影響數碼相機拍攝品質的八個效能引數
影響數碼相機拍攝品質的八個效能引數。
1、數碼相機的色彩深度
色彩深數也就是彩色位度,數碼相機的彩色深度指標反映了數碼相機能正確記錄的色調有多少,色彩位數值越高,就越有可能真實地還原亮部及暗部的細節。目前幾乎所有的數碼相機的色彩位數都達到了24位,可以生成真彩色的圖象。一些號稱30或36位的數碼相機,實際上也只有24位,目前商用級的數碼相機CCD都是24位色彩位數。這一指標目前並不是衡量數碼相機的要害指標。
大家要注重,CCD是沒有彩色和黑白之分的,之所以數碼相機可以呈現彩色,是以為在鏡頭前增加了濾鏡。而在凝膠成像等科學研究儀器中都是黑白的,所以很多CCD都只有8個BIT,也就是256級灰度。彩色的之所以可以達到24BIT,三種8BIT的顏色相乘就得到24BIT了。
2、數碼相機的解析度
正如傳統的照片解析度與相機所用“膠捲”有很大關係一樣,數碼相機所拍攝的影象的解析度與它的 “膠捲”――影象感測器有十分的關聯,而其核心部件――成像光敏元件的執行直接影響到成像的解析度。目前使用的光敏元件有兩種:一種是廣泛使用的CCD(電荷耦合)元件;一種是新興的CMOS(互補金氧半導體)器件。在相同解析度下,CMOS比CCD便宜,但是CMOS光敏器件產生的影象質量要低一些。CCD影象感測器由一種高感光度的半導體材料製成,能把光線轉變為電荷,通過模數轉換器晶片轉換成數字訊號,數字相機的CCD內含的電晶體數量越多,解析度也越高。CCD的解析度——“畫素數”常被用作劃分數碼相機檔次的主要依據。雖然如此,但正如顆粒度不能完全概括膠捲的成像質量一樣,解析度也不是評價CCD質量的唯一標準。除了CCD的解析度,色彩深度、晶片本身的製造水平等對最終成像質量也能帶來不容低估的影響。但與數碼相機其它指標相比,解析度依然是數碼相機最重要的效能指標。數碼相機拍攝影象的畫素數取決於相機內CCD晶片上光敏元件的數量,當然,相機的價格也會大致成正比地增加。數碼相機的解析度還直接反映出能夠打印出的照片尺寸的大小。解析度越高,在同樣的輸出質量下可打印出的照片尺寸越大。就同類數碼相機而言,解析度越高,檔次就越高,但與此同時,影象佔用的儲存器空間就越多,對加工、處理的計算機的速度、記憶體和硬碟的容量以及相應軟體的要求就更高。單從CCD晶片製造工藝的角度考察,其芯片面積越小、整合度越高越好。有人認為,在鏡頭光學解析度有限、CCD畫素數一定時,芯片面積越大,成像質量越好。但從目前數碼相機的實際拍攝效果來看,使用小晶片CCD的數碼相機的影象相對好些。在瞭解數碼相機的解析度時,一定要區分兩個解析度的概念:一個是CCD的解析度(或PPI),另一個是拍攝所能得到的影象的解析度(一般廠家標明的圖象的最大解析度)。這兩個解析度,原則上是CCD的解析度決定所得圖象的最大解析度,而這兩個解析度往往是不相等的。選擇數碼相機時,CCD的解析度(畫素點)是最為重要的指標,在同樣的拍攝圖象的最大解析度下,CCD的解析度越大越好。例如,對於同樣可以拍攝1280X1024影象解析度的相機,150萬畫素CCD的相機的拍攝質量要優於141萬畫素CCD的數碼相機。這是因為,CCD作為感光器件,CCD邊緣的畫素點在拍攝時,由於邊緣光的影響,一般會出現一定的偏色和眩暈,數碼相機在CCD畫素大於圖象拍攝畫素時,會自動切除邊緣畫素,從而去除眩暈和偏色,邊緣切除越多,對成像的清楚率等越好。這就是廠家用141萬畫素甚至150萬畫素的CCD製造最大拍攝1280X1024(131萬畫素)的圖象數碼相機的原因。所以追求品質的廠家一般都用遠高於拍攝圖象的最大畫素的CCD。但目前有不少相機的拍攝圖象畫素(如1200X1800,即131萬畫素)遠高於CCD的畫素。這是通過軟體進行插值處理的結果(任何一個影象處理軟體都有此功能)。但軟體加大精度只能使圖象細節模糊,把影象放大,則清楚度往往難以令人滿足。所以,在購買數碼相機時應以CCD為衡量相機好壞的標準。雖然廠家都會標明其相機的最大解析度,如1280×1024,但一般情況下,使用者都要根據需要,調低解析度或壓縮比(同一解析度下可以有不同的壓縮比,解析度和壓縮比同時決定照片的質量),以便在相同的儲存卡上儲存更多照片。這種調整模式的選擇應當是越多越好。當然,質量和數量在同一儲存卡上就是一對矛盾,這要由使用者自己選擇。
3、數碼相機的光學鏡頭
鏡頭的好壞一直是影響相機成像質量的要害因素,數碼相機當然也不例外。由於現今的數碼相機所用的CCD解析度很有限,所以數碼攝影原則上對鏡頭的光學解析度並沒有太高的要求;但也要看到,由於數碼相機的成像面積較小(因為數碼相機成像在CCD上,而CCD的面積較傳統35毫米相機的膠片要小很多),這也要求鏡頭保證一定的成像質量。比如,對某被攝體,水平方向需要200個畫素才能完美再現其細節,假如成像寬度為10mm,則光學解析度為20線/mm的鏡頭就能勝任,假如成像寬度為1mm,則要求鏡頭的光學解析度必須在2000線/mm以上。另一方面,傳統膠捲對紫外線比較敏感,外拍時常需要加裝UV鏡,而CCD對紅外線比較敏感,鏡頭的非凡鍍層或外加濾鏡也會大大提高成像質量。鏡頭的物理口徑也是必須考慮的,且不管其相對口徑如何,其物理口徑越大,光通量就越大,數碼相機對光線的接受和控制就會更好,成像質量也就越好。目前商用或家用數碼相機的鏡頭,部分廠家採用了相對比較好的鏡頭。如富士相機採用了170線/mm解析度的專業富士龍鏡頭,這種內建的新型富士龍鏡頭要比大多數SLR鏡頭清楚。不僅在精度上保證了影象的拍攝質量,而且其鏡頭錯誤率也達到令人驚異的0.3%, 較一般的數碼相機要低上2/3。另外,一些數碼相機還提供了遠距及廣角兩種鏡頭方式。這也是您選擇數碼相機時的一個參考指標。在傳統相機中,廣角鏡頭是一種焦距短於標準鏡頭、視角大於標準鏡頭、焦距長於魚眼鏡頭、視角小於魚眼鏡頭的攝影鏡頭。廣角鏡頭又分為普通廣角鏡頭和超廣角鏡頭兩種。135照相機普通廣角鏡頭的焦距一般為38-24毫米,視角為60-84度;超廣角鏡頭的焦距為20-13毫米,視角為94-118度。由於廣角鏡頭焦距短,視角大,能在較短的拍攝距離範圍內拍攝到較大面積的景物,因而廣泛用於大場面風景的拍攝。使用廣角鏡頭能獲得以下幾個方面的效果:一是能增加攝影畫面的空間縱深感;二是景深較長,能保證被攝主體的前後景物都能在畫面上清楚再現(所以,絕大多數的袖珍式自動照相機――即傻瓜相機都採用38-35毫米的普通廣角鏡頭);三是鏡頭的涵蓋面積大,拍攝的景物範圍寬廣;四是在相同的拍攝距離處所拍攝的景物,比使用標準鏡頭所拍攝的景物在畫面中的影像小;五是在畫面中輕易出現透視變形和影像畸變的缺陷,鏡頭的焦距越短,拍攝的距離越近,這種缺陷就越顯著。目前商用級數碼相機大多使用視角與普通35 mm相機相同的普通廣角鏡頭,由於其景深大、拍攝範圍廣等優點,因而同樣效能的數碼相機,能夠同時具有廣角和遠距功能的數碼相機的效能會更好一些。目前具有廣角拍攝功能的數碼相機有富士MX-600,KODAK DC265,OLYMPUS 1400XL等。
4、數碼相機的鏡頭焦距
數碼照相機鏡頭與人類的眼睛一樣,用來攝取世界萬物的影像,人眼的焦距若出現誤差(如近視眼),則無法清楚地分辨事物,同樣,數碼相機鏡頭的焦距的偏差也會造成影像的模糊。焦距是相機鏡頭的最主要的特性之一。焦距不同,能拍攝的景物的廣闊程度就不同,照片效果也迥然相異。與傳統相機不同,數碼相機有不同的焦距標準來劃分鏡頭的性質,這是因為數碼相機使用的是CCD感光器件。要說明這個問題,首先就得從鏡頭視角與焦距的關係談起。從鏡頭的中心點到成像平面對角線兩端所形成的夾角就是鏡頭視角。對於相同的成像面積,鏡頭焦距越短,視角就越大(如135相機的廣角、長焦之分);而對於同樣焦距的鏡頭而言,相機的成像面積越小,鏡頭的視角也越小(如135相機的28毫米鏡頭的視角要比數碼相機的28毫米鏡頭的視角要小)。35毫米相機的成像面積等於135膠捲的感光面積——標準的36×24毫米;數碼相機的成像面積隨相機所使用的CCD感測器大小而改變,因此有好幾種規格,從高檔的專業相機的18.4×27.6毫米到家用型數碼相機的2/3、1/2、1/3甚至1/4英寸等不等。也就是說,傳統相機與數碼相機之間,不同的數碼相機之間,“標準鏡頭“的標準尺寸(即與人眼視角基本相等的鏡頭視角)是不同的,同一個鏡頭,在這個數碼相機上看到的是廣角效果,但在另一臺數碼相機上看到的可能就是長焦效果了。因此,對於數碼相機而言,用焦距值來區分鏡頭的視角是很不方便的,所以各數碼相機廠家通常都會提供一個相對值,即標出與數碼相機鏡頭視角相同的35毫米相機鏡頭焦距(從這看來,數碼攝影在一些方面還得依於傳統攝影的概念、標準)。比如富士MX-500的鏡頭焦距為7.6毫米,對角線視角70度,相當於35毫米鏡頭的小廣角。在評價與選購數碼相機時,也只要參考換算到35毫米相機的鏡頭焦距就可以了,鏡頭具體的實際焦距是多少,我們可以不大關心。用過傳統相機的超廣角鏡頭的人也許會擔心數碼相機的7.6毫米鏡頭所產生的影像會極度變形,但事實上是不會的,因為決定鏡頭結構的是它的有效視角,而不是簡單的焦距值,數碼相機上的7.6毫米鏡頭採用的是傳統相機上35毫米小廣角鏡頭的設計,而不是7.6毫米魚眼鏡頭的結構。數碼相機鏡頭的焦距值與實際成像效果並無直接聯絡。由於透鏡的體積小了,相對成本也降低了,反而可以輕鬆地實現較高的成像質量。
5、數碼相機的光圈與快門
與傳統的相機一樣,數碼相機的光圈範圍與快門速度對拍攝來說是至關重要的兩個因素。但目前普通的商用及家用級的數碼相機大都實現了全自動化,這使得人們更多地關心景物的選擇,而不太注重光圈及快門速度的選用。但在購買數碼相機時,一定要檢查它的光圈範圍及快門速度,因為光圈和快門的組合將控制數碼相機的光線攝入量的總體範圍值,也就是說它將影響能否在各種光線情況下獲得很好的效果,而且快門速度還將直接影響您動態影像的拍攝,光圈範圍則將影響所拍攝的影像的景深。數碼相機拍攝照片的過程是開啟快門後,讓被攝物的影像透過鏡頭,投射到CCD感測器上,感測器捕捉的光線資訊通過“數/模”轉化器轉化成數字資訊,並在相機的儲存卡上記錄下來。這個過程與傳統相機的曝光過程是大體一致的。想要用數碼相機捕捉層次豐富的影像,就要恰當控制投射在CCD感光器的光量。假如曝光準確,所得的影像的細節都可以得到正確的描述,明暗過渡、影調反差、影像鮮銳度行等都能有最佳表現。CCD吸收過多的光線則將導致曝光過渡,所得的影像將明顯偏亮;而吸收太少光線則會導致曝光不足,照片將偏暗,細節將丟失。所以選擇合適的曝光量對數碼攝影是非常重要的環節――這與傳統攝影是一樣的。與傳統相機一樣,控制數碼相機曝光量的也是「光圈」與「快門」,而它們的工作原理也是相同的。「光圈」是指光線所通過的鏡頭的口徑,口徑越大,單位時間所投射的光線就越多;「快門」是光線通過鏡頭的時間,時間越短,曝光量越小。數碼相機的光圈也由數片金屬薄片組成,利用金屬薄片的移動來調節進光孔的大小――即光圈大小。與傳統的反光相機一樣,數碼相機的鏡頭上有光圈值f的刻度:1.4、2、2.8、4、5.6、8、11、16、22……等,光圈級數f越大,表示鏡頭的口徑越小(f值為將鏡頭的焦距與光孔的口徑相除所得的數字,因此數值越大,口徑也就愈小)。而光圈級數之間的單位進光量都是相差兩倍。目前的數碼相機有些並不按以上級數設定光圈,而是按f2.8,f.5.6,f11,這時的上下級之間的進光量差別就是四倍了。光圈的選擇與鏡頭的焦距長短也有一定關係。長焦鏡頭的長度一般都較長,從光線的進入點到CCD的距離就長,投射到CCD上的光線就會比較弱,因此鏡頭上的光圈就會略小一點,這裡若得到相等的曝光量,就要把口徑拉大(或增加曝光時間)。但f是一個定值,35毫米和200毫米的鏡頭的進光量是一樣的。快門速度值通常標為:1、2、4、8、15、30、60、125、250、500……,這些所代表的實際意義是1秒的倒數,如“15”是指1/15秒,“250”是指1/250秒。和光圈一樣,每一格的快門速度之間的光量差也是2倍,例如,快門1/500秒的光量值為1/250秒的一半。用數碼相機拍照時,我們可以通過改變光圈或快門來改變曝光量,但不同的曝光組合會產生不同的效果。相機快門可分為高速快門與慢速快門。一般情況下,1/30秒以上的快門都是高速快門,它能固定動體的影像;從1/30秒到1秒,甚至1秒以上的B門都是屬於慢速快門。慢速快門有三種不同的使用方法,能產生不同影像效果:一、是將相機固定後,用較慢的快門速度,使運動中的物體產生模糊影像,背景(靜物)的清楚襯托出動感;二、讓相機隨著物體運動的方向平移或是轉移,產生的效果是背景變得模糊,而動體則會模糊中略呈清楚,起到突出主體的效果;三、快速搖擺相機,使整張照片都模糊不清。我們常用慢速快門來拍攝城市的夜景,因為流動的車燈能產生紅色或白色的影像,並形成光帶,十分絢麗,描繪出城市的繁華。用慢速快門來拍攝流水也能得到很好的影像。在選用慢速快門時,要非凡注重一點:不像高速快門的1/250秒和1/500秒拍出的效果難以比較,兩級慢速快門之間相差的曝光時間很長,拍出的效果很不一樣(雖然曝光量是一樣的),比如快門過快,可能會凍結景象,快門太慢,則影像會太模糊。至於每一慢門能得到什麼樣的影象效果,要靠攝影者自己試驗。而光圈除了調節曝光量,最重要的是它能控制畫面的「景深」大小,所謂「景深」就是:調焦後,在焦點的前後能產生的一定範圍的清楚影像,這一段距離就是景深。景深越長,清楚影像的範圍越大;反之,景深愈小,則清楚範圍越小。與景深相關的另一概念是“超景深”,這也是攝影者須把握的。影響景深有三種因素:(1)景深與焦距成反比,就是鏡頭焦距越長,景深越短。(2)景深與拍攝物距成正比,物距小,景深就短。(3)景深與光圈大小成正比。小的景深能使被攝體突出,同時使雜亂的背景形成柔和美。對於專業級的數碼相機,一般都提供手動控制光圈和快門速度的功能,但商用及家用型的數碼相機的光圈和快門速度,大都由相機自動控制。
6、數碼相機的白平衡
沒有白平衡功能的數碼相機拍攝的效果與人眼所見的相差不小:發現熒光燈的光人眼看起來是白色的,但用數碼相機拍攝出來卻有點偏綠。同樣,假如是在白熾燈下,拍出影象的色彩就會明顯偏紅。人類的眼睛之所以把它們都看成白色的,是因為人眼進行了修正,而數碼相機的CCD感測器本身並沒有這種功能。那麼能不能讓數碼相機拍攝出的影象色彩與人眼所看到的完全一樣呢?這就需要“白平衡”來調整,它能實現數碼相機在各種光線條件下拍攝出的照片色彩和人眼所見的完全相同。顏色實質上是人眼對光線的反應,在正常光線下,白色看起來是白色,但在較暗的光線下看,可能就不是白色。“白平衡”功能簡單的說,就是無論環境光線如何都能把"白"定義為"白"的一種功能。只要正確定義“白色”,其它顏色就有發基色,就能較好地還原顏色。現在的大多數商用級數碼相機均有“白平衡”調節功能。由於白平衡與四周光線密切相關,因而“白平衡”功能的啟動一定程度上將限制閃光燈的使用,否則由使用閃光燈所引起的環境光的改變將使“白平衡”失效或不正常執行。數碼影像的白平衡調配整可以在影象處理軟體中實現,但假如你不熟練影象處理軟體的操作,或者不願多這道工序,那麼我們建議你選擇具有較好的“白平衡”功能的數碼相機。各生產廠家的數碼相機操作不大一樣,有些是自動進行白平衡,也些必須手動操作。而能自動進行白平衡的數碼相機的修正能力也是不相同的。因此,在選購數碼相機時,最好選擇具有手動和自動兩種方式、多種模式控制的白平衡功能的相機。
7、數碼相機的感光度
使用過傳統相機的人都知道,膠捲最重要的指標就是感光度——衡量膠捲需要多少光線才能完成準確曝光的數值。膠捲感光度一般用ISO值表示,這個數值大,膠捲對光線的敏感程度就強。不同感光度的膠捲適合於不同場合的拍攝,如ISO100的膠捲最適合於在陽光燦爛的戶外進行拍攝,而ISO400的膠捲則可以在室內或清晨、黃昏等光線較弱的環境下拍攝。數碼相機雖然不用膠捲,但用於感應光線訊號的CCD對曝光量也就有相應要求,這與膠捲同屬於感光靈敏度的問題。因此,CCD也就相當於膠片,有一定的感光度。數碼相機廠家為了方便數碼相機使用者,一般將數碼相機的CCD對光線的靈敏度等效轉換為傳統膠捲的感光度值,因此數碼相機就有了“相當感光度”的概念。用傳統的衡量膠片感光度高低的分類看,目前數字照相機的“感光度”分佈在中、高速的範圍,最低的為ISO50,最高的為ISO6400,多數在ISO100左右。有一些數碼相機的感光度是單一的,加之它的CCD感光寬容度很小,因而對拍攝條件的要求比較苛刻,在光線過強或過弱的情況下,使用效果會很差。另外一些數碼相機的相當感光度在一定範圍內可供選擇,但感光度設定得高時與設定得低時的拍攝效果有一些區別,因此假如對數碼相機的相當感光度不很瞭解的話,拍攝最好將它置於“最佳感光度”檔上。選購數碼相機時,CCD的感光度也是一個考慮的方面。假如數碼相機的等效感光度較低,環境光線稍暗一點,相機就只好啟用閃光燈,閃光燈的使用將使背景一片漆黑。較高的等效感光度則會給你帶來委很大的靈活性,比如在室內可以不用閃光燈也能取得自然平衡的拍攝效果,在拍攝高速的體育運動,高感光度更能出現好的效果。從理論上來講,數碼相機的感光度越高,拍攝效果就會越好。但當前由於CCD製造工藝有限,想提高等效感光度就會使影象變得粗糙,丟失部分細節,影響影象質量,這與高感光度的傳統感光材料所碰到的問題其實是一致的。所以目前商用級數碼相機的感光度一般在ISO100左右,少數為ISO64或ISO50。
8、數碼相機的曝光補償及曝光模式
曝光補償:控制曝光的一種有效途徑光線對拍攝的影像質量至關重要,攝影的過程實質上就是對光線的"計算"。數碼相機也一樣。被攝體一般都處於不同的環境光線下,要使所得的影像有好的效果,就必須正確控制曝光,閃光燈、反光板等照明手段能有效地控制曝光,而曝光補償也是控制曝光的一種有效途徑。現在的商用數碼相機一般均提供曝光補償功能,調節範圍一般在±2.0EV範圍內。EV值稱為曝光值,它反映的是光圈和快門速度的組合。EV值與景物亮度及膠片感光度也相關,通俗地說,膠片感光度越高,被攝物越明亮,EV值就越大。曝光補償是讓拍攝者對相機測光所測定的曝光“量”進行修正、調整,從而得到適宜於主體正確表現的準確曝光的一種功能。曝光補償量均用+3、+2、+1、0、-1、-2、-3等數值來表示,“+”表示在測光所定曝光量的基礎上增加曝光,“-”表示減少曝光,相應的數字為補償曝光的級數(EV)。曝光模式:適應於不同的拍攝場合與傳統相機一樣,數碼相機也能對曝光模式進行選擇,以適應不同場合的拍攝,主要的曝光模式有以下幾種:1、手控曝光模式手控曝光模式是最基礎的曝光模式,專業攝影者大多使用這種曝光模式。手控曝光時,每次拍攝前都要人為選擇光圈和快門速度的組合,需要的時間比自動曝光多一些,但它有個好處就是攝影者能主動控制影像。2、AE(Aperture Priority)模式AE模式大致可分為光圈優先AE式、快門速度優先AE式、程式式AE式和景深優先AE式四種。光圈優先AE式是由拍攝者人為選擇拍攝時的光圈大小,再由相機根據景物亮度、膠片或CCD的感光度、人為預先選擇的光圈等資訊自動選擇取得合適曝光所需要的快門速度的一種自動曝光模式,簡單地說就是“光圈手動、快門速度自動”的曝光方式。光圈優先式自動曝光的優點,是可讓拍攝者根據需要控制景深,所以這種曝光方式主要用在需優先考慮景深的拍攝場合,如拍攝風景、肖像或微距攝影等。使用光圈優先式自動曝光時,相機上的景深預視功能有效,加用各種近攝附件、反射式鏡頭時也有效,但用於拍攝動體、電視畫面、計算機畫面時效果會不甚理想。快門速度優先AE式,是在拍攝者選定快門速度的基礎上,由相機根據測光資訊、CCD感光度、人為設定的快門速度,自動選擇取得正確曝光所需要的光圈大小,即“快門速度手動調節、光圈自動調定”的曝光方式。在該模式下,手動選擇的快門速度和相機自動調定的光圈係數都會在LCD屏或取影器內顯示。程式式AE曝光(P)是光圈和快門速度都由照相機根據的程式自動調節的自動曝光模式。這種曝光模式廣泛應用於行動式相機(即傻瓜相機)。景深優先AE式又稱景深自動曝光(DEP)是優先考慮景深的自動曝光方式,尤其適合於拍攝團體照和風景照時所用,這種優先曝光方式為佳能照相機所獨有。