数位摄影概论.ppt

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1、數位攝影概論http:/Outline1/2n成像原理n結構n感光元件n鏡頭n曝光n快門n光圈Outline2/2nISOn白平衡n攝影n教學短片n數位格式n影像端子n結論成像原理1/2成像原理2/2回Outline數位相機結構觀景系統1/2觀景系統2/2數位攝影機結構回Outline感光元件1/29感光元件2/29nCCD (Charge Coupled Device)，感光耦合元件感光耦合元件感光元件3/29當CCD感光時，每個感光像素上依光量多光量多寡寡累積相對應的電荷，並在感光結束後將各個電荷採序列序列的方式送到訊號放大器，以提供數位訊號處理器運算成數位影像。另外，由於CCD採用單一通

2、道單一通道，故感光效率較慢效率較慢且傳送電荷訊號時須外加電壓造成耗電量較大；但也因為單一通道，可有效減少減少電荷傳送過程與訊號放大時所產生的雜訊雜訊。感光元件4/29nCMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)，互補性氧化金屬半導體互補性氧化金屬半導體感光元件5/29CMOS傳送像素的通道不需外加電壓不需外加電壓來傳送電荷，能立刻讀取電荷訊號，較CCD省電省電，感光效率也較快效率也較快。另外，CMOS在每個感光像素旁都設計一組訊號放大電路，因此當像素越多時，越容易因電路間的訊號干擾而出現雜訊雜訊。感光元件6/29感光元件7/29大部分的消費型數位

3、相機，由於成本考量，都僅使用單片感光陣列。由於CCD及CMOS僅能感應光的強弱強弱，無法分辨顏色顏色，因此在每個像素上還會加上“RGB”濾色片，只讓單一原色的光線通過進而使感光像素進行感光。因為人眼對綠色綠色較為敏感，為了模擬人眼模擬人眼的視覺，濾色片會以1個紅、1個藍及2個綠為一組的陣列方式排列。感光元件8/29nBayer濾色片感光元件9/29n除了使用單片CCD或CMOS搭配濾色片來感應三原色外，現在也有Foveon X3與3CCD等技術，以多片多片感光陣列分別感應三原色，以還原真實色彩。感光元件10/29nFoveonX3感光元件11/29nFoveonX3感光元件12/29n3CCD

4、利用稜鏡將光線分成三原色光，再以多片感光陣列分別記錄。感光元件13/29n微型鏡頭感光元件14/29nSuperCCDISUPERCCD畫素是45度度回轉成蜂巢式蜂巢式排列，斜向比水平和垂直狹窄，所以水平、垂直方向解析度較高。感光元件15/29nSuperCCD感光元件16/29CCDCMOS設計設計單一感光器感光器連結放大器靈敏度靈敏度同樣面積下較高感光開口小低（FillFactor因感光開口大，較高）成本成本線路品質影響良率高整合製程低解析度解析度結構複雜度低高傳統技術較低新技術擺脫面積限制，可達全片幅雜訊比雜訊比單一放大器主控低多元放大器，誤差大高耗能比耗能比需外加電壓導出電荷高畫素直接

5、放大低反應速度反應速度慢快製造機具製造機具特殊訂製機台可以使用記憶體或處理器製造機感光元件17/29n電路結構之完整比較電路結構之完整比較感光元件18/29n差異分析：1.ISO：CMOS每個畫素包含了放大器與A/D轉換電路，過多的額外設備壓縮單一畫素的感光區域的表面積，因此在相同相同畫素畫素下，同樣大小同樣大小之感光器尺寸，CMOS的感光度會低於CCD。2.雜訊：由於CMOS每個感光二極體旁都搭配一個ADC放大器，如果以百萬畫素計，那麼就需要百萬個以上的ADC放大器，雖然是統一製造下的產品，但是每個放大器或多或少都有些些微的差異微的差異存在，很難達到放大同步的效果，對比單一個放大單一個放大器

6、器的CCD，CMOS最終計算出的雜訊就比較多。感光元件19/29n差異分析：3.耗電量：CMOS的影像電荷驅動方式為主動式主動式，感光二極體所產生的電荷會直接由旁邊的電晶體做放大輸出；但CCD卻為被動式被動式，必須外加電壓讓每個畫素中的電荷移動至傳輸通道。而這外加電壓通常需要12伏特（V）以上的水平，因此CCD還必須要有更精密的電源線路設計和耐壓強度，高驅動電壓使CCD的電量遠高於CMOS。感光元件20/29n差異分析：4.解析度：由於CMOS每個畫素的結構比CCD複雜，其感光開口不及CCD大，相對比較相同尺寸相同尺寸的CCD與CMOS感光器時，CCD感光器的解析度通常會優於CMOS。但如果跳

7、脫尺寸限制，目前業界的CMOS感光原件已經可達到1400萬畫素/全片幅的設計，CMOS技術在良率上的優勢可以克服大尺寸感光原件製造上的困難，特別是全片幅24mm-by-36mm這樣的大小。感光元件21/29n差異分析：5.成本：CMOS應用半導體工業常用的MOS制程，可以一次整合全部周邊整合全部周邊設施於單晶片中，節省加工晶片所需負擔的成本和良率的損失；相對地CCD採用電荷傳遞的方式輸出資訊，必須另闢傳輸通道另闢傳輸通道，如果通道中有一個畫素故障（Fail），就會導致一整排的訊號壅塞，無法傳遞，因此CCD的良率比CMOS低，加上另闢傳輸通道和外加ADC等周邊，CCD的製造成本相對高於CMOS。

8、感光元件22/29n尺寸說明：大多數DSC消費型數位相機的CCD長寬比，依然沿襲1950年代電視規格標準剛制訂時4：3的標準。感光元件23/29n尺寸說明：常用的CCD尺寸並不是單位單位而是比例比例。業界通用的規範就是1英吋英吋 CCDSize=長12.8mmX寬9.6mm=對角線為對角線為 16mm之對應面積。例如:1/2“CCDSize的對角線就是1”的一半為8mm，面積約為1/4；1/4“就是 1”的1/4。感光元件24/29n常見尺寸比較：感光元件25/29n尺寸說明：等同傳統底片面積的CCD或CMOS因為所使用的長寬比由4：3放成3：2，就不以英吋作為表達方式，而改為Full Fra

9、me 或35mm Film Size（面積：3624mm）直接稱呼，比這小一號的稱為APS（25.116.7mm）/APS-Csize（23.715.6mm）。感光元件26/29n尺寸說明：近來，為了補足APS-C以下的CCD尺寸空間，由日本Olympus主導的4/3系統（比一般消費型數位相機的1吋型CCD再大上1/3（22.516mm），但比例不是3：2而是4：3，是故沿用英吋英吋的稱法，命名為4/3或是1又1/3系統。感光元件27/29n常見尺寸比較：感光元件28/29n此此 inch 與與 彼彼 inch？這個問題必須回到1950從第一代電視機開始說起，當時的電視機和現在所使用的CRT或

10、映像管電視大同小異，但有一個最大不同點就是那時候的螢幕是圓圓的！對於當時的電視工程師來說，從Tube中發射出來的電子線本就會繞著圓形軌道散佈，因此，將螢幕做成圓形是理所當然的事。感光元件29/29n此此 inch 與與 彼彼 inch？對於大多數的消費者來說，圓形螢幕實在太難適應了，最後還是將螢幕裁成方方型，已爭取大眾的認同。然而如何在圓中取方圓中取方得到最大的面積，後來的工程學界看法不一定相同，但通常裁切比例維持在1.41.6之間，這之中並沒有一定的數學式。不過在描述尺寸大小時，仍維持50年代的傳統，把圓形概念套用到方型螢幕上，以英吋來表達。回Outline鏡頭1/36n鏡頭是影像品質的最大

11、關鍵，為有良好的鏡頭，才能拍出畫面清楚畫面清楚、色彩飽和色彩飽和的照片。鏡頭2/36n焦距：當光線以接近平行的方通過一片鏡片，會在鏡片後方聚集成一點，稱為焦點焦點；鏡片中心點與焦點的距離則稱為焦距焦距。鏡頭3/36n等效焦距：大部分的消費型數位相機感光元件尺寸感光元件尺寸都比底片小小，只能擷取畫面中央的影像，因此當鏡頭接上相機時，會發現取景角度變窄，主體變大，有如傳統底片機使用更長焦距更長焦距的鏡頭一樣。鏡頭4/36n等效焦距：鏡頭5/36n常用等效焦距參考表：鏡頭焦距鏡頭焦距傳統傳統135底片底片APS-C(1.5倍倍)APS-C(1.6倍倍)4/3系統系統(2倍倍)16-35mm16-35

12、mm24-53mm26-56mm32-70mm28-70mm28-70mm42-105mm45-112mm56-140mm70-200mm70-200mm105-300mm112-320mm140-400mm300mm300mm450mm480mm600mm鏡頭6/36n畫角：畫角是鏡頭可以拍攝範圍的角度，當鏡頭鏡頭焦距越短，畫角越大焦距越短，畫角越大，取景畫面就能容納更多的景物；鏡頭焦距越長則畫角越小鏡頭焦距越長則畫角越小，畫面中可容納的景物就少。鏡頭7/36n不同焦距的畫角：鏡頭8/36n鏡頭口徑：一般鏡頭上都會標一個數字，例如52mm、58mm、67mm等，指的是鏡頭前方的口徑大小，主要

13、是在為鏡頭加裝濾鏡時的依據。鏡頭9/36n有效口徑：鏡頭口徑與鏡頭光圈大小並無直接關係。真正與光圈值有關的是有效口徑。有效口徑決定了鏡頭的最大進光量，也就決定了鏡頭的最大光圈值。光圈值鏡頭焦距有效口徑光圈值鏡頭焦距有效口徑鏡頭10/36n有效口徑：鏡頭11/36n光圈變焦鏡的光圈分成兩種，恆定光圈恆定光圈與非恆非恆定光圈定光圈。兩者的差異在於非恆定光圈的最大最大光圈光圈會隨著焦距改變隨著焦距改變，非恆定光圈則否。鏡頭12/36n恆定光圈鏡頭13/36n非恆定光圈鏡頭14/36n恆定光圈與非恆定光圈：一般來說，恆定光圈鏡頭的光學品質會比光學品質會比較好較好，加上變焦時不會改變光圈值變焦時不會改變

14、光圈值，因此使用上更有彈性，但缺點是價位較高、重量較重且體積較大。鏡頭15/36n放大倍率：是指鏡頭在最近對焦距離下最近對焦距離下，拍攝物體大小與感光元件上成像大小的比率，如標示1:4則代表感光元件上的成像大小只有實物的1/4；若標示1:1就表示在最近對焦距離下，感光元件上的成像大小，就會與實物一樣大。鏡頭16/36n放大倍率：焦距長短焦距長短也會影響放大倍率，當焦距越長時鏡頭中最後的鏡片，離感光元件的距離就越遠，使得成像被放大。相同條件下，100mm的鏡頭拍攝的畫面比例，會是50mm鏡頭的兩倍兩倍。鏡頭17/36n防手震：為提高在低速快門下，手持相機拍照的成功率，因此在鏡頭上設計防手震機制防

15、手震機制，讓安安全快門全快門即使降低降低23級級也能拍出清楚的相片。鏡頭18/36n防手震：一般來說防手震機制是由兩組感應器組感應器及矯矯正影像的光學鏡片正影像的光學鏡片所組成。當感測器感應到鏡頭震動時，會判斷震動方向，並使矯正鏡片往同方向修正，來降低影像模糊程度。鏡頭19/36n防手震：鏡頭20/36n防手震：鏡頭21/36n防手震：鏡頭22/36n防手震與畫質：在相機沒有震動沒有震動的疑慮時(如使用腳架腳架或是快門速度高於安全快門快門速度高於安全快門時)，最好將防手震功能關閉，以免修正機至持續動作，反而使畫面模糊。鏡頭23/36n定焦式鏡頭：此類鏡頭的焦距固定焦距固定無法改變，因此在取景時

16、，必須自行移動自行移動來改變相機與物體間的距離，才能改變取景範圍。鏡頭24/36n定焦式鏡頭的特性與應用：1.光學品質佳光學品質佳：定焦鏡由於只有一個焦距，因此設計上更為容易，故光學品質通常較佳。2.變形抑制能力優變形抑制能力優：定焦鏡在抑制變形能力表現會比變焦鏡來得好。3.大光圈大光圈：定焦鏡大多會搭配大光圈，可營造更淺的景深或在低光源時取得較快的快門。4.體積小重量輕體積小重量輕：同樣由於設計簡單，鏡片數量通常較少，因此有體積小重量輕的優勢。鏡頭25/36n定焦鏡抑制變形：左下圖為變焦鏡所拍攝，右下為定焦鏡所拍。觀察可發現左下圖建築有些變形。鏡頭27/36n變焦式鏡頭：顧名思義，就是可以改

17、變焦距改變焦距的鏡頭，讓使用者可在固定位置上改變取景範圍改變取景範圍，因而使得取景更加容易。鏡頭28/36n變焦式鏡頭的特性與應用：1.增加攝影的變化增加攝影的變化：在曝光期間改變焦距，可呈現出動態的感覺。2.光圈會隨焦距改變光圈會隨焦距改變：一般變焦鏡大多非恆定光圈，因此光圈值會隨焦距改變。3.提高測光準確性提高測光準確性：利用變焦功能在測光時拉進至測光位置進行測光，完成測光後再回復至原來構圖位置進行拍攝，即可減少其他區域的光線干擾。4.光學品質較差光學品質較差：一般來說變焦範圍較大的鏡頭，在光學品質、色彩飽和度的表現往往都不盡理想。鏡頭29/36n變焦鏡增加攝影的變化：在拍攝曝光過程中變焦

18、，使靜態影像產生動態感。鏡頭30/36n標準鏡頭：是指拍攝畫角與一隻眼睛一隻眼睛所看到範圍相近範圍相近的鏡頭。實質定義則必須依照底片的對角線對角線長來制定。以36x24mm的底片來說，對角線長大約是43mm，因此該底片的標準鏡頭一般定義在50mm左右的焦距。鏡頭31/36n標準鏡頭的特性與應用：1.視覺效果與人眼相似視覺效果與人眼相似：標準鏡頭畫角猶如人眼的延伸，而光學特性也相似，不會有廣角鏡頭變型的問題。2.對焦快速準確對焦快速準確：由於標準鏡頭設計上較簡單，使得對焦工作僅需移動少數鏡片即可完成。鏡頭31/36n廣角鏡頭：是指焦距在50mm以以下下的鏡頭，一般常見的有35mm、28mm等焦距

19、。若是在28mm以下的鏡頭則稱為超廣角鏡頭。廣角鏡頭的畫角都很大，因此能夠涵涵蓋蓋更更多多的拍攝內容，呈現寬闊寬闊的效果。鏡頭32/36n廣角鏡頭的特性與應用：1.更更深深的的景景深深範範圍圍：由於焦距較短，所以廣角鏡有較深的景深效果。2.明明顯顯的的變變形形：由於畫角較大，容易使影像產生變形。鏡頭33/36n廣角鏡的明顯變形：利用廣角鏡的變形特性，來凸顯人物輪廓，使觀察者留下深刻印象。鏡頭34/36n望遠鏡頭：是指焦距大於50mm以上的鏡頭，一般來說望遠鏡頭可以將遠處的景物拉進，效果猶如近看，因此常用來表現主體特寫。鏡頭35/36n望遠鏡頭的特性與應用：1.更淺的景深效果更淺的景深效果：由於

20、焦距較長，因此很容易製造淺景深的效果，達到凸顯主體的效果。2.產生壓縮感產生壓縮感：從視覺上看起來，望遠鏡頭所產生的壓縮感，會使主體與背景之間的距離變近，間接過濾複雜的背景，達到展現單一主體的視覺效果。鏡頭36/36n望遠鏡頭產生的壓縮感：望遠鏡頭可造成視覺上的壓縮感，使主體與背景前後的距離看起來比實際更近，達到展現主體的效果。回Outline曝光1/8n是指光線通過鏡頭到達感光元件，使感光元件感光進而產生影像的過程。曝光控制則是在控制控制進入感光元件的光量多寡光量多寡，通常稱為曝光量曝光量。精確的曝光是獲得良好的影像的關鍵之一。曝光2/8n曝光值(ExposureValue,EV)：是由光圈

21、大小光圈大小及快門速度快門速度組合的參數，這組數值決定了拍攝時的曝光值。曝光值是一個人為的參數人為的參數，目的在讓使用者能夠以數值數值的方式了解曝光量曝光量。曝光3/8n曝光值光圈快門此假設的前提為當感光度ISO固定為固定為100時，光圈F1與快門1秒秒的EV值都等於等於0，之後光圈或快門每增加每增加1級級的EV值就加值就加1，如此推演就能得到各級光圈或快門所對應的EV值。曝光4/8nEV值與光圈快門級數對照表：依照上表，光圈F11搭配快門1/30秒的EV值為7+5=12，也可藉由光圈F8配合快門1/60秒得到。因此相同曝光量可藉由不同的光圈和快相同曝光量可藉由不同的光圈和快門組合得到門組合得

22、到。EV0123456789101112光圈11.422.845.68111622324564快門11/21/41/81/151/301/601/1251/2501/5001/10001/20001/4000曝光5/8n曝光值參照表：EV 快快光圈光圈 門門11/21/41/81/151/301/601/1251/2501/5001/100010123456789101.412345678910112234567891011122.8345678910111213445678910111213145.65678910111213141586789101112131415161178910111

23、21314151617168910111213141516171822910111213141516171819321011121314151617181920曝光6/8nEV與ISO的關係：以上都是在ISO100的情況所得到的EV值，若ISO改為200、400、800等等，EV值也要跟著調整。調整機制為ISO每增加一級每增加一級，EV值就加加1；ISO每下降一級每下降一級，EV值就減減1。曝光7/8nEV與ISO值對照表：ISO1225501002004008001600EV-3-2-10+1+2+3+4曝光8/8n控制曝光的機制：由以上的介紹可以發現，快門快門、光圈光圈以及ISO是決定控制

24、曝光的三大元素。光圈控制單位時間光線通過的量光線通過的量；快門控制曝光的時間曝光的時間；ISO則控制感光元件對於光線的靈敏度靈敏度，ISO越高感光元件越靈敏。回Outline快門1/18n快門是控制曝光量的機制之一。除了控制曝光時間外，快門的另一個功能就是表現影像影像靜態或動態的視覺效果靜態或動態的視覺效果。快門2/18n高速快門有凍結凍結動態影像的效果快門3/18n慢速快門拍攝移動中的物體，可表現出動動 態效果態效果快門4/18n快門的表示方式：快門速度以數字大小表示，越大快門速度越快，曝光量越少；越小快門速度越慢，曝光量越多。快門5/18n快門的構造與原理：快門的構造大致可分成簾幕式快門簾

25、幕式快門、鏡頭鏡頭快門快門以及電子快門電子快門三種。一般相機通常是使用簾幕式快門，錄影機通常則是使用電子快門。鏡頭快門由於是裝置在鏡頭上，因此每個鏡頭都需要裝一個快門，成本過高，因此很少被使用。快門6/18n簾幕式快門裝置在感光元件之前，分成前簾前簾與後簾後簾，前簾負責打開快門讓感光元件曝光感光元件曝光，後簾則是負責關閉快門，結束感光動作結束感光動作。快門時間即為前後簾動作的時間差。快門7/18n簾幕式快門快門8/18n簾幕式快門快門9/18n簾幕式快門快門10/18n簾幕式快門快門11/18n簾幕式快門快門12/18n簾幕式快門快門13/18n電子快門電子快門以導通的方式讓感光元件進行感光，

26、再以斷電的方式結束曝光。導通時間導通時間即為快門時間。快門14/18n如何決定快門速度？1.被攝物體的移動速度2.被攝物體與攝影機的距離3.被攝物體移動的方向快門15/18n被攝物體的移動速度物體移動快，就必須用較快的快門速度，才能在瞬間捕捉其動作。但某些時候也可用低速快門來拍攝快速移動的主體，以表現動態感。快門16/18n被攝物體與攝影機的距離物體移動速度固定的情況下，若離攝影機越近，則會感覺速度越快，因此快門速度就要快一些；相對的若物體距離遠，快門速度就能設定慢一點。快門17/18n被攝物體移動的方向：物體移動方向物體移動方向速度感速度感快門速度快門速度橫方向最明顯較快斜方向中等次之縱方向

27、最不明顯較慢快門18/18n安全快門：是指手持攝影機拍攝手持攝影機拍攝時，快門速度應高於快門速度應高於鏡頭焦距的數字鏡頭焦距的數字，否則可能會造成相機震動，影響成像品質。例如使用50mm的鏡頭，則手持拍攝時的安全快門速度至少要1/60秒；若使用105mm的鏡頭，則快門速度至少要1/125秒。回Outline光圈1/17n光圈是由許多金屬片所組成的一個口徑，用來控制進入攝影機的光量光量，此外也能改變影像視覺效果視覺效果，甚至對影像品質也有一定程度的影響。透過改變口徑大小，可以控制曝光量；視覺效果則是能表現焦點前後所形成的景深效果，除了主體清晰外，還能利用前景與背景來敘述主體，呈現視覺上的效果。光

28、圈2/17n光圈的定義：光圈以F來表示，數值從1開始，如F1、F1.4、F2.8等。而F1代表眼睛透過鏡頭透過鏡頭所看到的亮度感與沒有透過鏡頭沒有透過鏡頭所感受到的程度相同相同。光圈3/17n光圈級數的由來：若有一個最大光圈值為1的鏡頭，想將它的進光量減半，就必須將其光圈開口面積減半面積減半。因為面積與口徑的平方成反比，因此面積減半同等於將口徑縮小成，若再將近光量減半則口徑縮成1/2，依此類推。光圈4/17n光圈級數：由F1開始將光圈面積減半可得正級數正級數F1.4、F2、F2.8、F4、F5.6等。為了讓曝光量更為準確準確，因此又在這些級數中穿插一些副級數副級數。通常分成1/2級與1/3級。

29、光圈5/17n光圈級數：光圈6/17n光圈的稱呼：光圈在稱呼上，數字越大數字越大代表光圈越小光圈越小，數字越數字越大大表示光圈越大光圈越大。而攝影術語所說的光圈開大或縮小，指的是口經大小而不是數字大小。光圈7/17n光圈與景深的關係：在同一個曝光值下，快門與光圈能有許多不同的組合方式。雖然得到的曝光量相同，但不同的光圈大小卻會得到不同的景深景深效果。光圈8/17n景深：是指影像焦點位置影像焦點位置，也就是最清晰處，前前後，人眼所能接受的清晰範圍後，人眼所能接受的清晰範圍。若光圈放大，焦點前後清晰的區域就會變小，也就是光圈光圈大景深淺大景深淺；若光圈縮小，則清晰區域就會變大，也就是光圈小景深深光

30、圈小景深深。光圈9/17n景深：光圈10/17n影響景深的要素：三個條件三個條件六個定律六個定律光圈大小光圈越大景深越短；光圈越小景深越長攝影距離的遠近距離越近景深越短；距離越遠景深越長鏡頭焦距的長短鏡頭焦距越長景深越短；鏡頭焦距越短景深越長光圈11/17n景深較淺：光圈12/17n景深較深：光圈13/17n光圈大小與影像品質：光圈除了控制曝光、調整景深外，對於鏡頭的光學品質光學品質也有絕對關係。一般而言鏡頭的最大光圈並不是成像品質最佳的光圈最大光圈並不是成像品質最佳的光圈，因為鏡頭是由許多凹凸透鏡所組成，因此會有鏡片中間與旁邊厚度不均中間與旁邊厚度不均的情況。此時將光圈開到最大，也就使用了鏡

31、頭的邊緣，使畫面產生收縮誤差，降低成像品質。光圈14/17n最大光圈時，由於鏡片中間與邊緣厚度不同，導至折射率不同折射率不同，所以遠離鏡片中心的光線無法準確聚焦無法準確聚焦 到焦點到焦點上，成像品質因此變差。光圈15/17n適當的光圈下，光線只能通過鏡片中間部分，因此折射率折射率 較接近較接近，使得 光線能準確集光線能準確集 中中在焦點上，進而提高成像品質。光圈16/17n此外，攝影時若使用最小光圈最小光圈，也不是理想的光圈，由於當光線通過極小的孔徑時，若孔徑長度與波長接近時，就會在孔徑後方產生繞射繞射的現象，也就是原有的光線無法完全原有的光線無法完全集中集中，且會以發散的方式投射在鏡片上，當

32、這些光線透過鏡頭折射後，會在原先清晰的焦點附近另外產生模糊的焦點，最後造成影像模糊。光圈17/17n使用最小光圈時，光線通過光圈，在光圈後方產生繞射光線，影響成像品質。回OutlineISO感光度1/2nISO代表感光元件對於光線的敏感程度敏感程度。在同樣的曝光量下，當感光度加倍時，感光元件對於光線的敏感度也會加倍，ISO400所需的光量只需ISO200的一半。也就是說，在同樣的曝光條件下，感光度越高，快門速度越快；而感光度越低，快門速度就需變慢。ISO感光度2/2nISO與影像品質：ISO感光度感光度低低高高影像銳利度影像銳利度銳利模糊雜訊表現雜訊表現少多色彩飽和度色彩飽和度高低色偏現象色偏

33、現象輕微嚴重階調層次階調層次平順不平順照片放大品質照片放大品質優劣回Outline白平衡1/8n白平衡對於影像效果都有非常大的影響。攝影時往往會發現影像與實際觀察有所偏差影像與實際觀察有所偏差，這個現象叫做色偏色偏。白平衡簡單的說就是一種校正校正相機或攝影機的色彩機制色彩機制。同一個物體在不同光源不同光源底下以人眼觀察會呈現不同的不同的顏色顏色，例如黃昏的光線往往會把其他物體染紅，而色溫就是用來說明光源的色彩。白平衡2/8n什麼是色溫？黑體在受熱時會開始發光，在受到不同溫度時會發出不同顏色的光，由低溫時的紅色光逐漸變成高溫的藍色光。The figure below illustrates th

34、e relative amounts of energy at each wavelength across the visible spectrum,for a black body at 3200K,5000K,6500K,and 300K.白平衡3/8n常見光源色溫值：光源種類光源種類色溫範圍色溫範圍陰天60006300K閃光燈56005800K日光(太陽光)52005500K螢光燈(日光燈)40004300K鎢絲燈28003400K白平衡4/8n白平衡設定高於環境色溫時，影像會呈現較暖的色系；白平衡低於環境色溫時，則是以冷色系呈現；白平衡近似於環境色溫時，影像則會近似於實際景物。白平衡

35、5/8n色溫事實上不會對相機或是攝影機產生太大影響，相機或攝影機只是忠實記錄忠實記錄該色溫下的影像，但與觀察者的色彩認知有所不同與觀察者的色彩認知有所不同，因而產生色偏，因此白平衡事實上是一種心理補償，有時候甚至還能利用白平衡來製造特殊的效果。白平衡6/8n白平衡設定高於高於 環境色溫環境色溫，影像會呈現較暖暖的色系。白平衡7/8n白平衡近似於環近似於環 境色溫境色溫時，影像則會近似於實際近似於實際 景景物物。白平衡8/8n白平衡設定低於低於 環境色溫環境色溫，影像會呈現較冷冷的色系。回Outline攝影1/12n說到攝影就必須先了解甚麼是影片。由於人眼有視覺暫留視覺暫留的現象，當圖片連續切換

36、連續切換的速度在1/24秒以上，即會讓人眼產生連續感人眼產生連續感。運用這個原理，我們可用連續圖片來呈現視覺上連續的感覺，此連續圖片即為所謂的影片。而攝影機做的就是在短時間內拍攝許多連續圖片。攝影2/12nFrame與Field：所謂的frame，簡單的說就是整整張影像張影像；而field可以說是半張影像半張影像，因此可由兩個field合成一個frame。field的產生與p及i相關，其中p，Progressive，為逐行掃描逐行掃描；而i，Interlaced，則代表為隔行掃描，先掃描奇數行再掃偶數行。攝影3/12n逐行掃描所得的影像：攝影4/12n隔行掃描所得的影像：攝影5/12n以逐行掃

37、描逐行掃描方式，無論是攝影或是放映影像，都需要相當程度的頻寬頻寬。為了降低頻寬，往往會改採以隔行掃描。而frame對應的掃描方式為p，相對地，field為i。雖然隔行掃描隔行掃描的方式可以降低頻寬降低頻寬，但在重建影像中快速移動重建影像中快速移動物體時往往會在輪廓的地方出現失真物體時往往會在輪廓的地方出現失真。攝影6/12n隔行掃描在重建影像中快速移動物體時往往會在輪廓輪廓的地方出現失真失真。攝影7/12n常見的電視播放規格：1.NTSC2.PAL攝影8/12nNTSC(NationalTelevisionSystemCommittee)：1952年美國國家電視標準委員會所制定的彩色電視廣播標

38、準。每秒有29.97個個frame，掃描線有525條，逐行掃描，畫面比例為4:3，解析度為720480。目前台灣及日本都是使用這個系統。攝影9/12nPAL(PhaseAlternatingLine)：1967年由德國所提出的彩色電視廣播標準，逐行倒相。通常是每秒每秒25個個frame，625條掃描線，但在不同國家略有不同。攝影10/12n快門與framerate以NTSC系統為例，f/p(framepersecond)約為30，也就是一秒鐘會送出30張影像。在60i的格式下，一個frame有兩個field，由每秒60個field構成30f/p，用連續拍攝的角度來看，就表示一秒鐘內要拍六十張圖

39、片一秒鐘內要拍六十張圖片。再以簡單的30p來說明，也就是一秒要放送30張影像，那麼攝影機的快門就必須設定成1/30秒嗎?攝影11/12n快門與framerate快門可以是1/15秒、1/30秒、1/60秒甚或是1/4秒、1/5秒等等。若以1/100秒秒的快門拍攝30p的影片，則表示這30張圖片的感光時間都感光時間都是是1/100秒秒，而在電視上則是以每秒30張的速度放映這些圖片。攝影12/12n快門與framerate若以1/15秒的快門，則會在一秒鐘一秒鐘的時間裡拍下15張張圖片，每張圖片的感光時間都是1/15秒，而在電視上放映時還是會送出每秒三十每秒三十張圖片張圖片，而中間不足的圖片則以重

40、複重複的方式播送，也就是一張圖片會續放映兩次放映兩次。回Outline攝影短片1/4攝影短片2/4攝影短片3/4攝影短片4/4回Outline數位影像格式1/3nJPEG:JointPhotographicExpertsGroup，是目前數位相機支援最廣泛最廣泛的檔案格式。特點是壓縮效率高壓縮效率高，但由於是採lossy壓縮，因此檔案細節往往容易損失，造成影像品質降低。數位影像格式2/3nTIFF:TaggedImageFileFormat，特點是可確保影像不會失真影像不會失真。但由於該格式是採lossless的方式，因此檔案體積會相當龐大，不但消消耗記憶卡空間耗記憶卡空間，也會拉長儲存時間拉

41、長儲存時間，嚴重時甚至會影響到連拍或搶拍時的順暢度。數位影像格式3/3nRAW:RAW檔基本上是一個泛稱而非檔案格泛稱而非檔案格式式。更精確的說，它其實是數位相機感光元件擷取原始影像資料原始影像資料的通稱。特點是保留自感光元件所擷取到的原始影像資料。RAW檔的好處是，事後可以透過軟體來修正拍攝的軟體來修正拍攝的偏差偏差，如曝光不足、色偏等，更深一層的意義則是可依個人需求調整影像個人需求調整影像，而非受限於相機。數位影音格式1/6nAVI:AudioVideoInterleave，也就是視訊音訊視訊音訊交叉存取格式交叉存取格式，1992年時由微軟所推出。由於只要遵循其標準，任何編碼方式任何編碼方

42、式都能使用於AVI檔案中，也就是說AVI有很好的擴充性擴充性，也因為其良好的擴充性，AVI得到許多編碼技術的支持，逐漸變的完善。而雖然AVI有良好良好的相容性及畫質優的相容性及畫質優等優點，但AVI檔案往往都檔案往往都過大過大。數位影音格式2/6nMPEG:MotionPictureExpertsGroup，與AVI不同，MPEG不是一種格式，而是編碼方式編碼方式。包含了MPEG-1、MPEG-2及MPEG-4，由於MPEG-2的蓬勃發展，使得MPEG-3在尚未完成時就遭到淘汰。大部分的VCD都是使用MPEG-1進行編碼，一部一部120分鐘的影片分鐘的影片，經MPEG-1壓縮後可得到大約1.2

43、G檔案。而在DVD的製作上，則是使用MPEG-2做為其編碼工具，甚至在某些HDTV或高要求的視訊編輯，都會使用到MPEG-2。數位影音格式3/6n同樣若以MPEG-2壓縮一部壓縮一部120分鐘分鐘的影片，大約會得到4-8G大小的檔案，當然其畫質是MPEG-1無可比擬的。至於MPEG-4，這是目前很熱門的一種視訊格是。由於其無論是在畫質或是音效上，效果都不輸DVD太多，而若以VCD的畫質為目標，同樣一部一部120分鐘分鐘的影片，以以MPEG-4進行壓縮後可得到約進行壓縮後可得到約300MB的檔案的檔案。數位影音格式4/6nDvix&XivD:這個編碼技術是由微軟的mpeg4v3經修改後得到的，使

44、用MPEG-4做為壓縮。發展初期，Dvix原本是以開放原始碼開放原始碼的方式推出的方式推出，在網路上吸引了很多人進行修正。當Dvix發展至5.0版時，Dvix卻突然宣布Dvix為商業軟體，當初為Dvix修改的開發者不甘被利用，又推出名為XviD的壓縮格式。無論是Dvix或是XviD都能在壓縮檔案大小的同時，保留良好的畫質及音效保留良好的畫質及音效，因此也成為許多人愛用的一種格式。數位影音格式5/6nMOV:QuickTime(MOV)是由蘋果公司所推出的視訊格式，原本都只在蘋果電腦蘋果電腦中使用，後來才慢慢開始支援微軟系統。目前其有四個版本，而4.0版的壓縮率最高。數位影音格式6/6nRM:R

45、ealMedia，一開始就是定位在網路流通視訊，雖然其檔案小到即便使用56K數據機也能連續放映，但其畫質卻是令人不敢恭維。由於RM檔從頭到尾都是使用同一種編碼率同一種編碼率，無論是靜止畫面或是動態影像使用同一種壓同一種壓縮率縮率反而是一種浪費浪費。後來的RMVB就是針對這個部份進行修正，而VB指的就是可變的可變的編碼率編碼率(Variable Bit Rate)。回Outline影像端子1/12nCompositeVideo:俗稱AV端子端子，家用影音系統常會以此端子來傳送類比視訊類比視訊。一般通常是黃色的RAC端子，另外再配上紅色和白色的紅色和白色的RAC傳送音訊傳送音訊。但其訊號品質容易受

46、到線材影響，解析度大約在解析度大約在350-400條條。由於其使用的是類比訊號，在轉換至數位訊號時容易出現雜訊，因此通常不建議使用在數位裝置上。影像端子2/12nCompositeVideo影像端子3/12nS-Video:S代表Separate，其將影像資訊分成視訊亮度訊號亮度訊號及視訊色度訊號色度訊號，其目的在於避避免免影像輸出時亮度與色度訊號相互干擾相互干擾。其畫質比起AV端子較為細膩，解析度大約在400-500條條，但由於頻寬不大頻寬不大，因此不適合使用在高解析度的影像上。另外必須注意其傳輸品質很容易受到距離影響，一般超過五米後可能就會有畫質的損失。影像端子4/12nS-Video影像

47、端子5/12nVGA:VideoGraphicsArray，常見的電腦視訊輸出，是IBM於1987年提出的電腦螢幕之類比訊號標準。雖然以目前的標準看來已過時，但VGA依然還是許多製造商所共同支援共同支援的標準。VGA會在輸出時將數位影像訊號轉換成類比高頻訊號，但在不同裝置輸出同一影像不同裝置輸出同一影像時，可能會出現兩者訊號強度不同的狀況時，可能會出現兩者訊號強度不同的狀況。影像端子6/12nVGA影像端子7/12nDVI:DigitalVisualInterface，也是一種視訊介面標準，不同於VGA，DVI直接將數位資訊數位資訊傳送至數位顯示器，因此不會有VGA需將數位資訊先轉換成類比訊號

48、傳送，再將類比訊號轉回數位訊號播放的問題。DVI介面確保了所有資訊在傳過程中都採數位格式，避免避免因格式轉換而受到干擾，產生雜訊因格式轉換而受到干擾，產生雜訊。影像端子8/12nDVI影像端子9/12nHDMI:HighDefinitionMultimediaInterface，是一種將視訊及音訊全數位化視訊及音訊全數位化的傳輸介面。其是以DVI做為基礎，但提供了更高的頻寬更高的頻寬，因此可傳輸沒有經過壓縮沒有經過壓縮的音訊及視訊。由於HDMI可在同一條纜線中同時傳送音訊及視同時傳送音訊及視訊訊，因此可以大幅的降低系統配置的難度。影像端子10/12n此規格在訂定之初，設定最大畫素傳輸率為165

49、Mpx/sec(頻寬頻寬4.96Gbps)，已能支援1080p每秒六十張畫面；但為了應付未來可能的需求，在HDMI1.3版規格中將傳輸率擴升至340Mpx/sec(頻寬為10.2Gbps)。影像端子11/12n早期的HDTV由於頻寬無法負荷頻寬無法負荷，通常都會採用1080i。1080i會先掃描單數垂直畫面，接著再掃描偶數畫面，因此頻寬僅需頻寬僅需1080p的一半的一半。但在遇到高速移動的物體時，會在物體輪廓的地方出現晃動的狀況。1080p的解析度為19201080，常見的framerate有24、25及30。影像端子12/12nHDMI回Outline結論1/4n數位相機的技術已經逐漸成熟成

50、熟了，未來一定將是數位相機取代所有的傳統相機，因為數位相機具有的優點實在太多了，雖然目前仍有一些瓶頸需要突破，但是為了因應未來資訊傳輸快速的時代，也唯有數位相機能夠擔當此重責大任。結論2/4n數位相機的出現給了我們的生活帶來一個全新境界，不僅可以節省很多的金錢與時間，而且數位相機也將成為生活中的一部份，可以拍照拍照、錄音錄音、甚至攝影攝影，把生活當中的回憶儲存起來。而同時也希望台灣的電子產業能夠把握這龐大的商機龐大的商機，再次創造台灣的經濟奇績。結論3/4n雖然相機也能捕捉影像留住回憶，但卻遠比不上能夠完整重現當時影像及聲音的攝影機。雖然除了數位攝影機外還有很多裝置如手機、相機等能夠錄影，雖然