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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划相机镜头材料相机、镜头原理及其选型1.凸透镜成像原理成像平面图1注：相机镜头中的焦距为：凸透镜焦点到成像平面的距离图22.相机原理相机机身镜头部分相机成像实际就是凸透镜成像，拍摄物体反射光经镜头聚焦，在感光系统上形成倒立缩小的像，像经进一步处理得到相片或数码图像。3.相机相关概念CCDCCD是图像传感器，将光信号转换成电信号，再将电信号转换成数字信号，经处理后成为图像信号。结构：(1)、大量光敏元件排在一起组成感光元件。(2)、并行信号寄存器，用于暂时储存感光后产生的电荷。(3)、串
2、行信号寄存器，暂时储存并行寄存器的模拟信号并将电荷转移放大。(4)、信号放大器，放大微弱电信号。(5)、数摸转换器，将放大的电信号转换。目前工业相机主要CCD尺寸CMOS和CCD一样，是图像传感器。区别在于：(1)、信号的读出过程不同，CCD是通过一个或几个节点统一读出像素，CMOS通过单个像素同时读取，因此一致性CCD更好。(2)、集成性CCD更复杂(3)、CMOS读取速度更快。(4)、CCD技术更成熟，噪声少，成像质量更好。像素相机感光元件上每个光敏元件即为一个像素点。注：要想得到高清照片，必须保证有一定的像素数。但并非像素数越大，照片的就越清晰。照片的清晰度是由“点像决定，即每点有多少像
3、素。通常相机的像素大小又被叫做相机分辨率。感光度、增益(1)、感光度：为数码单反相机的参数之一，表示图像传感器或胶片对光的敏感程度，增加感光度，图像更亮，但画质变差。(2)、增益：为工业相机参数之一，是调节感光度的一种方法。增益增加，图像更亮，但画质变差。(3)、感光度和增益的区别为：一：适用对象不同，感光度常用于数码单反相机，而增益用于工业相机；二：提高感光度可通过多种方式获得，而提高增益恰是提高感光度的一种方式。帧率相机采集传输图像的速率，对于面阵相机一般为每秒采集的帧数(Frames/Sec.)，对于线阵相机为每秒采集的行数(Hz)。4.镜头相关概念焦距成像光线在镜头内交点到影像传感器的
4、距离称作焦距，焦距数值小，视角大；焦距数值大，视角小。蓝色光线所表示的焦距相对红色变大，其视角则变小。光圈光圈：由叶片组成的用于控制光通过量的装置。绝对孔径：光圈的实际孔径大小。曝光量：除去外部环境因素，曝光量与曝光度和曝光时间成正比。曝光时间由快门决定，而曝光度与光圈的绝对孔径和镜头焦距成正比。相对孔径：为了反映曝光度，将孔径与焦距的比值定义为相对孔径。光圈值：为焦距与绝对孔径的比值，即相对孔径的倒数。较大的光圈意味着有更多光线通过镜头，可在弱光环境中拍摄。相机镜头知识大全目前，数字相机的镜头所采用的材质有磨光玻璃和透明塑料两种。这两种材质各有特点，磨光玻璃的透光程度略好，而透明塑料有重量轻
5、的优势。一般人可能都会认为选用玻璃材质作为镜头的数字相机一定会比透明塑料镜头的相机投影更清晰，性能更优良，其实不然，由于数字相机镜头的结构非常复杂，因此，所采用的透镜组合、设计方案及制作工艺才是镜头质量优劣的关键。如果制作工艺考究，磨光玻璃和透明塑料在透光性方面不会有太大差别。虽然从理论上讲，数字相机的CCD只需要一片透镜就可以，但在实际的应用中由于透镜的球差、色差等诸多原因，严重影响成像的质量。为了提高图像质量，在数字相机的镜头中需要设计有不同功能的透镜组合，但如果透镜过多势必会影响景物投射到CCD时的清晰度。所以说，透镜的制作工艺和透镜组合的设计方案十分重要。除了材质方面的因素外，还要注意
6、镜头其他方面的因素，例如焦距、变焦、光圈和快门等方面。1焦距焦距是镜头的另一项重点因素，首先，了解什么是焦距。可以把数字相机的镜头看作是一组透镜，当平行光线穿过透镜时，将会聚到一点上，这个点叫做焦点，而焦点到透镜中心的距离，称为焦距。焦距固定的镜头，即为定焦镜头；焦距可以调节变化的镜头，就是变焦镜头。在摄影领域中，焦距主要反映镜头视角的大小。对于传统135相机而言，50mm左右的镜头的视角与人眼接近，拍摄时不变形，称为标准镜头。一般涵盖40mm-70mm的范围，18mm-40mm的镜头被称为短焦镜头也叫广角镜头，70mm-135mm称为中焦镜头，135mm-500mm称为长焦镜头，500mm以
7、上称为望远镜头，18mm以下则称为超广角镜头或鱼眼镜头。这种范围的划分只是人们的习惯，并没有严格的定义。数码相机的CCD一般比135胶片小得多，所以，相同视角，其镜头焦距也短很多，例如，使用CCD的数码相机，使用约13mm的镜头，其视角大概相当于135相机50mm的标准镜头。由于各数码相机生产厂商所采用的CCD规格型号不同，所以，大家都采用“相当于35mm相机(即135相机)焦距”的说法。通常，在数字相机的技术参数中会有F和f的表示，其中F代表最大光圈值，f则代表焦距长度。例如，标有f=8-24，相当于35mm相机的38mm-115mm。2变焦变焦能力也是数字相机镜头的设计重点。数字相机的变焦
8、一般分为光学变焦和数字变焦两种。光学变焦就是和传统的光学成像相机一样，通过镜头的伸缩组合来实现变焦，这也是真正意义上的变焦。但光学变焦镜头的成本较高，而且非常复杂。复杂的变焦镜头体积一般都过于庞大，这一点对于体积趋于小型化的数字相机来说，并不适用。因此，目前市场上主流的数字相机的光学变焦大多为3倍左右。数字变焦可以说是数字相机所专有的，是一个崭新的概念。它的基本原理是通过数字相机里的运算器对所拍摄的景物数据进行插值计算，从而对被摄物放大，达到变焦的效果。这种变焦方式似乎可以呈现更多的细节，其实只是对原先所拍摄影像做单纯的放大，并不会增加图像的清晰度。因为所多出来的像素数并不是镜头实际摄入的，而
9、是通过软件插值计算出来的。数字相机的数字变焦现在市场上多见的是2倍、3倍或4倍。可以在数字相机的性能指标栏中很容易发现标有“此数字相机具有3倍光学变焦以及2倍数字变焦功能”的字样，可见，它们是数字相机镜头性能的一个重要指标。好像现在的数字相机厂商为了吸引更多的注意，常常是强调其产品的变焦能力可达6倍，有的甚至宣称可以达12倍。这其实是将光学变焦与数字变焦相乘的结果，例如具有6倍变焦能力的数字相机其实是用3倍的光学变焦X2倍的数字变焦而达到所谓的6倍变焦；12倍变焦能力则是相当于3倍的光学变焦X4倍的数字变焦，画面的确可以达到放大6倍、或12倍的效果，但影像的实际清晰度还是依赖于3倍的光学变焦能
10、力。3快门和光圈(转载于:写论文网:相机镜头材料)在摄影技术中，拍摄影像的最原始的质量来源于曝光的控制，而曝光量则是受光圈和快门的双重影响。曝光即允许光线照射到感光底片或胶片上，将图像捕捉下来的过程。曝光量即是在照相感光材料的感光面上照度的时间积分值。如果曝光过度，会使拍出来的影像变得很亮，失掉了许多细节和色调；而如果曝光不足，相片的色调则会非常暗，仍然分不清所拍摄的景物影像。数码相机与传统相机一样，就是让所摄影像透过镜头后投影到数码相机的CCD感光器上，感光器再通过数模转化器，将图像的信息在相机的存储卡上记录下来这个过程与传统相机的曝光过程一样。要相得到层次丰富的影像就要控制投射在CCD感光
11、器的光量值。用来控制曝光量的就是光圈和快门。1）快门快门(shutter)是用来调节、控制光线透过镜头到达感光面时间的装置。通俗地讲，快门决定了拍摄影像的时间，它遮挡在感光元件的前面，一般情况下处于关闭状态。只有在按动快门按钮的时候才会打开，其打开的时间就是根据设定的快门速度决定的。通常相机的快门速度范围有：4秒、2秒、1秒、12秒、14秒、18秒、115秒、130秒、160秒、1125秒、1500秒和1000秒。如果在快门打开期间，相机因不稳而产生晃动，则拍摄所得的影像就会变得模糊不清。这就是为什么在拍摄时要保持机身的稳定，也正是为什么快门速度过慢更容易使相机产生晃动的原因。因此，在快门速度
12、方面有一个安全快门的概念。选择快门速度一般情况下不可慢于安全快门：安全快门=1镜头的焦距。例如镜头的焦距是50mm，安全快门就是150秒，即要选160秒以上的快门速度才可避免因手震而造成影像模糊，当然安全快门只是一个仅供参考参数。快门的速度范围也是越大越好，这样，相机就能适应更多的拍摄范围。2）光圈光圈(Aperture)是机械装置，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，它通常在镜头内，通过控制镜头光孔的大小来达到这一作用。当外界光线较弱时，就将光圈开大；反之，就将光圈关小。表达光圈大小通常是用F值表示的。公式为：光圈F值-=镜头的焦距镜头口径的直径。完整的光圈值由小到达依
13、次为：F1，F4，F8，F11，F16，F22，F32，F44和F64。光圈F值愈小，光圈开得愈大，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好是下一级的一倍，例如光圈从F8调整到，进光量便多一倍，也可以说光圈开大了一级。对于普及型的数字相机来说，光圈F值常常介于F16之间，此外许多数字相机在调整光圈时，可以做13级的调整。相机的光圈值范围愈大，适应不同光线环境的拍摄能力愈强。但通常在光圈范围中都比较注意最大光圈值，而小光圈值较少注意，这是因为如果拍摄环境的光线太强，除了收小光圈外，也可以把快门速度加快，缩短曝光时间。但如果拍摄环境的光线太弱时，不能够把快门速度随意减慢，因为一旦快门
14、速度慢于安全快门速度，相机很容易因手的震动造成影像模糊。举例来说，相机的焦距是50，则它的安全快门速度即为150秒，如果在光线好的情况下，选择的快门速度为1125秒，与之对应，相机的光圈值为F8，但如果拍摄的光线变弱，为了维持曝光量，保证拍摄影像的质量，就需要延长拍摄的时间(即曝光时间)，就必须降低快门速度，由1125秒降到160秒。对应的相机的光圈值也要从F8调节至F11。这时，就要考验镜头的透光性能。所以相机的光圈值越大，说明镜头的透光率越好。由此可以看出，快门和光圈直接影响曝光量，它们所能达到的特性直接反应出镜头制造的水平及特点，是衡量镜头优劣的重要因素。同样也是衡量数字相机的一项重要参
15、数指标。二、数码相机镜头的分类及特点数码相机镜头品种繁多，但其基本型式大体有如下几种：1标准镜头标准镜头的视场角为40度-60度，其相对孔径从，若增加相对孔径，可提高成像质量。固定焦距的标准镜头在摄影创作中应用得最多、最广泛。标准镜头在拍摄中像差较小，成像质量优于一般同档次的镜头，最大相对孔径较一般同档次的镜头大，如有的数码相机，采用固定焦距的标准镜头的最大相对孔径达到了,1,等，从而保证了在低照度的照明条件下有足够的光圈。同时，标准镜头的体积小，携带方便。在摄影创作中可以根据不同的创作意图，运用不同的手段，使用D10标准镜头拍摄出具有广角镜头或中长焦镜头的效果。当我们将照相镜头对着很近的被摄主体，使用大光圈拍摄特写或近景时，就可以获得背景虚糊，类似中长焦镜头的效果。当我们将标准镜头对着处于中景或全景的景物对焦，并使用小光圈拍摄，则可以使画面中的远近都很清晰，获得广角镜头的拍摄效果，标准镜头在摄影创作中具有不可低估的作用。2广角镜头广角镜头的视场角为60度-80
