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1、摄影摄像与图像处理摄影摄像与图像处理观察、认识、获取和处理图像观察、认识、获取和处理图像发现世界的美好发现世界的美好 培养生活的情趣培养生活的情趣掌握必要的技能掌握必要的技能第一章 绪 论第一章 绪 论One picture is worth more than ten One picture is worth more than ten thousand words thousand words 人类从外界获得的信息约有人类从外界获得的信息约有75%75%来来 自视觉系统自视觉系统 picturepicture：图象图象 ImageImage：图像图像PhotoPhoto：照片：照片我们介绍
2、的图像是基于照片的我们介绍的图像是基于照片的图像，理解这些图像的获取过程、图像，理解这些图像的获取过程、质量评价并努力改善之。质量评价并努力改善之。本课程的主要内容本课程的主要内容 认识相机认识相机 了解人眼的视觉特点了解人眼的视觉特点 了解摄影的基本技艺并掌握重要的核心内了解摄影的基本技艺并掌握重要的核心内容容 根据视觉特点与图像增强的原理，用根据视觉特点与图像增强的原理，用 PhotoshopPhotoshop进行图像处理进行图像处理相机与成像相机与成像照相机：照相机：就是一个不透光的盒子。是用感光材就是一个不透光的盒子。是用感光材 料反景物拍摄下来的摄影器材。它的发明经料反景物拍摄下来的
3、摄影器材。它的发明经 历了漫长的岁月。历了漫长的岁月。 我国对光和影像的研究，有着十分悠久的历我国对光和影像的研究，有着十分悠久的历 史。早在公元前四百多年，我国的史。早在公元前四百多年，我国的墨经墨经 一书就详细记载了光的直线前进、光的反射一书就详细记载了光的直线前进、光的反射 ，以及平面镜、凹面镜、凸面镜的成像现象，以及平面镜、凹面镜、凸面镜的成像现象 。到了宋代，在沈括所著的。到了宋代，在沈括所著的梦溪笔谈梦溪笔谈（ 10311031至至10951095年）一书中，还详细叙述了年）一书中，还详细叙述了“ “小小 孔成像匣孔成像匣” ”的原理。的原理。 在在1616世纪文艺复兴时期，欧洲出
4、现了供绘画世纪文艺复兴时期，欧洲出现了供绘画 用的用的“ “成像暗箱成像暗箱” ”。 在在1717，1818世纪的欧洲，许多画家用暗箱来帮世纪的欧洲，许多画家用暗箱来帮助他们绘制风光、建筑甚至肖像。一个典型助他们绘制风光、建筑甚至肖像。一个典型 的暗箱非常象现代的单镜头反光照相机。光的暗箱非常象现代的单镜头反光照相机。光 线由镜头进入，在箱内经过一块镜子的反射线由镜头进入，在箱内经过一块镜子的反射 ，在上面的磨砂玻璃屏上呈现左右颠倒的实，在上面的磨砂玻璃屏上呈现左右颠倒的实 像。画家就是把一张很薄的纸铺在磨砂屏上像。画家就是把一张很薄的纸铺在磨砂屏上 ，描下图形，以求达到最真实的透视效果。，描
5、下图形，以求达到最真实的透视效果。 18391839年法国画家达盖尔年法国画家达盖尔(Daguerre)(Daguerre)发明了银发明了银版摄影法。同时，出现了世界上第一台真正版摄影法。同时，出现了世界上第一台真正的照相机。这是一台装有新月型透镜的伸缩的照相机。这是一台装有新月型透镜的伸缩木箱照相机木箱照相机 19001900年美国生产了一台巨大的相年美国生产了一台巨大的相机。芝加哥和沃顿铁道公司为了机。芝加哥和沃顿铁道公司为了 给他们新生产的豪华列车照一张给他们新生产的豪华列车照一张 完美的相片，定制了这架名叫完美的相片，定制了这架名叫 “ “Mammoth”Mammoth”的相机。这架相
6、机的相机。这架相机 重达重达1 1，400400磅，用磅，用500500磅重的玻磅重的玻璃干板（感光材料），它的操作璃干板（感光材料），它的操作 小组通常有小组通常有1515人；运输时需要一人；运输时需要一 台专门设计的列车；拍出的台专门设计的列车；拍出的4.5*84.5*8 英尺照片一次需要用英尺照片一次需要用1010加仑显影加仑显影 液。液。MammothMammoth只使用过一次，只使用过一次，就从摄影史上消失了。就从摄影史上消失了。 18881888年，美国柯达公司的乔治年，美国柯达公司的乔治. .伊斯曼伊斯曼(George (George Eastman)Eastman)发明了将卤化
7、银乳剂发明了将卤化银乳剂 均匀涂布在明胶均匀涂布在明胶 基片上的新型感光材料基片上的新型感光材料-胶卷。同年，柯达公司胶卷。同年，柯达公司 推出了世界上第推出了世界上第 一台装胶卷的照相机一台装胶卷的照相机-柯达柯达1 1号号 柯达公司以柯达公司以2525美元的价格出售装好胶卷的相机。美元的价格出售装好胶卷的相机。 使用者拍完使用者拍完100100张胶片，把相机寄回柯达公司，张胶片，把相机寄回柯达公司， 在那里胶卷被取出来并加工为照片。第一卷是免在那里胶卷被取出来并加工为照片。第一卷是免 费加工的，为了得到第二卷胶片，使用者要寄给费加工的，为了得到第二卷胶片，使用者要寄给 柯达公司柯达公司10
8、10美元，就可以收到装好胶卷的相机，美元，就可以收到装好胶卷的相机， 这钱还包括第二卷的加工费。这钱还包括第二卷的加工费。 19131913年，德国莱茈公司的巴纳克年，德国莱茈公司的巴纳克( (BarnackBarnack) )为为测试电影胶片的感光度而试制了一测试电影胶片的感光度而试制了一 台小型相台小型相 机机-莱卡莱卡U U型。这是世界上第一台使用型。这是世界上第一台使用3535毫毫米胶片的相机，为摄影史拉开了新的一页。米胶片的相机，为摄影史拉开了新的一页。 莱卡莱卡I I型型-现代相机的鼻祖现代相机的鼻祖 旁轴相机 双镜头反光相机 单镜头反光相机海鸥海鸥58-I-58-I-第一台国产相
9、机第一台国产相机 海鸥4型双反相机-国产第一台120相机 凤凰DN66美能达700SI 第一台数码相机第一台数码相机索尼在1981年推出的MAVICA数码相机 试制机型背面图 使用软盘作为存储介质，无液晶屏幕富士在1988年推出的DS-1P 是一款使用了数字化存储媒体的产品 具有专门的存储卡。 富士在1989年推出的DS-X 首款被批量生产的数码相机产品 1992年卡西欧宣布数码相机将配备液 晶显示屏，并且计划推出QV-10时展 示的一款模型产品 卡西欧1991年推出的DC-90 这是后来推出QV-10的 试验机型，一共制造了两台，一台叫做“热子”，另一 台叫做“重子”主要是从发热量和重量的角
10、度来命名的 这是非常有历史意义的卡西欧QV-10，在1995年推 出，具有液晶显示屏幕，镜头部分可以转动，很受 欢迎。售价为65000日元，约合人民币4100元 索尼首次推出的普及型数码相机索尼首次推出的普及型数码相机cybershotcybershot F1 F1 ，这也是后来索尼比较知名的，这也是后来索尼比较知名的F88F88等机型的始祖等机型的始祖 。这种机身结构是一个相当经典的设计。这种机身结构是一个相当经典的设计 宾得EI-C90，1997年推出的一款机型，液 晶屏幕是可以拆卸的 奥林巴斯CAMEDIA C-1400L，1997年推出的 一款数码单反相机，不过只有140万像素上图是两
11、款佳能的数码单反，分别是EOS D2000和EOS D6000，是佳能在1998年推 出的。机身采用了佳能EOS 1N胶片单反。 尼康的E-3，是尼康1998年推出的具 有140万像素的数码单反相机 F505，索尼在1999年推出的一款 cybershot数码相机产品，采用了弯折 式机身设计。在后来的F707,F717上这 一设计很受欢迎 尼康D系列始祖D1，1999年推出，售价65万日元， 大约人民币4万元 1999年富士还 推出了内置打 印功能的 FinPix PR21 索尼CD1000，2000年推出的使用 CD-R盘片作为存储介质的数码相机 使用容量为120MB的超级软盘存储的松下 R
12、Q132S。2000年推出 柯达 DCS 420 （1994）在尼康 N90相机机 身的基础 上，由柯达 公司制造完 成；具有 150万像素 CCD传感 器；使用尼 康F-Movnt 镜头；连 拍模式-在 记录到存 储器前速 度可达5张 /2.25秒； 相当于 2.6X的焦 距；相机需 要外接红 外线减轻 滤光镜。早期的一些专业数码相机柯达DCS 460（1995 ）在尼康 N90相机机 身的基础 上，由柯达 公司制造完 成；具有 600万像素 CCD传感 器；使用尼 康F-Movnt 镜头；连 拍模式-在 存储器前 ，速度可达 到1fps。佳能/柯达EOS DCS 1（ 1995） 在佳能E
13、OS-1N机身的基础 上，由柯达公司制造完成。 具有600万像素的CCD传感 器；使用佳能EOS EOF系 列镜头和电子闪光灯；具 备快速连拍模式-存储前可 以以3.5fps的速度拍摄12张 照片；基础元件和功能与柯 达DCS 460相同，最大限度 的连拍为0.6fps，可连拍2 张照片；相当于1.3X的焦距 ；相机需要外接红外线减轻 滤光镜。美能达RD-175在Maxxum 500SiAF 机身的基础上，由美能达 公司制造完成；使用三块 CCD，分辨率为175万像 素；兼容所有美能达AF镜 头和美能达XI和SI系列电 子闪光灯；ISO 800（唯一 ）；相当于2.0X的焦距； PCMCIA
14、Type II/III内存卡 格式；所有格式的图像需 要美能达驱动或装入 Photoshop。尼康尼康E2NE2N和和E2NSE2NS（ 1995199619951996）在尼康 在尼康F4F4机身的基机身的基础础础础上制上制 造而成，外形与富士造而成，外形与富士DS-515DS-515非非 常相似；常相似；130130万像素万像素CCDCCD；两；两 款相机都可以款相机都可以1fps1fps连连连连拍，拍， E2NSE2NS在在连连连连拍模式拍模式时时时时速度可达速度可达 3fps3fps，最多可拍，最多可拍摄摄摄摄7 7张张张张照片；照片； 内置内置红红红红外外线线线线减减轻轻轻轻和低通和
15、低通传传传传感器感器 ；可；可选择选择选择选择 的的ISO 800ISO 800或或32003200； PCMCIA Type II/IIIPCMCIA Type II/III内存卡格式内存卡格式 ；JPEGJPEG或或TIFFTIFF图图图图像格式；可像格式；可 选择选择选择选择 的的NTSCNTSC或或PALPAL视频输视频输视频输视频输 出出 。尼康E3 和E3S在尼康 F4机身基 础上制造 而成；140 万像素 CCD；其 它参数与 E2和E2S 相同目前的一些高端相机 徕卡中画幅数码单反S2 2009年7月31日，徕卡公司公布去年9月发布的自动对焦 中画幅DSLRS2 定于今年10月
16、开始销售 徕卡徕卡S2S2具有自动对焦功能，定位于专业用户。其具有自动对焦功能，定位于专业用户。其 采用了采用了37003700万像素的万像素的30x45mm30x45mm光学传感器光学传感器( (传感传感 器面积比全画幅还要大器面积比全画幅还要大56%)56%)，机身背面采用，机身背面采用4646万万 像素像素3.03.0英寸英寸液晶显示器。液晶显示器。徕卡徕卡S2S2的的“ “S”S”体统利用体统利用全新的双快门技术，能够达到镜头叶片与高速闪全新的双快门技术，能够达到镜头叶片与高速闪 光同步的速度光同步的速度( (机身快门最高速度机身快门最高速度 1/40001/4000秒秒) )。支。支 持持DNGDNG文件格式和文件格式和SDSD卡卡/CF/CF卡存储格式。并具有卡存储格
