹起,前面的快门幕帘便同时打开,通过镜头的光线(影像)便投影到感光部件(传统相机是胶片,数码相机则是CCD或是CMOS)上使其感光,尔后反光镜便立即恢复原状,观景窗中再次可以看到影像。
专业相机的镜头是可以整个脱下而更换另一个镜头,从而获得不同的拍摄效果,
2.6.2准专业相机
准专业相机的镜头是不可更换的,但是却可以通过附加其它的镜头或镜片来获得更换镜头的效果。
虽然从效果上来说,它的拍摄效果要比专业相机略逊一筹,
普通相机
普通相机则是指那些镜头不可更换,也不能够附加其它镜头或镜片,绝大多数的操作是自动完成的产品。
2.7存储卡类型
数码相机和摄像机常使用的存储卡主要有SecureDigital简称为SD卡、MemoryStick简称为记忆棒、CompactFlash简称为CF卡、SmartMediaCard简称为SM卡、MultiMemoryCard简称为MMC卡、XDPictureCard简称为XD卡。
2.7.1SD卡
SD卡就是SecureDigitalCard—安全数码卡,由松下公司,东芝公司和美国SANDISK公司共同开发研制的,具有大容量、高性能、安全等多种特点的多功能存储卡SD卡它比MMC卡多了一个进行数据著作权保护的暗号认证功能(SDMI规格)。
主要用于松下数码摄像机、照相机,佳能和夏普摄像机、柯达、美能达、卡西欧数码相机等厂家使用。
尺寸为32mm×24mm×2.1mm,比MMC卡略厚一点容量则要大许多,已经生产出1G的容量。
此卡的读写速度比MMC卡要快4倍,达2MB/秒。
同时兼容MMC卡,SD卡的插口大多支持MMC卡。
2.7.2CF卡
CF卡是由SanDisk公司于1994年研制成功的,有可永久保存数据、无需电源、速度快等优点,价格低于其他类型的存储卡。
常见的有两种规格,其中CFTypeI型卡的尺寸为42.6mm×36.3mm×3.2mm,而CFTypeIICF卡自身带有记忆体和控制器,存储容量也可以做得更高。
目前市面上CFTypeI型卡的常见容量有32MB、64MB、128MB、512MB、1GB、1.6GB等不同的规格,II型卡的最大容量目前可达到3GB。
此外,磁介质的MicroDrive的最大容量目前可以达到4.2GB。
CF卡主要在佳能、柯达、尼康等数码相机上使用。
XD卡是富士和奥林巴斯联合推出的一种专为数码相机使用的小型存储卡,采用单面18针设计,外型尺寸仅有20mm×25mm×1.7mm,是目前体积最小的存储卡。
XD卡的理论最大容量可达8GB,目前市场上见到的XD卡有16MB、32MB、64MB、128MB、256MB等不同的容量规格。
2.7.3SM卡
SM卡是日本东芝推出的小型存储卡,具有22针的接口,尺寸为45mm×37mm×0.9mm,重量为1.8g左右。
与大部分数码存储卡不同的是,SM卡由塑胶制成,控制器被内置到了数码相机中,由于相机的兼容性不强,所以并没有被厂商广泛推广,产品的最大容量也非常有限,SM卡的最高存储容量只有128MB。
奥林巴斯的老款数码相机以及富士的老款数码相机多采用SM存储卡,新推出的数码相机中都已经没有采用SM存储卡的产品了。
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2.7.4MMC卡
MultiMediaCard多媒体卡,是由美国SANDISK公司和德国西门子公司共同开发的一种多功能存储卡,它具有小型轻量的特点,外形尺寸是32mm×24mm×1.4mm,重量在2克以下,并且耐冲击,可反复进行读写记录30万次。
驱动电压为2.7-3.6V。
目前最大容量为128M多用于JVC数码摄像机。
2.7.5XD卡
XD卡是富士和奥林巴斯联合推出的一种专为数码相机使用的小型存储卡,采用单面18针设计,外型尺寸仅有20mm×25mm×1.7mm,是目前体积最小的存储卡。
XD卡的理论最大容量可达8GB,目前市场上见到的XD卡有16MB、32MB、64MB、128MB、256MB等不同的容量规格。
2.8显示器尺寸
数码相机与传统相机最大的一个区别就是它拥有一个可以及时浏览图片的屏幕,称之为数码相机的显示屏,一般为液晶结构(LCD,全称为LiquidCrystalDisplay)。
数码相机显示屏尺寸即数码相机显示屏的大小,
2.9快门
快门英文名称为Shutter,快门是相机上控制感光片有效曝光时间的一种装置。
目前的数码相机快门包括了电子快门、机械快门和B门
首先说说电子快门和机械快门的区别。
两者不同之处在于它们控制快门的原理不同,如电子快门,是用电路控制快门线圈磁铁的原理来控制快门时间的,齿轮与连动零件大多为塑料材质;机械快门控制快门的原理是,齿轮带动控制时间,连动与齿轮为铜与铁的材质居多。
前者受到风沙的侵袭容易损坏,后者虽也怕风沙的侵蚀,但是清洁方便。
B门,当需要超过1秒曝光时间时,就要用到B门了。
使用B门的时候,快门释放按钮按下,快门便长时间开启,直至松开释放钮,快门才关闭。
这是专门为长曝光设定的快门。
快门的工作原理是这样的,为了保护相机内的感光器件,不至于曝光,快门总是关闭的;拍摄时,调整好快门速度后,只要按住照相机的快门释放钮(也就是拍照的按钮),在快门开启与闭合的间隙间,让通过摄影镜头的光线,使照相机内的感光片获得正确的曝光,光穿过快门进入感光器件,写入记忆卡。
至于单反相机常见的B快门功能,虽然可由你自由决定曝光时间的长短,拍摄弹性更高,不过目前大多数的消费性数码相机都还不能支持,最多提供如2秒、8秒、16秒等较慢速度的默认值。
第3章因需求而异选择相机
根据以上参数与性能的关系,不同用户对各种性能的要求也不同,具体要求因人而异,这里讨论两种用户需求
3.1普通用户
普通用户购机讲求的是实用,在性能方面,千万级像素是必不可少的,数码相机的主流像素已经达到了1400万,配置高像素的数码相机在拍摄时能够取得更佳的画质效果,实现更加细腻、色彩饱满的成像质量。
而配备广角镜头也是必不可少的,广角镜头视角大,视野宽阔,更能拍摄大画面风景和多人合影。
具备光学防抖的数码相机,可以稳定相机,减少相机抖动,避免出现照片模糊现象。
高清摄像也是学生购机的重要因素,在同学聚会时,除了和好友合影,如果能录制一段高清视频,和朋友分享,也是一件十分快乐的事情。
普通用户购机除了使用,如果够外形时尚一点就最好了,当然这一切的前提是价钱合理的基础上建立
的。
可以考虑以下几款
3.1.1佳能A4000IS
市场价格1000
传感器类型:
CCD
传感器尺寸:
(1/2.3)英寸
有效像素:
1600万
光学变焦:
8倍
影像处理器:
DIGIC4
最高分辨率:
4608×3456
图像分辨率:
大:
4608×3456
中1:
3264×2448
中2:
1600×1200
小:
640×480
宽屏:
4608×2592
低光照:
2304×1728
高清摄像:
高清(720P)
显示屏尺寸:
3英寸纠错
像素及类型:
23万像素液晶屏
取景器:
无、
等效35mm焦距:
28-220mm
镜头说明:
实际焦距:
f=5-40mm纠错
广角镜头:
是
长焦镜头:
是
镜头类型:
伸缩式
对焦方式:
自动对焦
对焦区域:
智能面部优先,自动跟踪对焦,中央
对焦范围:
广角:
10mm-无穷远,长焦:
1m-无穷远
近拍距离:
广角:
10-500mm
最大光圈:
F3.0-F5.9
变焦方式:
电子
门类型:
机械电子快门纠错
快门速度:
15-1/2000秒
3.1.2索尼WX100
市场价格1500元
传感器类型:
ExmorRCMOS
传感器尺寸:
(1/2.3)英寸
最大像素数:
1890万
有效像素:
1820万
光学变焦:
10倍
数码变焦:
20倍
影像处理器:
BIONZEngine
最高分辨率:
4896×3672纠错
图像分辨率:
4912×1080,4896×2752,
3648×2736,3424×1920,2592×1944,
1920×1080,640×480
高清摄像:
全高清(1080
等效35mm焦距:
25-250mm
镜头说明:
索尼G镜头,
实际焦距:
f=4.45-44.5mm
广角镜头:
是
长焦镜头:
是纠错
镜头类型:
伸缩式
对焦区域:
多重AF,中心AF,定点AF
对焦点数:
9点
近拍距离:
超微距:
50mm
最大光圈:
F3.3-F5.9
显示屏尺寸:
2.7英寸
像素及类型:
46万像素液晶屏纠错
屏幕功能:
高清屏
快门类型:
机械电子快门纠错
快门速度:
智能自动:
4-1/1600秒
程序自动:
1-1/1600秒
笑脸快门:
3.2专业摄像用户
专业摄像用户对相机的要求比较高,从以上八个主要方便进行选择,具体要求不再细讨论,在经济条件允许下,尽快可能选择更高性能。
当然有些要求是必备的,比如,镜头方面要选择单反照相机,下面介绍佳能60D
3.2.1佳能60D
市场价格9100元
传感器类型:
CMOS
传感器尺寸:
22.3*14.9mm
传感器描述:
长宽比3:
2
除尘功能:
自动,手动,添加除尘数据
最大像素数:
1900万
有效像素:
1800万
光学变焦:
10倍
影像处理器:
DIGIC4
最高分辨率:
5184×3456
图像分辨率:
大:
约1790万像素(5184×3456)
中:
约800万像素(3456×2304)
S1(小1):
约450万像素(2592×1728)
S2(小2):
约250万像素(1920×1280)
S3(小3):
约35万像素(720×480)
RAW:
约1790万像素(5184×3456)
M-RAW:
约1010万像素(3888×2592)
S-RAW:
约450万像素(2592×1728
等效35mm焦距:
29-320mm
镜头结构:
12组16片(2片UD超低色散镜片,2片高精度玻璃模铸非球面镜片)
镜头说明:
镜头型号:
EF-S18-200mmf/3.5-5.6IS
实际焦距:
f=18-200mm
广角镜头:
否
长焦镜头:
是
对焦方式:
类型:
TTL辅助影像重合,相
自动对焦点:
9(全部为十字型,中央为双十字型)
测光范围:
EV-0.5-18(23℃/73°F,ISO100)
对焦模式:
单次自动对焦,人工智能伺服自动对焦,人工智能自动对焦,手动对焦(MF)
自动对焦辅助光:
由内置闪光灯发出的短促连续闪光
对焦点数:
9点纠错
对焦范围:
450mm-无穷远
近拍距离:
450mm-无穷远
最大光圈:
F3.5-F5.6
变焦方式:
变焦环
显示屏尺寸:
3英寸
像素及类型:
104万像素TFT液晶屏
视野率:
约100%
角度调节
亮度调节:
手动(7级)
电子水准仪:
以1°单位显示水平水准
屏幕功能:
旋转屏,高清屏
菜单语言:
25种(含简体中文)
实时取景:
支持
长宽比设置:
3:
2,4:
3,16:
9,1:
1
对焦:
实时模式,面部优先实时模式(反差检测)
快速模式(相差检测)
手动对焦(约能放大5倍/10倍)
测光模式:
使用图像感应器进行评价测光
测光范围:
EV0-20(23℃/73°F,使用EF50mmf/1.4USM镜头,ISO100)
静音拍摄(模式1和2)
显示网格线:
两种类型
取景器:
光学
取景器描述:
类型:
眼平五棱镜
视野率:
垂直/水平方向约为96%(眼点约为22毫米)
放大倍率:
约0.95倍(-1m,使用50mm镜头对无限远处对焦)
眼点:
约22毫米(自目镜透镜中央起-1m)
内置屈光度调节:
约-3.0-+1.0m(dpt)
对焦屏:
可更换(另售两种类型),配备Ef-A
电子水准仪:
可在最大±9°的范围内以±1°单位显示水平水准(仅限于水平拍摄)
反光镜:
快回型
景深预快门类型:
电子控制纵走式焦平面快门
快门速度:
1/60秒-1/8000秒(全自动模式),闪光灯闪光同步速度最高为1/250秒
30秒-1/8000,B门(总快门速度范围。
可用范围随拍摄模式各异。
)
第4章结束语
选择那一款数码相机?
对这个问题的回答因人而异,但如何选择一架自己心怡的数码相机,所遵循的原则是一致的,在选购之前,必须先明确自己对照相的要求。
主要应用在什么场合,比如大多数学生,一般都只是日常娱乐照相,没有必要去买个单反数码相机。
对于我个人而言,索尼WX100最合适的选择。
首先,在价格方面比较适中,市场价格1500元
其次,这性能方面,索尼WX100的有效像素是1820万,这已经足够我拍出清晰的画面了,传感器是CMOS的,特点是省电。
这便于外出携带,使用时间长,光学变焦达到10,已足够拍摄一定距离的照片,显示屏2.7英寸。
快门时间短,外形大方时尚,机身小巧,便于携带,
此外,索尼是大品牌,质量方面有保证。
全国联保,整机,电池,存储卡都保修一年。
参考文献
[1]解相吾.《数字音视频技术.》人民邮电出版社.2009.11
[2]中青学研《sony数码微单相机NEX-5N》中国青年出版社;第1版(2012年4月1日)
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- 如何 选择 自己 数码相机