搜索
艺术设计学院教案用纸课程章节名称第二章数码相机的光圈、快门与聚焦教学目的、要求●掌握数码相机光圈定义和种类。●掌握光圈的系数、特点、作用。●了解光圈的合理应用。●掌握数码相机快门定义和种类。。●掌握快门的开启时间、特点、作用。●了解快门时滞的概念。●熟悉聚焦于取景器的应用。重点难点1.光圈的系数、特点、作用以及合理应用。2.快门的开启时间、特点、作用以及快门时滞的应用。教学环节时间分配2课时教学手段、教学方法和实施步骤多媒体授课内容:一、光圈的基本概念1.光圈的定义：光圈是数码相机中一组由若干金属薄片组成的，利用金属薄片的收缩、放大来调节、控制进光孔径大小的多边形或圆型进光孔。数码相机拍摄照片的过程是：快门开启后，被摄物的反射光透过镜头投射到传感器上，传感器在捕获到光线信息后，通过“数/模”转化器将光信号转化成数字信息，并在相机的存储卡上记录下来。而影像传感器（CCD或CMOS）准确曝光所需要的光是一个恒量（传统摄影用的胶片亦如此），若想得到层次丰富的影像，就要恰当控制投射到感光器上的光量。光圈就是调节进光量的重要装置之一。2.光圈的种类：可简单地分为固定式和可变式两种。固定式光圈：往往只有最大、最小两个固定的圆孔，这是一种最简单的光圈结构形式，光圈大小不可调。通常用在一些廉价的普及型相机、手机及电脑摄像头上。可变式光圈：使用时可根据需要自行调节进光孔大小，其在中、高端数码相机中普遍运用。3.光圈系数：一般而言，完整的光圈值系列有：F/1，F/1.4，F/2，F/2.8，F/4，F/5.6，F/8，F/11，F/16，F/22，F/32，F/44，F/64，共13档。具体到某款相机，依据其相机、镜头的档次差别进行选择。每档光圈又可作1/2档、1/3档调节。光圈系数只是作为区别光圈大小的标记，并非光圈的物理孔径，所以是没有单位的。它与光圈的物理孔径及镜头到感光器件（CCD或CMOS）的距离有关。4.光圈的特点：（1）光圈的系数简称F系数。数值的大小与进光孔的大小成反比，数值越小，进光孔越大；数值越大，进光孔越小。（2）两个相邻的流行光圈系数的光通量相差一倍。如F/11的进光照度是F/16的2倍，F/16则是F/11的1/2。（3）每档光圈作1/3档调节的两个相邻光圈系数相差1/3倍。如F3.5的进光照度是F4的1.3倍，即二者相差1/3档。5.光圈的作用：（1）调节进光照度：开得大，进来的光线多；开得小，进来的光线少。（2）调节景深效果：光圈大，景深小；光圈小，景深大。景深的控制是摄影的重要技术手段之一。（3）影响成像质量：由于光学原理和制造成本的限制，摄影镜头在光圈全开时的像质并不是最佳的。6.光圈的合理应用：通常把大于F/2.8的光圈称之为大光圈，把小于F/11的光圈称之为小光圈。但我们所说的光圈大小也是一个相对概念，如有的相机最大光圈是F/3.5，长焦端是F/5.6，则不能说该相机没有大光圈，而具体使用哪级光圈应由被摄题材及摄影者的主观意图决定。二、快门1.快门的意义：快门是照相机上用来控制进光时间的装置，其与光圈一道来控制光线进入的多少。2.快门的种类：（1）镜间快门：安装在镜头内部的快门，大多在普及型数码相机（卡片机）上使用，其最高快门速度很难超过1/1000s。（2）帘幕快门：安装在感光部件前面的快门，多在数码单反相机等高端相机上使用，最高快门速度通常为1/4000s。一般帘幕快门使用寿命约5～6万次，高档数码单反相机帘幕快门的使用寿命可达10万次以上。（3）电子快门：是用电路控制快门线圈磁铁的原理，利用驱动电路读出某一帧画面的“虚拟快门”，其速度可以轻易达到1/8000s以上。3.快门的开启时间：快门开启的时间以s为计算单位，称为快门速度。一般慢至1s，快至1/3000s，有的甚至慢至15s、30s，快至1/4000s、1/8000s。4.快门的特点：（1）快门速度的单位是s，实际上是表示所标注数字的倒数。（2）数字的大小与速度的快慢成正比，数字越小速度越慢，数字越大速度越快。（3）数字的大小与进光量成反比，数字越小，进光时间越长，进光量越多；数字越大，进光时间越短，进光量越少。以上三点仅限于快于1s以上的常用快门速度，如1/2s、1/4s等，慢于1s的快门正相反。（4）两个相邻快门的光通量相差一倍，前面数字是后面数字的两倍或近似两倍。如1/2s是1/4s的两倍；1/60s是1/125s的近似两倍。5.快门的作用（1）控制进光时间；（2）影响成像清晰度。6.快门的合理应用选用何种速度的快门，取决于个人的拍摄意图。当你需要将运动的物体固定，而表现物体的动作细节和质感时，须选用高于该物体运动速度的快门。7.快门时滞数码相机的快门时滞是指当您按下快门按键，到相机快门实际释放时的这段时间。针对数码相机的这一特点，使用时应注意如下问题：（1）熟悉数码相机的快门时滞问题，并首先了解自己所使用的数码相机快门时滞的长短。（2）当你按下快门拍照时，数码相机的快门并不会同时释放，故要继续端稳一会儿数码相机。（3）预先完成自动对焦过程，或者干脆使用手动对焦。（4）对运动物体进行预测，提前按下快门。三、聚焦与取景器：1.聚焦聚焦也称为调焦或对焦，是指将镜头对准被拍摄对象后，调整镜头的焦距，使图像变得清晰。精确对焦是保证影像清晰的最基本且十分重要的环节，因为只有处于焦点上的被摄物才是最清晰现在几乎所有的数码相机都采用自动对焦，但有些产品还同时具有手动对焦功能。手动对焦在选择对焦点时更灵活，但因会受使用者的视力差异或拍摄环境等因素的影响而造成对焦不准确，所以，常被采用的是自动对焦模式（即AF模式）。自动对焦装置是利用光反射原理使相机中的影像传感器接受该反射光，然后通过相机内电路处理后驱动电机进行对焦的。（1）自动对焦装置分为被动式和主动式两大类。被动式有点仿生学的味道，即直接接收并分析来自景物的反光，当CCD或CMOS成像芯片输出信号达到最大即完成对焦。这种对焦方式比较精确，在室外阳光充足时使用能充分完成自动对焦，甚至可在逆光情况下完成对远处景物聚焦，但技术复杂、成本高。其缺点是当现场的照明光线较暗或主体与环境的反差太小时，AF将无法精密测距，表现为对焦时间增长，反应速度慢。（2）主动式自动对焦是通过相机发射超声波或射线（一般是红外线），根据反射回来的射线信号确定与被摄物体之间的距离，继而自动调节镜头实现自动对焦。主动式的优点是完全不受光线影响，也不会因为主体本身的反差条件而影响对焦操作，甚至能在黑暗的情况下工作，反应速度快，成本低。虽然主动式AF弥补了被动式的缺点，但同时也产生了更多的问题。超声波或红外线发射距离有限，对亮度大、距离远的物体对焦困难，且不能透过玻璃工作（因为玻璃会把主动信号反射回来，而被动式就没有这个问题）。对具有吸收红外线能力的主体也会得出不正确的测距结果，大多只能对画面中心对焦。摄影初学者往往习惯于在默认的取景器中央对焦点进行聚焦，结果发现本应该清晰的地方却变模糊了。要解决这一问题可采用先对焦后构图的方法来拍摄，即将有效的对焦点移到画面中最需要表现清晰的地方进行对焦。如拍摄人像时可将有效对焦点移到眼睛的部位对焦，且一直保持半按快门按钮不放以“锁定”焦点，然后将相机稍做水平或上下移动来重新构图，最后全按快门完成拍摄。此外，一些数码相机更为用户提供了单次自动对焦以外的人工智能自动对焦（动态区域自动对焦）、人工智能伺服自动对焦和焦点预测自动对焦、面部优先对焦等多种自动对焦模式。2.取景器取景器是摄影师的眼睛。摄影师观察被摄主体和景物范围必须借助取景器。数码相机的取景器有光学取景器和液晶取景器两大类。（1）光学取景器①单镜头反光式棱镜取景器单镜头反光式棱镜取景器又称为同轴取景单镜头反光式棱镜取景器多用于数码单反相机上。相机内装有五棱镜和反光镜，取景时直接将从镜头进入的光线通过反光镜和棱镜系统转换为人眼可以看到的正像，它与拍摄后的成像是通过同一镜头进行的。采用此取景器的优点是近距离拍摄时不存在光学“视差”，视觉清晰度高，几乎没有“时滞”；缺点是体积相对较大、重量稍重、价格较贵、易损活动部件多，拍摄时反光镜引起的噪声和震动也相对大一些，容易使图片模糊。②光学旁轴平视取景器光学旁轴取景器大多用于低端消费级的普及型数码相机上。在机身上开一个小孔，前后各装一块玻璃，拍摄者可透过小孔看到被摄物体。其最大的优点是省电（或根本不用电）、节约成本、轻巧简便、价格低廉；缺点是取景器中看到的不完全是镜头中反映的影象，两者存在视差，在近距离拍摄时尤其要注意。（2）电子取景器所谓电子取景器实际上是一个显示屏，把镜头所对的内容通过相机的内部装置在显示屏上显现出来，以供取景。电子取景器有两种类型：①LCD液晶取景器几乎所有的数码相机都有彩色LCD液晶屏幕，只是像素数、大小及具体参数存在差异。取景、显示拍摄参数及回放都需要用到它（拍摄完毕马上能看到拍摄效果也是数码相机的优势之所在）。有些数码相机的LCD液晶屏幕还能旋转，则取景角度更多，也更方便。同时，在液晶屏上看到的影像即为拍成后的影像，几乎不存在视差，视野率也比光学取景器大。缺点是需要电力支持；在不同的角度观看，屏幕常会感受到不同的颜色和反差；在阳光下观看困难；在昏暗的环境下又影像暗弱，不利于取景；价格昂贵且机体脆弱，存在时滞问题。②EVF电子取景器EVF电子取景器是为了克服液晶屏幕在强光下亮度不足、显示效果差等缺点而诞生的。EVF电子取景器的核心显示器件仍然是LCD液晶屏幕。所不同的是它的像素、分辨率更高，且安装在相机内部，避免了强光干扰，又增加了光学放大系统和屈光度调节装置，使用户在视觉感受上好很多，是一种非常人性化、智能化的设计。课堂讨论拍摄现场上课情景用什么样的快门和光圈参数课外思考、练习及作业题