國立清華大學資訊基礎教育 教學改進計畫 數位相機介紹 2018/11/29.

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1 國立清華大學資訊基礎教育 教學改進計畫 數位相機介紹 2018/11/29

2 本章大綱 數位影像基本概念 認識數位相機 攝影理論應用 採購指南 介紹各式圖檔格式 從外觀來瞭解像機 探討像機與攝影的專有名詞
提供幾點採購注意重點 2018/11/29

3 數位影像 以數位型態（0或1）儲存之影像圖片 影像數位的好處 可以利用影像處理軟體來做修改 可大量存放於電腦中 容易保存 易於網路上傳輸
可將圖片顯示在網頁上 2018/11/29

4 如何得到數位影像? 傳統圖片、照片 常見的方法 必須先將它轉成「數位影像」 才能利用電腦來進行影像處理
利用「掃描器」將圖片掃瞄成數位檔案的影像 直接利用「數位像機或數位攝影機」將拍成影像輸入電腦。 2018/11/29

5 像素 (Pixel) 我們在電腦螢幕上所看到的圖片，其實是由許多細微的小格點所組成的，我們把這些小格點稱為『像素』。
影像大小 (Image Size) 影像尺寸大小以像素點為單位 例如一張圖片的大小是300*200(寬X*高) 300*200=60000點，這張圖片就有6萬個像素點 實際例子 200萬像素的數位照相機約可以拍出1600*1200的數位照片，其實際的像素為192萬畫素。 2018/11/29

6 啥？什麼格式？ 常見影像圖檔格式 bmp、gif、jpg 認識「檔案」 BMP檔直接儲存這些未經處理的資料 其他各種體積較小的儲存格式
顯示名稱.格式 例如image01.jpg或DSC00001.jpg 之類的 前面image為檔名，01是循序產生的序號代表第幾張圖，後面jpg為副檔名，整個就是它的檔案格式 BMP檔直接儲存這些未經處理的資料 體積十分龐大 其他各種體積較小的儲存格式 利用壓縮演算法產生 JPG 格式（JPEG格式）和 GIF 格式 2018/11/29

7 BMP檔 拜微軟之賜，幾乎可以說是最基本、通用的圖檔格式 優點 缺點 小畫家可編輯此種檔案
在PC上相容度一流，就算不裝任何秀圖軟體，用Windows的小畫家一樣可以看 缺點 沒有什麼特異功能 點陣圖格式，無法壓縮，所以存檔以後會變得很大 不適合網頁上應用 傳輸及開啟會很慢 小畫家可編輯此種檔案 2018/11/29

8 GIF檔 (Graphics Interchange Format )
網頁上常用的圖形格式 可以利用圖片切換的功能，做成類似動畫的效果 優點 它可以製成透明圖和動畫 「非破壞性壓縮」 存檔以後比原來的小很多但檔案量比JPG大 圖片較不會失真 缺點 色彩較少只有256色 2018/11/29

9 GIF檔之特點 GIF採用的是LZW壓縮技術 GIF只支援256色以下的色盤 這種壓縮技術在壓縮時不會犧牲掉畫面的品質（非破壞性壓縮）
和JPG不同，不能設定壓縮的比值 GIF只支援256色以下的色盤 只支援8bit色，28=256 讓GIF在圖檔的顏色處理上有一些限制 侷限的顏色數卻也讓GIF有更多可以發揮的空間 指定特定色盤 限定特定顏色為透明色等 這都是GIF在顏色設定上獨樹一格的地方 2018/11/29

10 GIF的實際應用 一般網路用圖檔 GIF跟JPG一樣，都相當適合網路上使用，使網頁的瀏覽更加方便、快速 透明層的運用
製作連續的動畫檔案 GIF格式最特別的地方 比起AVI或是MOV的檔案小了很多 製作動畫檔案可以使網頁的活潑度增加 但Flash 已漸漸取代 文字的展現： 語系不合網站亂碼 用GIF圖像化文字 由於GIF在儲存顏色數少的圖形時相當省檔案容量， 支援透明色，所以拿來儲存圖形化文字最為適合 一般網路用圖檔 GIF跟JPG一樣，都相當適合網路上使用，只要善用GIF平整色塊的高壓縮比、交錯式顯示方式的特性，GIF的在網路上的利用可以使網頁的瀏覽更加方便、快速 透明層的運用 當圖形不規則或是需要透空時，GIF就可以幫上忙了 製作連續的動畫檔案 是GIF格式最特別的地方，GIF格式可以將好幾個圖檔串成一個GIF檔，讓這些圖檔分別分批顯示出來，利用這種特性，我們就可以做出GIF動畫了 GIF動畫的好處是比起AVI或是MOV的檔案小了很多，而且不失真壓縮可以使動畫相當清晰，另外可以自行設定的撥放流程，每一張圖的顯示時間都可以設定 製作動畫檔案可以使網頁的活潑度增加不少，若是運用得當，還可以產生畫龍點睛之效。 另外，利用GIF動畫的特性還可以用來表現一段動畫，拿來說故事，表達意境也是不錯的選擇 文字的展現： 常有外國的朋友抱怨說您的網站看到的都是亂碼嗎？您去參觀國外網站的時候是不是也有語系不合而滿螢幕#%$&*的狀況呢 像這種狀況就可以用GIF圖像化文字的方式來克服 由於GIF在儲存顏色數少的圖形時相當省檔案容量，而且又可以支援Alpha透明色，所以拿來儲存圖形化文字最為適合。 製作上建議使用Windows內附的新細明體，將大小調至12 points，選擇No Anti-aliased，這樣出來的字型最漂亮，也最清晰。 2018/11/29

11 GIF檔實例 2018/11/29

12 JPG檔 網頁上常用的圖形格式 支援不同程度的壓縮比 優點 缺點 可以視情況調整壓縮倍率 壓縮率非常驚人
壓縮比越大，品質就越低 相反地，壓縮比越小，品質就越好 優點 壓縮率非常驚人 原本1MB的圖片存成jpg檔後可能只剩下幾十K而已 缺點 「破壞性壓縮」存檔時可能會捨去一些不必要的像素 可能造成圖片失真。不過，肉眼很難看出其中的差異 2018/11/29

13 Tiff檔 可被大量採用於多種工作平台，並具有跨平台作業能力。 提供多種壓縮策略，使用者可以依照自己的需求，使用合適的壓縮策略。
優點 「非破壞性壓縮」 採用了能完全還原的「標籤壓縮策略」 缺點 非常佔記憶空間 包含完整三原色頻道中8位元資料 => 500萬畫素下， *3 = 14.3MB 2018/11/29

14 Raw檔 絕大多數的 CCD 都屬於單層單色感光，再藉由後續的電腦運算解析出完整的數位影像檔案。RAW 檔就是擷取所有在影像處理之前的源頭訊號 優點 非常適合數位影像處理之用 所需記憶容量較Tiff檔小(約一半) 缺點 沒有統一的規格 Nikon -> NEF , Cannon -> CR2 需要特別的影像處理軟體 2018/11/29

15 資料來源： MR. OH. 數位攝影講座 http://www. digital. idv
2018/11/29

16 PSD檔 PhotoShop專用檔格式 支援色層、遮罩、色頻、選取區 紀錄所有PhotoShop可以處理的屬性
這樣全方位的儲存如果運用得當的話 幾乎可以將您創作的過程留下完整的紀錄，一遍日後的修改 2018/11/29

17 UFO檔 Ulead PhotoImapct的專用檔 PSD類似的圖檔格式 能夠完整紀錄所有PhotoImapct所處理過每個物件的屬性
2018/11/29

18 認識數位相機 快門及 功能選定轉盤 外接閃光燈接頭 內建閃光燈 感應器 對焦與測光 四倍光學變焦鏡頭 收音孔 光學景觀窗 三角架固定孔
2018/11/29

19 認識數位相機 外接閃光燈 望遠鏡頭 廣角鏡頭 2018/11/29

20 感光元件 CCD CMOS (Charge Coupled Device ，感光耦合元件)
ＣＭＯＳ(Complementary Metal-Oxide Semiconductor，互補性氧化金屬半導體) 2018/11/29

21 CCD - Charge Coupled Device
ＣＣＤ為數位相機中可記錄光線變化的半導體〈如下一張〉。數位相機規格中的多少百萬像素，指的就是ＣＣＤ的解析度，也就是指這台數位相機的ＣＣＤ上有多少感光元件。 CＣＤ上感光元件的表面具有儲存電荷的能力，當其表面感受到光線時，會將電荷反應在元件上，整個ＣＣＤ上的所有感光元件所產生的訊號，就構成了一個完整的畫面。 常見的標示法如 2/3“ , 1/1.8” , 1/2.7“ 等等。 1” 大小的CCD，其實際寬為12.80mm、高為9.60mm 傳統常見的35mm底片寬為36.0mm、高為24.0mm 一般而言尺寸是值越大會越好（畫質）。 2018/11/29

22 CCD – 外觀 Sony Super HAD CCD 2018/11/29

23 CCD – 細部構造與運作原理 資料來源： MR.OH!數位攝影講座 2018/11/29

24 CMOS 和CCD一樣同為在數位相機中可記錄光線變化的半導體，外觀上沒有什麼不同。但CMOS的製造技術和一般電腦晶片較接近，主要是利用矽和鍺這兩種元素所做成的半導體，使其在CMOS上共存著帶N（帶 – 電） 和 P（帶 + 電）級的半導體，這兩個互補效應所產生的電流即可被處理晶片紀錄和解讀成影像。 CMOS在畫素的旁邊就放置了訊號放大器，導致容易出現雜點, 特別是在處理快速變化的影像時，由於電流變化過於頻繁而會產生過熱的現象。 但是成本較低，耗電較少，較容易製造。 2018/11/29

25 鏡頭 鏡頭通常由數個到十數個不等的凹凸透鏡組合而成，且多為成雙配對，再經過特殊的鍍膜處理，使景物減少耀光、折光，提高影像畫質。
一般而言，以鏡頭焦點距離的長短（焦距focal length-指鏡頭得是鏡片光學中心點到底片或數位相機CCD表面之距離)來分類，約為標準鏡頭、廣角鏡頭、望遠鏡頭等類。 廣角鏡頭：焦距 < 50mm 標準鏡頭：焦距 = 50mm 望遠鏡頭：焦距 > 50mm 以焦距是否可改變來分類，鏡頭又可分為變焦鏡頭與定焦鏡頭。 2018/11/29

26 鏡頭與真實焦距 在數位相機普遍以前，攝影的標準大都建立在使用35mm底片的基礎上，然而，由於CCD/CMOS的尺寸大小與35底片不同，因此產生了鏡頭上所標示的真實焦距與對應到35底片上的對應焦距不同。主要會對攝影者產生影響。 資料來源： MR.OH!數位攝影講座 2018/11/29

27 鏡頭與真實焦距 全片幅CCD(意即CCD大小與35mm底片一樣)，則無真實焦距和對應焦距不同的問題。
可利用”焦段比” （FLM Focal Length Multiplier），將真實焦距換算成對應焦距，CCD越小則“焦段比”越大。 1” CCD 的 FLM 為 2.7 4/3” CCD 的 FLM 為 2.0 1.8” CCD 的 FLM 為 1.5 因為此一特性，數位相機的較具望遠特性，然而不利於廣角拍攝。 17mm 廣角 200mm 遠景 2018/11/29

28 光圈 光圈 （代表符號為F） 光圈值越小，進光量越多，光圈孔徑大。(可以進入的光越多)
光圈值越大，進光量越少，光圈孔徑小。(可以進入的光越少) F2.8 F11 2018/11/29

29 光圈 一般F值有F1.4 、 F2 、 F2.8 、 F4 、 F5.6 、 F8 、 F11 、 F 16 、 F 22 、 F32，且不管鏡頭大或小，長或短，這些標示是固定不變！ 光圈的公式為 F（焦距）/ D（光圈開口的直徑）；換言之，一顆 50mm的鏡頭，在光圈 F8 之下，其光圈直徑開口應為 50mm/8= 6.25mm。 光圈值比為等比級數，每一格光圈的進光量即成倍數衰減，例如：F2：F2.8 的進光量比是 1：(1/2)。 2018/11/29

30 快門 快門 數位像機的快門一般約從曝光 30秒 ~ 1/1000
快門是控制光量進入的時間的長短。 動態的拍攝體需要較快（較短）的快門時間。 數位像機的快門一般約從曝光 30秒 ~ 1/1000 我們常看到一些拍攝的範例說他是用250 F8 這代表著他所拍的光圈大小調整為F8（比較小的孔徑），快門速度為 250分之一秒（1/250） 越慢的速度越會呈現手抖動模糊不清的情況(通常要小於1/60秒，才不會受手震影響)。 2018/11/29

31 ISO 感光度 ISO 規定的感光度公式為 S＝0.8/H （S：感光度，0.8為比例係數，H為曝光量）
2018/11/29

32 ISO 感光度 數位像機 CCD 或 CMOS 上的開口大小都是固定，如何才能增強 ISO 呢？
2018/11/29

33 白平衡 色溫是用來量度光或光源顏色的一種量度單位，單位用 K (Kelvin) 表示。具體點說，是將「理想黑體」不斷加熱，令它發出與光源相同色光時的溫度。 簡單的說就是不同的環境下有不同的色溫,就像是你開燈泡(鎢絲燈)整個畫面會變的黃黃的,連白紙看來也會黃黃的,這時候你可以開白平衡將它變的比較接近一般的色溫 使用傳統銀鹽拍攝時須使用不同的濾鏡校正色溫值，或者選用特殊色溫的底片，數位相機則需用內置的白平衡模式 (White balance mode) 調校影像色溫。 2018/11/29

34 拍攝模式 P程式曝光 只管按快門,光圈與快門都由相機替您決定. S快門先決 您決定快門值,相機幫您挑選適合的光圈值
A光圈先決 您決定光圈值,相機幫您挑選適合的快門速度 M手動 光圈快門請自己決定,但此時相機通常會提供一需資訊讓您參考 情境模式：拍人物、風景、夜景、室內或運動 2018/11/29

35 光學變焦及數位變焦 鏡頭變焦的目的在於將遠方的物體盡可能的拉近來拍，一般數位相機的變焦大約三倍左右。
光學變焦是採用鏡頭內的鏡片的移動，以光學的方式將物體放大幾倍，會有些許的變形，用肉眼來看不太容易察覺出來。 數位變焦是採用透過韌體上程式的演算及光學系統的配合，我們可以將被攝體再做局部放大，以插補的方式模擬出光學變焦的效果。 光學變焦的影像品質勝過數位變焦，請儘量採取光學變焦的功能。 2018/11/29

36 記憶卡 目前數位相機所使用的記憶卡有Compact Flash（簡稱CF）「Nikon、Canon」、Smart Media（簡稱SM）「FujiFilm、Omlympus 」、Security Disk /Multi Media Card（分別簡稱SD與MMC，可共用）、Memory Stick（簡稱MS）「SONY」、MicroDrive（簡稱微型硬體或是MD） 這些記憶卡中，以CF最便宜，目前最大容量已經到1G，而且也最堅固，使用的數位相機較多，如Nikon、Canon、柯達等等。 2018/11/29

37 記憶卡 購買記憶卡在數位相機是很重要的一環，他不像傳統的底片可以在便利商店或各大風景區都買的到，所以你在出發去玩之前最好就先準備好。
如果是打算出國去玩，且以拍攝數位照片的心態來說，強烈建議您一天要準備個100張的量來拍攝，也就是說 若你的數位像機是500萬畫素，每一張約2MB，所以一天要以200MB來算，所以出國幾天就乘以幾囉，當然不用太過於擔心，萬一超過之後你可以晚上在飯店慢慢的看，慢慢的刪囉，這就是數位像機令人激賞的地方。 2018/11/29

38 電池 數位像機一般採用數顆三號電池或者專用的鋰電池 充電式三號電池 專用鋰電池
好處：萬一沒電了全世界各地都可以買的到，不怕不能拍的問題，而且便宜。 缺點：重量較重、較難正確評估剩餘電力、一般電池撐不久 專用鋰電池 好處：可以準確評估剩餘電力，回電快 缺點：貴、不太容易買的到，充電較麻煩 2018/11/29

39 景觀窗 光學景觀窗，若有光學景觀窗則當鏡頭蓋著的時候，依然可以看到對到的地方。
數位景觀窗是採用LCD顯示畫面，其大小從1.5吋～2.5吋不等，所能表示的LCD 螢幕總像素、光度也有所差異 當然是越大越好囉，但須注意要保護好，別被割傷，而且手握像機時也盡量不要碰觸到。（可用螢幕保護貼保護） 另外有些機種提供旋轉功能，可以讓你更容易的自拍或以各種角度去拍攝。 2018/11/29

40 傳輸介面 一般來說數位像機是採用USB(通用序列匯流排)介面，但有1.1與2.0規格上的不同，會連帶影響到其他周邊的傳輸速度，此差異並不會在價格上有所差別，所以購買前注意一下其規格是不是USB2.0的 鏡頭的品牌 這有點大廠的迷思，就如同配眼鏡一般，如果可以配蔡司鏡片，誰會去選一般的呢？ 所以選有名的比較好囉 2018/11/29