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数码相机基础知识之一

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发表于 2010-10-25 09:29:01 | 显示全部楼层 |阅读模式
现将我对数码相机的认识叙述如下,供初学摄影的朋友参考,也请经验丰富的摄友批评指正。
 楼主| 发表于 2010-10-25 09:29:17 | 显示全部楼层
回复 1# 蔚蓝色岛屿


    数码相机参数导读
        数码相机的普及让摄影走进“寻常百姓家”,越来越多的朋友加入了“摄影人”的行列。本文旨在帮助入门者大致弄懂数码相机的性能参数的含义,以便选择适合自己的相机。(以数码相机参数表的顺序阐述)
        一、类型。数码相机可简单地分为两大类,即单反和消费级。
        1、单镜头反光数码相机(又叫大数码儿)。单反相机可以根据需要更换不同类型、不同焦距的镜头,配用类型齐全的附件(如功能强大的外接闪光灯、竖拍手柄、快门线、滤色镜、多种取景器、GPS全球定位系统、无线实时图象传输器等),此类相机功能强大,适应性强,成像质量极佳,适合专业摄影工作者和影友摄影创作使用。
        单反相机可大致分为入门级、中端机型和高端机型。入门机型目前售价在4000-6500元之间,多搭配套头出售,快门可靠性寿命5-10万次,机身构件多为工程塑料,开机时间和快门时滞较高端机型长一些,虽然价格和高端消费机差不多,但是成像质量却是高端消费机型远远赶不上的。(在携带方便方面不如高端消费机型。)中端机型售价8000-18000元之间,快门可靠性寿命10-15万次,多为金属机身,单机、套机可自由选择,功能齐全,性能可靠,适合突出个人风格的摄影创作。高端机型做工用料特别考究,功能强悍,适合恶劣和极端条件下使用,快门可靠性寿命30万次左右,重量1200克以上,单机价格30000元以上。是体育摄影和商业摄影师的得手利器。
        2、消费级数码相机(又叫小数码儿)。此类相机镜头和机身固定在一起,因此也称为“一体机”,感光器件面积小,镜头镜片直径小,注定了它的成像质量和单反相机有着不可逾越的差距。小数码价格便宜,种类繁多,为各种用户“量身定做”,几乎任何人都可以找到完全适合自己需要的机型。小数码附加功能较多,比如短片拍摄、MP3、录音、收听广播等。由于它体积小巧,成像质量也不错,使用携带都比较方便,更重要的是价格低廉,社会保有量很大。从价格上分,1500元以下的适合对照片质量要求不严格、一般做5寸-7寸照片的家庭使用,它操作简单,携带方便,非常受欢迎。3000元以上的小数码就是“旗舰”机型了,几乎和单反一样的操控功能,适合摄影创作时做“扫街”用,隐蔽性好,便于随身携带,像素较高,成像质量相对来说能够满足一般的要求。1500-2500元之间的有的注重轻薄时尚,有的注重大变焦比,有的注重广角范围,有的注重附加功能,卖点多多,适合用户的特殊要求。但是每一个“卖点”的背后都要有牺牲性能垫底儿,所以不要被商家忽悠了。
        数码相机还有一些另类机型,有可用于红外摄影的,有代表性的是SONY-707,佳能去年也推出了一款用于红外摄影的机型。它拍摄的图象是单色的,与可见光拍摄的照片在影调、反差等方面有明显的差别,洛阳摄影名家王豫明就非常擅长红外摄影,风格上自成一家。也有的机型把小数码的轻便性和单反的大面积影像传感器结合起来,使用定焦镜头弥补镜片小对影像的损失,做为专业摄影者的便携机使用。
        二、像素。简单地说,像素就是组成图象的“点”,“点”越多,图象越精密,层次和细节保留得越多。像素是决定照片大小的主要参数。比如说,2寸照片需要30万像素,5寸照片得150万像素,7寸照片就需要400万像素。如果通过软件插值,30万像素做6寸照片应该没有问题,这是指一般情况下。如果是手机拍摄的照片,100万像素做5寸照片也有点勉强,因为无论是CCD面积 还是镜头镜片,亦或是图象处理系统,决定数码照片质量的三要素,哪一样手机也无法同普通数码相机相比。最早的数码相机只有30像素,价格大概是30万美元。目前小数码的像素最低的也有800万像素,高的达到了1400万像素,单反的像素在600万——2500万之间,足以满足各种需要。目前图片社要求的图片原始数据最低在1000万像素以上,商业图片1200万像素,专业图片要求3000万像素以上(大画幅数码后背,或者胶片电分可以达到要求)。需要强调的是,像素并不是决定照片质量的主要因素,它只与照片的尺寸大小有关。
        三、影像传感器。形象地说,影像传感器相当于传统相机的胶片。目前数码相机的影像传感器分两大类:CCD和CMOS。CCD又有RGB原色CCD、索尼公司的四色超级CCD、奥林巴斯的具有三层感光二极管的3XCCD、富士相机的六角蜂巢状超级CCD等。CMOS也因开发商不同,而称为L-MOS等不同的类型。各种影像传感器之间都有细微的差别,各有长处和缺陷。
        总的来说,CCD由于单个像素受光面积大(专业术语是开口率大),所以成像锐利硬朗,色彩真实鲜明,暗部层次表现清晰,昏暗光线下调焦速度快,精度高,缺点是成品率低,制造成本高,高感光度设定下图象噪点多,图象粗糙。目前小数码多采用CCD,在硬件功能不完美的前提下靠CCD自身的优势提供较好的图象质量。
        CMOS的特点是暗部噪点不太显著,有利于提高降噪工作效率,因而可显著提高连拍速度和使用较高的感光度,尼康的新机型D3和D300就改CCD为CMOS,主要是为2008年北京奥运提供高速连拍和高感光度的体育运动型单反相机。CMOS对生产线的专业化要求不高,因而易于制造低成本的大面积的影像传感器,另外CMOS工作中也比较省电,佳能的单反数码多选择CMOS,可以有效地降低成本,因为影像传感器在相机的总成本中占有可观的比例,而大面积的影像传感器CCD比CMOS价格要高得多。基于以上优点,目前各大相机厂商都在大力开发大面积的CMOS,通过不断的完善,其性能一定会超越CCD的。最注重影像质量的尼康公司从新一代机型开始,转向CMOS,说明CMOS的性能已经有了一个大的飞跃,甚至有人根据这一点,断言“CMOS完胜CCD”。
        影像传感器不但有像素大小之分,更重要的指标是面积大小。决定成像质量的一个重要因素就是影像传感器的面积。影像传感器面积相同的前提下,像素越低,单个像素点面积就越大,各个像素点之间的有害影响小,获得图象的动态范围大,照片就越干净色彩越纯净,记录的细节和层次也越丰富。另外一个重要的优势是更能经得起软件后期处理。1/2.5英寸的CCD形成的800万像素的文件,放大到50×60厘米已经是捉襟见肘了,一个APS-C尺寸的影像传感器形成的600万像素的文件,放大到60×90厘米照片依然细腻平滑,影像传感器面积大小对图象质量的影响,可见一斑。
        另外还有就是影像传感器的长宽比例。单反相机的影像传感器长宽比例和胶片比较接近,做6寸、8×12寸、36寸等3:2的照片不用剪裁,做5寸、7寸等尺寸的照片则要对长边的两端进行剪裁。而小数码的CCD的长宽比例接近4:3,制作照片时多数需要对画面的上下部进行剪裁,比较适合做5寸、7寸的照片。有的数码相机还有16:9的宽幅模式,只不过是关闭影像传感器上下各一窄条的像素,没有什么实际意义,通过后期对画面剪裁可以获得任何比例的画面。
        四、图象大小。图象大小是指影像传感器生成的长边像素和短边像素的乘积,即总像素数。通常,厂家在最高像素以下设置几级较低的像素,以适应不同的需要。如果不准备做大照片,就不要设置太高的像素。小数码设定的像素级数比较多,最小的为320×240,大概为7万像素。如果照1寸、2寸照片,设定这个级别就足够了。在满足照片尺寸必需的前提下,拍照时设定的像素越低越好,这比一味设定最高像素有如下好处:1)有足够的像素来保证照片质量。2)有效缩短拍摄和数据存储过程,利于快速捕捉画面。3)省电(电力消耗可是数码相机的软肋)。我的尼康P4500相机,用400万像素,一节锂电池拍不到80张就不工作了,而用30万像素模式,可以拍500多张。4)节省存储空间。5)缩短后期制作时对文件的压缩过程。6)最重要的一点,是能有效地改善照片质量。因为仅有一部分像素点工作,其它不工作的像素点有效地屏蔽了相互之间的有害干扰,使得噪点、紫边等弊病降低了好几个等级。
        5、感光度范围。数码相机的感光度是比照胶片感光度的国际标准制定的,以“ISO”值表示。感光度是指对光线的敏感程度,感光度越高,形成正常图像所需要的光照越少,就是说可以采用较高的快门速度和较小的光圈。但是由于胶片和影像传感器的特性,感光度越高,形成的图象越粗糙、越容易形成噪点。所以,设定的感光度越低,得到的图象越细腻、越清晰、越干净,色彩越准确。小数码由于影像传感器较小,对噪点的控制困难一些,因此设定的感光度较低,一般在ISO 64—ISO 800之间,而比较可靠的工作空间在ISO 400以下。单反数码影像传感器面积大,尼康D3的最高感光度可以设定到ISO 25600,可靠工作空间在ISO 1600以下。
        对于拍摄现场光线不足或需要高速快门凝固动作的体育摄影,要求有较高的感光度和良好的降噪性能,因此尼康和佳能在2008奥运前,都推出了自己的高感光度快速连拍机型,而且毫无例外地选择了CMOS做为相机的影像传感器,开发了新的图象处理系统,突出其降噪功能。
        那么,是不是有了降噪功能,就可以尽量选择最高的感光度设定了呢?答案是否定的。正确的选择是,在现场光线允许的前提下,应选择尽可能低的感光度设定。如果只是一般的用途,就没有必要为相机的高感光度功能付出更多的人民币。其次,图象降噪功能是一把双刃剑,虽然降低了噪点对图象的干扰,却牺牲了图象应有的细节和层次,何况CMOS本身对暗部层次和细节的表现能力就是弱项。因此,几乎所有具备降噪功能的数码相机都设置了降噪功能开关,正常情况下应当关闭这个功能。需要强调的是,各个相机厂家的降噪功能的效果是有很大差别的,所以选购相机时应当考查相关品牌数码相机的降噪表现,同品牌相机的算法基本是一样的,因而其不同机型的降噪效果差别不大。总的来说,后出机型的降噪效果比早期机型要好一些。
        图像处理系统。有的相机称之为“处理引擎”。决定数码相机图像质量的主要要素有3个:镜头、图像传感器、图像处理系统。不同品牌的相机对图像传感器产生的信号有不同的算法,同品牌数码相机不同时期出厂的图像处理系统也不尽一样。一般说来,专业生产相机历史悠久的品牌的图像处理系统要优于普通电子企业转产数码相机的处理系统好一些,同品牌数码相机面市越晚的机型的处理系统越好一些。目前图像处理系统优秀的品牌是尼康、佳能、柯达,较差的是三星和国内品牌。虽然总体性能有高下之分,但是每个处理引擎都有自己独到的特点,能够适应不同的消费群体,这也是目前多种品牌数码相机百花齐放的原因。尼康最近推出的EX……2图像处理系统目前最先进的系统,对高感光度和长时间曝光产生的噪点处理效果非常好。所以选购数码相机要详细了解它的图像处理系统是否最先进的。
        镜头:从理论上讲,镜片直径越大,透过的光线越多,取得优质影像就越容易;镜片数量越少,对图像的有害影响越小;特殊材质或形状的镜片以及特殊镀膜应用的越多,图像的质量越好。非球面镜片可以减少镜片的数量,超低色散镜片可以减少色差,纳米镀膜可以消除镜头内部产生的眩光。
        变焦比:一般来说,变焦比越大,使用越方便,但是成像质量越差。专业变焦镜头的变焦比很少超过3倍(如14-24,24-70,70-200),好的便携机变焦比一般控制在5倍以内。图成像质量还是图方便,全看自己的需要。

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发表于 2010-10-25 10:42:38 | 显示全部楼层
谢谢田老师,收益挺大的!
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发表于 2010-10-25 11:56:18 | 显示全部楼层
感谢田老师!
加积分支持
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发表于 2010-10-25 12:09:58 | 显示全部楼层
学习了!
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发表于 2010-10-25 15:49:35 | 显示全部楼层
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发表于 2010-10-25 17:02:01 | 显示全部楼层
学习了!
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发表于 2010-10-25 18:07:01 | 显示全部楼层
受益匪浅,赞一个
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发表于 2010-10-25 22:46:36 | 显示全部楼层
谢谢田老师。
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发表于 2010-10-26 17:34:12 | 显示全部楼层
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发表于 2010-10-26 20:19:01 | 显示全部楼层
谢谢田老师
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发表于 2010-10-26 22:18:44 | 显示全部楼层
感谢田老师
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发表于 2011-1-8 08:56:07 | 显示全部楼层
长知识
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发表于 2011-1-8 14:33:34 | 显示全部楼层
好!
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发表于 2011-1-18 12:41:27 | 显示全部楼层
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发表于 2011-1-22 14:45:44 | 显示全部楼层
学习了
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发表于 2011-2-16 11:31:56 | 显示全部楼层
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发表于 2011-3-1 11:19:03 | 显示全部楼层
谢谢田老师,拜读了!
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发表于 2011-3-1 11:49:22 | 显示全部楼层
好详细,专家哦
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发表于 2011-3-2 10:06:57 | 显示全部楼层
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