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2  數(shù)碼照相成像原理與用途　　數(shù)碼照相機(jī)機(jī)身前都安裝有光學(xué)鏡頭、取景框、快讓等零部件，操作方法也同傳統(tǒng)相機(jī)差不多。最大的不同是數(shù)碼相機(jī)背后安裝有光電電荷耦合轉(zhuǎn)換器件CCD，拍攝影像時(shí)，利用光學(xué)鏡頭使景物聚焦到CCD上。在光線照射下，CCD像素由于電荷分布的變化而產(chǎn)生電流，光線越強(qiáng)，電流就越大。將電流轉(zhuǎn)換“0”或“1”這樣的二進(jìn)制代碼（圖像代碼）存于存儲器中，這就相當(dāng)于傳統(tǒng)相機(jī)中的曝光過程，為了產(chǎn)生彩色圖像，還要使光線經(jīng)過一組紅、綠、藍(lán)濾光片、再分別落到CCD像素上，經(jīng)信號復(fù)合產(chǎn)生彩色圖像。顯然，CCD像素的數(shù)目越多，圖像的分辨率越高，每幅圖像所占的存儲空間也越大，實(shí)際上，由于每幅圖像所占的存儲空間太大（通常每幅圖像為數(shù)百KB到MB），因此許多數(shù)碼相機(jī)都將圖像信息壓縮之后存儲在機(jī)內(nèi)存儲器記憶棒上。　　接下來是將數(shù)碼相機(jī)上的圖像轉(zhuǎn)接入計(jì)算機(jī)進(jìn)行編輯處理用戶滿意后再轉(zhuǎn)入打印機(jī)進(jìn)行打印，最后獲得一幅優(yōu)美的圖像（數(shù)碼相片可制大幅圖像）?！　?．1  CCD光電電荷耦合轉(zhuǎn)換器件　　CCD即光電電荷耦合轉(zhuǎn)換器件，是在金屬氧化物-半導(dǎo)體器件的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，目前已成為一種非常成熟的固態(tài)圖像傳感器。CCD除用于俘獲處理和影像傳感外，還可用于信息處理和信息存儲、影像分析和處理，光學(xué)公司生產(chǎn)的二維CCD主要供靜止電子照相使用，在柯達(dá)公司開發(fā)的有：　　2．1．1  全幀CCD影像傳感器　　CCD傳感器由許多相同的基本單元（像素）組成，每個(gè)像素中都有光敏區(qū)和存儲區(qū)，光敏區(qū)生成光電子，累積的電荷轉(zhuǎn)移到存儲區(qū)，然后通過移位存儲器輸出?！　∪珟珻CD是光敏單元兼合存儲單元的影像俘獲器件，它的影像俘獲過程分兩部分，即積分和讀出。在積分區(qū)內(nèi)，光子產(chǎn)生的電子在成影像單元內(nèi)累積，每個(gè)CCD像素積累的電子數(shù)相應(yīng)于影像的照度，在讀出區(qū)每個(gè)像素所積累的電荷被轉(zhuǎn)移到輸出電路。此類CCD制作簡單、使用方便、信號小，但在讀出時(shí)不能見光，因此在相機(jī)中需使用機(jī)械快門，藍(lán)光譜響應(yīng)也低?！　鞲衅鞯拿總€(gè)像素上都可加上彩色濾光片而構(gòu)成彩色成像傳感器，用這種照相方法制作的染料濾光片陣列稱為CFA，因?yàn)槿搜蹖G細(xì)部位最敏感，所以CFA中感綠單元的數(shù)量是感紅和感藍(lán)單元的兩倍?！　‘?dāng)照度太大時(shí)，像素中產(chǎn)生的電荷超過該像素的容量時(shí)，多余電荷就會串入相鄰像素，造成影像模糊，而橫向溢流（COD）的功能就是在電荷飽和前就將多余電荷泄出?！　I(yè)余靜止照相中使用的CCD都帶COD，因?yàn)榫拔锴闆r無法控制。在照相條件可控制的工業(yè)和科學(xué)上使用的相機(jī)就不帶COD。它的靈敏度高，像素容量大?！　?．1．2  6.4M像素影像傳感器　　柯達(dá)專業(yè)數(shù)字相機(jī)DCS200C使用1029×1526順序掃描CCD俘獲影像，機(jī)內(nèi)硬盤驅(qū)動器存儲影像，百萬像素電子相機(jī)輸出彩色硬盤，質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過靜止視頻相機(jī)的水平?！　≡谙鄼C(jī)鏡頭前加上一個(gè)旋轉(zhuǎn)濾色片輪，使CCD傳感器順序接收紅、綠、藍(lán)影像，這樣只要1片單色CCD就能俘獲彩色影像，這樣的彩色順序俘獲方式分辨率高，色再現(xiàn)好。但由于振動等原因，相機(jī)與景物之間為相對運(yùn)動，當(dāng)紅、綠、藍(lán)影像組成影像時(shí)，會發(fā)生套色不準(zhǔn)的問題，因此只適用拍攝靜止景物?！　∽钸m用于靜止照相影像的俘獲呂是全幀CCD，全幀結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是順序掃描占用率高，噪音低，動態(tài)范圍寬，像素密度高?！　∨臄z或掃描畫像進(jìn)入計(jì)算機(jī)的圖像可在相應(yīng)圖像處理軟件配合下進(jìn)行處理，在Windows平臺加工處理圖像是非常方便的。因?yàn)樵撈脚_下開的發(fā)圖像加工軟件品種多，功能全，可進(jìn)行人們所能想到的各項(xiàng)處理加工。如要使所制作投影片達(dá)到照片像質(zhì)水平，使其色彩紛呈，圖像精美，效果非凡，Adobe Photoshop軟件在目前是最佳選擇。Photoshop軟件是世界上最先開發(fā)的圖像軟件之一，具有功能強(qiáng)大，易于操作等特點(diǎn)。該軟件至少可對圖像文件進(jìn)行以下處理和修整?！　?．2．1  亮度、反差調(diào)整：可對整個(gè)或局部圖像的亮度、反差進(jìn)行任意調(diào)整，從而表現(xiàn)出不同影像效果及傳統(tǒng)技法的效果?！　?．2．2  顏色調(diào)整：可調(diào)整顏色等級，去除不需要的顏色，直觀地對顏色的偏色，飽和度進(jìn)行調(diào)整、校正，輕而易舉地使正像、負(fù)像相互轉(zhuǎn)換?！　?．2．3  消除灰霧、斑點(diǎn)、紅眼：利用圖像處理軟件可方便地消去畫面上的瑕疵，并可對圖像銳度進(jìn)行調(diào)整?！　?．2．4  改變圖像質(zhì)地：使圖像產(chǎn)生各種變形，從而得到具有非同尋常又別具一格的創(chuàng)新藝術(shù)圖像，變形的格式很多，如：移位(displace)--使圖像的像素向不同方向移位，擠壓變形(Pinch)--將圖像向內(nèi)或向外擠壓，坐標(biāo)變換變形(Polar coordinates)--將圖像坐標(biāo)從直角坐標(biāo)換為極坐標(biāo)或極坐標(biāo)換為直角坐標(biāo)。方形物體變?yōu)閳A形，將文字或物體三維化產(chǎn)生鼓起效果等等。　　2．2．5產(chǎn)生各種繪畫風(fēng)格：可將圖像處理得到風(fēng)格各異的繪畫效果，主要有柔焦效果(diffuse)--使圖像變得似透過磨砂玻璃的模糊朦朧效果（使畫面富有詩意）；浮雕效果(emboss)--用于圖像背景上使圖像中的物體產(chǎn)生凸出或凹下的浮雕效果；模壓效果(extrude)--將圖像轉(zhuǎn)化為系列三維立方體或錐體，可用來改變圖像或生成特殊的三維背景，其立方塊或錐體扇面的大小、突起高度可人為選定；勾邊效果(findedges)--使圖像看起來像被鉛筆勾畫過輪廓一樣；積木效果(tiles)--將圖像處理成積木拼接的效果；風(fēng)效(wind)--增加一些小水平線生成風(fēng)的效果，風(fēng)向、風(fēng)效的強(qiáng)弱可任人選擇；點(diǎn)畫效果(pointillize)--將一個(gè)圖像分成隨機(jī)的點(diǎn)，產(chǎn)生一種如同點(diǎn)畫作品的效果；鏤刻凹版效果(mezzotint)--生成使原始圖像最接近的鏤刻凹版圖像；碎片化效果(fragment)--使圖像產(chǎn)生不聚焦效果，多用于快速形成不聚焦背景以能夠在上面粘貼實(shí)物，使實(shí)物突出醒目等等?！　?．2．6  其它：如模擬各種物質(zhì)拍攝效果和模擬傳統(tǒng)暗房技法加工效果等待。