第一代照相机图像成型原理及打印胶片的原理。

2022-08-04 科技 120阅读
胶片相机与数码相机在结构原理上是大同小异的,最大不同点就是感光与储存介质的不同。
胶片相机采用胶片来感光成像,影像也同时储存在胶片上。而数码相机采用电子传感器来感光成像,影像储存在内存卡中。

胶片机的原理及优缺点:
以黑白胶片为例,胶片在感受光线后,其基片上的感光介质会根据光线强弱产生化学变化,再经过后期定影操作,没有受光的区域会被洗去,半受光的区域会残留半层,强受光的区域会留下,这样在基片上就形成了与拍摄画面一至的深浅图像(只不过深浅是反的),这样一张有图像的胶片就成型了,后期可以利用于相片冲印。
基于以上原理,胶片得到的图像相对“原始”,明暗过渡自然,并且由于感光介质的技术发展,宽容度越来越高,得到的图像也越来越细腻,在小尺寸胶片上也能实现精细的成像。
但是胶片是一次性的,属于消耗品,在摄影成本上占了较大的比重。由于成像介质的原因,画面会有轻微的颗粒感。并且胶片机在拍摄时无法实时显示图像,虽然单反淘汰双反从而解决了取景问题,但摄影师还是需要凭经验和测光设备来判断曝光的调整,这在拍摄的前期工作上会消耗很多时间,拍摄效率很难提高。另外胶片的保存也是比较讲究,否则时间长了容易发霉或刮花。

数码机的原理及优缺点:
数码相机在光学结构上与胶片机是相同的,特别的地方在于把胶片换成了电子感光传感器,传感器感受光线后会生成电信号,然后经过机内处理生成数字图像,再储存到储存卡上。
传感器可以近乎“无限”的成像,不是消耗品,这在拍摄成本上要明显降低很多。最重要的是可以实时显示图像,并且具备主动测光系统,摄影师从此不再需要大量的前期工作和谨慎的按下快门,工作效率有了质的提升。
但是数码相机生成的图像是数字形式,由像素组成,如下图:

要想使画面看起来更精细就必需用更多的像素来组成图像。

数字图像还有另一大问题,就是分阶级,如下图:

在色彩过渡上会有阶梯现象,虽然目前的数码技术已经可以在高端设备上做到16bit,也就是65536级,基本上可以骗过人眼,但终究还是分了阶级的,与胶片那种自然的层次表现还是有区别的。

另外,数码相机灰阶宽容度不够高(就是从最亮到最暗的表现范围),人眼看上去还不算刺眼的亮度,在数码机上就已经过曝了,人眼看上去还不算很暗的环境,在数码机上就已经漆黑一片了,高光与暗部细节很难在一幅图像中同时得到,这也是与胶片表现力的最大差距

最后,数码相机的传感器像素只能捕获亮度值,要表现彩色图像必需由红绿蓝三种像素进行合成,每三个像素一组进行插值合成,细节色彩其实是靠软件算法“猜”出来的,不同的算法造成了不同厂商的色彩特点,这种工作原理也导致了在色彩表现上与胶片效果有本质的区别。

从以上两者的对比来看,数码淘汰胶片是在情理之中,因为它降低了拍摄成本和技术门槛,简单易用,使数码机在普通大众中迅速普及开来。而在图像效果上,数码技术也已经能做到接近胶片效果,至少在家用级领域都是绰绰有余了。
当然,胶片做为留传了百年之久的影像技术,其影响是深远的,即使是目前的数码相机,其结构原理和规格标准都还是传承于胶片机,胶片特有的颗粒感和色彩效果也成为了很多人心中不可代替的经典
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