多媒體技術基礎之當年,他拍照時采用的感光劑是氯化銀(silver chloride)。氯化銀的一個非常重要的特性是當光線照射氯化銀時,氯化銀會分解成純銀和氯氣,純銀在空氣中很快氧化變成黑色。因此,日本各行各業(yè)軍旗再次飄舞!底片顏色越深代表光線越強,顏色越淺代表光線越弱。黑白照片就是這樣拍出來的。為了避免沖淡主題,如果想了解照片又是如何洗出來的盆友們,請點擊這里為了了解圖像基礎,我們首先需要一些額外知識來做鋪墊和填充:圖像的本質。不像聲音,圖像其實是我們?nèi)说囊曈X系統(tǒng)對外界的一種感受到了70年代,由于實驗技術的進步,關于視網(wǎng)膜中有三種對不同波長光線特別敏感的視錐細胞的假說,已經(jīng)被許多出色的實驗所證實。例如:有人用不超過單個視錐直徑的細小單色光束,逐個檢查并繪制在體(最初實驗是在金魚和蠑螈等動物進行,以后是人)視錐細胞的光譜吸收曲線,發(fā)現(xiàn)所有繪制出來的曲線不外三種類型,分別代表了三類光譜吸收特性不同的視錐細胞,一類的吸收峰值在420nm處,一類在534nm處,一類在564nm處,差不多正好相當于藍、綠、紅三色光的波長。與上述視覺三原色學說的假設相符用微電極記錄單個視錐細胞感受器電位的方法,也得到了類似的結果,即不同單色光所引起的不同視錐細胞的超極化型感受器電位的大小也不同,峰值出現(xiàn)的情況也符合于三原色學說圖像數(shù)字化的原理第二次世界大戰(zhàn)結束后,隨著原子能技術、微電子、計算機、分子生物和遺傳工程等領域的重大突破,標志著人類第三次科技革命的開始。隨后的年代里,聽到的最多的一個詞就是“數(shù)字化”,到處都在談數(shù)字化,就像當我們時下都說的“土豪”這個詞。那時,如果你和人見面不聊點“e時代”的東西,還真不好意思很多人都可能不知道,圖像領域數(shù)字化的理論基礎是愛因斯坦的光電理論,通過圖像傳感器(image sensor)將光信號轉換成電信號,然后再將模擬的電信號轉換成數(shù)字信號來完成。圖像傳感器本質上就是一個感光元件,它與我們常見的太陽能電池有一些類似之處,整塊感光元件就是一個太陽能電池矩陣,每個像素點對應一個感光單位。當光照射到感光單元后,它會測量出光的強度然后產(chǎn)生一個相應的電信號,在經(jīng)過模數(shù)轉換電路A/D對電信號進行采樣,緊接著是量化和編碼并存儲。這就是完成了圖像的數(shù)字化然而,圖像傳感器有個非常大的缺陷:它只能感受光的強弱,無法感受光的波長。由于光的顏色是由波長決定的,所以圖像傳播器無法記錄光的顏色值,也就是說,它只能拍黑白照片,這當然是無法容忍的。在前面麥克斯韋等人的影響下,人們開始嘗試如何將彩色圖片進行數(shù)字化。根據(jù)RGB三原色理論,紫砂壺含蕾設計構思思索,一種解決辦法就是照相機內(nèi)置三個圖像傳感器,分別記錄紅、綠、藍三種顏色,然后再將這三個值合并。這種方法能產(chǎn)生最準確的顏色信息,但是成本太高(現(xiàn)在很多高端大氣上檔次的人在追求這種模式,也已經(jīng)有廠家推出了相應的設備,但價格非一般人能負擔得起)。 1974年,柯達公司的工程師布賴斯.拜爾提出了一個全新方案,只用一塊圖像傳感器,就解決了顏色的識別。他的做法是在圖像傳感器前面,設置一個濾光層(Color filter array),上面布滿了濾光點,與下層的像素點逐一對應。也就是說,如果傳感器是16001200個像素,那么它的上層就有16001200個濾光點數(shù)碼相機成像原理 OK,有了以上知識的普及和掃盲,下面讓我們看一下數(shù)碼相機的成像過程和原理,其實前面已經(jīng)提到一點前面我們提到的那個感光元件,是數(shù)碼相機或數(shù)碼錄像機的核心部件,目前業(yè)界有兩種感光介質:一種是CCD,是英文 Charge Coupled Device (即電荷耦合器件)的縮寫,是一種特殊的半導體器件,也是用來采集信號的一種感應元件,技術要求很高,全世界只有 6 家公司掌握了 CCD研制的核心技術,成品率較低,成本較高另一種是CMOS,全稱是Complementary Metal Oxide Semiconductor(即互補金屬氧化物半導體),它在微處理器和閃存等半導體技術上占有重要的地位,也是一種可用來感受光線變化的半導體,其組成元素主要是硅和鍺,通過CMOS上帶負電和帶正電的晶體管來實現(xiàn)基本功能。這兩個互補效應所產(chǎn)生的電流即可被處理芯片記錄和解讀成影像無論是CCD還是CMOS,其作用和地位都是完成光信號到電信號的轉換。隨著技術、生產(chǎn)工藝、科技的進步,說不定哪天CCD又把CMOS甩開八百里開外,這個誰也說不準,我們就不攪和到這場口水戰(zhàn)里了。這里大家只要知道在數(shù)碼錄制設備里,CCD和CMOS都是感光元器件,完成光電信號的轉換對我們來說就OK了以前傳統(tǒng)相機拍照時,光線通過鏡頭匯聚,再通過按動快門打開快門門簾讓匯聚光投射到膠片上來成像,相機機身只充當了一個暗箱的作用。數(shù)碼相機的原理和其類似,數(shù)碼相機肯定也有鏡頭,通過鏡頭的光線不像傳統(tǒng)相機那樣直接投射到膠片,而是直接投射到上面我們提到的感光元件的光敏單元上,這些感光器由半導體元件構成,由數(shù)字相機的內(nèi)置智能控制裝置對入射光線進行分析處理,并自動調(diào)整合適的焦距、暴光時間、色度、公司宣傳片拍攝白平衡等參數(shù),然后將這些數(shù)據(jù)傳送給模/數(shù)轉換器ADC(Analog Digital Converter),ADC最后把這些電子模擬信號轉換成數(shù)字信號。如果這個時候直接對數(shù)字信號進行存儲,就是所謂的圖像的Raw格式,照片的質量比普通的高,而且能在后期電腦上進行幾乎無損的一些參數(shù)調(diào)整。嚴格意義上來說,Raw不應該算是一種圖像格式,它僅僅是一個數(shù)據(jù)包而已。Raw僅僅是將數(shù)碼相機圖像傳感器(CCD)感光產(chǎn)生的電信號數(shù)字化之后的采樣值忠實地記錄下來打包直接保存,并未進行任何計算和壓縮,具有獨特的設備相關性。它所記錄的不是圖像點的色彩、亮度信息,而是感光芯片的感光記錄,是落在每個感光單元上的光線的多少,至于這個點處于什么位置,這個位置上是什么顏色的濾色片,需要根據(jù)芯片的型號來定義。公司宣傳片拍攝數(shù)碼相機早期還有一種格式,現(xiàn)在用的比較少,那就是TIFF 格式。雖然TIFF可記錄 48 位(每個色彩 16 位)的圖像信息,可以不丟失色彩位,但那樣文件體積將變得十分龐大,而且多出的數(shù)據(jù)位只能用空白數(shù)據(jù)來填補,浪費存儲資源。色彩位的差別直接關系到圖像的動態(tài)范圍和色彩飽和度,一旦保存為低色彩位的圖像文件,電子商務企業(yè)財務管理探討將有相當量的感光信息被舍棄,這些舍棄的信息將無法找回另外,影視視頻制作無論拍攝時采用 TIFF還是 JPEG,都是相機利用內(nèi)部的圖像處理芯片預先將數(shù)據(jù)計算過的,這個計算過程中就要用到相機的白平衡設置、色彩空間設置、曝光補償設置等等,萬一這些設置不準確,計算所產(chǎn)生的圖像就會偏色或者曝光不準,一旦這種錯誤比較嚴重,信息損失過多,會導致照片報廢。然而,JPEG圖像格式是目前大眾化數(shù)碼相機缺省的圖像保存格式。好了,本文如果還有人沒看明白,我只能很遺憾的說我已經(jīng)盡了自己最大的努力,力爭用最簡單的文字來表述復雜的概念和理論,剩下的就只能靠每個人的修為了最后,如果有朋友選購數(shù)碼相機時,看到一個數(shù)碼相機聲稱其最高像素是2040萬,但它標注的分辨率卻為51843888=2015萬像素,你也不能說人家在忽悠咱們。因為人家也沒說2040萬像素都拿來成像,這也符合相關標準。在你選擇不同的拍照質量時,分辨率當然會降下來,用高分辨率的鏡頭拍出低分辨率的數(shù)字圖像?你認為是怎么實現(xiàn)的呢?其似乎也不難,對于這種需求當今大多數(shù)相機都是通過主控芯片讓感光器件“遮擋”部分感光單元,只讓另一部分感光單元接受光照即可實現(xiàn)。關于圖像質量的問題,每個感光單元的比特位直接決定了圖像最終的表現(xiàn)亮度和色彩的性能,反映到圖像上就是每個像素點所占的bit數(shù),或者說字節(jié)數(shù)以上便是我對數(shù)字圖像入門知識的一點簡單的記錄和分享,畢竟不是專業(yè)搞圖像的,歡迎各位路過的專業(yè)達人、高人、達人、大蝦們指點拍磚。