輕鬆從零開始學 數碼相機參數概念解讀

面對你買的數碼相機,很多朋友問的第一句話,你的數碼相機是多少像素的,其實這一點固然有一定的道理,但不是像素越高就能帶來更高的清晰度,他只能帶來在電腦上看更高的分辨率而已!接下來,讓我瞭解下CCD和像素之間祕密吧!

到底需要多少CCD像素?


  CCD,是英文Charge Coupled Device的縮寫,中文譯名即“電荷耦合器件”。從功能上看,它負責將鏡頭傳來的光信號轉換爲電信號,類似於普通光學相機的膠片。

  CCD光電轉換是通過CCD上面佈滿的許多感光點(MOS電容)來實現的。一張圖片,就是通過這一個個的感光點來描述其色彩、亮度與灰度的。

  對CCD感光點,我們通常的另一種描述是“像素”。理論上,像素越多,拍攝時就能使被拍攝物的影像分得更精細,對圖像的描述也會更精細。也就是說,要提高圖像的分辨率,最直接的方式就是提高像素個數,即CCD感光點的個數。

  正是由於這個原因,CCD像素的個數,構成了

數碼相機成像質量的一個極其重要的決定因素,甚至被絕大多數人當作了唯一重要的參數,尤其是在普通消費者那裏,“唯像素論”已經變成了主流消費觀念。先頭的例子中,那位同事,就是了爲500萬像素,甚至連變焦能力和鎳氫電池都可以容忍。

  那麼,在實際應用中,我們究竟應該如何看待像素的個數呢?

  有人說,如果要達到普通35mm光學相機的畫面質量,數碼相機的像素至少要到千萬以上。這句話的另外一層意思好像是,即使如600萬像素級的高檔家用數碼相機,其成像質量也無法與普通的光學相機相比。

  但事實並不完全如此,上面的比較是不公平的,因爲所有的一切皆取決於我們的應用。在 一些特殊的行業,比如出版、影像、廣告行業等,它們經常需要將圖片放得很大。對這種應用,即時目前最先進的千萬像素級數碼相機,與傳統光學相機相比,也捉 襟見肘。而在家用領域,卻極少有把照片放大到7寸以上的需求——即使7寸照片,200萬像素也完全滿足需要了。

  下面列出一組分辨率、像素與實際成像大小的關係:600×800=48萬像素=3寸照片

  700×1000=約80萬像素=5寸照片(3.5×5英寸,毫米規格89×127)

  800×1200=約100萬像素=6寸照片(4×6英寸,毫米規格102×152)

  1000×1400=約150萬像素=7寸照片(5×7英寸,毫米規格,127×178)

  1200×1600=約200萬像素=8寸照片(6×8英寸,毫米規格152×203)

  1600×2000=約310萬像素=10寸照片(8×10英寸,毫米規格203×258)

  1600×2400=約400萬像素=標準照片(8×12英寸,毫米規格203×304)

  1600×2800=約400萬像素=寬幅照片(8×14英寸,毫米規格203×356)

  (注:以上分辨率是相應尺寸照片所需要的分辨率,可能與數碼相機所能調節的分辨率檔 次略有不同。一般地,圖片的分辨率乘積就是所需像素的個數。在同一像素數情況下,所能成像的最大尺寸也大致相差無幾。比如,300萬像素產品,其可調節的 分辨率檔次在數碼相機中可能表現爲2048×1536,也可能表現爲1600×2000。)

  從上面的對比數據我們可以看出,對於普通家庭,如果沒有特殊的放大需要,那 麼,300萬像素應該是一個性價比都比較好的產品檔次,甚至,200萬像素也說得過去。如果在一種較低價位上,片面追求高像素值,那就極有可能損失相機的 其他功能,而這些功能,比如變焦能力、微距拍攝能力、鏡頭質量、芯片處理速度等,對數碼成像的質量而言,同樣是極其重要的。這也是爲什麼有些300萬甚至 400萬像素的數碼相機,所拍攝的畫面質量倒不如部分200萬像素級產品高的原因。現在的一個市場趨勢是,許多廠商正利用用戶對像素的盲目崇拜,玩起了像 素升級的遊戲。當然,升級的代價是成本的迅速增高。即以理光的R系列看,其R5、R4與R3相比,除了像素由500萬增加到700萬外,功能幾乎沒有其它 質的改變,然而,就是這個像素的變化,就引起了價格從2000元到3000元的變化——幾乎增加了1000元!

  爲了迎合用戶對像素的偏好,有些廠商還在插值像素上大做文章,比如說富士的 SuperCCD技術。而插值像素的真面目是,通過軟件運算得到新的像素數,從而提升畫面的分辨率。由於新像素不是CCD的物理感光點產生的,也即不是對 畫面的真實描繪,雖然畫面可以翻倍地增大,但畫面質量必然有所降低。因而,購買時一定要搞清楚光學像素與插值像素的值到底是多少。

被人忽視的CCD大小

  如果拿佳能的A610與A700這兩款產品放在一起比較,我們就會發現,前者是 500萬像素,而後者是600像素,但兩者價格卻相差不大!箇中原因在於,除了鏡頭的不同外,CCD面積的大小也是影響數碼相機成像質量的一個極重要的因 素。佳能A610是500萬像素,CCD面積爲1/1.8;而A700是600萬像素,CCD面積才只有1/2.5英寸——像素多的面積小,像素少的面積 反而大。

  在選擇數碼相機時,只關注CCD像素數的消費者可能忽略了CCD面積這個更爲重要的參數——可能,還有人把CCD的大小理解成了顯示屏LCD的大小。而有的產品似乎也不太願意告訴消費者這個參數,乾脆不標明自己CCD的大小。

CCD面積的增大意味着什麼?

  在同樣的像素條件下,CCD面積不同,也就直接決定了感光點(MOS)大小的不同。 感光點的功能是負責光電轉換,其體積越大,能夠容納電荷的極限值也就越高,對光線的敏感性也就越強,描述的層次也就越豐富。相反,如果感光點的體積過小, 就容易出現電荷溢出的現象,使畫面出現噪點。

  不僅如此,CCD的大小還直接決定了焦距的長短。數碼相機由於CCD面積遠小於傳統 光學相機的35mm膠片,因而,它的鏡頭焦距就可以做得很短。如果增大了CCD面積,則必然要帶來鏡頭焦距的變長,這自然會提高生產的成本。同理,如果 CCD小一些,那麼,相機的在焦距變短的情況下,也能做出類似長焦的效果,當然,其拍攝圖片的景深也會大打折扣的——這也是家用數碼相機拍攝景深無法與專 業相機比美的一個重要原因。

  基於這一點,有些數碼相機玩家並不看好那種僅升級像素個數卻不改變CCD大小的做法,他們認爲,如果CCD面積相同,倒不如去買像素值低的產品。如果再聯繫上面對照表中的數據,在CCD像素處於一種浪費的狀態時,這種說法不無道理。

  對於專業數碼相機,其CCD面積往往做的比較大,比如佳能EOS 30D,其像素僅爲820萬,但價格卻高達1萬元左右,一個重要的原因是其CCD面積高達22.5mm×15mm。與之相較,目前佳能新推出的A640, 儘管其像素爲1000萬像素,比佳能30D還要高200多萬像素,但其CCD面積卻只有1/1.8英寸(即8.1mm x 6.64mm),遠遠小於佳能30D。

輕鬆從零開始學數碼相機參數概念全解讀(2)

(這張爲1/2.5英寸700萬像素所拍片 )

輕鬆從零開始學數碼相機參數概念全解讀(2)

(這張爲1/1.8英寸700萬像素所拍片)

  對於600萬級的家用數碼相機,一般CCD的大小爲1/2.5英寸——即使500萬 像素級產品(如佳能的A610)達到了1/1.8英寸,但考慮到100萬像素的增加,其MOS的體積並沒有增加,CCD的相對面積也沒有發生變化。但如果 400萬像素級的產品,其CCD面積卻只有1/3英寸,那麼,其成像質量肯定要打折扣;而有的雖然標稱像素值很高,比如部分國產500萬像素級產品,但卻 不肯標明其CCD大小。對於這兩種情況,消費者在購買前一定要問個清楚。

  想必大家看完了這個文章,對像素和CCD有了一定的瞭解吧,那麼走到賣場或者和其他玩家交流時,就不要光說“你像素是多少啊”這樣話了拉!

ISO值

    在傳統相機和 數碼相機 裏面都有這個設置,它是膠片或CCD感光能力的大小。普通家用的膠片一般ISO值是100,這好像一個標準值一樣,在這個值下面,我們基本可以實現各種場 合的曝光正確,建議初學的朋友可以使用這個值來進行操作。如果低於100,比如50或更低,那麼畫面質量將有所提高,畫面更細膩,適合於拍攝人像或風光靜 物等場景,層次非常豐富。低感光度帶來的影響是造成感光時間加長,這就不得不使用放大光圈或者放慢快門來補充曝光,以達到正確的畫面要求。如果感光度值高 於100,比如200,400或更高,那麼,膠片畫面的顆粒感就會增強,CCD畫面就有噪點產生,它的好處在於可以選擇更快的快門速度或者更小的光圈,這 樣通過縮小進光量來達到正確曝光。這種方式比較適合抓拍運動場面或者動態景物,合理運用可以產生比較特殊的效果。在比較暗的環境下面,提高感光度值也是一 個好辦法。

光圈:

    鏡頭的通光量有光圈的控制作用,通常鏡頭光圈越大(F值越小),通過的光亮就越 多,大光圈帶來的特點就是能夠獲得很淺的景深,就是那種主體清晰,前後景模糊的效果,這個手段經常被用在人像攝影當中,能夠突出主體。當然,大光圈下面的 聚焦一定要保持準確,否則比較淺的景深很容易照成焦點的偏差。光圈越小(F值越大),通過的光亮就越少,在小光圈下面可以獲得比較長的景深,這樣比較適合 表現寬廣的風光或者環境,清晰度範圍很大。

快門:

    配合光圈的變化,可以調整快門的速度來實現正確曝光,快門就是曝光時間的長短, 比如你的光圈確定爲F8,那麼快門越快,進來的光亮就越少,快門越慢就進光更多,快速的快門可以把運動瞬間凝結在底片或者CCD上,比如噴涌的瀑布,在陽 光下凝結成晶瑩剔透的水珠。如果放慢快門速度,那麼,主體不動是清晰的,背景的人羣就會變成模糊的運動效果,畫面的生動性加強。

輕鬆從零開始學數碼相機參數概念全解讀(4)

模糊的運動效果

光圈和快門的關係:

    當一個景物的正確曝光確定以後,你可以變換不同的曝光組 合來達到不同的效果,比如:一個場景在ISO100下面的正確曝光值是F8,1/125,那麼,你可以選擇F5.6,1/250---F11,1/60等 等很多種組合,來控制畫面的表現方式,這裏面就是一個攝影常用的規律“倒易率”--就是要保證曝光量的正確,可以放大一擋光圈,同時提高一擋快門,或者縮 小一擋光圈,同時放慢一擋快門。這是一種此消彼長的關係,放大或縮小几檔光圈,就要相應的加快或放慢幾檔快門。這樣才能維持曝光總量的正確,保證畫面質 量,而畫面效果就是通過不斷變換光圈和快門的組合來達到的。當然,這種倒易率也有失效的時候比如拍攝月夜星空,等等特別的環境,這裏就不是簡單的倒易率能 解決了,更多依靠攝影者的經驗和技巧,這是需要實踐來總結的。

ISO值的運用:

    ISO值可以控制曝光量,通常增加一擋ISO值,光圈就可以獲得一擋縮小,或者 快門獲得一擋加快,反之亦然。這也是需要根據畫面效果的要求來調整的。當然在一般 數碼相機 來說,高ISO會帶來更高的穩定性和感光度,但是這也不可避免的造成成象效果的降低,比如在ISO64拍攝和ISO200拍攝的同一張樣片來看,ISO的 畫面幾乎肯定的是比後者要乾淨,噪點也要降低不少,所以在使用一般 DC 的人們,在光線不太好的狀態下,推薦使用腳架而不是一味的提高ISO來提高穩定性!

輕鬆從零開始學數碼相機參數概念全解讀(4)  輕鬆從零開始學數碼相機參數概念全解讀(4)

(ISO64 100%截圖)(ISO200 100%截圖)

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