【音视频流媒体】4、摄像头：分辨率、光圈|快门|感光度、焦距

一、摄像头分辨率

摄像头的分辨率从低到高分别为：

分辨率名称	像素	像素数
480P	30W	720 * 480
720P	80W	1080 * 720
1080P	200W	1920 * 1080
2K	400W	2560 * 1440
4K	800W	3840 * 2160
8K	3000W	7680 * 4320

打个比喻，大家都见过自己衣服的布料，仔细观察，大部分布料都是由横向线和纵向线组成的，同样面积大小的布面，横线竖线越多，布料越细腻，看起来越舒服！摄像机的图像也是这个道理！

像素越多，图像的长宽尺寸就越大，对图像处理就越友好：

200万的摄像机，就是录像视频的分辨率最大是19201080，拍摄图片也是19201080。通俗来讲也就是一张由横向1920个点，竖向1080个点组成的画面，1920*1080=2073600个点，大概是207万个点组成的画面，通常称为200万像素。

400万的摄像机，通常的最大分辨率是25601440，拍摄图片也是25601440。他就是由横向2560个点，竖向1440个点组成的画面，2560*1440=3686400个点，大概是370万个点组成的画面，通常称为400万像素。

800万的摄像机，通常的最大分辨率是38402160，拍摄图片也是38402160。他就是由横向3840个点，竖向2160个点组成的画面，3840*2160=8294400个点，大概是829万个点组成的画面，通常称为800万像素。注：视频帧只能到20fps，如果高速运动的物体经过会有拖影。

结论：普通民用级分辨率越高，视频帧越低，反而拍摄运动物体越容易拖影，但是抓图的分辨率是比较好的。

二、光圈、快门、感光度

光圈：水龙头开关的大小

快门：开了多久的水龙头

感光度ISO：滤网

如果你要把一个水桶装满水，需要打开水龙头然后等水装满就行了，那么你水龙头开的越大（光國越大）哗哗哗的流水，流水的时间（快门速度） 也就越短，同理，龙头开的越小〈光國越小）嘀嗒嘀嗒的流水，需要的时间（快门速度） 就越长，这差不多就是快门和光國之间的关系。

ISO在里面起到了一个滤网的作用，ISO（感光度）越高相当于湛网的空隙越大，那么出水量一定就大了，同理里面的杂质就会很多，所以拍出来的照片有很多的躁点和颗粒，如果ISO(感光度)低呢，那么就是说明滤网的间際越小，越能过溏出杂质，所以水流的速度就慢了，同时水里的杂质也就少了，拍出来的照片相对干净了很多。

2.1 光圈

2.1.1 外观

光圈越大，进光量越大

2.1.2 光圈在相机中如何表示的

在相机中，光圈用“F+数字”的形式表示，如图3方框内显示的F3.5就是光圈。F后面的数字越大，表示光圈越小；F后面的数字越小，表示光圈越大。


F后面的数字越大，通光孔越小，光圈就越小，进光量就越少；

F后面的数字越小，通光孔反而越大，光圈就越大，进光量就越多。

所以，F1.8的光圈就比F22的光圈大。

2.1.3 对拍照的影响

相机光圈的大小，控制着进光量的多少，直接影响到照片的亮度。

同一时间内，感光度相同的情况下，

光圈越大，照片越亮；光圈越小，照片越暗，对比如图5-图7。

其次，光圈从摄影艺术角度来说，还有另外一个作用，那就是用来控制照片的景深。那什么是景深呢？景深，可以简单理解为一张照片中清晰的部分。照片中，清晰的部分越多，表示景深越深，清晰的部分越少，表示景深越浅，下面通过图8给大家展示一下景深。

清晰的部分就是相机的景深部分，就这么简单，记住就好。

回归正题：那光圈和景深有什么关系呢？拍了三张照片来给大家详细说明，如图9-图11。

通过上图对比，可以看出：随着光圈慢慢变小，照片的背景越来越清晰，也就是说景深越来越深了，虚化不明显，所以光圈和景深的关系是：

光圈越大，虚化越严重，景深越浅；

光圈越小，虚化越轻微，景深越深。

2.1.4 如何选择合适的光圈

1. 如你想拍一片花海的美景，就应该用小光圈尽量把花海整体都拍清晰，如图12；如果你想单独突出一朵花，应该用大光圈虚化掉背景，如图13。
   

2. 比如你看到美丽的风景想合影的时候，就应该使用小光圈把人和风景都拍清楚，如图14；如果你想单独突出人物，就应该使用大光圈虚化掉背景，如图15。
   

3. 如果你想在晚上拍路灯的星芒效果，可以采用小光圈，对比效果如图16-图17。

2.1.5 光圈在相机中如何设置

蜜茶以佳能800D为例，教大家如何设置光圈：

1. 调到AV档(光圈优先），如图18。直接转动机身顶部的主拨盘，如图19，就可以调节。
   

2. 调到M档（全手动模式），如图20。按着曝光补偿键，如图21，同时转动主拨盘调节。
   

至此总结一下：

• 光圈是如何工作的：通过控制光圈叶片的收缩，控制进光量，光圈越大，进光量越多；反之，则越少！
• 光圈在相机中如何：表示光圈通过“F+数字”的方式表示光圈，F后面的数值越大，光圈越小；反之，则越大！
• 光圈对于拍照有什么影响：①光圈越大，照片越亮；光圈越小，照片越暗；②光圈越大，背景虚化越好；光圈越小，背景虚化越轻微。
• 如何选择合适的光圈：①大光圈容易突出主体，适合拍花卉，人物特写等；②小光圈适合拍风景类的题材。
• 光圈如何设置：①在AV档（光圈优先模式）的时候，直接转动机身顶部的主拨盘就可以调节；②在M档（全手动模式）的时候，需要按着曝光补偿键，同时转动主拨盘调节。

2.2 快门

2.2.1 外观

很多人都以为拍照时按下的快门按钮就是快门，其实这只是一个触发装置，在相机中还有一个专门的快门组件，如图1所示，这才是快门的真面目。

看起来是不是很像办公室里的百叶窗？“百叶窗”开启，光线进入相机，到时间后“百叶窗”关闭，光线就无法进入相机了。所以说到底，快门是通过控制光线进入相机时间的长短，进而控制进光量的。

2.2.2 快门在相机中的表示

相机中一般用1/400、8”这样的形式表示快门时间（也叫快门速度），如图2。这个数值越大，快门开启的时间越长，进入相机的光线就越多；反之数值越小，进光量越少。

2.2.3 快门对于拍照有什么影响

1.影响照片的亮度

快门时间长短直接影响进光量的多少。在光圈和感光度不变的情况下，快门时间越长，照片越亮，反之越暗，对比效果如图3-图5。

2.影响记录的“轨迹”：可以定格瞬间，也可以记录过程。

我们以图6中的小汽车为例介绍：

假设汽车从A点出发到B点需要10秒，如果快门时间设置为10秒，那么汽车从A点到B点的整个运动过程都会被相机记录下来，所以我们看到的就是一张轨迹图；如果快门时间设置为1/100秒，那就只能记录汽车刚刚出发时一个很短的瞬间了。快门时间不同，拍出的轨迹完全不同，对比效果如图7-图8。

2.2.4 选择合适的快门

1.如果你想抓拍美丽瞬间，那快门时间越短越好，这能让时间定格，拍的也清楚。

比如拍跳跃照或者抓拍宝宝、宠物的时候，此时蜜茶建议你使用高速快门，对比效果如图9-图10。

2.如果你想记录轨迹或者过程，那一定要设置长快门。

比如拍汽车拉丝或者更高大上的星空。快门时间不同，记录的轨迹完全不同，对比效果如图11-图12。

新手在手持拍摄的时候，很容易拍模糊。这是因为在快门开启的时间内，只要手抖了，哪怕非常轻微，也会被相机记录下来，导致拍出的照片模糊。

为了避免这种情况，建议大家记住一个概念：安全快门。安全快门要求快门时间小于焦距的倒数，比如用200mm焦距拍照，那快门建议小于1/200秒，这样拍出的照片才不会模糊。

2.2.5 如何设置快门

以佳能的800D为例，教大家如何调快门。

在TV档或者M档的时候，直接转动图14红圈中的主拨盘，就可以调节快门时间了。

至此总结一下：

• 什么是快门：快门是一种触发装置，通过控制光线进入相机的时间，进而控制进光量。
• 快门在相机中如何表示：快门在相机中用1/400 8" 等这样的数字表示。
• 快门对照片的影响：①快门时间越短，照片越暗；快门时间越长，照片越亮。②快门时间短，可以定格瞬间；快门时间长，可以记录过程。
• 如何选择合适的快门：①想要抓拍的时候，用高速快门 ②想要记录轨迹的时候，用慢速快门。
• 如何设置快门：在TV或M档下，直接转动主拨盘调节。

2.3 感光度

2.3.1 定义

感光度又称为ISO，是指相机对光线的敏感程度。如图1所示，相机屏幕上显示的ISO100，就是感光度在相机里的表示。数字越大，表明设置的感光度越大，相机对光线越敏感；数字越小，表明设置的感光度越低，相机对光线越不敏感。

是不是有点太抽象了？举个简单粗暴的例子：

• 如果感光度高，对光线敏感的话，100米之外有一盏灯也可以看得到
• 如果感光度低，对光线不敏感，这盏灯放在面前也看不到。

2.3.2 感光度对拍照的影响

在光圈和快门不变的情况下，ISO越高，相机的感光能力越强，拍出来的照片就会越亮；反之就会越暗。对比效果如图2-图4。

明显能看出，提高感光度可以增强画面亮度。

但是平时我们基本不会用提高感光度来增强画面亮度的，因为高ISO会让画面看起来有颗粒感，这些颗粒就是所谓的噪点。

如图5-图7是用800D在不同ISO下拍的照片，我们一起看一下ISO的高低对照片质量（以下我们简称画质）的影响：

表面上看好像没有什么差别，但是我们放大图5-图7中白色方框内的区域，看一下细节对比，如图8-图10。

明显看的出来，ISO 100照片的画质最好，ISO 提高到6400的时候，画面颗粒感非常明显，ISO 超过12800后画面已经面目全非。所以，随着感光度的提高，画面噪点会越来越明显，理论上ISO越低越好。感光度的提高对于拍摄来说，有利有弊，那么我们怎么才能选择合适的感光度呢？

2.3.3 如何选合适的感光度

1.如果是在光线好的环境下，用低ISO就可以了。比如阳光充足的室外，把ISO设置为100或200，能够保证最好的画质。
2.如果光线不好，但是搭配了三脚架固定相机，也用低ISO。
3.如果光线不好又没有三脚架，只能手持拍摄，即使光圈已经最大了，但还是达不到安全快门值，为了防止手持抖动造成的模糊，只能通过提高ISO来缩短快门时间，保证画面的清晰。毕竟拍一张有噪点的照片远远比一张糊了的照片更有意义，对比效果如图11-图12。

安全快门要求：快门时间小于焦距的倒数，比如用200mm焦距拍照，那快门建议小于1/200秒，这样拍出的照片才不会模糊。

2.3.4 如何设置感光度

在P、Tv、Av、M模式下调节，直接按机身顶部的ISO快捷键，然后转动主拨盘调节，如图13。图14是ISO在屏幕上的显示画面。

至此总结一下：

• 感光度是什么：感光度的另一个名字叫ISO，是指相机对光线的敏感程度。
• 感光度对于拍照有什么影响：提高ISO可以增强画面亮度，但ISO的提高会给画面带来明显噪点。所以理论上ISO越低越好。
• 如何选择合适的感光度：①光线好的时候尽量用低ISO；②光线不好有三脚架的时候，尽量用低ISO; ③光线不好又没有三脚架的时候，可以提高ISO来缩短快门时间，从而拍出清晰的照片。
• 如何设置感光度：按机身顶部的ISO快捷键，进入到感光度调节界面，再转动主拨盘调节。

2.4 光圈、快门和感光度三者之间的关系

一张照片曝光是否正常，就是由它们光圈、快门和感光度三者共同决定的。那这三者是如何配合共同决定照片曝光的？

曝光说白了就是照片的亮度，三者如果有一个设置的不对，都可能出现曝光不足或者曝光过度的情况，也就是拍出来的照片太暗或者太亮。所以在说这三者关系之前，需要先了解什么是曝光正常、曝光不足过度和曝光不足。

2.4.1 曝光正常、不足、过度

曝光刻度表：是衡量曝光是否正常的标志

如下图：

• 当指针指在中间的“0”时，表示曝光正常，拍出来的照片亮度合适；
• 当指针指在左边的负数区，表示曝光不足，拍出来的照片偏暗；
• 当指针指在右边的正数区，表示曝光过度，拍出来的照片偏亮。

想让曝光正常，必须让光圈、快门和ISO相互合作，三者是如何相互合作的？
以图3水龙头为例说明：如果拍一张曝光正常的照片是接满一桶水，我们用水龙头阀门的大小代表光圈，用水流时间代表快门，ISO代表滤网。

假定ISO不变的情况下，如果把水龙头阀门拧小，那么接满一桶水的时间就会变长；如果把水龙头拧大，那接满一桶水的时间就会缩短。所以光圈和快门是此消彼长的动态平衡关系。ISO起到滤网的作用，ISO越大，表示滤网的空隙越大，出水量就越大，但是杂质也会越多，拍出来的照片就会有很多的颗粒噪点。反之，ISO越小，滤网的空隙越小，杂质就越少，照片也就越干净。

通过图3，我们又能得到下面的道理：
水龙头全开（假设此时光圈为F4）+2s的流水时间（快门时间）=装满一桶水（曝光正常）
水龙头半开（假设此时光圈为F5.6）+4s的流水时间（快门时间）=装满一桶水（曝光正常）

同样是接满一桶水，可以用两种不同的参数组合，如图4表格。

把这个例子应用于我们平时的拍摄中：

• 如果需要慢快门操作的时候，比如记录运动轨迹，可以缩小光圈，延长快门时间；
• 如果需要大光圈操作的时候，比如拍摄背景虚化，可以加大光圈，缩短快门时间。

感光元件封闭在密闭房间内，房间有门，关键因素是通过门照射进房间内的光的量

光圈：越小，门越小，光量越小

• 通常关注近景，虚化远景时，需调大光圈
• 通常关注远景更全的画幅时，需调小光圈，此时画面内各物体边缘更锐利
  快门：越快，门开的时间越短，光量越少
• 通常拍摄运动物体时，需调快快门频率，使物体在时间内运动路径更短，使不模糊
• 通常拍摄瀑布溪流等光线不充分物体时，可降低快门频率，是曝光更充分，瀑布溪流运动效果更丝滑
• 油站场景可设置快门为1/120
  焦距：https://zhuanlan.zhihu.com/p/419063227?utm_id=0

三、焦距

3.1 定义

焦距的定义是：镜头的光学中心到感光元件之间的距离。(下图X到感光元件的距离)
一般来说：焦距越小，视角就会越广；焦距越大，视角就会越窄。(下图蓝 / 红色分别代表小焦距 / 大焦距)

因此，当我们以后听到有人拍照时在说「放大/缩小」，心里就会明白这其实是镜头变焦的过程，焦距放大(Zoom-in) 时，视野会变得更窄更长焦、远处的东西看起来就会变大；而焦距变小(Zoom-out) 时，视野会开始变得宽广、远处的东西看起来就会变小。

3.2 焦距和视角

3.2.1 人眼视角

人眼视角是多少？没错，要判断广和长焦，很大一部份都和我们人眼看到的世界有关，所以一开始会好奇人的视角究竟是多少是很合理的。一般而言我们会说人眼和50mm最接近，但是若实际操作相机会发现，50mm的视角却比我们眼睛看到的范围还要窄，那为何50mm还是大家公认的标准镜、最接近人眼的焦距呢？

这主要有两个原因：

• 人眼虽然可以看得更广，但是当眼睛对焦于某个位置时，其清晰范围大约是50mm的视角。(就好像当你去看电影时，若座位太过前面，虽然眼睛可以容纳整个屏幕，但电影播放时眼球却需要一直来回对焦在不同位置，这就是因为清晰范围小的关系)
• 50mm焦距下所呈现的照片，不管视觉压缩感、透视感、变形量都和人眼比较接近。

基于以上两个原因，我们一般公认50mm是最接近人眼看到的感受，也将50mm定义作为标准焦距。

3.2.2 视角和焦距

知道了标准焦距之后，其余焦距又会带来怎么样的视角呢？下图是带风整理出来的各焦距视角，建议大家可以仔细观察图中红色圆圈处灯塔，看它在不同焦距下所呈现出来的视角；并观察图片下半部的海面，借此观察整个照片的宽广程度有何变化。

而从上图我们可以看出，一般镜头的焦距大概可以归纳成下面几类：

3.2.3 各焦距的区别

大家可能觉得焦距不同，不是只会影响拍起来的广度和长焦程度而已吗？老实说我们一开始也只是这样认为，但真正熟悉镜头后才知道，不同焦距的镜头还会很大程度影响画面的张力(压缩感、透视感、变形等)，而这种特色才是镜头最吸引人的魅力所在，因此我们特别整理以下表格解说：

3.2.4 透视感和压缩感

透视感就是指，我们从照片中可以明显感受到空间上的远近不同，因而在视觉上有着明显的的纵深感和立体感。以下图为例，利用广角镜头的近大远小特色，将靠近镜头这端的马路进行视觉放大，而远处的马路相对越来越小，造成视觉上有相当强烈的空间纵深感。

压缩感则与透视感相反，画面上不会有近大远小的特色，同样大小的东西在画面上看起来就会差不多大，因此造成视觉上有「拉近」的感觉，而前后主题都拉近的状况下，画面自然就像是被压缩过一样、比较没有空间感。以下图为例，大家都知道棒球场的场地非常大，然而在长焦镜头的压缩感之下，投手和一垒手的距离、甚至是后方的观众席，看起来却仅有十来步之远，这就是压缩感带来的特色和魅力。

3.2.5 各焦距适合拍摄的主题