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主题: [原创]神奇照片是如何拍摄的——谈谈行扫描摄影
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作者 [原创]神奇照片是如何拍摄的——谈谈行扫描摄影   
东京博士
[个人文集]






加入时间: 2004/10/01
文章: 2957

经验值: 1232
文章标题: [原创]神奇照片是如何拍摄的——谈谈行扫描摄影 (464 reads)      时间: 2005-11-05 周六, 下午2:14
作者：东京博士 在 寒山小径 发贴, 来自 http://www.hjclub.org

很多人估计在网上见过这张神奇照片（见文章下面图片），有不少人问过我如何拍摄的，正好跟俺工作中常年接触的line senser CCD有关，又称Line scan CCD Camera（中文可能翻译为行扫描摄像头）。

众所周知，通常的照相摄影是面感光，无论是数码相机还是胶卷，感光面都是矩形的，而数码相机的感光面是NxM的像素矩阵，N是一行的像素个数，M是这样的像素行有多少行。因此摄影是实际空间的景物通过镜头被成像在感光面上，数码照片的大小是有NxM的像素总数决定的。因此通常称为2维摄影。2维摄影的基本原则是必须尽量保持物体和相机的相对静止。

Line scan CCD Camera顾名思义就是感光部只有Nx1的CCD（可以理解为是上面的2维CCD感光面NxM的M为1时候的特例）。Line scan CCD Camera的摄影是因为只有一行感光像素，因此要拍摄2维的图像面，必须对实物进行相对移动，通常称为scan(扫描).

其实生活中有很多类似Line scan CCD Camera的这种Nx1的摄影例子，比如——
传真机的稿件输入，是物体移动，行感应元件静止的相对移动图像摄取方式，而与之相反的复印机却是原稿物体静止，感光扫描原件移动的图像摄取方式，行扫描摄影方式的关键是相对移动必须是高精度的等速移动，通常为了抵消机械速度的误差，采用驱动系统脉冲编码信号（encode pulse）同步速度的扫描。

有了以上的基本知识，那么就不难理解那张神奇的照片的摄影方法了，那就是使用一台Line scan CCD Camera在有等速移动机构的三角架上从桥的一头慢慢开始旋转相机角度，直到相机180度转到桥的另一头，而这个旋转相机的开始和结束就是快门打开和关闭的时刻，在此期间快门一直是开着曝光的。由于实际景物是不能移动的，因此这种扫描只能采取相机移动扫描方式，原理与复印机类似。

在自动化工业上，日本大量采用这种Line scan CCD Camera的行扫描功能，将相机固定着对准下面源源不断通过的产品（如纸张，布料，胶片，玻璃，薄膜，流体，皮带传送带）进行无限长的摄影，同时利用先进高速的计算机图像处理技术和精密机械机构瞬时判断产品的良否，呵呵，说了半天，其实在谈我从事的工作了，抱歉！

Line scan CCD Camera最大的好处是可以制作大像素的廉价数码摄影系统，由于摄像可以不间断地没有限制，因此不仅在日本，在世界工业，医学，军事上被广泛采用，至今还在使用的雷达系统就是行扫描的原行，不过雷达通常不是XY直角坐标系，而是圆坐标系，声纳大家可能不是很熟悉，但是孕妇作B超的画面见过的吧？那是利用超声波拍摄的电子图像，也是行扫描，B超的图像是极坐标系的。

当然，上面介绍的是使用Line scan CCD Camera的一种摄影方法。那张神奇照片，还不仅仅是这个方法可以拍摄。

比如，可以用普通德相机装上广角镜头后分段拍摄，最后在后期拼接为一张，这个在横长的风景照摄影时也使用，但是这种摄影方法同样对视角，透视的计算和相机的位置设定要求很高。胶卷相机的后期制作通常在暗室内完成对同一张相纸的多次曝光，这个在暗室内的拼接精度难度极高。现在有了数码相机，可以在明室环境下的电脑屏幕上放大操作确认，拼接工作就容易多了，不是专业人员只要肯花时间几乎都能完成。





作者：东京博士 在 寒山小径 发贴, 来自 http://www.hjclub.org
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