[摄影知识] 系列讲座10_缘梦国度_百度空间

分辨率及像素数量是人们{zx0}关心的问题。自从去年KODAK推出DC120以后,"百万像素"这个概念被KODAK炒得深入人心。好象没有百万像素的相机都不能干细活儿似的。而最近,市场上的中的价位的家用数码相机已经进入了"二百万像素"时代。其实,像素数当然重要。像素数高的数码相机,其图像传感器的分辨率就高。   

但是像素数高的数码相机到底好不好,还与图像传感器的制造水平、镜头质量、图像压缩算法有关。   

不久后人们发现KODAK DC120的图像质量并没有期望的那么好,发现照片图像的细节还行但色斑还严重。这说明该机的CCD图像传感器并不十分理想。数码相机的CCD图像传感器在一块芯片上以矩阵排列。每一个单元要造得十分平均并不容易。镜头也很关键。数码相机的分辨率比传统的胶片系统低得多,对镜头的分辨率参数要求不高,但如果镜头的畸变、眩光参数确太差,则表现为逆光及高反差情况下的画质恶化。   

对比起来,OLYMPUS的C-1000L在画面畸变、细节表现、色彩还原及色斑情况等各方面均优于KODAK DC120,DC200,DC210。虽然前者只有78万像素,而后面几种机型都号称百万像素。   

影响数码相机的最终成像质量的还有:传感器制造水平、镜头的光学特性及图像压缩算法。

  数码相机的主要功能?
  
数码相机用来专门拍摄运动物体的机会非常少。而几乎全是用来拍摄静物的。所以近摄就非常重要。同时近摄时有没有取景误差及怎样校正,也对拍摄的成功率有很大影响。   

变焦范围是个考查的重点。拍风景、场景等要求焦距要短一点;拍摄人像、产品、静物等要求焦距要长一点。至今没有一台相机能满足所有人对焦距的要求。   

数码相机都是电老虎。原厂的外接电源有无供应,必须考虑。     

数码相机与电脑连接,一般都是用串口或USB接口。USB通用性好,速度也不慢,是个好方法。数码相机的内存卡一般可以通过专用适配器转成PCMCIA卡,可以在手提电脑中使用。也有一种PCMCIA驱动器,可以装在台式电脑上,读PCMCIA卡就象读软盘。   

有手动调焦的相机到底好些。在近摄时非常有用。如:SONY FD-95。   

镜头前面能不能装附加镜,口径是否是常规尺寸,关系到你日后能否扩大其用途。这非常重要。一般应选:37mm,43mm,46mm,49mm,52mm这一系列的。

  说说数码相机的CCD
  
CCD是数码相机中捕捉影像的芯片,它最初是为摄象机设计的,随着技术的不断进步,其分辨率逐步提高,色彩还原日渐逼真,到今天,百万像素的数码相机,已经成为数码相机这个崭新舞台上的主角。世界上两大主要的CCD供应商IBM和SONY最近又各自发布了其{zx1}的200万像素(IBM,见左图)和140万像素(SONY,用于其DSC-D700)的CCD。   

为了便于分辨CCD的优劣,我们有必要知道一点CCD的基本原理。用一个形象的比喻来说明,CCD的结构就象一排排输送带上并排放满了小桶,光线就象雨滴撒入各个小桶,每个小桶就是一个像素。按下快门拍照的过程,就是按一定的顺序测量一下某一短暂的时间间隔中,小桶中落进了多少"光滴",并记在文件中(见右图)。一般的CCD每原色的光度用8位来记录,即其小桶上的刻度有8格,也有的是10位甚至12位,10位或12位的CCD在记录色彩时可以更xx,尤其是在光线比较暗时。 早期的CCD是隔行扫描的,同一时刻,每两行小桶,只有一行被测量,这样可以提高快门速度,但图像精度大为降低。 随着技术的进步,人们已能让CCD记录在几十分之一秒,甚至几千分之一秒的时间里,落进各个"小桶"的"光滴"的量,所以,新的CCD一般都是逐行扫描的。尽管目前已经能把CCD做到130万甚至更高的分辨率,但这并不意味着每个像素都能捕捉每一种颜色,实际上CCD本身是不能分辨颜色的,所以,在实际应用时需要使用色彩滤镜,一般地就是在CCD器件的滤镜层涂上不同的颜色。滤镜上不同的色块按G-R-G-B(绿-红-绿-兰)的顺序象马赛克一样排列,使每一片"马赛克"下的像素感应不同的颜色。例如,在一个130万像素的CCD上,有325000个像素感应红色,325000个像素感应兰色,650000个像素感应绿色。在一个使用这种CCD的分辨率为1280x1024的数码相机中,有640x512个红色像素、640x512个兰色像素和640x1024个绿色像素,绿色像素多一点,是因为人类眼睛对绿色的敏感性和对其它颜色不一样。{zh1}在记录图像时,每个像素的真实色彩就是它与周围像素象混合的平均值。   

另外还有一种方法,那就是Canon生产的CCD(例如其Power Shot系列数码相机所使用的)所用的方法,它使用了另一种排列方式的滤镜,它的颜色是直接涂在CCD表面的,(见左图)其色彩是按C-Y-G-M(青-黄-绿-洋红)的顺序排列的,每个像素的最终颜色也是取其与周围像素的平均值,但这种算法更为复杂一些。在一个分辨率为1280x1024的使用这种CCD的数码相机中,有640 x 512个青色像素,640 x 512个黄色像素640 x 512个绿色像素以及640 x 512 个洋红色像素。 由于采用了与众不同的CCD工艺,Canon开发了一种新奇的节省存储空间的图像无损记录方式,那就是它在POWER SHOTPRO 70上所采用的CCD原始数据方式。它记录的CCD各像素的值是某一单色的10位的光度值,而不是计算后的24位的真彩色值,所以节省了大量的存储空间,一幅1536x1024的真彩色图像,只需1.9MB即可记录,而不是TIFF格式的4.5MB。色值的计算工作,留到计算机中去完成。   

根据以上的介绍,您就不难理解为什么分辨率的高低并不能xx反映CCD的质量了,其上面像素的排列方式、滤镜工艺、计算方法等都会给最终图像质量,带来严重影响。

  数码相机离我们有多远?
  
数码相机最早出现在美国。20多年前,美国曾利用它通过卫星向地面传送照片。后来数码摄影转为民用并不断拓展应用范围,目前在欧美已十分流行。它作为电脑图像的新型输入设备之一,将与计算机同步发展,并将很快成为主流影像应用技术。其价格不断下降,图像质量不断提高,这就使得数码相机对越来越多的商业用户和业余爱好者颇具吸引力。   

那么什么是数码相机呢?数码相机也叫数字式相机,是光、机、电一体化的产品。它的核心部件是CCD(Charge Couple Device,电荷耦合元件)图像传感器。它使用一种高感光度的半导体材料制成, 在光线作用下,可将光线作用强度转化为电荷的积累,再通过模数转换芯片转换成数字信 号,数字信号经过压缩以后由相机内部的快闪存储器或内置硬盘卡保存,因而可轻而易举 地把数据传给计算机,并借助计算机的处理手段,根据需要来修改图像。   

它的{zd0}优势在于信息数字化,由于数字信息可以借助遍及全球的数字通信网即时传 送,得以实现图像的实时传递。它的外观、部分功能和操作方式与普通的35mm相机差不多,但毋须对焦、设置快门速 度等。此外,数字相机与传统相机相比,还有以下几个不同点:   

(1) 在按下快门、数码相机真正地记录下图像之前,需要延迟约1.5s。这是由于 需要进行光传感器读取景像、高速光圈或改变快门速度、检查自动聚集、打开闪光 灯等操作。   

(2) 存储介质不同。数码相机摄取的图像以数字方式存储在磁介质上,而传统相 机的影像则是以化学方法记录在卤化银胶片上。   

(3) 图像质量不同。用传统相机拍摄的图像的晶状格会远远小于CCD采集的图像 像素数。其次,传统相机的卤化银胶片可以捕捉连续色调和色彩,而数码相机的采集 原理只能是亮或暗两种情况;此外,数码相机的CCD在较暗或较亮的光线下会丢失部分细节 ,这种现象称为"限幅",并且有时很难纠正;它适宜使用单调光、使用闪光灯或HMI光源拍 照,会得到令人满意的效果。同时,一个典型的35mm传统相机分辨率一般可轻易达到2500 dpi,而数码相机则无法达到如此高的分辨率。   

(4)输入输出方式不同。数码相机拍摄的影像可直接输入计算机,处理后打印出来。传统相机的影像必须在暗房里冲洗,要想进行处理必须通过扫描仪输入进计算机,而扫描得到的图像质量必然受到扫描仪精度的影响。这样,即使它的原样质量很高,经过扫描以后得到的图像就差得远了。 数码相机能将自然界的一切瞬间轻而易举地拍摄为可供电脑直接处理的数码影像,并可在电视上显示。众多的电脑或家电制造商如Sony、Apple、Sharp等看好这一市场 ,纷纷竞相生产数码相机,它已不再只是Kodak或Fujitsu等摄影器材制造商的专营产品。 目前,日本市场数码相机热有增无减,1997年市场规模达200万台。日本的几家摄影器材公司正努力钻研,准备在5年内淘汰卤化银胶卷。据预测,今后10年,全球大多数用户将会使用数码相机。众多的跨国公司角逐数码相机市场,正是看准了它的突出优点,即可在速度 、方便性、降低图片的成本及提高效率方面使用户获益。公认为优秀品牌的数码相机有: Sony DSC-P1、Olympus C-2000Z、Kodak DC290、Epson Photo PC-800、Fuji MX-2900、Minolta Dimage V、Canon Powershot60 0、Agfa ePhoto307、 Casio QV- 300、 Toshiba PDR-2等,价格在299~999美元之间。   

我国目前也有数码相机生产厂商, 但国外品牌的经销商日见增多。这些经销商大多同时经销打印机、扫描仪等产品;其中经销时间最长的也只有1年半。从经销品牌来看,以xx产品为主,包括SONY、Canon、 Kodak、 AGFA、 Olympus、 Fujitsu、 Casio和Epson等。     

调查表明,数码相机在功能上具有明显的优点:便于在计算机上进行编辑处理、存储量大、易于传输并可长期保存;只要具备适当的输出设备,输出也相当方便快捷,这些优势 是普通相机所无法比拟的。但与此同时,数码相机尚存在一些明显的不足:价格昂贵是首 要问题,图像质量也有待提高。另外,数码相机的拍摄受环境限制,曝光时间长和不易操作也制约了它的普及。   

总体而言,价格是阻碍我国数码相机市场迅速发展的首要因素。数码相机的价格令大多数普通人敬而远之。其次,国内数码相机市场刚刚起步,产品性能有待提高,必然涉及到售后服务的完善程度、相关产品的配套等问题;使用上的局限性和操作上的困难也增大了 它与人们的距离;另外,产品的宣传活动及形式也是数码相机普及的关键一环。   

一项新技术、新产品的推广,要经历一个复杂而艰苦的过程。首先是人们对它的认识 和了解程度,其次才是人们对它的接纳。尽管国内经销商或代理商采取了多种促销手段, 如广告、展示会及有奖销售等办法,但大多数人对数码相机还没有一个清晰的概念,更未 充分认识到它在现实生活、工作中的重要地位。目前,人们对数码相机的了解,无非是几家知名度甚高的品牌,如 Canon、Kodak和Epson等。既使有购买计划,但对具体购置何种 产品也心中无数;在品牌的选择上,相当比例的潜在用户仍是举棋不定。这反映出数码相 机目前在国人心中还只处于感知阶段。要做到普及,仍需厂家和商家的不懈努力。




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