频闪照相用数码相机和ｐｈｏｔｏｓｈｏｐ进行频闪照相的方法

时间：2019-02-02 03:19:41　来源：雅意学习网本文已影响人

　　摘要：本文介绍了利用数码相机和电脑软件Photoshop拍摄频闪相片的一种方法。解决了中学物理实验中过去难以解决的问题。　　关键词：数码相机；频闪照相；Photoshop；图层
　　中图分类号：G633.7 文献标识码：A文章编号：1003-6148(2008)3(S)-0053-3
　　
　　在中学物理对平抛运动和自由落体的研究中,我们可以利用频闪照相技术,以更好的研究这些运动的规律。由于频闪照相仪价格昂贵,中学的实验室中往往没有配备这种仪器设备,因此我们在教学中只能拿一些现成的频闪相片进行研究。笔者研究了一种利用数码相机和图像处理软件Photoshop进行频闪相片拍摄的方法，它不同于一般的模拟，我们所得到的照片是建立在真实的图像数据之上的，能很好的反映它的真实性，误差也符合中学物理实验的要求,其效果与专业的频闪照相仪非常接近。下面我们以平抛运动的小球为例,说明利用数码相机和Photoshop软件进行频闪照相的方法。�
　　
　　1 实验原理�
　　
　　专业的频闪照相仪是在同一张底片上间隔相等的时间多次曝光获得的，也就是在同一相片上显示一个物体在不同时刻的位置，其效果就好象在不同时刻所拍的透明相片重叠在一起，得到一幅在同一个画面内有不同时刻物体影像的频闪相片。我们可以利用数码相机的连拍功能，获得在平抛运动过程中间隔相等的时间间隔连续拍得的几张相片，然后利用软件把这几张相片真实的重叠在一起，就获得了频闪相片的效果。�
　　
　　2 实验器材�
　　
　　（1）平抛运动演示设备：1.5m见方幕板（白底黑网格）一块，小铁球1个，带电磁铁的斜槽。�
　　（2）照相设备：�
　　三星GX-1S数码相机，三角架。�
　　（3）处理设备：�
　　带Photoshop软件的电脑一台。�
　　说明数码相机必须要采用有连拍功能的相机，连拍的速度是由相机的性能所决定的，连拍的速度最好要能要达到8~10张/秒，现在有些中档的数码相机就可以达到我们做实验所需的要求。我们采用的三星GX-1S数码相机在JPEG格式下可以达到8张/s。即每0.125s拍一张相片，频闪的周期就是0.125s。比如我们如果要在频闪相片上要求有5次曝光的效果，平抛运动的时间为5×0.125s那么我们就可以估算出所需要的网格幕板的高度：�
　　H=gt�2/2=1.25m。�
　　因此我们选择的幕板的高度为1.5m就足够,而宽度是可以通过初速度控制的。如果选择的相机速度达不到这个要求，那么要得到5次曝光效果的频闪相片就必须要选择更宽大的网格幕板。�
　　
　　3 相片的获得�
　　
　　（1）安装好平抛运动的演示仪。�
　　（2）架好三角架，装上数码相机，并保证拍摄过程中不移动位置。拍摄模式设置为8张/s连拍，图片格式设置为JPEG，设好取景框，最好使拍得的相片刚好包括整个网格幕板。（可以先试拍几张）�
　　（3）利用电磁铁的电源控制小铁球的运动，��
　　在小铁球到达斜槽水平端口开始拍摄，小球落地结束拍摄。我们可以获得每隔0.125s拍得的多张相片，选择最前面的5张，如图1所示。�
　　
　　4 利用Photoshop软件对相片的处理�
　　
　　（1）用数据线将数码相机与电脑连接，从数码相机上将获得的5张相片分别依次命名为图像1、图像2、图像3、图像4、图像5，保存到一个指定文件夹中。��
　　（2）打开Photoshop cs 8.1软件，单击软件上“文件”→“打开”从刚才存放5张相片的文件夹中把那5张相片依次打开，这5张相片就出现在Photoshop的界面上，如图2所示。�
　　（3）鼠标左键选中其中一个图像,右键菜单→“图像大小”会出现如图所示的图像大小信息（图3），记下它的宽度和高度，并关闭它，点击“文件”→“新建”，会出现一个将要新建的一个图像文件“末标题-1”的信息，改名为“频闪相片”，在宽度和高度档里填上刚才记下的高度和宽度数据，以保证新建的图像大小与打开的5张一致。设置好点击“好”，得到如图4所示的�
　　界面。�
　　�
　　（4）利用工具栏中的移动工具，把5张相片移动到“频闪相片”中，具体的方法是：点击工具��栏中的移动工具按钮，用鼠标选中“图像��1”，光标在图上时，会自动会变成，就可��以按住左键拖动到“频闪相片”的空白画板上。用同样的方法把另几张相片也都移动过去，但移动过去的5张相片并没有严格的对齐，必须使用对齐命令对齐以上不同图层上的5张相片，这样才能真实的再现每个小球在网格上的即时位置。方法如下：�
　　①通过选取“选择”→“取消选择”确保当前未选中任何内容。 �
　　②在“图层”调板中选择要使其他所有图层与之对齐的图层，要注意的是选中的这一图层位置不能太偏离空白画板。 �
　　③在不取消选择第一个图层的情况下，点按要对齐的每个图层左侧的列。Photoshop将这些图层与选定的图层链接起来，并在这些图层旁��边的列中显示链接图标。�
　　④选取“图层”→“对齐链接图层”，如图5所示,并分两次选择下列两选项： �
　　
　　・“顶边”：将链接图层的顶部与选定图��层的顶部对齐��
　　・“左边”：将链接图层的左边缘与选定 ��图层的左边缘对齐�
　　现在我们已经把5张相片一张一张整齐的叠放到背景“频闪相片”上了，这样就可以保证每个小球在图中的位置保持不变。“频闪相片”是作为背景，5张作为相片成为5个图层，现在“图像5”在最上面，因为它们并不是透明的，所以把其他几张给遮盖了，就只能看到最上面的图层“图像5”。�
　　⑤为了能得到频闪相片，我们还要对五个图层上的相片进行透明化处理，方法是：�
　　（1）在“图层”调板中选定最上面的“图层5”，不透明度的调节也不是越透明越好，如果不透明调到0，就意味着完全透明，那么这个图层上的小球也消失了。上边的是调整图层的总体不透明度的，下边的是调整该图层填充物的不透明度的，先调节上面那个不透明度，边观察“图层4”有没有显示出来（图6），再调节下面的填充不透明度，以调节图层内部的不透明度，使两个小球都能显示出来。再用相同的方法调节每一个图层的透明度，使各个图层上的小球都能显示出来（图7），一次不成可以再进行细微校正，直到效果达到要求。大致的设置是：从上到下的“不透明度”和“填充”数值的设定都是从大到小。�
　　
　　（2）如果图上的小球颜色太深或太淡，还可以借助“图层”调板中的混合模式中的“线性加深”或“线性加淡”功能来实现调节。�
　　（3）如果效果处理完毕，这个频闪相片也就完成了，就可以保存得到的图像，选中这个频闪相片，选取主菜单“文件”→“存储为”，选定要存放的文件夹，默认情况下它的保存格式是“PPD”“PDS”，我们可以把文件格式选定为“GIF”格式，以方便文件的打开。�
　　
　　6 结束语 �
　　
　　在当前的信息技术环境下,我们要充分利用现代信息技术带来的好处,例如幻灯机、投影仪、视听光盘、多媒体软件等多媒体课程资源辅助物理教学。物理实验要追求是的真实性，如果利用多媒体得到的实验是建立在虚拟的基础上的，仅仅是一个不具真实性的过程的呈现,那么这种方法从实验意义上说是失败的，没有达到实验真正目的。�
　　我们利用数码相机和电脑软件获得频闪相片的方法中，既利用了多媒体很好的可视性，符合了实验的真实性。对频闪相片有了更深入的了解,我们还可以在自由落体、物体的运动研究中，运用这种方法来进行频闪相片的拍摄，有时甚至可以替代打点计时器的功能，对物体的运动过程进行深入的研究。�
　　
　　参考文献：�
　　［1］黄国雄.重新发现物理实验.北京：高等教育出版社， 2007
　　(栏目编辑王柏庐)
　　
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