数码相机的性能特点

数码相机的性能特点 印刷世界lGB流程与 2006.2数码辛日{J 数码相机的性 1数码相机的原理和主要性能 数码相机与传统相机相比,原理上主要的区别 是:以CCD等光电转换器件和闪存卡代替胶卷,拍 摄得到的不是银盐潜影,而是数字图像.机身和镜头 等系统均与传统相机基本相同.数码相机近年来以惊 人的速度得到普及推广,不仅民用型如此,专业数码 单反机也越来越多地为专业和业余人士所使用. 1)数码相机的原理 用CCD,CMOS等代替感光胶卷.CCI)(Charge CoupleDevice)即电荷耦合器件,CMOS(Comple— mental7MetalOxideScmiconduct0r)即互补型金 属氧化物半导体,他们均安装于传统相机中胶片感 光的焦平面部位.当被摄物体由镜头成像于焦平面 处的CCD或CMOS上时,CCI)或CMOS将光信号 转变成模拟电信号,经模数转换装置转换成数字电 信号,然后存入存储装置——cF卡,SI)卡,记忆 幅数码图像就形成了.所以与传 棒等内存卡中, 统相机相比,数码相机是以CCD等光电转换器件来 形成数字影像,而传统相机中的胶卷感光后形成以 银为中心的潜影,形成的潜影还须经显影定影,影 像才能呈现并永久在胶卷上,而数码相机是依 靠内存卡来记录图像的,并且内存卡与次性记录 的胶卷不同,可以反复使用.此外,数码相机机身 和镜头系统均等与传统相机基本相同,只是取消了 胶片送卷机构. 2)数码相机的分类 数码相机主要分为三类,即民用型,单反型和 数码后背. 民用型又称为便携型,为旁轴取景式,轻而薄, 图1光电转换器件——CCD或CMOS. 目前夏普公司已开发出千万像素级的产品 国2目前成为主流方式的SD内存卡 图3民用型数码相机.图为佳能IXUS750,A620 主要优点是使用方便,便于携带,价格便宜.其像 素目前多在400万,800万,成像质量也越来越好. 取景方式为液晶屏取景,代表相机有佳能A620, G6,IXUS750,IXUS50,尼康S4,索尼T9,富 成像质量一般,不太适合用作印刷原稿 士F10等. 拍摄. 单反型即单镜头反光照相机,其机型一般为专 业或半专业型.像素较高,一般在600万,1700万. 图像模式有JPEG,RAW等.专业机的CCD或 CMOS幅面有的为一张35mm胶片大/J\(全画幅), 更多的则比35mm胶片小一些.机身均采用各种成 熟的专业机身,具备传统专业单反的多种先进功能, 如自动多点对焦,多张自动连拍等.另外其感光度 变化范围很大(ISO50,13200),能在很暗的条件下 拍摄.代表机型有佳能EOS1DsMarkII,EOS1D MarklI,EOS5D,EOS20D,EOS300D:尼康D2X, D200,D70,D50;柯达DCSProE4n,柯美oc-5D Digital,索尼DSCR1,富土FinePixS3Pro,Mamiya ZD等. 数码后背是120数码相机或大画幅散页片数码 相机所配的后背,其像素可达几千万,成像质量极 高,但价格昂贵. 3)数码相机的性能指标 ?像素 分辨率是数码相机最重要的指标之一.分辨率 fWorld11({流程与 3006.3数码相机 的高低取决于相机中CCD芯片的像素多少.像素越 多,分辨率越高,因此数码相机的分辨率就用像素 高低间接表示.目前民用型数码相机像素一般在 400-800万,135单反机一般在600,1700万,120 单反机一般在2000,3000万.散页片相机数码后背 像素则更高. (_2)色彩深度(色彩位数) 色彩深度即色彩位数.该指标表示数码相机所 能正确纪录色彩的能力大小.该数值越大,就越能 真实地还原亮部和暗部的细节和色彩.一般每种原 色位数在8-12位. )焦足巨 数码相机镜头焦距的特点:广角镜头不广—— 镜头焦距延长.由于大多数数码单反所使用的CCD (CMOS)比35mm胶片(24mmx36mm)要小,当这 种小幅面的CCD装在单反相机的焦平面上时,落在 CCD上的影像只是镜头成像的一部分,即CCD的实 际感光面积比镜头成像区域要小,这样就相当于使 用了焦距较长的镜头,也即是"广角不广,或相当 于镜头焦距延长了".产生这一现象的缺点是此类数 码相机拍摄大广角不行,但反过来,可以将焦距较 短的镜头当成远摄镜头来用.EOS300D数码单反相 机的CMOS大小为22.7×15.1mm,对于其标配的 E18,55mm镜头,其实际焦距范围应为l8×1.6, 55×1.6=28.8,88ram.镜头实际焦距是镜头标称焦距 的1.6倍(该数字称为焦距放大倍数,数字越小越 好).当然,如果使用全画幅单反数码相机,其CCD 或CMOS大小与35mm胶片尺寸相当,则镜头实际 焦距与标称焦距相同,就不存在"广角不广"或镜 头焦距"延长"的问题了. C43白平衡调节 数码相机白平衡调节功能的作用是实现;隹确的 色彩还原(手动或自动).尤其是在室内等光线不足 的地方更需要准确地实现白平衡调节. ?相当感光度 传统相机本身无感光度可言(仅胶片具有不同 的感光度),但数码相机上的CCD(CMOS)存在感 光灵敏度高低的问题,因而数码相机就有了"相当 感光度"的概念.相当感光度数值从ISO50至 ISO1600甚至更高.一般应选择适当的感光度(感 光度太高图像易变粗糙). ?数码相机的存储介质 数码相机存储介质的作用是存储图像,包括内 印刷世界l{(::1{流程与 2006..8毅码相机 存卡和外置硬盘.内存卡即闪存卡,SD卡,索尼记 棒等. CF卡即CompactFlash,是1994年由着名的 美国SanDisk公司首先推出的.数码相机主要使用 两种CF卡:CFI型卡和CFII型卡.该卡与其它存 储介质相比存在以下缺点:容量有限;体积较大 (火柴盒般大/J,,重14g);工作温度一般在0?, 40c(=(专业CF卡可达一40~(2,83). SD卡即SecureDigitalMemoryCard,是1999年 由松下,东芝和SanDisk公司共同开发出来的.特 佳能EOS300D 佳能EoS2OD 点是体积/J,(只有邮票般大/J,,重量仅2g),记忆 容量大,传输数据数率高,安全性好等.松下是目 前SI-)卡的最主要生产厂商. 索尼记忆棒(MemoryStick)外形如口香糖, 为索尼数码相机专用. 外置硬盘有20G,40G,80G等,体积均不大, 只需插入装有图像的内存卡,经简单操作即可将图 像存入其中,很方便. 图像格式 目前数码相机的图像格式有JPEG,RAW等. 尼康D50 尼康D200 佳能EOS1DsMarkII佳能EOS1DMarkII 图4专业及半专业型单反数码相机 富士FinePixS3Pro 柯美oc一5DDigital MamiyaZD JtEG格式根据压缩的倍率不同,可分为大,中,小 几种JPEG图像格式.RAw是一种数码相机专用的 无损压缩格式,拍摄后的图像需经专用的电脑软件 解码.RAw格式图像解码前大致为7MB,解码后约 为17MB.EOS300D所用的图像格式见表1. (色彩模式 目前数码相机所用的色彩模式有AdobeRGB, RGBs等.根据我们的使用体会,选择前者拍出的图 像效果较好. 2单反数码相机的特点及应用 1)入门级或半专业级数码单反 万元以下的数码单反相机现已逐渐普及,例如 佳能300D,尼康DT0,佳能20D等.这些数码单反 相机的共同特点是使用较大的感光器件和较专业的 机身配置,能拍出A4幅面的图像清晰,色彩准确 的图像,可以用于印刷原稿的拍摄(当然不同机型 性能上存在差异).其中佳能EOS300D成像细腻, 可更换佳能EF系列和EF—S系列镜 噪点控制较好, 头,缺点是综合速度惺,测光存在缺陷.其升级版 EOS350D性能方面有明显改进,但电池不如300D. 笔者使用佳能EOS300D(套机)拍摄新闻图片 和风光人物图像已有数年,总体感觉比较满意.使 用EOS300D不但能拍出A4幅面的清晰,色彩准确 的图像,而且因其具有RAW无损压缩格式,图像 数据无损失,不像胶片那样受相馆冲扩质量所困扰, 而且即拍即用,制作周期明显缩短了,总体效果明 显优干传统单反相机,若换用专业红圈镜头效果会 更好些. 事实上,现在很多的印刷客户都提供数码图像 用作原稿,只是所用相机五花八门,拍摄质量参差 不齐(包括不少广告公司在内f).我们认为,制版 表1300DCF卡(128MB)可容纳的图像张数 文件大小可拍摄张数画质记录像幕保存格式 (约l(约) L?大优3072×204831MB约38张 L?大普通(约630万像素)18MB约65张 M?中优2048x1360JPEG18MB约66张 M一中普通(约280~"像素)12MB约101张 S?小优1536x102414MB约88张 S一小普通(约160万像幕)O9MB约132张 :RAW 口墨田+M?3072x2048+7MB约16张 (约630~"像素)JPEG 刃『仃fWorld…I{流程与 2006.昌数~-'-5幸日幸, 公司应率先学习研究数码单反相机的使用,熟练掌 握之后再引导客户用好. 2)专业级数码单反 专业级数码单反相机采用专业机身和高质量的 CCD或CMOS,无论清晰度还是色彩还原均很理想, 只是价太高,买不起(既便买,由于更新换代太快, 也不宜购买太贵的相机).适合造型师,人像摄影 师,婚纱摄影师,广告摄影师以及拍摄印刷原稿使 用.代表性的专业级数码单反列举如下. a)佳能EOS1DMarkII 该2003年1月上市,采用佳能顶级EOSlv的 机身.本机外壳与内部框架全部采用了镁合金材质, 经过特殊工艺密封处理,防尘防潮,轻巧耐用.售 价37000元(不带镜头),该机感光度范围广,相机 快门的使用寿命进一步提高,可实现高速连拍. 该机采用28.7×19.1131131大型CMOS图像感应器, 有效像素820万,2.0英寸23万像素T盯彩色液晶屏 幕,ISO感光度为100,1600,独具感光度扩展功能,可 将ISO增置为50,3200.快门速度为l/8000,30s,支 持电子控制焦平面快门和B门,内置佳能独有的 DIGICII数字影像处理器,采用45点对焦系统和21 区估算测光系统,支持E—rJI,LJJ自动闪光系统.采 用八通道数据读取技术,能够表现出所拍画面的每 个细节,同时还具有低噪音和极高信噪比的鲜明特 色,可同时以RAW+JPEG格式存储图像,支持l0 种白平衡模式,采用IEEEl394/USBl+l传输,新增 了白平衡校正功能,可以精细地调整图像的白平衡 设置.兼容CFI型/II型/SD存储卡,专配电池组 最多可以拍摄1200张. b)佳能E0S1DsMarkll 该机是佳能前代顶极全画幅EOSlDs的升级版 OSIV做为原型机, 本,采用佳能顶极专业机身E 采用坚固的镁合金机身,具有优异的防水防尘性能, 是目前市场上像素最高的机型.售价57000元(不 带镜头).全画幅影像传感器,顶级的像素,丰富的 色彩表达空间,超怏的图像处理速度.不足之处是 价格太高. 该机采用一块尺寸为36x24mm的全画幅C'MOS 影像传感器,与传统35ram胶片面积相同,该机总 像素为1720万像素,有效像素为1670万像素,是 目前已上市的数码单反相机中像素最高的.采用45 点对焦系统和2l区评价测光.ISOl00,1600,可扩 印刷世界l{(3B流程与 2006.2数码相机 图5尼康D70拍摄 展到ISO50,3200;0.3秒超高速启动时间,4帧连拍 速度:提供了DigitalPhotoProfessionalv1.5RAW处 理程序,支持高速火线传输,支持SD和CFl/II存 储卡,完全兼容系列镜头和EX系列闪光灯,使 用2英寸23万像素LCD,可以无限时连拍;可以拍 摄1200张照片.该机除了重量和价格之外几乎找 不到什么缺点,堪称"机王".它将单反相机推到更 高的水;隹,再一次证明了佳能在数码相机界的领先 地位. c)玛米亚MamiyaZD MamiyaZD已不是一台单独的数字后背,而是 一 台真正意义上的中画幅数码单反相机,从机身到 内部的电子元件全是新,它超越了其他所有在 传统机身上加上数字后背的中画幅数码单反相机. 售价l2500美元(折合RMB10万元左右),外形尺 寸为162xl52x9lHIHI,重约1200克.采用一块尺寸 为36x48mm的超大尺寸的CCD影像传感器,是传 统351illi1胶片相机底片的2倍,有效像素2200万, 兼容玛米亚以往的645AF系列镜头,采用1.8英寸 LCD,快门速度为30,1/4000s,可以1.5fps的速度 连续拍摄l1张图片,提供AdobeRGB和sRGB两 种色彩模式,提供5种程序模式,提供l0种白平衡 模式,感光度为ISO50/l00/200/400,支持CF存 储卡和SD存储卡,使用锂离子可充电电池.不过 新品上市,价格太贵. d)尼康D2X 这是尼康的顶级数码相机,售价31500元(不 带镜头).它采用坚固的全镁合金外壳,采用尺寸为 23.7×15.7mm的CMOS传感器,总像素为1284万, 图6佳能EOS300D拍摄 有效像素1240万.内置RGB三色滤镜和低通滤镜, 成像为3:2模式,焦距转换倍率为1.5倍,尼康D2X 支持3D矩阵测光,中央测光和点测光,ISO感光度 为100~800,快门速度为30,V8000s,支持B门, 闪光同步速度为1/250s,使用2.5英寸23.5万像素 TFTLCD液晶显示屏.卡口采用NikonF卡口, 能兼容所有AFNikkor的镜头.支持尼康镜头的所 有功能,包括超声波马达对焦及VR防抖动功能. 使用CF卡,支持FAT32格式,兼容微硬盘,使用 锂电池供电. 关于数码图像的处理方面需要特别指出的是, 第一,数码摄影和传统摄影一样,是需要专业摄影 技术的.同样的相机哪怕是很高档的,内行和外行 拍出的东西肯定相去甚远.这方面有很多知识要学, 有许多的技巧需要实践经验的积累.第二,有一定 传统摄影基础的人在使用数码相机时,应通过学习 弄清数码相机有别于传统相机的新特点,以正确的 方法来使用它,使其效果发挥至最大,摄影出理想 的图像,尤其是理想的印刷原稿.第三,在运用 Photoshop等图像处理软件来处理数码图像时,千万 不要乱处理,比如图像一例入电脑,就立即把图像 转为CMYK等模式,因为这样做,许多微妙的层次 和色彩就丢失了.图像处理软件简单易用,但不能 乱用(国内印前公司这种情况并不少见),否则是不 可能做出好产品的.至于如何正确处理数码图像, 最终印出好产品,不是用一两句话能说得清的,但 可以说必须有正确的思路和方法方能做到,而正确 的思路和方法需要印前人员努力学习,勇于实践, 善于总结.(杨志钢)