光圈Word格式.docx

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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。

再说说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。

完善的快门通常必须具备以下几个方面的作用：

一、是必须具备有能够准确调控曝光时间的作用，这一点是照相机快门的最基本的作用；

二、是必须具备有足够高的快门速度，以利于拍摄高速动动全或有效控制景深；

三、是必须具有长时间曝光的作用，即应设有“T”门或"

B"

门；

四、是具有闪光同步拍摄的功能；

五、是具有自拍的功能，以便于自拍或在无快门线的情况下进行长时间曝光时，使快门开启。

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。

在一些大画幅相机上，通常采用的是镜间快门，快门速度标刻在镜头之上

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。

感光度ISO

胶片的主要参数是指胶片的感光度，用ISO值来标示（InternationalStandardsOrganization的简称）。

ISO值越大，胶片/感光传感器的感光度越高，越容易暴光。

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。

ISO200的胶卷的感光速度是ISO100的两倍，换句话说在其他条件相同的情况下，ISO200胶卷所需要的曝光时间是ISO100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ISO100、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

ISO64

ISO100

ISO200

ISO400

ISO800

ISO1600

ISO2000

ISO3200（最高支持500万像素）

噪点

数码相机的噪点（noise）也称为噪声、噪音，主要是指CCD（CMOS）将光线作为接收信号接收并输出的过程中所产生的图像中的粗糙部分，也指图像中不该出现的外来像素，通常由电子干扰产生。

看起来就像图像被弄脏了，布满一些细小的糙点。

我们平时所拍摄的数码照片如果用个人电脑将拍摄到的高画质图像缩小以后再看的话，也许就注意不到。

不过，如果将原图像放大，那么就会出现本来没有的颜色（假色），这种假色就是图像噪音。

ISO越高，则产生的噪点越多

除了噪点外，还有一种现像很容易噪点相混淆，这就是坏点。

在数码相机同一设置条件下，如果所拍的图像中杂点总是出现在同一个位置，就说明这台数码相机存在坏点，一般厂家对坏点的数量有规定，如果坏点数量超过了规定的数量，可以向经销商和厂家更换相机。

假如杂点并不是出现在相同的位置，则说明这些杂点是由于使用时形成的噪点。

不同ISO下的噪点水平

噪点产生的原因：

1、长时间曝光产生的图像噪音

这种现像主要大部分出现在拍摄夜景，在图像的黑暗的夜空中，出线了一些孤立的亮点。

可以说其原因是由于CCD无法处理较慢的快门速度所带来的巨大的工作量，致使一些特定的像素失去控制而造成的。

为了防止产生这种图像噪音，部分数码相机中配备了被称为"

降噪"

的功能。

如果使用降噪功能，在记录图像之前就会利用数字处理方法来消除图像噪音，因此在保存完毕以前就需要花费一点额外的时间。

2、用JPEG格式对图像压缩而产生的图像噪音

由于JPEG格式的图像在缩小图像尺寸后图像仍显得很自然，因此就可以利用特殊的方法来减小图像数据。

此时，它就会以上下左右8×

8个像素为一个单位进行处理。

因此尤其是在8×

8个像素边缘的位置就会与下一个8×

8个像素单位发生不自然的结合。

由JPEG格式压缩而产生的图像噪音也被称为马赛克噪音（BlockNoise），压缩率越高，图像噪音就越明显。

虽然把图像缩小后这种噪音也会变得看不出来，但放大打印后，一进行色彩补偿就表现得非常明显。

这种图像噪音可以通过利用尽可能高的画质或者利用JPEG格式以外的方法来记录图像而得以解决。

3、模糊过滤造成的图像噪音

模糊过滤造成的图像噪音和JPEG一样，在对图像进行处理时造成的图像噪音。

有时是在数码相机内部处理过程中产生的，有时是利用图像润色软件进行处理时产生的。

对于尺寸较小的图像，为了使图像显得更清晰而强调其色彩边缘时就会产生图像噪音。

所谓的清晰处理就是指数码相机具有的强调图像色彩边缘的功能和图像编辑软件的“模糊过滤（UnsharpMask）”功能。

在不同款式的数码相机中也有一些相机会对整个图像进行色彩边缘的强调。

而处理以后就会在原来的边缘外侧出现其他颜色的色线。

如果将图像尺寸缩小以后用于因特网的话，图像不是总觉得会变得模糊不清吗？

此时如果利用“模糊过滤”功能对图像进行清晰处理，图像看起来效果就会好一些。

不过由于产生了图像噪音，在进行第二次或第三次处理时，这种图像噪音就显得很麻烦。

切忌不要因为处理过度而使图像显得过于粗糙。

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。

很多小型数码相机是通过菜单来选择暴光模式的

快门和光圈优先：

小星补充：

快门优先俗称“S门”，光圈优先俗称“A门”，不要搞错了哦：

）

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AutoExposure，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。

感光器件

　　提到数码相机，不得不说到就是数码相机的心脏——感光器件。

与传统相机相比，传统相机使用“胶卷”作为其记录信息的载体，而数码相机的“胶卷”就是其成像感光器件，而且是与相机一体的，是数码相机的心脏。

感光器是数码相机的核心，也是最关键的技术。

数码相机的发展道路，可以说就是感光器的发展道路。

目前数码相机的核心成像部件有两种：

一种是广泛使用的CCD（电荷藕合）元件；

另一种是CMOS（互补金属氧化物导体）器件。

一、CCD

大部分数码相机使用的感光元件是CCD（ChagreCouledDevice），它的中文名字叫电荷耦合器，是一种特殊的半导体材料。

他是由大量独立的光敏元件组成，这些光敏元件通常是按矩阵排列的。

光线透过镜头照射到CCD上，并被转换成电荷，每个元件上的电荷量取决于它所受到的光照强度。

当你按动快门，CCD将各个元件的信息传送到模/数转换器上，模拟电信号经过模/数转换器处理后变成数字信号，数字信号以一定格式压缩后存入缓存内，此时一张数码照片诞生了。

然后图像数据根据不同的需要以数字信号和视频信号的方式输出。

目前主要有两种类型的CCD光敏元件，分别是线性CCD和矩阵性CCD。

线性CCD用于高分辨率的静态照相机，它每次只拍摄图象的一条线，这与平板扫描仪扫描照片的方法相同。

这种CCD精度高，速度慢，无法用来拍摄移动的物体，也无法使用闪光灯。

因此在很多场合不适用，不在今天我们讨论的范围里。

另一种是矩阵式CCD，它的每一个光敏元件代表图象中的一个像素，当快门打开时，整个图象一次同时曝光。

通常矩阵式CCD用来处理色彩的方法有两种。

一种是将彩色滤镜嵌在CCD矩阵中，相近的像素使用不同颜色的滤镜。

典型的有G-R-G-B和C-Y-G-M两种排列方式。

这两种排列方式成像的原理都是一样的。

在记录照片的过程中，相机内部的微处理器从每个像素获得信号，将相邻的四个点合成为一个像素点。

该方法允许瞬间曝光，微处理器能运算地非常快。

这就是大多数数码相机CCD的成像原理。

因为不是同点合成，其中包含着数学计算，因此这种CCD最大的缺陷是所产生的图象总是无法达到如刀刻般的锐利。

另一种处理方法是使用三棱镜，他将从镜头射入的光分成三束，每束光都由不同的内置光栅来过滤出某一种三原色，然后使用三块CCD分别感光。

这些图象再合成出一个高分辨率、色彩精确的图象。

如300万像素的相机就是由三块300万像素的CCD来感光。

也就是可以做到同点合成，因此拍摄的照片清晰度相当高。

该方法的主要困难在于其中包含的数据太多。

在你照下一张照片前，必须将存储在相机的缓冲区内的数据清除并存盘。

因此这类相机对其他部件的要求非常高，其价格自然也非常昂贵。

二、SUPERCCD

SUPERCCD是由富士公司独家推出的，它并没有采用常规正方形二极管，而是使用了一种八边形的二极管，像素是以蜂窝状形式排列，并且单位像素的面积要比传统的CCD大。

将像素旋转45度排列的结果是可以缩小对图像拍摄无用的多余空间，光线集中的效率比较高，效率增加之后使感光性、信噪比和动态范围都有所提高。

富士公司宣称，SUPERCCD可以实现相当于ISO800的高感度，信噪比比以往增加30％左右，颜色的再现也大幅改善，电量消耗减少了许多。

富士公司宣称SUPERCCD可与多40%像素的传统CCD的分辨率相媲美，SUPRECCD打破了以往CCD有效像素小于总像素的金科玉律，可以在240万像素的SUPERCCD上输出430万像素的画面来。

因此，富士公司和他们的SUPERCCD一推出即在业界引起了广泛的关注。

在传统CCD上为了增加分辨率，大多数数码相机生产厂商对民用级产品采取的办法是不增大CCD尺寸，降低单位像素面积，增加像素密度。

我们知道单位像素的面积越小，其感光性能越低，信噪比越低，动态范围越窄。

因此这种方法不能无限制地增大分辨率。

如果不增加CCD面积而一味地提高分辨率，只会引起图象质量的恶化。

但如果在增加CCD像素的同时想维持现有的图象质量，就必须在至少维持单位像素面积不减小的基础上增大CCD的总面积。

但目前更大尺寸CCD加工制造比较困难，成品率也比较低，因此成本也一直降不下来。

传统CCD中的每个像素由一个二极管、控制信号路径和电量传输路径组成。

SUPERCCD采用蜂窝状的八边二极管，原有的控制信号路径被取消了，只需要一个方向的电量传输路径即可，感光二极管就有更多的空间。

SUPER　CCD在排列结构上比普通CCD要紧密，此外像素的利用率较高，也就是说在同一尺寸下，SUPERCCD的感光二极管对光线的吸收程度也比较高，使感光度、信噪比和动态范围都有所提高。

那为什么SUPERCCD的输出像素会比有效像素高呢？

我们知道CCD对绿色不很敏感，因此是以G－B－R－G来合成。

各个合成的像素点实际上有一部分真实像素点是共用，因此图象质量与理想状态有一定差距，这就是为什么一些高端专业级数码相机使用3CCD分别感受RGB三色光的原因。

而SUPER　CCD通过改变像素之间的排列关系，做到了R、G、B像素相当，在合成像素时也是以三个为一组。

因此传统CCD是四个合成一个像素点，其实只要三个就行了，浪费了一个，而SUPERCCD就发现了这一点，只用三个就能合成一个像素点。

也就是说，CCD每4个点合成一个像素，每个点计算4次；

SUPERCCD每3个点合成一个像素，每个点也是计算4次，因此SUPERCCD像素的利用率较传统CCD高，生成的像素就多了。

科学是要以事实来说话的，再有道理的理论没有事实基础还是一句空话。

经过我们反复对富士SUPERCCD的几款民用级数码相机试拍后发现，至少对民用级的SUPERCCD来说，在其最大分辨率的图象质量并没有人们想象地那么好。

除了色彩还原比较艳丽外，我们可以在蓝天和暗部细节发现有明显的噪音信号，成像清晰度一般。

这就说明240万像素的民用级SUPERCCD无法达到其标称的430万输出像素。

那么240万像素的SUPERCCD到底相当于多少像素的CCD呢？

根据上一段的陈述，我认为SUPERCCD对像素的利用率比CCD高33％，因此其输出像素也应该比CCD高33％。

富士FINEPIX4900的总像素为240万像素，根据我的估算，它的输出像素大概相当于320万（240×

133％＝320万）。

而4900标称的输出尺寸是430万像素，那么这110万像素是怎么多出来的呢？

我想可能是使用了插值技术。

这就可能是为什么我们在以100％的尺寸看SUPERCCD拍摄的照片总不是很清楚的原因了。

如果要客观公正地对待使用SUPERCCD的FINEPIX4900、FINEPIX4700等相机就应该将其看作一部320万像素的数码相机。

三、CMOS

我们对CMOS的认识是从去年佳能公司发布EOSD30的准专业级数码机身开始的。

当时许多业内人士都大吃一惊，对采用这种廉价的材料来做感光元件感到不可思议，认为CMOS的成像质量无法满足较高要求的专业用户的需要。

那用CMOS做的感光元件在成像质量上真的一无是处吗？

还是让我们先来了解一下什么是CMOS吧。

CMOS即互补性金属氧化物半导体，其在微处理器、闪存和ASIC（特定用途集成电路）的半导体技术上占有绝对重要的地位。

CMOS和CCD一样都可用来感受光线变化的半导体。

CMOS主要是利用硅和锗这两种元素所做成的半导体，通过CMOS上带负电和带