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教你用相机——名词解释(2)

本主题由 四维空间 于 2007-9-19 11:53 置顶

教你用相机——名词解释(2)

像素

  虽然数码相机已经逐渐成为摄影爱好者的首选,但其得到如此迅猛的发展也不过几年的时间,在数码相机刚刚诞生之初,像素对不少人来说都是一个全新的事物。即使是现在也有不少入门者对此不甚理解。为了帮助那些刚刚涉足数码摄影领域的新手更好的了解数码相机和掌握数码摄影,这里就来说说数码相机的像素。

  像素,译自英文Pixel,图像元素(Picture element)的简称,是单位面积中构成图像的点的个数。每个像素都有不同的颜色值。单位面积内的像素越多,分辨率越高,图像的效果就越好。像素有时被简称为pel(picture element的缩写)。

  数码相机的像素分为最大像素数和有效像素数。
   
最大像素:

  英文名称为Maximum Pixels,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。

     在市面上,有一些商家会标明“经硬件插值可达XXX像素”,这也是相同的原理,只不过在图像的质量和感光度上,以最大像素拍摄的图片清晰度比不上以有效像素拍摄的。

     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。

有效像素:

  有效像素数英文名称为Effective Pixels。与最大像素不同,有效像素数是指真正参与感光成像的像素值。最高像素的数值是感光器件的真实像素,这个数据通常包含了感光器件的非成像部分,而有效像素是在镜头变焦倍率下所换算出来的值。以美能达的DiMAGE7为例,其CCD像素为524万(5.24Megapixel),因为CCD有一部分并不参与成像,有效像素只为490万。

     数码图片的储存方式一般以像素(Pixel)为单位,每个象素是数码图片里面积最小的单位。像素越大,图片的面积越大。要增加一个图片的面积大小,如果没有更多的光进入感光器件,唯一的办法就是把像素的面积增大,这样一来,可能会影响图片的锐力度和清晰度。所以,在像素面积不变的情况下,数码相机能获得最大的图片像素,即为有效像素。

     用户在购买数码相机的时候,通常会看到商家标榜“最大像素达到XXX”和“有效像素达到XXX”,那用户应该怎样选择呢?在选择数码相机的时候,应该注重看数码相机的有效像素是多少,有效像素的数值才是决定图片质量的关键。

数码相机的像素设置与冲印照片尺寸对照表:

  部分数码相机的像素设置与可冲印最佳照片尺寸对照表,可以根据自己希望冲印照片的大小来选择使用。如果希望自己的数码照片冲印为一般规格(目前主流数码冲印为5R,即5x7英寸),那么300万像素已经是足够了。

  现在常用的数码相机象素数通常在200万像素到800万像素。选择数码相机像素越高的模式拍出的照片在不失真情况可可冲印的最大尺寸也比较大,不过从照片清晰度来说,300万像素以上的数码照片没有差异。因此在外出旅游期间为了节约数码相机存储卡的空间,并不一定要按照最大像素设置来拍摄照片。比如500万像素的数码相机也可以设置为300万像素拍照,这样同样的存促卡可以拍出数量更多的照片。

  下面是部分数码相机的像素设置与可冲印最佳照片尺寸对照表,可以根据自己希望冲印照片的大小来选择使用。

    数码相机像素设置     照片文件分辨率(像素)     可冲印最佳照片尺寸
        500万像素           2560×1920          >12R (12×18英寸)
       400万像素           2272×170             8R(8×10英寸)
       300万像素           2048×1536            5R(5×7英寸)  
       200万像素           1600×1200            5R(5×7英寸)  
       150万像素           1280×1024            4R(4×6英寸)


像素设置与冲印照片尺寸对照表

  从上面对比可以看出,如果希望自己的数码照片冲印为一般规格(目前主流数码冲印为5R,即5x7英寸),那么300万像素已经是足够了。300万像素(2048X1536)最大可冲印10R的照片(即10x14英寸),当然效果略差一点。如果自己的数码照片只是在电脑上浏览或者发布到网站上,那么即使设置为100万像素也足够了,不过随着数码相机存储卡容量的增加,一般512M的存储卡按300万像素设置,通常可以照400多张照片,所以为了以后冲印考虑,选择300万像素是比较合理的。

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分辨率

  分辨率是用于度量图像内数据量多少的一个参数。通常表示成ppi(每英寸像素Pixel per inch)和dpi(每英寸点)。包含的数据越多,图形文件的长度就越大,也能表现更丰富的细节。但更大的文件也需要耗用更多的计算机资源,更多的内存,更大的硬盘空间等等。在另一方面,假如图像包含的数据不够充分(图形分辨率较低),就会显得相当粗糙,特别是把图像放大为一个较大尺寸观看的时候。所以在图片创建期间,我们必须根据图像最终的用途决定正确的分辨率。这里的技巧是要首先保证图像包含足够多的数据,能满足最终输出的需要,同时也要适量,尽量少占用一些计算机的资源。

  我们在购买数码相机时,分辨率是一个很重要的指标。早年的数码相机分辨率很低,如CASIO的QV-10不到10万像素(320X240)、18万像素的KODAK DC20(493X373)其分辨率还比不上现在的摄像手机和摄像头。经过近十年的发展,数码相机的分辨率不断增高,目前已经超过1千万像素。 拿2048X1536X16M来说,2048X1536就是说在宽度方向有2048个像素,在高度方向有1536个像素。2048X1536=3145728,我们就称其为300万像素。而后面的16M是指颜色深度。每个像素是有颜色的,而每像素的颜色用3个BYTE来记录,分别是红,绿,蓝。每BYTE可以记录256个层次,因此共可记录256X256X256=16777216种不同的颜色,即16M,也称为24位颜色深度。因此,如果按RGB颜色记录一个2048X1536像素的图像文件,就要2048X1536X3=9437184个BYTE,即9MB,再加上文件头等其他信息,最终要大于9MB。不过数码相机平时多数用JPG格式,这是一种有失真的,压缩比较大的图像文件格式,一般情况下,2048X1536像素的JPG文件根据其压缩比的不同文件尺寸也不同,大约在1-2MB左右。同样也可以计算出1600X1200X16M等其他像素的文件大小。由此可见,2048X1536X16M与1600X1200X16M的照片,包含的像素点的数量是不一样的,也就是说其信息含量是不一样的。如果用同样的输出分辨率来打印照片,得到的照片大小是不一样的,反过来,如果输出同样大小的照片,照片上单位长度里的像素点数是不一样的,也就是照片的细腻程度是不一样的。

正确运用数码相机分辨:

  分辨率是数码相机中一个重要的参数,其数值大小将直接影响到最终图像的质量。与此同时,图像的分辨率越高,那么图像的尺寸和体积都将越大,而数码相机是采用存储卡做为存储设备,这样将使得你无法保存更多的照片。如何在分辨率和存储数量之间找到一个平衡点,是个很棘手的问题。如果你力求完美,那么你只有去添加多张存储卡,或者为你的照片选择合适的分辨率。

一、高级用户的选择:

  分辨率是影响图像效果的重要因素,我们一般用水平和垂直方向上所能显示的像素数来表示分辨率,例如1600×1200。该值越大图形文件所占用的磁盘空间也就越多,从而图像的细节表现得更充分。因此如果你是摄影师或者完美主义者,那么建议你在拍摄时都选择最高分辨率。虽然这样会占用大量的存储空间,并且在存储时也需要一定的时间,但是这些换来的是精美的图像,一切都是值得的。并且大的图像在进行后期处理时也留给你足够大的空间,大的图像尚可适当缩小,而小的图像要放大就困难了,因为图像信息不可能失而复得。这样你不得不多准备一些存储卡,对于这些人来说,质量才是关键。

  同样印刷出版对于图像也有很高的要求,一般对于图像精度最低要求为300dpi(DotPerInch,其含义为每英寸所表达的打印点数,其值越高,所打印出来的图像也就越细致与精密),那么图片的分辨率起码要在500万像素以上,也就是2560×1920,这暂时只有专业级的相机才能达到的要求,一般的数码相机是望尘莫及的。当然这个选择也不是唯一的,这要取决于版面上登载照片的大小以及印刷的线数。

二、普通用户的选择:

  相对来说如果你拍摄的图片只是用于网页制作发布,那对于分辨率的要求就低多了。640×480的分辨率就可以满足大多数情况下的需要,而1024x768的图像则足以应付后期润色、切裁等操作了。同样你所拍摄的照片只是存于电脑中观看,以上的分辨率也可以满足要求。需要注意的是,图像分辨率的大小至少要达到显示器的分辨率,或者更高。如果你所拍摄的图片将来是要放在投影仪上进行播放的,那么选择图像分辨率不能低于投影仪的分辨率。

三、冲印用户的选择:

  但是并不是所有的人都习惯仅仅只是在电脑上进行观看,还是喜欢像传统照片一样,那么就需要更高的分辨率。以下列出我们常用冲洗的尺寸和最低分辨率:

  冲洗5寸(3.5×5)相片:像素不小于1024×768;
  冲洗6寸(4×6)相片:像素不小于1280×960;
  冲洗12寸(8×12)相片:像素不小于2272×1704;

  这里列出的只是最低要求的分辨率,一般来说在最低分辨率上提高一到两个档次是最好的。对于生活照及旅游纪念照,一般输出照片的片幅在5×7寸以下,最佳精度为400万像素,也就是2272×1704。实际上无论是利用数码彩扩还是彩色打印机输出,200万像素所冲洗出来的感觉和传统相机已没有上面两样,当然这只是对于普通用户来说,因此如果存储空间有限,使用300万或200像素的分辨率进行拍摄也是可以的。

  同时在现在很多数码相机中还提供了多中图像的存储格式,可以满足不同用户的需要。比较常用的有JPEG方式、TIF格式、RAW格式等。采用JPEG方式对于图像有信息损失,但是其存储容量小,质量也可以满足基本需求,因此一般用户可以选择它。而另外两种格式,都不进行信息的压缩,因此图像质量好,但是体积庞大,这个只建议高级用户选用。需要注意的是,图像的分辨率和格式的选择是同时进行的,在不同情况下其侧重点是不同的。对于打印输出,则高分辨率低精度模式的效果要优于低分辨率高精度的模式。而图片仅仅只是在电脑上观看,则低分辨率高精度模式的效果要优于高分辨率低精度的模式,用户可根据自己要求进行组合选择。对于数码相机中图像分辨率的选择要把握一个关键,那就是按照自己的需要进行选择。不要一味的追求质量,或者单纯考虑存储的数量,一切从自身的需求出发,总之够用就好。

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图像格式

  接触过数码相机,你一定已经听说过JPEG、TIFF等术语,简单的说就是数码相机所拍摄出照片的存储格式,对应于文件名后缀就是*.jpg、*.tif,其实许多数码相机还提供了RAW数码相机原始记录格式,其实严格的说RAW并非一种图像格式,不能直接编辑,RAW是相机的CCD或CMOS在将光信号转换为电信号的原始数据的记录,单纯地记录了数码相机内部没有进行任何处理的图像数据,将其存储下来。

  JPEG图像格式:扩展名是JPG,其全称为Joint Photograhic Experts Group。JPEG是一个可以提供优异图像质量的文件压缩格式,设置为JPEG格式所拍摄的照片在相机内部通过影像处理器已经加工完毕,可以直接出片。而且在大部分数码相机中,这个“加工”功能还是很出色的,并且我可以负责任地说JPEG是一个值得相信的存储格式。虽然JPEG是一种有损压缩格式,一般情况下,只要不追求图像过于精细的品质(普通消费级DC也很难谈上追求图像的及至),你会发现JPEG有诸多值得考虑的优势,所谓压缩格式就是,JPEG获得一个图像数据,通过去除多余的数据,减少它的储存大小,但在压缩过程中丢掉的原始图像的部分数据是无法恢复的,通常压缩比率在10:1至40:1之间,这样JPEG可以节省很大一部份存储卡的空间,从而大大增加了图片拍摄的数量,并加快了照片存储的速度,同而也加快的连续拍摄的速度,所以广泛用于新闻摄影。如此之多的好处,对于大多数人和普通家庭来说,低压缩率(高质量)的JPEG文件是一个不错的选择。

  TIFF图像格式:扩展名是TIF,全名是Tagged Image File Format。TIFF是一种非失真的压缩格式(最高2-3倍的压缩比)。这种压缩是文件本身的压缩,即把文件中某些重复的信息采用一种特殊的方式记录,文件可完全还原,能保持原有图颜色和层次,优点是图像质量好,兼容性比RAW格式高,但占用空间大。

  GIF图像格式:扩展名是GIF。它在压缩过程中,图像的像素资料不会被丢失,然而丢失的却是图像的色彩。GIF格式最多只能储存256色,所以通常用来显示简单图形及字体。有一些数码相机会有一种名为Text Mode的拍摄模式,就可以储存成GIF格式。

  FPX图像格式:扩展名是FPX。它是一个拥有多重解像度的图像格式,即图像被储存成一系列高低不同的解像度,而这种格式的好处是当图像被放大时仍可保持图像的质量。另外,修改FPX图像时只会处理被修改的部分,而不会把整个图像一并处理,从而减低处理器的负担,令图像处理时间减少。

  RAW图像格式:RAW是未经处理、也未经压缩的格式,可以把RAW概念化为“原始图像编码数据”或更形象的称为“数码底片”,将其比作“底片”是因为想通过“底片”获得完美照片,是需要后期“电子暗房”工作支持的。RAW像TIFF格式一样,是一种“无损失”数据格式,对于500万像素的数码相机,一个RAW文件保存了500万个点的感光数据。而TIFF格式在相机内部就处理过,就好比说SONY相机以色彩艳丽著称,富士相机在人像上色彩把握很稳重等,这些都是影像处理器对色彩特别处理的结果。而 RAW格式则是“原汁原味”未经处理的数据,像我们所用的JPEG、TIFF等文件是数码相机在RAW格式基础上,调整白平衡和饱和度等参数,生成的图像数据。

  目前越来越多的数码相机已开始使用RAW格式拍摄照片,RAW文件是 “毛坯”,我们可以任意的调整色温和白平衡,进行创造性类似“暗房”的制作,而且不会造成图像质量的损失,保持了图像的品质。相机通过场景拍摄, RAW只会记录光圈、快门、焦距、ISO等数据,并未对所拍摄的图片进行任何加工,为图像保存了完整的数据,RAW格式它能够给每个像素点更深的数字深度,为摄影师的创作保留了很大的空间,摄影师通过后期对图像色彩调节,提高整张照片的图像色彩质量,存储文件大小也只有相对应TIFF文件的一半左右,从存储空间节省上讲要比TIFF有明显的优势。

  我们如何能获取到RAW格式的图片呢,首先必须有一台支持RAW格式的数码相机如SONY 旗舰新品DSC-R1,在拍摄前将数码相机图像格式设置为RAW格式,设置完RAW格式后,相机除了ISO、快门、光圈、焦距之外,其它设定对RAW文件一律不起作用,因为色彩空间、锐化值、白平衡、对比度、降噪等所有操作将在电脑中由你自己控制调整。

  那为何我们所拍摄的RAW格式的图片不能在电脑浏览器直接打开?这是因为RAW数据由于没有进行图像处理,没有升成普通的通用图像文件,所以想打开RAW文件,只能利用数码相机附带的RAW数据处理软件,将其转换成TIFF等普通格式。由于各厂家CCD或CMOS的排列和转换方式和影像处理器的运算方法不同,RAW数据的记录方式也不同,所以只有通过厂家所提供数据处理软件才能将其转换成通用格式。如果只是想浏览RAW格式的图片,只需要在网上下载一个RAW Image Thumbnailer的软件,装上之后能够方便地浏览RAW格式的图片,而且显示速度很快。Photoshop CS8.0版可以打开不同品牌相机RAW格式,但由于各品牌新品相机上市速度太快,所以需要到Adobe公司官方网站下载相应相机的插件,也就是我们俗称的“补丁”,打好补丁后CS就可以正常打开RAW文件了。不过还是建议使用原厂家所提供的数据处理软件,因为相机厂商不会把CCD的排列及运算等核心技术提供给Adobe公司,所以Photoshop是通过反解数据的方法打开RAW格式的,在反解运算的过程中会有部份误差,如奥林巴斯的RAW格式在Photoshop中打开时明显图片整体颜色偏“品”,白色部分呈现的却是粉红色。但哈苏、徕卡等品牌采用Adobe的DNG格式RAW文件标准,不需要任何插件可以在Photoshop中直接打开。目前比较大的彩扩店如今日捷诚、东方明珠、今日汇丰、北斗星的数码制作部对RAW格式的文件还是不能直接打开的,大家只能先在家里把RAW 格式转换成普通格式如TIFF、JPEG后再去彩扩店出片。为了体验更加精彩的数码生活,建议大家买一台专业photo打印机,打印机使用的八种颜色:红色、蓝色、亮光色、黄色、洋红色、青色、粗面黑、照片黑,使图片层次丰富、色彩细腻,图像表现的极为出色,图片视觉堪称完美一点也不为过(还省去了跑彩扩店的大量时间)。

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变焦

光学变焦

  光学变焦英文名称为Optical Zoom,数码相机依靠光学镜头结构来实现变焦。数码相机的光学变焦方式与传统35mm相机差不多,就是通过镜片移动来放大与缩小需要拍摄的景物,光学变焦倍数越大,能拍摄的景物就越远。

  在买数码相机的时候,很多用户都会问,什么是数码变焦,什么是光学变焦,下面,我们就用图示来解释一下。

  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,如下图,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。


光学变焦成像原理

  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。通过改变变焦镜头中的各镜片的相对位置来改变镜头的焦距。另一种就是改变成像面的大小,即成像面的对角线长短在目前的数码摄影中,这就叫做数码变焦。实际上数码变焦并没有改变镜头的焦距,只是通过改变成像面对角线的角度来改变视角,从而产生了“相当于”镜头焦距变化的效果。


理光RR660的3倍光学变焦进行特写拍摄,不损失图片的质量

  所以我们看到,一些镜头越长的数码相机,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,而像索尼F828、富士S7000这些“长镜头”的数码相机,光学变焦功能达到5、6倍。

  如今家用数码相机的光学变焦倍数大多在2倍-5倍之间,即可把10米以外的物体拉近至5-3米近;也有一些数码相机拥有10倍的光学变焦效果。家用摄录机的光学变焦倍数在10倍~22倍,能比较清楚的拍到70米外的东西。使用增倍镜能够增大摄录机的光学变焦倍数。如果光学变焦倍数不够,我们可以在镜头前加一增倍镜,其计算方法是这样的,一个2倍的增距镜,套在一个原来有4倍光学变焦的数码相机上,那么这台数码相机的光学变焦倍数由原来的1倍、2倍、3倍、4倍变为2倍、4倍、6倍和8倍,即以增距镜的倍数和光学变焦倍数相乘所得。


数字变焦

  “数字变焦 Digital Zoom”是数码相机的独有特异功能。早期的数字变焦功能常见于一些使用固定焦距的数码相机产品。现在则延伸到顶级机种也配备了这项功能。数字和光学变焦的不同在于,光学变焦是利用不同镜头组的搭配,产生焦距变化而达成将远方景物的光线拉近至相机内的目的,画质不失真。但却会因,镜头本身设计的屈光度差异,造成图像的枕状或桶状形变。数字变焦则是利用近似于数字影像软件中的“剪裁”功能,对中心影像做一格放的动作。较早期的数字变焦效果是以光学取得的影像分辨率做一加工,但这却暴露出使用数字变焦而导致画面像素不足致使影像模糊的缺点。新一代的产品中则在逻辑IC中加入了“内插法”的运算功能,藉由参考相邻像素的亮度和色彩贴入经计算后的像素。不过,整体上来说目前尚未有一种计算方式可以使数字变焦的影像画质媲美光学变焦。

  与光学变焦不同,数字变焦是在感光器件垂直方向向上的变化,而给人以变焦效果的。在感光器件上的面积越小,那么视觉上就会让用户只看见景物的局部。但是由于焦距没有变化,所以,图像质量是相对于正常情况下较差。


数字变焦原理图


数字变焦“放大”图

  需要说明的是有的数码相机的变焦倍数是这样计算的:用光学变焦倍数乘以数码变焦倍数所得到的就是最大变焦倍数。例如Sony DSC-F717的光学变焦为5倍,数字变焦为2倍,那么它的最大变焦倍数就是10倍。实际我们在选择数码相机产品的时候应注意其光学变焦能力,而数字变焦能力因可以通过后期软件处理得到,所以并不需要做太多考虑。

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光圈

  光圈英文名称为Aperture,光圈是一个用来控制光线透过镜头,进入机身内感光面的光量的装置,它通常是在镜头内。我们平时所说的光圈值F2.8、F8、F16等是光圈“系数”,是相对光圈,并非光圈的物理孔径,与光圈的物理孔径及镜头到感光器件(胶片或CCD或CMOS)的距离有关。

  表达光圈大小我们是用F值。光圈F值 = 镜头的焦距 / 镜头口径的直径从以上的公式可知要达到相同的光圈F值,长焦距镜头的口径要比短焦距镜头的口径大。

  当光圈物理孔径不变时,镜头中心与感光器件距离愈远,F数愈小,反之,镜头中心与感光器件距离愈近,通过光孔到达感光器件的光密度愈高,F数就愈大。完整的光圈值系列如下: F1, F1.4, F2, F2.8, F4, F5.6, F8, F11, F16, F22, F32, F44, F64。


光圈大小示意图

  这里值得一题的是光圈F值愈小,在同一单位时间内的进光量便愈多,而且上一级的进光量刚是下一级的一倍,例如光圈从F8调整到F5.6,进光量便多一倍,我们也说光圈开大了一级。多数非专业数码相机镜头的焦距短、物理口径很小,F8时光圈的物理孔径已经很小了,继续缩小就会发生衍射之类的光学现象,影响成像。所以一般非专业数码相机的最小光圈都在F8至F11,而专业型数码相机感光器件面积大,镜头距感光器件距离远,光圈值可以很小。对于消费型数码相机而言,光圈F值常常介于F2.8 - F16。此外许多数码相机在调整光圈时,可以做1/3级的调整。


光圈f2.8拍摄图


光圈f11拍摄图


光圈f32拍摄图

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快门速度

  快门速度是数码相机快门的重要考察参数,各个不同型号的数码相机的快门速度是完全不一样的,因此在使用某个型号的数码相机来拍摄景物时,一定要先了解其快门的速度,因为按快门时只有考虑了快门的启动时间,并且掌握好快门的释放时机,才能捕捉到生动的画面。

  通常普通数码相机的快门大多在1/1000秒之内,基本上可以应付大多数的日常拍摄。快门不单要看“快”还要看“慢”,就是快门的延迟,比如有的数码相机最长具有16秒的快门,用来拍夜景足够了,然而快门太长也会增加数码照片的“噪点”,就是照片中会出现杂条纹。另外,主流的数码相机除了具有自动拍摄模式外,还必须具有光圈优先模式、快门优先模式。光圈优先模式就是由用户决定光圈的大小,然后相机根据环境光线和曝光设置等情况计算出光进入的多少,这种模式比较适合照静止物体。而快门优先模式,就是由用户决定快门的速度,然后数码相机根据环境计算出合适的光圈大小来。所以,快门优先模式就比较适合拍摄移动的物体,特别是数码相机对震动是很敏感的,在曝光过程中即使轻微地晃动相机都会产生模糊的照片,在实用长焦距时这种情况更明显。在选购数码相机时,你最好选购具有这几种模式的机型以保证拍摄的效果。

  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。


快门速度1/4秒拍摄的照片


快门速度1/90秒拍摄的照片


快门速度2秒拍摄的照片

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光圈和快门速度的组合

  在摄影过程中,相机的光圈值和快门速度设置相当重要。光圈值主要用来控制光线穿过孔的大小,而快门速度则是控制光线投射到胶卷上的时间。只有将二者都设置得恰到好处,才能达到最令人满意的曝光效果。遗憾的是许多摄影者在这方面都因为不能达到满意的效果而变得苦恼不堪。其实原因非常简单:他们总是使用完全不同的方法来设置光圈值和快门速度,结果当然就不能让人满意了。

  还是让我们一起先来看看如何选择合适的光圈值。选择不同的光圈值,允许光线穿过镜头的孔径就会有所不同。孔径越大,穿过的光线就越多,反之则越少。当你将光圈值设置为最大时,光圈值的度量值F的数值为最小。而当你逐渐关闭镜头或缩小光圈值时,对应的数值就会越来越大。而这恰恰会让很多人感到无所适从,为什么孔径越大,数值越小;数值越小,孔径反而越大呢?其实F值的大小并不是全部光圈值的大小,只是部分而已。比如f-8的光圈值实际上要比8大一些。其实只要接受这个观点,这一现象还是比较容易记忆的:数值越大,孔径越小;数值越小,孔径越大。


光圈和快门的最佳组合

  关于快门速度的控制和选择,说得通俗一点,快门就相当于遮挡在胶卷前面的一张帘子,根据门帘打开的大小来决定投射到胶卷上的光线强弱,将这个大小控制用时间来控制就是所谓的快门速度。快门速度和光圈F值一样只能表示部分参数,15的意思是1/15秒,而30则表示1/30秒,要比1/15秒快出一倍;相应的,60代表1/60秒。在较慢的快门速度下,第一帘幕数值表示快门的打开速度,而第二帘幕使之则表示快门的关闭速度。但在较快的速度下(如1/125秒或更高)两个帘幕一起移动,只让一道狭小的光线从胶卷的一端投射到另一端。快门速度越快,允许光线进入的裂缝就越窄,投射到胶卷上的光线就越少。在有些相机上,快门帘幕为垂直移动设计,不过原理也是一样的。


同一快门速度下,光圈F5.6时拍摄的图像

  可能有很多读者会有这样一个疑问:“既然我们可以单独使用光圈或快门速度来控制投射到胶卷上的光线,为什么我们在每次拍摄时都要考虑到两方面的情况呢?”其实答案也很简单,对于一个希望能拍摄出更高质量图象的摄影师而言,不会仅仅满足于合适的曝光,还希望能够拍摄出更高效果的图象。需要指出的是,光圈和快门总是一起工作的,两者总是相互影响,相互制约的。在不改变外部光线的条件下,镜头所捕捉到的光线强度谁也无法改变,投射到胶卷上的光线也是如此。而如果需要得到最合适的曝光效果,就必须很好的将两种调节结合起来,如果更改F值使光圈变小,就要将快门速度设置得更慢。反之,如果光圈值变得更大,快门速度就要设置更快一些,我们可以将这种调节叫做“互惠”。


同一快门速度下,光圈F8时拍摄的图像

  光圈值设置为f4、快门速度为1/500秒时曝光效果和光圈值为f5.6、快门速度为1/250秒的效果一样。这时可能又有读者出来认为“我的相机为自动设置,可以自动找到光圈值和快门速度的最佳结合点,所以不需要对它们进行设置”。值得提醒大家的是,尽管你的相机为自动设置,但你能保证它每次使用不会出现差错吗?所以大家在使用自动相机时,每次使用时都得注意相机的光圈值和快门速度。如果你能做到这点,相信你的摄影技术一定会有很大提高,即使见了专业摄影师,也不用低声下气的讨教摄影技巧了!

  下面是拍摄照片时选择快门速度和光圈最佳组合的准则。

选择光圈(f值)

镜头孔径                                             准      则                                               50mm f/2镜头

最大孔径               适合在暗弱照明条件下获得足够的曝光量,如现场光照明。具有最小的景深。就结像技师来讲
                       是该镜头最差的一档                                                                           f/2
较最大孔径             适合在暗弱照明条件下获得足够的曝光量。景深浅,有助于使背景离开焦点,从而把注意力集
                       中到被摄主体上。                                                                            f/2.8
较最大孔径小二至三级   具有该镜头最佳的结像质量。比上述较大的孔径具有稍大的景深。 提供有限的清晰聚焦的范围,
                       以便当照明情况较最佳状态稍差时获得合适的曝光量,例如多云的天气或者在阴影处。            f/4和f/5.6
较最小孔径大二级       具有中等(适度)的景深。适用于户外日光下拍摄。具有极好的结像质量。                            f/8
较最小孔径大一级       具有很大的景深。适合于户外日光照明条件下拍摄。具有极好的结像质量。                            f/11
最小孔径               具有最大的景深,清晰度损失极轻微(应归于光学原因)。当最大景深显得重要的时候,这种
                       由于孔径小而产生增大景深的好处,在价值上显然超过其几乎察觉不出的清晰度损失的缺点。
 

选择快门速度

快门速度                                            准       则

B门           使用相机支架(如三脚架)。快门开启时间的长短由按下快门按钮的时间来控制。适合户外夜间使用小光圈、大景深
              的拍摄。如拍摄焰火、闪电……及记录夜间由移动照明形成的条纹图案(如行驶着的汽车灯)。  

1和1/2秒     使用相机支架(如三脚架)。适合在暗淡照明情况下使用小光圈获得大景深和足够的曝光量(如现场光或摄影灯照明)。
              适合拍摄无生命的物体和稳定不动的被摄体。

1/4秒        使用相机支架。这是适于拍摄成年人肖像最慢的快门速度。适合在暗淡照明条件下使用小光圈以获得大景深和足够的曝
              光量。适合稳定的被摄体。

1/8秒        使用相机支架。对于在限定范围内拍摄成年人比用1/4秒快门速度时更好。适合在暗淡照明条件下使用小光圈以获得大
              景深和足够的曝光量。适合稳定的被摄体。

1/15秒       使用相机支架。当相机上安装标准镜头或者广角镜头时,如在曝光时相机能握持得相当平稳的话,那么有些人能手持
              相机进行拍摄。适合在暗弱照明条件下,使用小光圈以获得大景深和足够的曝光量。

1/30秒       这档快门速度是在手持相机进行拍摄并在该相机上配以标准镜头或广角镜头时,被推荐的最慢快门速度。为了获得清晰度高
              的照片,相机必须握持的极平稳。这档快门速度适合大多数现场光摄影。适合在多云天气或阴影处用小光圈以获得大景深。

1/60秒       这档快门速度适于照明条件不太理想,如多云的天气、在阴影处等户外日光下拍摄照片用。对使用小光圈以增大景深来说,
              该速度是很有用的。在较明亮的现场光照明的场所也使用这档快门速度。使用这档快门速度,相机意外地受到震动而使拍摄
              失败的情况要比使用1/30秒快门速度时来得少些。适用于单反相机的闪光灯同步。

1/125秒      这是户外日光下拍摄照片最好的快门速度。在明亮的照明情况下,使用中等大小的光圈到小光圈能产生很好的景深。
              使用这档快门速度,能使来自相机本身的微弱震动减到最小。能抓住一些中等速度的动作,如走动着的人,儿童的
              游戏或是自由活动着婴孩。对于手持相机并安装上焦距小于105mm的中焦距镜头进行拍摄,该速度具有一定的保险
              性。这档快门速度被推荐用于某些单镜头反光照相机使用闪光灯拍摄。

1/250秒      适合抓住一般速度的运动体,例如以中等速度跑动着的人、游泳运动员、自行车运动员、在一定距离外奔跑着的马、
              检阅活动、奔跑着的小孩、帆船、棒球运动、以中等速度比赛的足球运动员。当你并不需要大景深,而主要是想
              抓住动作的时候,可以在户外日光照明情况下用这档快门速度,以使相机的震动程度减至最小。适合于手持相机
              安装上250mm焦距镜头进行拍摄。

1/500秒      适合抓住运动速度较快的动体,例如中等距离外的运动员、奔跑着的马、跳水运动员、快速骑驶着的自行车运动员、
              行驶着的轿车或跑动中的篮球运动员。这档快门速度能用来抓住除了最快速度外的所有动体。

1/1000秒     是抓住快速动体的最佳速度。如赛车、摩托车、飞机、快艇、野外和体育场内的比赛项目、网球运动员、滑雪运动员
              及高尔夫球运动员。因为使用该快门速度时需用比其它快门速度时更大的光圈,因此它的景深最小。这是手持相机安装
              上400mm以内焦距的长焦距镜头进行拍摄时极好的快门速度。

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感光度ISO

  在传统胶卷相机上ISO代表感光速度的标准,在数码相机中ISO定义和胶卷相同,代表着CCD或者CMOS感光元件的感光速度,ISO数值越高就说明该感光材料的感光能力越强。ISO的计算公式为S=0.8/H(S感光度,H为曝光量)。从公式中我们可以看出,感光度越高,对曝光量的要求就越少。ISO 200的胶卷的感光速度是ISO 100的两倍,换句话说在其他条件相同的情况下,ISO 200胶卷所需要的曝光时间是ISO 100胶卷的一半。在数码相机内,通过调节等效感光度的大小,可以改变光源多少和图片亮度的数值。因此,感光度也成了间接控制图片亮度的数值。

  在传统135胶卷相机中,等效感光值是相机底片对光线反应的敏感程度测量值,通常以ISO 数码表示,数码越大表示感旋光性越强,常用的表示方法有ISO 100 、400 、1000等,一般而言, 感光度越高,底片的颗粒越粗,放大后的效果较差,而数码相机为也套用此ISO值来标示测光系统所采用的曝光,基准ISO越低,所需曝光量越高。

  传统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。我们在照相机商店买的100、200、400的胶卷,数字表示的就是感光度。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,他的感光器件是使用了CCD或者CMOS,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CCD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,目前数字照相机感光度分布在中、高速的范围,最低的为ISO50,最高的为ISO6400,多数在ISO100左右。对某些数字照相机来说,感光度是单一的,加之CCD的感光宽容度很小,因而限制了它们的在光线过强或过弱条件下的使用效果。另外一些数字照相机相当感光度有一定的范围,但即使在所允许范围内,将感光度设置得高或低,拍摄效果亦有所区别,平时拍摄应将它置于最佳感光度上这一档上。和传统相机一样,低ISO值适合营造清晰、柔和的图片,而高的ISO值却可以补偿灯光不足的环境。

  在光线不足时,闪光灯的使用是必然的。但是,在一些场合下,例如展览馆或者表演会,不允许或不方便使用闪光灯的情况下,可以通过ISO值来增加照片的亮度。数码相机ISO值的可调性,使得我们有时仅可通过调高ISO值、增加曝光补偿等办法,减少闪光灯的使用次数。调高ISO值可以增加光亮度,但是也可能增加照片的噪点。

  由下图看出,ISO值高的图片会比ISO值低的图片亮,但是同时,也容易增加噪点。

如下图尼康P5000的不同感光度ISO测试:


测试环境

  
ISO自动


ISO 64

  
ISO 100


ISO 200


ISO 400


ISO 800


ISO 1600


ISO 2000


ISO 3200(最高支持500万像素)

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焦距

  如果你在相机的英文规格书上看过"f =",那么后面接的数码通常就是它的焦长,即焦距长度。如"f=8-24mm,38-115mm(35mm equivalent)",就是指这台相机的焦距长度为8-24mm,同时对角线的视角换算后相当于传统35mm相机的38-115mm焦长。一般而言,35mm相机的标准镜头焦长约是28-70mm,因此如果焦长高于70mm就代表支持望远效果,若是低于28mm就表示有广角拍摄能力。 

  焦距就是透镜中心到焦点的距离。镜头的焦距分为像方焦距和物方焦距。像方焦距是像方主面到像方焦点的距离,同样,物方焦距就是物方主面到物方焦点的距离。

  下图表示如何来确定主面和焦距:入射平行光线(或其延长线)与出射会聚光线(或其延长线)相交,就能确定折射主面,这个想象的平面与镜头光轴相交处就是主点。像方主点和无穷远光线形成的焦平面(焦点)之间的距离称为复合镜头的焦距(严格说是有效焦距)。用同样的原理也可以确定物方主面和物方焦距。


焦距示意图

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景深

  大家都知道一般相机要对焦后才能拍摄,理论上相片中只有被准确对焦的部分(焦点)清晰,焦点前及焦点后的景物会因在焦点以外而显得模糊。不过,基于镜头、拍摄距离等因素,在焦点前、后仍然会有一段距离的景物能够被清晰显示,不致于落入模糊地带,这个清晰的范围便称为景深。

  所谓的景深,就是在拍摄的场景中,被摄主体呈现出清晰的范围。景深可能很长,也可能很短、很浅,我们可以根据需求调整摄影的模式来控制景深的长短。

  一般会影响到景深长短的原因,有下面三种:

1.光圈越大、景深越浅,光圈越小、景深越长

  在拍摄距离不变的拍摄情况下,使用大光圈来拍摄时,因为景深变浅,被摄体的前后景物会变得比较模糊。而使用小光圈时,被摄体前后景物清晰的距离就会变长。


左边大光圈、右边是小光圈,注意后背景清晰程度的差异

2.镜头的焦距越长、景深越浅,镜头的焦距越短、景深越长

  在光圈、快门都不变时,拍摄同一个场景,使用长镜头会让景深变浅。而使用广角镜时,景深就会变长。


左边使用长镜头,右边使用广角镜头,可以看出景深的差异

3.距离拍摄体越近时、景深越浅,距离拍摄体越远时、景深越长

  在光圈、快门、镜头焦距都不变的情况下,拍摄同一场景,离被摄体越近时,景深就会越浅。离被摄体越远时,景深就会越长。


相同的焦段,因为拍摄距离不同,景深就会有不同的变化

  由上面三点我们可以发现景深的长短,主要是由光圈、镜头焦距及拍摄距离来控制的,因此在需要控制景深的拍摄场合中,我们就可以调整这些要素来拍出合适的照片。

  在早期的镜头环上面都有景深的速查表,可以从上面读出景深的范围和长度,但是现在的自动对焦镜头大都舍去了这个设计,要不就是在镜头上附个非常简陋的景深表,实用功能不大。
  
  对于业余拍摄者来说,会去读景深表的人其实是相当少的,大多数人都用经验法则去判断景深长度;另一个方法是利用相机的「景深预视」功能,按下景深预视钮后,从观景窗判断景深长短,这是最快也最直接的方法。不过它的缺点是当使用小光圈拍摄时,因为进光量变小,而使得按下景深预视钮后,从观景窗看出去会变得比较暗。

  就一般的拍摄情况来说,在拍摄风景的场合,我们常利用长景深来表现整个清晰的场景,所以使用缩光圈的方式来拍摄。但因为光圈缩小进光量也跟着变小,使得快门速度变低,就需要使用脚架来稳定机身,这也是风景摄影常会用到脚架的原因之一。

  当我们在拍摄人像时,会利用浅景深的方式来模糊被摄体前后的景物,藉以凸显主题的强度,同样的拍摄手法也可以用在其它的场合上。要凸显主题,浅景深是一个很方便的手法,所以一般在购买器材时,会依据需求选购一两支大光圈的镜头,除了能在低光度下拍摄外,能灵活运用浅景深也是一个重要原因。

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曝光

曝光模式

  曝光英文名称为Exposure,曝光模式即计算机采用自然光源的模式,通常分为多种,包括:快门优先、光圈优先、手动曝光、AE锁等模式。照片的好坏与曝光量有关,也就是说应该通多少的光线使CCD能够得到清晰的图像。曝光量与通光时间(快门速度决定),通光面积(光圈大小决定)有关。

快门和光圈优先:

  为了得到正确的曝光量,就需要正确的快门与光圈的组合。快门快时,光圈就要大些;快门慢时,光圈就要小些。快门优先是指由机器自动测光系统计算出曝光量的值,然后根据你选定的快门速度自动决定用多大的光圈。光圈优先是指由机器自动测光系统计算出曝光量的值,然后根据你选定的光圈大小自动决定用多少的快门。拍摄的时候,用户应该结合实际环境把使曝光与快门两者调节平衡,相得益彰。

  光圈越大,则单位时间内通过的光线越多,反之则越少。光圈的一般表示方法为字母“F+数值”,例如F5.6、F4等等。这里需要注意的是数值越小,表示光圈越大,比如F4就要比F5.6的光圈大,并且两个相邻的光圈值之间相差两倍,也就是说F4比F5.6所通过的光线要大两倍。相对来说快门的定义就很简单了,也就是允许光通过光圈的时间,表示的方式就是数值,例如1/30秒、1/60秒等,同样两个相邻快门之间也相差两倍

  光圈和快门的组合就形成了曝光量,在曝光量一定的情况下,这个组合不是惟一的。例如当前测出正常的曝光组合为F5.6、1/30秒,如果将光圈增大一级也就是F4,那么此时的快门值将变为1/60,这样的组合同样也能达到正常的曝光量。不同的组合虽然可以达到相同的曝光量,但是所拍摄出来的图片效果是不相同的。

  快门优先是在手动定义快门的情况下通过相机测光而获取光圈值。举例说明,快门优先多用于拍摄运动的物体上,特别是在体育运动拍摄中最常用。很多朋友在拍摄运动物体时发现,往往拍摄出来的主体是模糊的,这多半就是因为快门的速度不够快。在这种情况下你可以使用快门优先模式,大概确定一个快门值,然后进行拍摄。因为快门快了,进光量可能减少,色彩偏淡,这就需要增加曝光来加强图片亮度。物体的运行一般都是有规律的,那么快门的数值也可以大概估计,例如拍摄行人,快门速度只需要1/125秒就差不多了,而拍摄下落的水滴则需要1/1000秒。

手动曝光模式:

  手控曝光模式每次拍摄时都需手动完成光圈和快门速度的调节,这样的好处是方便摄影师在制造不同的图片效果。如需要运动轨迹的图片,可以加长曝光时间,把快门加快,曝光增大(很多朋友在拍摄运动物体时发现,往往拍摄出来的主体是模糊的,这多半就是因为快门的速度不够快。如果快门过慢的话,那么结果不是运动轨迹,而是模糊一片);如需要制造暗淡的效果,快门要加快,曝光要减少。虽然这样的自主性很高,但是很不方便,对于抓拍瞬息即逝的景象,时间更不允许。

AE模式:

  AE全称为Auto Exposure,即自动曝光。模式大约可分为光圈优先AE式,快门速度优先AE式,程式AE式,闪光AE式和深度优先AE式。光圈优先AE式是由拍摄者人为选择拍摄时的光圈大小,由相机根据景物亮度、CCD感光度以及人为选择的光圈等信息自动选择合适曝光所要求的快门时间的自动曝光模式,也即光圈手动、快门时间自动的曝光方式。这种曝光方式主要用在需优先考虑景深的拍摄场合,如拍摄风景、肖像或微距摄影等。

多点测光:

  多点测光是通过对景物不同位置的亮度,通过闪光灯补偿等办法,达到最佳的摄影效果,特别适合拍摄别光物体。首先,用户要对景物背景,一般为光源物体进行测光,然后进行AE锁定;第二步是对背光景物进行测光,大部分的专业或准专业相机都会自动分析,并用闪光灯为背光物体进行补光。


曝光补偿

  曝光补偿也是一种曝光控制方式,一般常见在±2-3EV左右,分为正(+)补偿和负(-)补偿两种,在相机上用“+/-”符号表示。简单来说,在逆光摄影时,用正(+)补偿(或以取景器中较暗处为测光标准)能适当表现出被摄体的细节,虚化背景,获得高调的照片;用负(-)补偿(或以取景器中较亮处测光标准)则获得剪影效果,获得低调的照片,表现光与影的关系。如果环境光源偏暗,即可增加曝光值(如调整为+1EV、+2EV)以突显画面的清晰度。

  数码相机在拍摄的过程中,如果按下半截快门,液晶屏上就会显示和最终效果图差不多的图片,对焦,曝光一切启动。这个时候的曝光,正是最终图片的曝光度。图片如果明显偏亮或偏暗,说明相机的自动测光准确度有较大偏差,要强制进行曝光补偿,不过有的时候,拍摄时显示的亮度与实际拍摄结果有一定出入。数码相机可以在拍摄后立即浏览画面,此时,可以更加准确地看到拍摄出来的画面的明暗程度,不会再有出入。如果拍摄结果明显偏亮或偏暗,则要重新拍摄,强制进行曝光补偿。

  拍摄环境比较昏暗,需要增加亮度,而闪光灯无法起作用时,可对曝光进行补偿,适当增加曝光量。进行曝光补偿的时候,如果照片过暗,要增加EV值,EV值每增加1.0,相当于摄入的光线量增加一倍,如果照片过亮,要减小EV值,EV值每减小1.0,相当于摄入的光线量减小一倍。按照不同相机的补偿间隔可以以1/2(0.5)或1/3(0.3)的单位来调节。


使用相机曝光的原始设定,拍出来的图明显偏暗

使用曝光补偿+1.5EV,雪的白色就显现出来了

  被拍摄的白色物体在照片里看起来是灰色或不够白的时候,要增加曝光量,简单的说就是“越白越加”,这似乎与曝光的基本原则和习惯是背道而驰的,其实不然,这是因为相机的测光往往以中心的主体为偏重,白色的主体会让相机误以为很环境很明亮,因而曝光不足,这也是多数初学者易犯的通病。


曝光补偿0(左);曝光补偿+1(右)

  白色的衣服在白色背景下,相机判断为了不拍的过亮而决定曝光,这样整体显的很暗。这时,加一点补偿,白色的衣服也很白,脸的亮度也准确了。


曝光补偿0(左);曝光补偿-1(右)

  黑色的衣服在黑暗的背景下,相机判断为黑暗场所,结果脸拍的很白。这时减点补偿,黑色的衣服更黑,脸的亮度刚刚好。

  由于相机的快门时间或光圈大小是有限的,因此并非总是能达到2EV的调整范围,因此曝光补偿也不是万能的,在过于暗的环境下仍然可能曝光不足,此时要考虑配合闪光灯或增加相机的ISO感光灵敏度来提高画面亮度。

  几乎所有的数码相机的曝光补偿范围都是一样的,可以在正负2EV内加、减,但是加减并不是连续的,而是以1/2EV或者1/3EV为间隔跳跃式的。早期的老式数码相机比如柯达的DC215就是以1/2EV为间隔的,于是有-2.0、-1.5、-1、-0.5和+0.5、+1、+1.5、+2共8个档次,而目前主流的数码相机分档要更细一些,是以1/3EV为间隔的,于是就有-2.0、-1.7、-1、-1.0、-0.7、-0.3和+0.3、+0.7、+1.0、+1.3、+1.7、+2.0等共12个级别的补偿值。

  一般的说,景物亮度对比越小,曝光越准确,反之则偏差加大。相机的档次有高有低,档次高的,测光就比较准确,低的则偏差也会加大。如果是传统相机,胶卷的宽容度是比较大的,曝光的偏差在一定范围内不会有大问题,但是数码相机的CCD宽容度就比较小,轻微的曝光偏差都可能影响整体的效果。

  总而言之,曝光补偿的调节是经验加上对颜色的敏锐度所决定的,用户一定要多比较不同曝光补偿下的图片质量,清晰度、还原度和噪点的大小,才能拍出最好的图片。


包围式曝光

  包围式曝光(Bracketing)是相机的一种高级功能。包围式曝光就是当你按下快门时,相机不是拍摄一张,而是以不同的曝光组合连续拍摄多张,从而保证总能有一张符合摄影者的曝光意图。使用包围式曝光需要先设定为包围曝光模式,拍摄时象平常一样拍摄就行了。包围式曝光一般使用于静止或慢速移动的拍摄对象,因为要连续拍摄多张,很难捕捉动体的最佳拍摄时机。

  包围式曝光的做法是先按测光值曝光一张,然后在其基础上增加和减少曝光量各曝光一张,若仍无把握,可多变化曝光量多拍几张,可按级差为1/3EV、0.5EV、1EV等来调节曝光量,每张照片的曝光量均不相同,这样就能从一系列的照片中挑选出一张令人满意的。


包围式曝光连拍三张

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测光

  所谓测光其实就是指数码相机根据环境光线系统依靠特定的测量方式而给出的光圈/快门组合的方式。简单的说,也就是对被摄物体的受光情况进行测量。一般来说,测光主要是测定被拍摄对象反射到镜头中的光亮度然后在根据这一亮度给出一定的光圈快门速度组合。而这种测光方式一般也被称之为反射式测光。而测光方式如果按测光元件的安放位置不同则可分为外测光和内测光两种。

外测光:

  指测光元件与镜头的光路各自独立而进行测光。这种测光方式广泛应用各种旁轴取景式镜头快门照相机中,虽然它具有足够的灵敏度和准确度,但在许多时候,却会因为镜头与测光元件的位置和感光方式不同而产生偏差。目前,许多的消费级数码相机都使用了这样的测光系统进行测光。

内测光:

  一般也会被称为TTL测光,即TTL Light Measuring。这种测光方式一般都是直接通过镜头来测量进入镜头的通光量,与外测光相比这种测光方式可以更为灵活的在更换相镜头或摄影距离变化、加滤色镜时进行自动的光线校正。目前几乎所有的单反数码相机和准专业数码相机都采用这种测光方式。

  而在内测光中,测光元件的放置主要有两种方案:一是放置在取景光路中目镜附近,这种测光方式称为TTL一般测光;二是放置在摄影光路中,光线从辅助反光镜或由胶片平面、焦平面快门的叶片表面反射到测光元件上进行测光,这种测光方式称为TTL直接测光。一般来说,TTL一般测光系统与广大的传统单反相机的测光系统比较相似,具有色彩还原准确,图像淡雅的特点,而 TTL直接测光,则多被应用于各种消费级准专业相机之中,与TTL一般测光相比,这种直接测光可以较好的中和CCD色彩宽容度差的问题,而避免图像色彩反差过大。

  而无论是使用那种测光方案,专业一点的数码相机都很可能具有多种测光模式。而这些测光模式,假如根据测光元件对摄影范围内所测量的区域范围不同来分类的话则主要包括点测光、中央部分测光、中央重点平均测光、平均测光模式、多区测光等几个大类。而无论采用那种测光模式,其目的都是希望拍摄者可以更为自由的根据实际环境来准确的确定正确的曝光量。

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闪光灯模式

  目前,大多数数码相机一般都具备闪光灯来辅助拍摄。闪光灯模式一般有以下几种,即自动闪光、防红眼与关闭闪光灯(Auto/Red-Eye Reduction/Off)。再高级一点的产品还提供“强制闪光(fill in或ON)”,甚至“慢速闪光(SLOW)”功能。  

  自动闪光:通常传统胶卷相机与数码相机在不作任何设定变动的时候,闪光灯模式都预设在“自动闪光”模式下。此时,相机会自动判断拍摄场景的光线是否充足。如果不足,就会自动在拍摄时打开闪光灯进行闪光,以弥补光线。我们大部分的拍摄情况下,“自动闪光”模式都足以应付。

  强制闪光:不管在明亮或弱光的环境中,都开启闪光灯进行闪光。通常用在对背对光源的人物进行拍摄,可以增强人物的亮度,但是容易造成噪点增加和曝光过度。

  关闭闪光(强制不闪光):强迫数码相机关闭闪光灯。不管拍摄环境的光线条件如何,都不准闪光。此功能最适宜于禁止使用闪光灯的地方进行拍摄。

  消除红眼:英文学名为Redeye reduction,在数码相机上的标志一般为一只“眼睛”。“红眼”现象在拍摄人像照片(尤其是比较近的距离、环境较阴暗)时常会发生。这是由于眼睛视网膜反射闪光而引起的。如果你不想让拍摄出来的人或动物的眼睛出现“红眼”,可以利用数码相机的“消除红眼”模式先让闪光灯快速闪烁一次或数次,使人的瞳孔适应之后,再进行主要的闪光与拍摄。以下为开不开防红眼和开防红眼两种模式下拍出来的不同图片。

  慢速同步:不管在明亮或弱光的环境中,都开启闪光灯进行闪光。通常用在对背对光源的人物进行拍摄,可以增强人物的亮度,但是容易造成噪点增加和曝光过度。在光线昏暗的环境下拍照时,如果使用闪光灯加较高的快门速度进行拍摄,很容易造成前景主体太亮,甚至是白晃晃的一片,而背景却依旧灰暗,无法辨别细节。而“慢速闪光同步”会延迟数码相机的快门释放速度,以闪光灯照明前景,配合慢速快门(如1/5秒)为弱光背景曝光。这样,就能够拍摄出前后景均得到和谐曝光的照片。

  前/后帘同步闪光:在弱光的情况下,快门速度比较慢,而前/后帘同步闪光,基本上不会提高快门速度。比如正常测光,最大光圈的时候,快门速度是1秒。前帘同步闪光,在快门开启的同时闪光1/90秒,然后继续曝光到1秒或1/2秒。后帘同步闪光和前帘同步闪光相反,快门开启后,直到快门关闭的最后,才开始闪光。

  智能闪光:它的特点在于可以根据实际需要,恰当合理的调整输出量。其根据拍摄时相机的感光度、光圈、速度设置,再根据用户的场景模式选择,来判断出准确的曝光量。由于有了高感光度这个基础条件,相机能够以较低的闪光灯输出即获得准确的曝光,这样就可以完全避免“漂白”或背景丢失的状况了。

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对焦

对焦方式

  对焦的英文学名为Focus,通常数码相机有多种对焦方式,分别是自动对焦、手动对焦和多重对焦方式。

自动对焦:

  传统相机,采取一种类似目测测距的方式实现自动对焦,相机发射一种红外线(或其它射线),根据被摄体的反射确定被摄体的距离,然后根据测得的结果调整镜头组合,实现自动对焦。这种自动对焦方式——直接、速度快、容易实现、成本低,但有时候会出错(相机和被摄体之间有其它东西如玻璃时就无法实现自动对焦,或者在光线不足的情况下),精度也差,如今高档的相机一般已经不使用此种方式。因为是相机主动发射射线,故称主动式,又因它实际只是测距,并不通过镜头的实际成像判断是否正确结焦,所以又称为非TTL式。

  这种对焦方式相对于主动式自动对焦,后来发展了被动式自动对焦,也就是根据镜头的实际成像判断是否正确结焦,判断的依据一般是反差检测式,具体原理相当复杂。因为这种方式是通过镜头成像实现的,故称为TTL自动对焦。也正是由于这种自动对焦方式基于镜头成像实现,因此对焦精度高,出现差错的比率低,但技术复杂,速度较慢(采用超声波马达的高级自动对焦镜头除外),成本也较高。

手动对焦:

  手动对焦,它是通过手工转动对焦环来调节相机镜头从而使拍摄出来的照片清晰的一种对焦方式,这种方式很大程度上面依赖人眼对对焦屏上的影像的判别以及拍摄者的熟练程度甚至拍摄者的视力。早期的单镜反光相机与旁轴相机基本都是使用手动对焦来完成调焦操作的。现在的准专业及专业数码相机,还有单反数码相机都设有手动对焦的功能,以配合不同的拍摄需要。

多重对焦:

  很多数码相机都有多点对焦功能,或者区域对焦功能。当对焦中心不设置在图片中心的时候,可以使用多点对焦,或者多重对焦。除了设置对焦点的位置,还可以设定对焦范围,这样,用户可拍摄不同效果的图片。常见的多点对焦为5点,7点和9点对焦。

全息自动对焦:

  全息自动对焦功能(Hologram AF),是索尼数码相机独有的功能,也是一种崭新自动对焦光学系统,采用先进激光全息摄影技术,利用激光点检测拍摄主体的边缘,就算在黑暗的环境亦能拍摄准确对焦的照片,有效拍摄距离达4.5米。


正确对焦

  绝大部分的数码相机都配备有自动调节焦距的自动对焦(AF)功能,只要将相机对着想要拍摄的物体按动快门就可以了,但是这样简单的操作有时就会导致对焦不准的情况出现。

一.焦距没有调准主要有两个原因:

1.相机晃动:其中之一就是相机晃动。好不容易调节好焦距,但是在按动快门的时候相机一旦发生晃动,那么整个画面都会变得模糊。

防止因相机晃动而引起的脱焦有:
(1) 牢牢地抓住相机。
(2) 尽量选用高速快门进行拍摄。
(3) 使用三角架等固定相机的工具。

2.脱焦:

第二种是脱焦,虽然对准了焦距,但是对焦的位置出现偏差的情况。对焦位置靠前或对焦位置靠后都导致这种情况的出现。

防止对焦位置靠前或对焦位置靠后所导致的脱焦有以下几种方法。
(1) 将需要对焦的部分(被拍摄物)放在画面的中间(画面的四周不进行对焦)
(2) 不要拍到位于需要对焦部分部分前面的其他多于物体(可能会在对焦时将焦点集中在前面的物体上而导致对焦位置靠前的情况出现。
(3) 不要将快门一下子按到底(应先轻按快门确定焦距是否对准再按下快门进行拍摄)。

二.正确对焦的诀窍:

  在采用自动对焦时,先将相机对准被拍摄主体,然后半按快门,这时相机就会自动寻找焦点,如果对焦完成,在相机的LCD上就会显示一个绿色的小方框,方框所对应的区域就在焦点所在的区域,这时再完全按下快门。(这里还有一个小技巧,就是当完全按下快门时手不要立马松开,等拍摄完成时再松开,这是因为手持相机拍摄时,立马松开手的话,相机很容易发生抖动而造成相片模糊。)如果半按快门相机找不到焦点,相机一般会发出警告,如在LCD上,对焦框会显示红色或者是黄色,这时就需要重新对焦。现在一般数码相机中还带有红外辅助对焦系统,如果拍摄时光线条件比较差时,相机对焦就会非常困难,这时相机就会发出一束红外线打在被摄主体上,用此来测定被摄物体与相机之间的距离,从而完成对焦。


脸部识别技术

  在以往的拍摄中,如何处理人物和背景的关系一直是个麻烦的问题:如果人物不是在取景器的中间,相机就可能把焦点对在远处的背景,导致人物模糊;当人物和背景的亮度差别很大,则会导致人脸部曝光不足或过度。为了解决这些问题,专业的数码相机配备了“5点、9点”的对焦系统和“面测光、点测光、包围测光”测光系统,还要加上“AE/AF锁”。如此复杂的设置对拍摄者的经验和手指灵活性都是巨大的考验,而对于许多不具备这些功能的数码相机来说,拍摄者就完全束手无策了。脸部识别技术Face Detection技术的出现,则让这个难题不复存在。这一技术能够让相机自动识别画面中是否有人的脸部,并自动将人脸作为拍摄的主体。然后,相机在对焦和曝光控制方面都将针对人脸的状况来调整。


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  脸部识别技术(Face detection)的原理听起来并不深奥,它通过识别画面中的眼睛、嘴等特征信息,锁定画面中的人脸位置,并自动将人脸作为拍摄的主体,设置准确的焦距和曝光量。当Face detection脸部识别功能开始工作的时候,相机就会自动根据画面中人脸的位置和照度进行设置,确保人脸的清晰和曝光准确。此外,当画面中有多个人物时,Face detection脸部识别功能也能够准确工作,挑选最主要的对象。


脸部识别技术自动对焦里人脸

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防抖性能

  初次接触数码相机的人常常会有这样的困惑,即拍摄出来的画面不够清晰,老是会发生重影或模糊的情况。究其原因,除了偶尔的失焦(即相机未能正常对焦)以外,很大程度上是因为快门速度过低所致。一般而言,在手持条件下,拍摄到清晰照片的快门速度应该达到焦距倒数甚至更高。举个简单例子:佳能A75的镜头等效焦距是35mm―105mm,那么在广角端,快门速度应该至少保持1/40秒才能保证拍摄的照片较为清晰,而在长焦端,快门速度应该要达到1/125秒才行。而且如果现场的光线条件不能满足这一要求,那么拍摄出清晰的照片便不是那么简单的事情了。可想而知,对于那些10倍光学变焦的产品而言,防抖技术则是更加必要,因为这些产品的长焦端往往达到370MM以上,因此,快门速度必须要在1/400秒以上才算合格,否则就只能望远兴叹了。

  其实在实际拍摄中拍摄者的手在胶片或是CCD/CMOS感光过程中的抖动是客观存在的,防是防不住的,只能是靠特殊的机构来减小由于摄影者手的抖动带来的影像模糊。防抖,到目前为止,分三大类型:光学防抖、电子防抖和感光器(CCD)防抖。目前推出过具有光学防抖功能的数码相机的厂家有:佳能、尼康、奥林巴斯、柯尼卡美能达、松下和适马。

  防抖的好处,在一定的快门以下,防抖技术可以非常好的解决手抖问题,小DC上的防抖对于新手来说尤其重要,使他们可以获得更多的清晰的照片。但是,同时,防抖技术也会造成成像锐度的降低。毕竟镜头里多了个浮动的镜片。这对于要求较高的摄影爱好者来说,也是比较不好接受的,所以这也就是为什么所有的防抖系统都会有个开关,用户可以选择取消或打开防抖。加上防抖系统是非常耗电的,所以一般不打开防抖开关,而是要用的时候才开。

  所以,不要完全迷信防抖,关键还是要尽量使用安全快门,或更快的快门,有条件的情况下,尽量使用好的三脚架。

  目前对于数码相机“防抖”这个词来说似乎增加了“劲敌”,高感光度和电子防抖的产品了丰富起来。等效感光度的迅猛提升,电子影像稳定功能的应用也日益普及。有些用户可能会把电子防抖和等效感光度提升混为一谈。确实,对于某些产品,在菜单中打开电子影像稳定功能就是提高等效感光度,使用户可以用更高的快门速度抓取瞬间。但在另外一些产品中,我们确实发现了不同之处。

  卡西欧全线新品都具备了Anti Shake DPS功能,开启后可以把等效感光度提升ISO1600或ISO800。如果用户在菜单中开启了防抖功能,相机会把1/15s的快门速度作为下限,如果环境过于昏暗,即使提示曝光不足,也不会设置更低的快门速度,以此保证画面的清晰度。

  此外,在拍摄视频片段时,一些数码相机提供了CCD电子防抖功能。这与数码摄像机中广泛采用的电子影像稳定技术同出一辙:拍摄视频时,相机的成像区域小于CCD面积,因此传感器边角留有很多冗余的区域;相机通过陀螺仪判断晃动,然后通过图像处理引擎读取相应方向的冗余像素,补偿相机的晃动。因为这项技术相当成熟,所以应用在数码相机的摄像模式中也很合适。


光学防抖

  光学防抖是目前最被公众所认可的一种防抖技术,它通过可移动式的部件,对发生手震的光路进行补偿,从而实现减轻照片模糊的效果。目前光学防抖技术分为两大派别,分别是以广大镜头厂商为代表的镜片移动式光学防抖,和新兴电子厂商为代表的CCD移动式光学防抖。但由于光学防抖需要运用额外的部件实现,从而也导致光学防抖系统成本高居不下,搭载光学防抖系统的机型市场售价依然还是较贵。

镜片移动式光学防抖:

  世界上首款用于民用相机的光学防抖系统是由佳能开发的,首次用于佳能EF 75-300mm F4-5.6 IS USM镜头上,这是光学防抖系统在民用相机上的首次应用,在推出的当时的确震惊整个业界,也同时使佳能EF自动对焦镜头的知名度逐渐提高,这套系统被称为佳能的IS(Imagine Stabilizer)光学防抖系统。它主要是通过镜片的运动来补偿相机的晃动。在佳能的防抖镜头中,都装有陀螺传感器,它可以准确的检测到手的振动,并把它转化为电信号,经过镜头内置的计算机处理之后,控制一组修正光学部件作与胶片或CCD平面平行的移动,抵消由于手震引起的成像光线偏移。这个系统能够有效地改善手持拍摄的效果。


镜片移动式光学防抖

  佳能IS镜头能够通过一对内置陀螺仪传感器探测相机的抖动,并将镜头组件向抖动的方向调整,以抵消这种抖动,防止画面模糊。如果在启用图像稳定功能的情况下半按快门,低坊嵩?.5秒后启动相机抖动补偿。由于镜头的潜在光学性能得到了优化,您可以捕捉到美丽的图像。

  在过去,IS镜头允许您使用比理论上低2级的快门速度,而随着这种技术不断的发展,目前已经可以使用比理论快门低3级的快门速度。在最新发布的佳能EF 70-200mm F/4L USM上,装备了佳能的最新一代IS光学防抖系统,理论上可以降低4档的快门速度,是目前防抖镜头之王者。


感光元件移动式光学防抖(CCD防抖):

  由于镜片移动式光学防抖在生产技术和成本方面较高,所以部分在光学技术积累方面并不充足的厂商,开发出了感光元件移动式光学防抖(CCD防抖)系统。这种技术是随着数码相机的出现而出现的,因为其原理决定胶片机不可能以这种方式做到防抖。这也是为什么最早的防抖大家佳能尼康到现在都选择镜头防抖的原因。


感光元件移动式光学防抖(CCD防抖)

  CCD防抖的原理比镜头防抖要简单的多,实现起来也容易得多。就是将数码相机的感光元件(CCD/CMOS)固定在一个可以通过电磁效应平行滑动的平台上,拍摄的时候,平台会利用电磁的迟滞性造成CCD短时间内固定不动,于是一定程度上达到防抖的目的。CCD防抖技术首先是柯尼卡美能达所开发的,称为AS(Anti Shake)防抖系统,并首先应用在其高端消费数码相机A1上,收到了极佳的市场效果。其后,柯尼卡美能达更将这项技术移植到数码单反α7 Digital和α5 Digital上,收到市场的热烈欢迎。在柯尼卡美能达影像事业被索尼并购后,这项技术目前也由索尼掌握在手中。


CCD防抖

  这种技术由于发展时间晚,技术并不如镜头防抖成熟,但是随着各品牌新机型的不断推出,其防抖性能也稳步提升,大有赶超镜头防抖的势头。如宾的新发布的单反数码相机K10D就号称可以达到3级防抖,比其前一代单反K100D的2级防抖整整高出一个级别。


电子防抖

  电子防抖使用数字电路进行画面的处理产生防抖效果。当防抖电路工作时,拍摄画面只有是实际画面的90%左右,然后数字电路对相机抖动方向进行模糊判断,进而用剩下的10%左右画面进行抖动补偿。这种方式的特点是成本低,但却降低了CCD的利用率,对画面清晰度会带来一定的损失。也就是说电子防抖是针对CCD上的图像进行分析,然后利用边缘图像进行补偿,就像光学变焦和数字变焦一样,它只是对采集到的数据进行后期处理,治标不治本,并没有什么实际作用,相反,对于画质有一定程度的破坏。目前市场上有卡西欧,柯达,富士等采用的是电子防抖技术。

  电子防抖技术是在产品的CCD上面“下工夫”,与电子防抖不同的是,光学防抖技术主要是在镜头上“做文章”,这是两者最本质的区别。电子防抖技术的应用也就意味着使用任何一款镜头也都能在不增加成本的同时享受着防抖的功能。

  电子防抖虽然可以通过叠加多张高速快门拍摄的照片组合成一张曝光准确、清晰锐利的照片,但消费者在选择的时候,如果追求防抖功能相机的话,一定要看清楚到底是光学,还是电子,如果是电子的话,可以考虑放弃。


数码防抖

  除了当前被运用得最多的高ISO防抖以外,还有一些通过相机内置图像处理芯片而实现的电子防抖,即通过像素补偿或其他运算方式而实现的“数码防抖”。从某种角度来说,这项技术起源于数码摄像机,通过采集更多的图像像素,或者是同时拍摄更多张的样张后,采用图像处理器运算的方式,采集相对清晰的像素,再合成成一张清晰的画面。


通过像素补偿或其他运算方式而实现的“数码防抖”

  和之前提到的“高ISO自然防抖”相比,“数码防抖”最大的特色在于它不会像高ISO防抖那样在照片上留下严重的噪点,但缺点则是使用电子防抖模式下一般都不能使用最大像素,无法捕捉瞬间画面和高速运动的主题,同时还具有防抖成功率不高的问题。目前只有少数厂家依然有继续开发这项技术。


自然防抖

  自然防抖,即为ISO防抖。其研究方向在于通过真正的电子方式实现,即提高ISO,提高快门速度达到防抖。  

  由于相机存在一个安全快门(即保证图像不模糊的快门速度),一般意义上的安全快门速度焦距的倒数,低于这个快门速度很可能拍摄的图象模糊。假设在同一场景下的同样画面,在曝光量相同的情况下,如果光圈不变,但是ISO提高了,必然会导致快门速度提高,这样,原来没有到达安全快门的快门速度,在ISO提高的情况下就有可能达到甚至超过安全快门。在技术进步的前提下,目前不少紧凑型的数码相机的最高ISO都能支持1000以上,甚至部分特别出色的机型能支持ISO3200,甚至直到ISO10000,从而可以达到缩短快门速度的目的,减轻画面的抖动,自然防抖就是通过这样来实现防抖。

  但是,由于目前CCD工艺限制,大部分的消费数码相机都依然在使用1/1.8英寸甚至更小的1/2.5英寸CCD,这些CCD在高ISO感光度下难以避免的出现严重的噪点现象,严重干扰了照片的成像质量。目前来说,虽然绝大多数的数码相机相机都提供高ISO功能,但目前来说在高ISO防抖方面作的比较出色的只有富士一家,先进的超级CCD技术保证了照片的高宽容度,能实现较好的自然防抖效果。


双重防抖

  双重防抖即是将光学防抖和电子防抖结合起来的一种防抖方式。正是由于目前存在着光学防抖和数码防抖并存的局面,所以有部分既拥有光学防抖技术,又拥有电子防抖技术的厂家将两者结合在同一款机型中,将两者的优点和缺点互补,成为了最流行的“双重防抖”技术,一方面保留了光学防抖优秀的成像质量和效果,另一方面也保留了电子防抖的简单和方便,是当前最受欢迎的一种相机配置。

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