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1、数码相机知识进阶数码相机知识进阶近年来，随着计算机技术的迅速发展，出现了许多数码化产品。就像给计算机插上了翅膀，使其越来越强大，也越来越方便，价格也越来越便宜。DIY 们除了不断给机器升级外，也在不断尝试着新的玩法。给电脑加个手写笔，或来个君子动口不动嘴，或买个 CDRW 自己刻 CD，再有的买个摄像头开个面对面的 CHAT。什么都玩过了，现在该数码相机登场了。由于过去数码相机的价格太高，而且成像质量也不能满意，因此很少有人敢碰。但近来，由于技术的成熟，加上欧美市场的打开，厂商开始大规模生产数码相机，使现在百万级像素的数码相机跌破万圆大关，四五千元就可以买个百万像素的数码相机，而且成像质量绝对
2、可以令人满意。买个数码相机将是 DIY们的下一个选择。一、基本知识数码相机和传统相机在光学原理上没有什么区别，都是将被摄物体发射或反射的光线通过镜头在焦平面上形成物像。但在具体成像中则因光敏介质的不同而有所区别，传统相机使用的是分布于胶片上基于碘化银的感光化学介质。而数码相机则是采用了 CCD 作为记录图像的光敏介质，而 CCD 是通过光照的不同引起的电荷分布的不同来记录被摄物体的视觉特征。所以数码相机拍摄的图像可以直接输入到电脑中，无需购买胶卷，并且拍摄时可以随时看到拍摄效果，不满意可以立即重拍，从而比传统相机拥有节约成本、数字化方便、减少误拍等多项优势。 数码相机的产生，主要是由于 CCD
3、 电荷耦合器的发明。CCD 实际上是一块布满光敏元件即电荷耦合器的感光板，数码相机用快门来激活电荷耦合器件传感器，它们把光信号转换成电信号，将光照的强度转换成相应的数值。然后电信号被转换成数字信号并进行处理，最后把得到的数字图像保存在存储器中。实际上 CCD 本身是不能分辨颜色的，所以在实际应用时需要使用色彩滤镜，一般就是在CCD 器件的滤镜层涂上不同的颜色。滤镜上不同的色块按GRGB（绿红绿蓝）的顺序像马赛克一样排列，使每一片“马赛克”下的像素感应不同的颜色，当光从红、绿、蓝滤镜中穿过时，就可以得到每种色光的反应值。然后，再使用软件对得到的数据进行处理，就可确定每一个像素点的颜色。数码相机得
4、到的图像其实就是一个数值的集合，所以可以直接下载到计算机中进行处理。这里关键的一点是，光线要足够强。普通的数码相机特别是那些比较便宜的，当光线弱到一定程度时，就无能为力了。一般来说，光线越强越好。 CCD 生成的数字图像被传送到相机的另一块内部芯片上。该芯片负责把图像转换成相机内部存储格式（一般是压缩图像格式，比如说 JPEG 格式） 。最后，把生成的图像保存在内部存储器中。 二、技术指导1、 CCD 和像素对于数码相机而言，由于利用 CCD 电荷耦合器来感光。所谓像素即 CCD 上的感光元件，像素的多少直接关系着所射照片的清晰度，像素越多则图像越清晰。基本上数码相机的像素直接决定相机的最大分
5、辨率，也就是分辨率的乘积等于 CCD 的象素。如 130 万象素的DC240 物理象素点为 1344971，其最大分辨率为 1280960。不过也有例外，Agfa 的 ePhoto 1680 像素只有 130 万，但通过其相机内制专利插值算法可以将分辨率提高到 16001200。除像素外，CCD的另一个参数是量化 bit 数，决大部分的数码相机为24bit，Olympus 的数码相机则采用 36bit，使其在色彩效果和低亮度环境下拍摄的效果比 24bit 的相机略胜一筹。2、存储器数码相机与普通相机的区别在于其摄入的图片直接存储在相机存储器中。就如胶卷有 36 张的容量一样，存储体也有容量限制
6、，但规格要多得多，一般有 2M、4M、8M、16M 等。数码相机所能拍摄的照片数不仅取决于所用的存储体的容量，还取决于拍摄照片的分辨率及压缩率。由于不同的分辨率和压缩比例所产生的图像文件大小不同，因此，在同一容量存储器下，所能拍摄的照片数也不同。在高分辨率高画质的情况下，一般随机配的存储器只能存 2 到 3 张照片，而低分辨率经济模式下就可存上五六十张了。表 1 是按柯达相机系列为例，采用 8M 的闪存，以 JPEG 存储： 分辨率 原始图象大小 Good Better Best Super 15361024 4.5M 230K 32 张 370K 22 张 526K 14 张 1025K 7
7、 张 1280960 3.5M 160K 50 张 270K 30 张 405K 20 张 1152768 2.5M 140K 53 张 220K 34 张 300K 24 张 600K 12 张 768512 1.1M 80K 90 张 123K 64 张 160K 50 张 320K 24 张 640480 0.9M 70K 118 张 105K 76 张 150K 56 张 （表一） 数码相机的存储器基本上有四类：SMARTMEDIA CARD 聪明卡、FLASH CARD 闪存、软盘、Memory Stick。SMARTMEDIA CARD 也称为聪明卡，由于制造工艺简单，体积小（厚薄
8、大小只有半张名片大小） ，而且还是有柔软可弯曲等优点，最初的数码相机都采用此类存储器，比如 Olympus、富士、三洋、RICOH 的数码相机都采用 SMARTMEDIA 卡。FLASH CARD 闪存也称为 COMPACT FLASH CARD，是利用FLASHROM 存储体制成的半导体存储器。现在许多主板和显卡上都利用 FLASHROM 存储 BIOS，以便于升级更新。其基本原理是利用半导体内的雪崩效应存储电荷，不需要像 EPROM 那样用紫外线擦除信息，也不用如 EEPROM 利用 12 高电压擦除，FLASHROM 可以直接利用读写电压直接读写，就像 SRAM 一样直接操作。工作电压主
9、要有 5V 和3.3V 两种，用于数码相机的基本上为 3.3V 的。而且 FLASHROM 已经制定了统一的标准，即 COMPACT FLASH CARD。一般使用 FLASHROM的数码相机基本上都支持 COMPACT FLASH CARD，因此只要是符合COMPACT FLASH CARD 标准的卡都可用于此类数码相机。这样就大大增强了此类相机的兼容性，也方便存储卡的购买。市场上，柯达、EPSON 、CASIO 的数码相机基本上采用 COMPACT FLASH CARD，而且随机配的 CF 卡都容量较大，一般都为 8M 起，而且可以买到的最大的 CF 卡已有 64M 的产品了。软盘是最熟悉
10、的外存储器了，由于其价格低廉容易购买，SONY公司的中低档数码相机 FD 系列就采用了软盘作为存储器，直接在相机内建了一个软驱，由于设计完善，实际并没有使相机体积变大多少，解决了软盘读写慢的缺点。当然由于软盘容量有限，每张存储的照片数较少，而且软盘这类磁记录设备对环境要求较高，容易损坏，而且如果外出还要带上一大盒软盘,不太方便。MemeoryStick 是 SONY 数码相机用的另一种存储器，其外观如一块口香糖，是以上几种存储器中最小的。SMARTMEDIA 卡的价格低于闪存，但由于技术本身的缺陷，SMARTMEDIA 卡的容量很小，一般为 4M 左右，目前最大的也仅 32M。而且由于原先数码
11、相机设计上的问题，许多相机不兼容 8M 以上卡，因此需要将相机送回原厂升级而且是收费的。FLASHCARD 由于有统一的标准，而且其技术本身没有容量限制，可以像硬盘一样，只要体积允许，可以无限增大容量。现在最大的已有 64M，此类数码相机也没有不能支持大容量存储器的问题。由于 CF 卡不仅可用于数码相机，其它如 MP3 播放器，移动式存储器也用 FLASHROM 作为存储器，随着生产 CF 卡的厂家增多，产量增大，其成本将会很快下降，除日本生产外，目前已有许多公司在韩国和台湾开设生产厂。现在国际市场上，SMAR*EDIA 卡与 CF 卡的差价在 10以内，可以预见将来CF 卡很可能成为主流外存
12、，价格将会非常便宜容量又大。表 2 是市场上常见的数码相机所用存储器：COMPACT FLASH Card 闪存 SMART MEDIA Card 聪明卡 KODAK:DC120/DC210/DC20/DC25/DC200/QM100V/DC240/DC265CANON:POWERSHOT350/Pro70/A5CASIO:QV700/5000SX/770EPSON:CP500/600/700FUJIFILM:DS300KONICA:QMini(QM350X)/QM100VMITSUBISHI:DJ1/DJ1000NEC:PCDC401/PICONAPCDC200PANASONIC:CoolS
13、hotII/NVDCF1/NVDCF3UAMX:PhotoRunNikon:Collpix 300/700/900/910/950 AGFA:ePHOTO1280/1680/LC50ALTIMA:AltimaCam350APPLE:QuickTake100,150,200FUJIFILM:DS20,MX500/600/700/2700MINOLTA:DimageVOLYMPUS:C420L,820L,830L,1400L,1400XL,900Zoom,2000Zoom RICOH:RDC300ZoomUMAX:Photo Run （表二) 3、对焦和变焦对焦，是指将透过镜头折射后的影象准确投射
14、到 CCD 感光面上，形成清晰的影像。普通的中低档数码相机采用自动对焦方式，自动调准焦距。高档的专业相机则保留手动调焦模式，不过对于非专业用户自动调焦也足够了。数码相机自动调焦方式一般分主动式和被动式两种。所谓主动式是指相机主动发射肉眼不可见的红外光直接照射被射物体确定距离，然后调焦。这种方式调焦速度快，但容易产生误差。被动式则是通过影像的光强自动调整对焦，误差小，但对焦时间较长。为了能够拍摄出远方的景物或细节部分，最新出的数码相机都带有变焦功能。有光学变焦和数字变焦两种，所谓光学变焦，就是利用调节相机镜头的光学系统来改变镜头的焦距，焦距越长，被射物体在 CCD 上的投影就越大。数码相机都用放
15、大倍数来表示，如：2X、2.3X、3X 等，相对与普通相机来说，2X 的大约为 3570，3X的大约为 35110。数字变焦是利用相机自身的处理器，将照片数据通过插值方式放大。但此方法是利用数学方法获得放大效果，实际并不改变照片的分辨率，因此不能通过数字变焦的方法提高照片的细节清晰度。如真要放大的话还是将照片数据传输到计算机上利用专用图像处理软件进行处理效果更好。因此，对数码相机来说光学变焦系统才实际有用。当然，在价格上有光学变焦的数码相机要比没有光学变焦的要贵 20以上。除正常拍摄方式外，许多数码相机都提供翻拍模式或称近距模式，主要用于对近距离物体拍摄，可以用来翻拍文章。正常模式下，相机可以
16、拍摄 0.5 米到无限远的物体。在近距模式下，可以拍摄0.2 至 0.5 米的物体，不过此时由于距离太近 TTL（Through The Lens 通过镜头）直接取景方式不能工作，可以通过相机自带的 LCD显示屏来取景。外出查资料时，带个数码相机可以免去复印的麻烦，直接将资料翻拍下来，十分方便。4、输出数码相机所拍的照片最终还是要存储在计算机上的，基本上所有数码相机都支持 RS232 串口通信方式，利用串口将数码相机存储器内的数据发送到计算机上。但由于串口的通讯速率低，传一幅照片至少要一分钟的时间。许多数码相机厂商都在新产品中增加了USB 方式，使数据传输瞬间完成，一幅高质的照片只要 10 秒就能完成传送，而且可以通过 USB 口直接用计算机控制相机拍摄操作。除此之外，还有红外传输、存储卡示配器、PCMCIA 读卡器等。利用存储卡示配器可以通过并口传输数据，使存储器像一个软驱一样可以在 WINDOWS 下直接读取资料，实际上作为软驱的替代品存储数据也很有实用价值。另外，许多数码相机备有视频输出方式，可以输出 P
