如今數(shù)字圖像感應(yīng)器的應(yīng)用十分廣泛,除了數(shù)碼照相機(jī)之外,數(shù)碼攝像機(jī)、安防攝像探頭、拍照手機(jī)等等許多產(chǎn)品也都須配置CCD或CMOS芯片,而本文僅討論數(shù)碼照相機(jī)使用的圖像感應(yīng)器?;仡櫄v史我們會(huì)發(fā)現(xiàn)一個(gè)有趣的現(xiàn)象——在數(shù)碼相機(jī)問世之初,CCD型圖像感應(yīng)器占據(jù)市場(chǎng)的統(tǒng)治地位,CMOS型圖像感應(yīng)器則被應(yīng)用于少數(shù)中低端產(chǎn)品上,主要原因在于CCD的成像分辨率更高、噪聲更小,所得畫質(zhì)比CMOS出色不少;不過近年來形勢(shì)卻發(fā)生了變化:CMOS感應(yīng)器的風(fēng)頭逐漸蓋過了CCD,由于獲得大部分廠商的支持,市場(chǎng)占有率不斷攀升。CMOS靠什么取得“逆轉(zhuǎn)”?CMOS和CCD究竟孰優(yōu)孰劣?這是很多入門愛好者感興趣的問題。
簡(jiǎn)單地看,CMOS的“逆轉(zhuǎn)”源于技術(shù)的不斷進(jìn)步,但并不意味著CMOS已在各個(gè)方面都超越了CCD;只不過CMOS更能迎合主流廠商的競(jìng)爭(zhēng)策略、更容易適應(yīng)大眾消費(fèi)市場(chǎng)。通俗而籠統(tǒng)地講,使用CMOS感應(yīng)器的數(shù)碼相機(jī)參數(shù)指標(biāo)可以更好看,在營(yíng)銷宣傳上可拿出來標(biāo)榜的賣點(diǎn)更多,因此逐步成為了民用數(shù)碼相機(jī)市場(chǎng)的寵兒。而在中畫幅相機(jī)、數(shù)碼后背這類專業(yè)領(lǐng)域,CCD感應(yīng)器的主流地位并沒有受到挑戰(zhàn);因?yàn)閺募兗夹g(shù)層面而言,CCD芯片所能帶來的最終成像素質(zhì)在某些關(guān)鍵領(lǐng)域(如色彩表現(xiàn)、曝光寬容度等)依然比CMOS“技高一籌”;以下兩幅使用CCD相機(jī)拍攝的作品就具有一定代表性。
雖然CCD在民用市場(chǎng)上已不像以前那么強(qiáng)勢(shì),但目前市售產(chǎn)品中使用CCD感應(yīng)器的相機(jī)仍不在少數(shù),且依然有使用CCD芯片的新產(chǎn)品問世。而從具體產(chǎn)品分析,如今的CCD相機(jī)呈現(xiàn)出較為明顯的“兩極分化”趨勢(shì):一方面,小尺寸的CCD芯片被用于一些微型消費(fèi)類數(shù)碼相機(jī)上;另一方面,大尺寸的CCD芯片被用于少數(shù)發(fā)燒級(jí)、專業(yè)級(jí)高端產(chǎn)品內(nèi);只有小部分例外。
索尼是目前全球最重要的小尺寸民用數(shù)碼相機(jī)CCD圖像感應(yīng)器生產(chǎn)廠商,其CCD芯片不僅用于本品牌的DC、DV上,而且還供應(yīng)給其他影像品牌,因此應(yīng)用極為廣泛。但近一兩年來,索尼在本領(lǐng)域內(nèi)的研發(fā)側(cè)重明顯偏向了CMOS芯片(譬如Exmor R CMOS),這一方面反映出市場(chǎng)對(duì)于CMOS感應(yīng)器的需求相對(duì)更大,另一方面也顯現(xiàn)出其技術(shù)開發(fā)潛力。另外不能不提的是富士——在相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)期內(nèi),其SuperCCD技術(shù)曾經(jīng)在業(yè)界具有強(qiáng)大的號(hào)召力;但在富士推出的新一代DC產(chǎn)品序列中,采用CMOS感應(yīng)器的比例正在逐步擴(kuò)大。顯然,在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中,為了獲得更高的感光度指標(biāo)以及全高清攝像功能,富士不得不做出“棄CCD而用CMOS”的妥協(xié)。其中主要原因是由于CCD的功耗相對(duì)較高,上述兩方面是它相比CMOS最明顯的短板。
在一些以成像品質(zhì)、色彩表現(xiàn)為主要設(shè)計(jì)訴求的高檔消費(fèi)類微型相機(jī)中,CCD感應(yīng)器一度是不二之選,譬如目前市場(chǎng)上仍可以看到的富士的FinePix F85EXR、松下的Lumix LX3/LX5、理光的GX200、佳能的PowerShot G12/S95、尼康的Coolpix P7000/P7100、奧林巴斯XZ-1等機(jī)型,它們使用的都是CCD感應(yīng)器。然而隨著CMOS感應(yīng)器及圖像處理芯片的進(jìn)步,CCD在這類產(chǎn)品群中的優(yōu)勢(shì)地位也已被動(dòng)搖。佳能最新推出的PowerShot S100V一改以往“S”系列搭載CCD芯片的傳統(tǒng),使用了一款新設(shè)計(jì)的CMOS芯片,就是現(xiàn)成的例子。
而供數(shù)碼相機(jī)使用的大尺寸CCD感應(yīng)器研發(fā)(不包括數(shù)碼后背)一度只剩下柯達(dá)還在堅(jiān)持,其產(chǎn)品主要被用于一些貴族品牌及專業(yè)產(chǎn)品上;譬如徠卡的S2、新款S、M9、M-E采用的就是柯達(dá)的全畫幅CCD,賓得的645D則配備了柯達(dá)的中畫幅CCD,這些相機(jī)表現(xiàn)出的成像質(zhì)感、色彩效果等,依然顯示出CCD特有的優(yōu)勢(shì)。2011年年底,柯達(dá)宣布將自己的傳感器業(yè)務(wù)出售給Platinum Equity公司,不久之后柯達(dá)即申請(qǐng)破產(chǎn)保護(hù);因此目前只有荷蘭Teledyne DALSA、比利時(shí)的CMOSIS等少數(shù)公司還在堅(jiān)持設(shè)計(jì)制造大尺寸CCD芯片。相比CCD的窘境,CMOS感應(yīng)器則在各條產(chǎn)品線上全面開花,設(shè)計(jì)制造數(shù)碼相機(jī)用CMOS芯片的廠家主要有日本的索尼、佳能、松下,韓國(guó)的三星以及美國(guó)的OmniVision、Aptina等品牌。
CMOS之所以能夠把CCD比下去,有市場(chǎng)方面的因素,也有技術(shù)方面的原因;而“背照式(BSI)”CMOS的成熟和普及,從某種程度上則加速了CCD市場(chǎng)份額的減退。傳統(tǒng)CMOS的數(shù)模轉(zhuǎn)換器和放大電路放置于光電二極管的上層,而“背照式”CMOS則對(duì)此結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改造——將光電二極管放置在影像傳感器芯片的最上層,把COMS感應(yīng)器必須的數(shù)模轉(zhuǎn)換器及放大電路挪到了芯片的“背面”。經(jīng)過這樣的調(diào)整后,“背照式”COMS在靈敏度指標(biāo)上有了極大的改善,光線的入射角度和覆蓋面都得到了優(yōu)化,進(jìn)而大大提升低光照拍攝條件下的對(duì)焦能力和畫面品質(zhì)。需要注意的是,“背照式”設(shè)計(jì)在小尺寸感應(yīng)器上能獲得較為明顯的成像效果改觀,而對(duì)本就擁有較充足受光面積的大、中型尺寸感應(yīng)器則不會(huì)有明顯的效果。因此,“背照式”CMOS雖然還不足以改變大尺寸圖像感應(yīng)器的生態(tài)格局,卻會(huì)進(jìn)一步蠶食原本屬于小型CCD感應(yīng)器的生存空間。
可以說,CMOS與CCD之間的角力,恰恰是近年來數(shù)碼影像產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)的一個(gè)縮影,在追求“四高”(高像素、高感光度、高清攝像、高速連拍)的競(jìng)爭(zhēng)中,CCD因自身工藝方面的限制逐漸落到了下風(fēng)。對(duì)于CMOS與CCD之優(yōu)劣、現(xiàn)狀,我們簡(jiǎn)單歸納如下:
有朋友或許會(huì)問,既然理論上使用CCD芯片的相機(jī)在圖像品質(zhì)、色彩表現(xiàn)方面更有優(yōu)勢(shì),那么是不是追求畫質(zhì)與色彩的消費(fèi)者就最好選擇CCD相機(jī)呢?問題并不那么簡(jiǎn)單,因?yàn)榫唧w到器材選購,看似主動(dòng)權(quán)在消費(fèi)者手中,但實(shí)際上消費(fèi)者卻很被動(dòng)。一款相機(jī)的最終成像效果不僅僅取決于其采用的感應(yīng)器類型,更與相機(jī)鏡頭配置、感應(yīng)器尺寸、圖像處理芯片等諸多因素休戚相關(guān)。由于目前CCD感應(yīng)器應(yīng)用的兩極分化,使有意購買CCD相機(jī)的用戶可選余地十分有限——要么是小尺寸的消費(fèi)類DC,要么是價(jià)格高昂的奢侈品或?qū)I(yè)機(jī);而包括數(shù)碼單反、單電、微單在內(nèi)的大部分非專業(yè)級(jí)可換鏡頭數(shù)碼相機(jī)大多使用CMOS感應(yīng)器。目前只有索尼的可換鏡頭數(shù)碼相機(jī)產(chǎn)品線上還有兩款使用CCD的相機(jī)(DSLR-a290、DSLR-a390),它們的定位卻屬于索尼數(shù)碼單反中最低端的兩款。
CCD在這類產(chǎn)品群內(nèi)越來越不受待見顯然不是因?yàn)檫@些廠家不知道CCD的優(yōu)勢(shì),而是因?yàn)樗麄兲谝釩CD的缺點(diǎn),因此在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中只能選擇主動(dòng)出擊或被動(dòng)卷入?yún)?shù)大戰(zhàn)。雖然還有徠卡新一代S、M9、M-E,賓得645D這樣的產(chǎn)品在堅(jiān)守CCD陣地,但這類相機(jī)高昂的售價(jià)又不是普通消費(fèi)者可以承受的,大部分?jǐn)z影愛好者最終只能選擇撲向CMOS的懷抱。必須承認(rèn),高像素、高感光度、高清攝像、高速連拍等等大大豐富了數(shù)碼相機(jī)的功能、提升了數(shù)碼相機(jī)的易用性,CMOS芯片在這中間扮演了重要的角色;當(dāng)數(shù)碼相機(jī)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)在某種程度上逐步演變?yōu)閰?shù)指標(biāo)大戰(zhàn)的時(shí)候,也就注定了CCD現(xiàn)在的命運(yùn)。至于未來的形勢(shì),由于CCD受制于工藝恐怕難以在某些核心指標(biāo)上趕超CMOS,因此后者的發(fā)展前景明顯更樂觀一些;CCD目前在專業(yè)領(lǐng)域所剩無幾的生存空間,今后也極有可能被新一代CMOS搶奪。2012年9月,徠卡發(fā)布了M系列的新款產(chǎn)品——Leica M,這款產(chǎn)品拋棄CCD轉(zhuǎn)而采用了CMOS,無疑是這一趨勢(shì)的典型例證(不過徠卡仍然同步推出了一款采用CCD傳感器的Leica M-E)。
就在本文收尾之際,我們看到了一則新聞:麻省理工學(xué)院的科學(xué)家最近發(fā)現(xiàn),石墨烯(Graphene,一種單原子結(jié)構(gòu)碳材料)具有良好的光敏特性,在受光照時(shí)會(huì)產(chǎn)生電流,可以感應(yīng)很寬的光線范圍;或許,使用石墨烯制造的器件將在不遠(yuǎn)的將來代替CCD、CMOS。
●按圖像感應(yīng)器尺寸(面積)劃分在上一篇中我們已經(jīng)講到過:感光面積的大小也是決定圖像品質(zhì)的一大要素,由此也就引出了本篇所要重點(diǎn)闡述的“畫幅”概念。在膠片時(shí)代,畫幅是指單張感光片的尺寸;到了數(shù)碼時(shí)代,則是指感光芯片(也被稱為圖像感應(yīng)器、圖像傳感器、感光器等)有效感光面積的大小。無論膠片還是數(shù)碼,感光面積在一定程度上是與畫質(zhì)成正比的,但數(shù)碼相機(jī)的情況相對(duì)更復(fù)雜一些。
膠片時(shí)代的民用相機(jī)有“135”和“120”之分,其主要區(qū)別在于各自使用的膠片規(guī)格不同——135相機(jī)使用的膠片單張尺寸為36mm×24mm,而120相機(jī)使用的膠片單張寬度固定為60mm,長(zhǎng)度則有45mm、60mm、70mm、90mm等不同尺寸(均只計(jì)有效感光面積)。上世紀(jì)90年代,在135相機(jī)的基礎(chǔ)上,當(dāng)時(shí)的五大影像廠商(柯達(dá)、富士、佳能、尼康、美能達(dá))還曾聯(lián)合推出過一種“Advanced Photo System”(先進(jìn)照片系統(tǒng),簡(jiǎn)稱“APS”),其中一項(xiàng)重要改變就是縮小了膠片尺寸,以便制造出體積更為小巧的袖珍相機(jī)。APS膠片分為APS-H(30.3mm×16.6mm)、APS-C(24.9mm×16.6mm)以及APS-P(30.3mm×10.1mm)三類??娠L(fēng)光一時(shí)的APS卻是一個(gè)短命的系統(tǒng)——推出后沒幾年,數(shù)碼相機(jī)便迅速崛起并逐漸占領(lǐng)市場(chǎng),使膠片相機(jī)風(fēng)光不再,APS系統(tǒng)也隨之夭折。
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APS系統(tǒng)標(biāo)志及富士的APS膠卷
相比傳統(tǒng)的膠片相機(jī),數(shù)碼相機(jī)在設(shè)計(jì)上不再受到膠片規(guī)格的限制,因此具有很大的靈活性,廠家完全可以按照各自的想法自主決定每款產(chǎn)品使用的感光芯片尺寸,從而細(xì)分市場(chǎng)、控制成本。目前市售民用數(shù)碼相機(jī)采用的圖像感應(yīng)器畫幅主要分為如下幾類:
一、1/x英寸小型圖像感應(yīng)器:此類圖像感應(yīng)器通常用于消費(fèi)類微型數(shù)碼相機(jī)上(包括卡片機(jī)、長(zhǎng)焦機(jī)等),長(zhǎng)寬比為4:3,由于這類產(chǎn)品有效感光面積的對(duì)角線長(zhǎng)度在“1英寸”以下,因此通常以“1/x英寸”的方式來表示其大小。需要說明的是,這個(gè)尺寸并非指感光器對(duì)角線的實(shí)際物理長(zhǎng)度,標(biāo)稱“1英寸”的感光器其實(shí)際有效感光面積的對(duì)角線長(zhǎng)度約為16mm。目前,這類感光器主要有1/2.3、1/2和1/1.7英寸三種規(guī)格,1/1.7英寸感光器有效工作面積的對(duì)角線長(zhǎng)度就是1/1.7×16≈9.4mm。當(dāng)然,小于1英寸規(guī)格的感光器也有特殊尺寸,譬如富士新近推出的X10,其使用的是一塊2/3英寸的感光器(這一規(guī)格在早幾年比較常見)。而索尼最新推出的RX100“黑卡”直接采用了1英寸圖像感應(yīng)器,在該指標(biāo)上成為同類產(chǎn)品中的佼佼者。
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使用2/3英寸的感光器的富士X10微型數(shù)碼相機(jī)
制造商=PHASE;型號(hào)=P 25;焦距=0毫米;日期=2011.06.28 19:57:54;光圈=F;感光度=ISO100;曝光補(bǔ)償=EV;曝光時(shí)間=秒;鏡頭=手動(dòng)
二、全畫幅(全幅、Nikon FX畫幅):我們可以把“全畫幅”中的“全”字理解為“完全”,因此“全畫幅感應(yīng)器”的含義就是——尺寸完全等同于傳統(tǒng)35mm膠片的單張尺寸,達(dá)到36mm×24mm規(guī)格的感光元件(實(shí)際有效尺寸可能存在細(xì)微誤差)。目前只有少數(shù)專業(yè)級(jí)、準(zhǔn)專業(yè)級(jí)數(shù)碼相機(jī)才會(huì)使用全畫幅規(guī)格的圖像感應(yīng)器,生產(chǎn)全畫幅數(shù)碼相機(jī)的廠家則有佳能、尼康、索尼、徠卡等幾家,其中尼康將全畫幅稱為“FX格式”或“FX畫幅”。索尼公司在2012年9月發(fā)布的Cyber-Shot DSC-RX1,是迄今為止唯一一款采用全畫幅傳感器的便攜式不可換鏡頭微型數(shù)碼相機(jī)。
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使用全畫幅感光器的尼康D3數(shù)碼單反相機(jī)
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Sony 索尼 Cyber-Shot DSC-RX1 數(shù)碼相機(jī)
三、APS-C畫幅(Nikon DX畫幅):雖然APS是一個(gè)短命系統(tǒng),不過APS這個(gè)名稱卻以另外一種方式得以延續(xù)下來——和早年APS-C規(guī)格膠片單張尺寸大體相近的一類圖像感應(yīng)器便被稱為“APS-C畫幅”感光器,其長(zhǎng)寬比與全畫幅相同,也是3:2。APS-C畫幅的應(yīng)用范圍十分廣泛,目前各大影像品牌的入門級(jí)、中檔和部分高檔數(shù)碼單反相機(jī)以及索尼NEX系列、三星NX系列、富士X-Pro 1以及佳能EOS M微單相機(jī)上,使用的都是此類規(guī)格的感光器;此外還有富士X100、徠卡X1這類發(fā)燒級(jí)定焦鏡頭數(shù)碼相機(jī),也是APS-C畫幅的。需要注意的是,不同廠家的APS-C畫幅標(biāo)準(zhǔn)不同——佳能的APS-C畫幅略小,為22.3mm×14.9mm;其他廠家略大,為23.xmm×15.xmm(不同型號(hào)APS-C芯片尺寸也不統(tǒng)一)。尼康將APS-C畫幅稱為“DX格式”或“DX畫幅”。
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Sony 索尼 NEX-5N 微型可換鏡頭數(shù)碼相機(jī)-APS-C畫幅的感光器
四、APS-H畫幅:APS-H畫幅并不常見,主要使用在佳能的EOS-1D系列數(shù)碼單反相機(jī)上,尺寸為27.9mm×18.6mm(以佳能的EOS 1D Mark IV相機(jī)使用的感光器為例),其面積小于全畫幅但大于APS-C畫幅(三者的長(zhǎng)寬比相同),因接近于APS-H膠片的尺寸故而得名。除了佳能之外,徠卡也曾在其M8數(shù)碼連動(dòng)測(cè)距相機(jī)上使用過一款柯達(dá)制造的APS-H畫幅CCD。隨著徠卡M9升級(jí)為全畫幅CCD以及佳能推出EOS-1D X,打破了過去將“1系列”尖端機(jī)型按畫幅大小分為“1D”(APS-H畫幅)和“1Ds”(35mm全畫幅)兩個(gè)分支的傳統(tǒng),未來是否還會(huì)出現(xiàn)使用APS-H畫幅的數(shù)碼相機(jī),已成為一個(gè)很大的疑問。
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使用APS-H畫幅感光器的佳能EOS-1D Mark IV數(shù)碼單反相機(jī)
五、4/3畫幅:4/3畫幅是由奧林巴斯公司牽頭創(chuàng)立的,其尺寸標(biāo)準(zhǔn)為18mm×13.5mm,長(zhǎng)寬比為4:3;因?yàn)檫@一畫幅的成像圈直徑為33.87mm,折算后約合4/3英寸,故而得名。4/3畫幅的面積略小于APS-C,這其實(shí)是奧林巴斯綜合考量的結(jié)果,主要是為了能設(shè)計(jì)出既擁有較好畫質(zhì),同時(shí)外形又相對(duì)輕便小巧的數(shù)碼單反相機(jī),用以和佳能、尼康等傳統(tǒng)強(qiáng)手競(jìng)爭(zhēng),無奈成績(jī)始終不理想。直到2008年,奧林巴斯聯(lián)合松下發(fā)布了革命性的Micro 4/3系統(tǒng),并先后推出了取消反光板的可換鏡頭數(shù)碼相機(jī)(第一代“微單”),4/3畫幅才由此獲得了更為廣泛的關(guān)注,并成為主流市場(chǎng)的新寵。需要補(bǔ)充的是,2012年年初佳能推出了一款使用類4/3畫幅CMOS感光器的鏡身一體設(shè)計(jì)旗艦級(jí)消費(fèi)類數(shù)碼相機(jī)——PowerShot G1X,不過其感光面積略微大于奧林巴斯、松下的4/3畫幅標(biāo)準(zhǔn)。
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奧林巴斯 Olympus Pen E-PL3 微型可換鏡頭數(shù)碼相機(jī)-Livemos感光器
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Canon 佳能 G1X 數(shù)碼相機(jī)
六、Nikon CX畫幅:尼康公司在2011年9月推出了自己的微單相機(jī)——“Nikon 1”系列,采用了全新定義的CX畫幅,其感光面積具體尺寸為13.2mm×8.8mm(采用傳感器英寸標(biāo)記法折算后大約為“1英寸”),小于4/3畫幅。CX是數(shù)碼相機(jī)“畫幅大家族”目前最年輕的新成員。
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使用CX畫幅感光器的尼康V1數(shù)碼微單相機(jī)
七、中畫幅:大多數(shù)普通攝影愛好者鮮有接觸中畫幅的機(jī)會(huì),因?yàn)槠渲饕\(yùn)用于專業(yè)領(lǐng)域,但入門愛好者千萬不要被名稱所誤導(dǎo),認(rèn)為中畫幅比全畫幅小,事實(shí)上恰恰相反。數(shù)碼時(shí)代的中畫幅與膠片時(shí)代的中畫幅在參考標(biāo)準(zhǔn)上有所不同,以目前市面上兩款常見產(chǎn)品為例:賓得645D采用的圖像感應(yīng)器尺寸為44mm×33mm,徠卡S2搭載的則是一款45mm×30mm的感光器,尺寸都超過了全畫幅的36mm×24mm;它們的感光面積和早年的膠片式中畫幅相機(jī)以及數(shù)碼后背相比要小一截,但并不妨礙這兩款產(chǎn)品被劃入中畫幅數(shù)碼相機(jī)的行列。
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賓得 Pentax 645D 采用的CCD圖像感應(yīng)器
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數(shù)碼相機(jī)畫幅比例參考圖
為了讓大家更直觀地了解不同畫幅之間的尺寸、面積差異,我們繪制了上面這幅比例圖,供朋友們參考。那么這種差異對(duì)數(shù)碼相機(jī)哪些方面的表現(xiàn)會(huì)產(chǎn)生影響?畫幅大小能夠決定哪些要素?我們對(duì)此做了簡(jiǎn)要的總結(jié):
一、畫質(zhì)差別:在文章的開頭我們就強(qiáng)調(diào)了這一問題,數(shù)碼相機(jī)感光芯片的尺寸大小是影響畫質(zhì)很重要的一個(gè)因素,原因在于——更大的感光面積可以獲得較高的靈敏度、動(dòng)態(tài)范圍和信噪比,進(jìn)而能對(duì)圖像細(xì)節(jié)表現(xiàn)、色彩層次、畫面純凈度、曝光寬容度等產(chǎn)生良性影響。中高檔卡片機(jī)的畫質(zhì)往往要比拍照手機(jī)的畫質(zhì)好,這是因?yàn)榍罢呤褂玫母泄馄鞒叽绺?;而?shù)碼單反相機(jī)比一般卡片機(jī)的畫質(zhì)好,很大程度上也是基于同一原因。需要說明的是,感光器大小雖然很關(guān)鍵,但影響畫質(zhì)的因素和器件還有像素?cái)?shù)、圖像處理器、鏡頭配置等多方面,消費(fèi)者在選購時(shí)應(yīng)結(jié)合自己的需求以及相機(jī)的實(shí)際拍攝表現(xiàn)加以綜合考量。
二、鏡頭焦距的差別:在《數(shù)碼相機(jī)入門 成像原理關(guān)鍵詞·上》[作者: 劉恩惠 ] 中我們已經(jīng)講到過,感光器尺寸、鏡頭焦距以及成像視野三者間關(guān)系密切——理論上,不同尺寸的感光器在相同焦距下所能捕獲到的視野范圍是有差異的;換句話說,不同尺寸的感光器想要獲得相同的視野范圍,要由不同的焦距來實(shí)現(xiàn)。為了有一個(gè)便于比較的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),業(yè)內(nèi)便以全畫幅相機(jī)的焦距參數(shù)作為基準(zhǔn),進(jìn)而出現(xiàn)了“等效焦距”和“等效系數(shù)”(也被稱為“折算系數(shù)”、“轉(zhuǎn)換系數(shù)”)這兩個(gè)概念。
舉一個(gè)簡(jiǎn)單的例子——4/3畫幅的感光體寬度約為全畫幅的1/2,因此其等效焦距系數(shù)就是2x;具體到實(shí)際應(yīng)用中,在完全相同的拍攝位置、面對(duì)完全一致的拍攝場(chǎng)景時(shí),4/3畫幅搭配25mm鏡頭所能獲得的視野范圍,與全畫幅相機(jī)搭載50mm鏡頭所能獲得的視野范圍大致相當(dāng);在這個(gè)例子中,對(duì)4/3畫幅而言,25mm是鏡頭的物理焦距,50mm是等效焦距。由于數(shù)碼相機(jī)感光器尺寸不一,各類畫幅的等效系數(shù)也是不同的,APS-C畫幅是1.5x或1.6x、APS-H是1.3x、CX是2.7x。另外需要注意的是,各類相機(jī)鏡頭上標(biāo)注的焦距通常都是物理焦距,用戶在購買時(shí)要留意相關(guān)的產(chǎn)品說明,廠方一般會(huì)在宣傳資料中注明該鏡頭的等效焦距。
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相機(jī)鏡頭上標(biāo)注的焦距指標(biāo)
三、景深差別:畫幅較小的感光器無法獲得較淺的景深。許多初入門者都會(huì)產(chǎn)生類似的疑問——為什么我的卡片機(jī)拍不出單反機(jī)那種強(qiáng)烈的“主體突出、背景虛化”效果?原因之一就是因?yàn)榭ㄆ瑱C(jī)使用的感光器太小。如果您非??粗亍氨程摗?,那么盡可能選購大畫幅相機(jī)是沒錯(cuò)的,但須記住一點(diǎn)——虛化程度的大小不僅僅與感光器面積有關(guān),還牽涉到光圈系數(shù)、鏡頭焦距、拍攝距離等因素。
四、機(jī)身體積差別:理論上,使用的感光器尺寸越小,產(chǎn)品就可以設(shè)計(jì)得越小巧、越輕薄。譬如,基于控制體積的考慮,拍照手機(jī)使用的圖像感應(yīng)器就往往非常之小。對(duì)于數(shù)碼相機(jī)而言,感光器尺寸與機(jī)身體積大小在大部分例子中也是成正比的;譬如使用全畫幅感應(yīng)器的數(shù)碼單反相機(jī),通常比使用APS-C畫幅感應(yīng)器的同類產(chǎn)品塊頭更大;又譬如賓得為了盡可能縮小PENTAX Q的體積,為其搭載了一款1/2.3英寸的微型感光器。但影響相機(jī)體積的因素還有取景方式、監(jiān)控屏規(guī)格、電池倉大小等等復(fù)雜因素,因此使用同等大小感光器的兩款相機(jī),外形尺寸上卻可能差別巨大;譬如新興的微單相機(jī)與傳統(tǒng)入門級(jí)數(shù)碼單反相機(jī)兩者的比對(duì)就是最好的例證。此外,畫幅的大小也會(huì)對(duì)鏡頭的大小產(chǎn)生影響,由于牽涉因素更為復(fù)雜,本篇暫不展開。
畫幅尺寸雖然關(guān)鍵,但入門愛好者同樣需要了解,畫幅大小并不一定和下面兩個(gè)重要指標(biāo)有存在必然的關(guān)聯(lián):
一、不一定和像素高低有關(guān):有很多朋友可能會(huì)認(rèn)為畫幅越大像素就一定越高,在早幾年,情況的確如此,但放眼如今的數(shù)碼相機(jī)市場(chǎng),畫幅和像素之間已不存在絕對(duì)的正比關(guān)系。譬如佳能最新推出的旗艦型號(hào)EOS-1D X采用了1800像素的全畫幅感光器,而索尼之前推出的單電旗艦a77則使用了2430萬像素的APS-C畫幅感光器;前者畫幅大像素?cái)?shù)卻反而少。出現(xiàn)這一現(xiàn)象,與部分相機(jī)廠商對(duì)像素值追求的“退燒”有一定關(guān)系。我們知道,像素雖然可以提高圖像輸出的分辨率、解析度,但過密的像素會(huì)讓像素間距變小,從而導(dǎo)致圖像信號(hào)品質(zhì)劣化;當(dāng)像素達(dá)到一定指標(biāo)后,對(duì)大多數(shù)普通用戶而言,數(shù)字圖像輸出質(zhì)量的主要瓶頸便不再是像素不足的問題。因此,在一定的畫幅下,如何取得像素與畫質(zhì)間的平衡,這是民用相機(jī)廠商目前最需要花功夫解決的問題;各大品牌的策略和優(yōu)勢(shì)不同,產(chǎn)品訴求和定位也各有側(cè)重,出現(xiàn)迥異的設(shè)計(jì)思路也就不足為奇了。這種差別沒有好壞之分,因?yàn)槠涓髯詫?duì)應(yīng)的市場(chǎng)和用戶是不同的。
二、不一定和感光度高低有關(guān):目前大部分消費(fèi)類數(shù)碼相機(jī)的ISO上限為3200-6400,而全畫幅數(shù)碼單反的ISO上限已經(jīng)達(dá)到51200(可擴(kuò)展至204800),這是不是說明感光器的畫幅指標(biāo)與其感光度指標(biāo)一定成正比呢?讓我們?cè)賮砜纯词褂弥挟嫹袘?yīng)器的賓得645D感光度上限是多少?ISO1600。可見,畫幅大未必感光度就一定高。其實(shí)一款數(shù)碼相機(jī)的感光度指標(biāo)不僅僅取決于感光器的畫幅,也與其像素密度直接有關(guān);賓得645D的畫幅雖然大,但像素達(dá)到了4000萬之多,要保證其高感光度下的畫質(zhì)表現(xiàn)無疑頗具難度;更重要的是,高感光度并非廠方設(shè)計(jì)這款產(chǎn)品的主要訴求點(diǎn),因此其較窄的ISO設(shè)定范圍也就完全可以被理解了。
綜合上述兩點(diǎn)我們就可以得出結(jié)論:畫幅面積較大的感光器在圖像輸出品質(zhì)方面通常優(yōu)勢(shì)顯著——如果追求高分辨率,大畫幅感光器的面積優(yōu)勢(shì)無疑使其可容納的像素點(diǎn)更多;如果追求高感光度畫面純凈度,在像素相同的前提下,大畫幅的像素間距會(huì)更寬(單個(gè)像素的面積更大),理論上畫質(zhì)會(huì)越好。而隨著機(jī)內(nèi)后期降噪技術(shù)的日漸成熟,高像素與高感畫面純凈度之間在一定程度上也是可以取得相對(duì)平衡的;而有些相機(jī)還可以通過調(diào)整感光器的工作機(jī)制,用降低像素的方式來提升高感畫質(zhì)。
●按圖像感應(yīng)器支持的畫幅長(zhǎng)寬比例分
數(shù)碼相機(jī)的畫幅長(zhǎng)寬比例主要分3:2和4:3兩大類,3:2標(biāo)準(zhǔn)源于35mm膠片的尺寸,而4:3標(biāo)準(zhǔn)則是遵循了早年電視機(jī)熒幕和電腦顯示器的長(zhǎng)寬比。大致上,1/x英寸小型圖像感應(yīng)器、4/3畫幅的長(zhǎng)寬比通常是4:3;全畫幅、APS-C畫幅、APS-H畫幅、Nikon CX畫幅長(zhǎng)寬比均為3:2;中畫幅相機(jī)則標(biāo)準(zhǔn)各異,譬如賓得645D是4:3,而徠卡S2則是3:2。
除了3:2和4:3,我們還可以看到很多數(shù)碼相機(jī)目前都支持16:9畫幅。16:9的長(zhǎng)寬比已被證明是最符合人眼視野范圍的設(shè)計(jì),在電影、高清數(shù)字電視、計(jì)算機(jī)顯示器紛紛轉(zhuǎn)向?qū)捚猎O(shè)計(jì)時(shí),數(shù)碼相機(jī)自然也順應(yīng)了潮流。但需要說明的是,支持16:9畫幅不代表相機(jī)的圖像感應(yīng)器的物理長(zhǎng)寬比也是16:9,大多數(shù)產(chǎn)品是靠遮蔽感光器上下兩端部分有效感光面積來實(shí)現(xiàn)寬畫幅的。不過也有少數(shù)例外,譬如松下早前的Lumix DMC-LX2使用的就是16:9長(zhǎng)寬比的CCD感光器,而它的后續(xù)型號(hào)“劉小三”和“劉小五”(Lumix DMC-LX3和LX5)又有所改變——它們使用的感光器長(zhǎng)寬比為3:2,通過采用冗余設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)所謂的“原生16:9畫幅”或“真16:9模式”。通過下面這幅圖,我們就可以理解感光器冗余設(shè)計(jì)的意義——同一款相機(jī)在使用16:9畫幅時(shí),可以獲得比4:3和3:2畫幅更寬廣的水平視野范圍;而那些靠遮蔽部分有效感光面積實(shí)現(xiàn)寬畫幅的產(chǎn)品,無論采用哪種比例的畫幅,水平視野都是相同的。
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感光器冗余設(shè)計(jì)的示意圖
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擁有“原生16:9畫幅”的松下Lumix DMC-LX5相機(jī)在16:9模式下拍攝的寬幅照片
制造商=PANASONIC;型號(hào)=DMC-LX5;焦距=16毫米;日期=2011.09.28 15:54:56;光圈=F5.0;測(cè)光模式=模式;感光度=ISO80;曝光補(bǔ)償=0.0EV;曝光時(shí)間=10/8000秒;曝光程序=風(fēng)景模式
除了16:9之外還有1:1畫幅(在某些相機(jī)設(shè)置中被稱之為6x6);這一比例其實(shí)源于中畫幅相機(jī)的正方形感光片(120膠片機(jī)中的60mm×60mm片幅)。在膠片時(shí)代,使用正方形畫幅的最大好處在于可以最大限度地利用鏡頭的成像圈,但在數(shù)碼相機(jī)上,正方形畫幅都是通過遮蔽感光器左右兩端部分有效感光面積達(dá)成的。
3:2、4:3、16:9、1:1這四種畫幅比例在數(shù)碼相機(jī)上各有用武之地,譬如拍攝廣角風(fēng)景時(shí),使用16:9畫幅可以凸顯場(chǎng)面的寬闊感;拍攝人像并進(jìn)行豎向構(gòu)圖時(shí),4:3會(huì)比3:2顯得更為協(xié)調(diào);而在拍攝對(duì)稱場(chǎng)景時(shí),正方形畫幅又有自己獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)……相關(guān)知識(shí),我們將在以后的篇章中為大家詳細(xì)介紹。
隨著技術(shù)的發(fā)展,目前有越來越多的數(shù)碼相機(jī)開始支持“全景拍攝”功能,也就是通過快速的連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)拍攝并由機(jī)內(nèi)圖像處理器進(jìn)行裁剪和拼接,最終輸出長(zhǎng)卷式的超寬幅全景圖像。對(duì)于記錄大場(chǎng)景來說,這無疑是一個(gè)非常實(shí)用的功能。
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Sony 索尼 NEX-5N 微型可換鏡頭數(shù)碼相機(jī)-實(shí)拍-西藏行-全景拍攝-羊卓雍錯(cuò)
制造商=SONY;型號(hào)=NEX-5N;焦距=18毫米;日期=2011.09.30 11:13:18;光圈=F11.0;測(cè)光模式=模式;感光度=ISO100;曝光補(bǔ)償=-0.3EV;曝光時(shí)間=1/250秒;曝光程序=程序模式
五[詳解“防抖”]
按照原本的計(jì)劃,本篇應(yīng)該繼續(xù)和大家一起“鏡頭大閱兵”,但在撰寫到“按鏡頭是否支持防抖分”這部分內(nèi)容時(shí),我們發(fā)現(xiàn)“防抖”是一個(gè)可以單獨(dú)列出來細(xì)講的章節(jié),因此決定臨時(shí)調(diào)整一下。數(shù)碼相機(jī)為什么要有防抖功能?防抖又是通過何種途徑實(shí)現(xiàn)的?目前主要有哪些防抖技術(shù)?防抖功能在選購、使用中需要注意哪些要領(lǐng)?讓我們逐一解開這些問題的答案。
●抖動(dòng)的產(chǎn)生與安全快門速度
無論新手還是老鳥,在光線條件欠佳且使用手持方式拍攝照片時(shí),即便對(duì)焦準(zhǔn)確也難免會(huì)把照片“拍糊”——在這類不太理想的作品中,圖像或多或少帶有一些影響清晰度的疊影、拖影,程度輕微時(shí)則表現(xiàn)為圖像銳度下降。之所以產(chǎn)生上述這類情況,一方面可能是因?yàn)楸粩z物體狀態(tài)不穩(wěn)定,另一方面也可能源自拍攝者自身的問題——通俗而簡(jiǎn)單地講,就是因?yàn)閿z影師在拍攝的瞬間“手抖”、“手震”或“手顫”。事實(shí)上,對(duì)于大多數(shù)普通人來說,再怎么屏氣凝神、苦練氣功,抖動(dòng)或晃動(dòng)都是難以避免的;因此問題的關(guān)鍵在于:何種條件下,這種抖動(dòng)會(huì)造成照片的模糊?對(duì)此我們給出一個(gè)相對(duì)比較嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕忉專?strong>拍攝時(shí)相機(jī)的快門參數(shù)未能達(dá)到足夠的手持安全速度,相機(jī)的晃動(dòng)導(dǎo)致光路出現(xiàn)偏差,最終成像效果就會(huì)發(fā)生虛糊或銳度下降。而如何最大限度地避免這種情況的發(fā)生,或者說降低其發(fā)生概率,正是本篇所述內(nèi)容的重點(diǎn)。
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正常拍攝的清晰影像與發(fā)生抖動(dòng)后產(chǎn)生的虛糊影像對(duì)比
什么是“安全快門速度”呢?首先必須明確,“安全快門速度”這個(gè)概念是基于手持拍攝而言的,簡(jiǎn)單地解釋是:在手持照相機(jī)進(jìn)行拍攝時(shí),可以基本保證照片清晰、銳利的最低快門速度;當(dāng)相機(jī)被安置在三腳架上時(shí),是無所謂“安全快門”的。其次,安全快門速度并不是一個(gè)固定值,而是一個(gè)變量——它隨拍攝焦距的改變而改變,常見的計(jì)算公式是:安全快門速度=等效焦距的倒數(shù);按照這一公式,在全畫幅相機(jī)上使用50mm鏡頭進(jìn)行拍攝時(shí),安全快門速度就是1/50秒;也就是說,只有在快門速度高于1/50秒時(shí),才能基本確保拍攝結(jié)果不容易因手、手臂的抖動(dòng)而發(fā)生虛糊。最后一點(diǎn),安全快門速度作為一種約定俗成的經(jīng)驗(yàn)法則,雖然具有一定參考價(jià)值,但用戶也不必完全拘泥于上述公式,因?yàn)椴⒉皇鞘褂玫陀诎踩扉T速度進(jìn)行拍攝的照片就一定會(huì)糊掉(有時(shí)候即便發(fā)生輕微晃動(dòng),也不會(huì)很明顯地影響到照片的觀賞效果),而在顛簸搖晃比較劇烈的環(huán)境下,即便使用安全快門速度拍攝也未必能確保每一張照片都完全清晰。
其實(shí),每位攝影師的手持穩(wěn)定性往往存在差異,與握持方式、身體姿勢(shì)甚至是按下快門瞬間的情緒是否平穩(wěn)也有關(guān);還可能和所持相機(jī)的大小、重量、握持手感有一定聯(lián)系。因此,與其糾結(jié)于理論上的安全快門速度,不如掌握正確的相機(jī)握持方式、使用合理的拍攝姿勢(shì)并靈活應(yīng)用曝光技巧。
●防抖技術(shù)的分類及功效
雖然“安全快門速度”的計(jì)算公式并不需要絕對(duì)遵循,但在光線條件不足、相機(jī)快門速度低于一定參數(shù)時(shí),手持拍攝難度會(huì)有所增加,這是毋庸質(zhì)疑的;而且鏡頭焦距越長(zhǎng),對(duì)拍攝者握持穩(wěn)定性的要求越高,這也是客觀規(guī)律??朔@一潛在風(fēng)險(xiǎn)最直接的方法,不外乎通過調(diào)高感光度、調(diào)大光圈的方法來實(shí)現(xiàn)快門加速;但調(diào)高感光度往往會(huì)導(dǎo)致圖像噪點(diǎn)增多、畫面品質(zhì)下降,而光圈縮放則會(huì)影響景深(而且某些時(shí)候即便光圈已經(jīng)被調(diào)到最大,用戶依然還是會(huì)受到抖動(dòng)的困擾),兩種途徑都有局限。由此,為加強(qiáng)相機(jī)手持拍攝的成功率,各大影像廠商紛紛為自己的相機(jī)或鏡頭產(chǎn)品研發(fā)、搭載了各類“防抖”、“防震”、“減震”裝置(也常被稱之為“圖像穩(wěn)定”或“影像穩(wěn)定”功能),借此提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。
從實(shí)現(xiàn)方式上看,此類功能分為“數(shù)碼防抖(有些也被稱為“電子防抖”)”和“光學(xué)防抖”兩大類。數(shù)碼(電子)防抖的實(shí)現(xiàn)方式各不相同:有些是通過相機(jī)內(nèi)部芯片的運(yùn)算對(duì)拍攝結(jié)果進(jìn)行后期處理從而使照片看上去更“清晰”(但實(shí)際上對(duì)畫質(zhì)也起到了一定的破壞作用),有些則干脆直接通過拔高感光度的方式來實(shí)現(xiàn)快門加速(這類功能也被稱為“高感防抖”)。上述兩種數(shù)碼(電子)防抖對(duì)圖像品質(zhì)無疑都會(huì)造成明顯的劣化,效果可謂“有得有失”,而目前還有一種較為先進(jìn)的數(shù)碼(電子)防抖,即“多幀合成”——相機(jī)在指定模式下會(huì)以相對(duì)安全的快門速度及較高感光度同時(shí)拍攝多張照片,然后利用圖像處理器對(duì)照片數(shù)據(jù)進(jìn)行合成、降噪,從而獲得畫面清晰度與純凈度之間的平衡;索尼部分相機(jī)中的“動(dòng)作防抖模式”便是此類技術(shù)的代表,下面這張照片就是成功應(yīng)用該項(xiàng)功能的拍攝實(shí)例:
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Sony 索尼 NEX-5N 微型可換鏡頭數(shù)碼相機(jī)-實(shí)拍-西藏行-米拉山口牦牛雕塑
制造商=SONY;型號(hào)=NEX-5N;焦距=16毫米;日期=2011.09.27 07:29:07;光圈=F4.0;測(cè)光模式=模式;感光度=ISO6400;曝光補(bǔ)償=0.0EV;曝光時(shí)間=1/250秒;曝光程序=程序模式
相比數(shù)碼(電子)防抖,光學(xué)防抖技術(shù)的歷史要更長(zhǎng)一些。全球第一臺(tái)帶有防抖功能的照相機(jī)是尼康公司1994年發(fā)布的“NIKON Zoom 700 VR QD(北美地區(qū)型號(hào)為:Zoom-Touch 105 VR QD)”,這款鏡身一體化微型傻瓜式膠片相機(jī)的鏡頭內(nèi)部首次搭載了Vibration Reduction(減震)組件;到了1995年,另一家影像巨頭佳能,發(fā)布了全球第一支帶有防抖圖像穩(wěn)定器的可交換式鏡頭“EF 75-300mm f/4-5.6 IS USM”,在業(yè)界廣受贊譽(yù);2003年,美能達(dá)公司推出DiMAGE A1,這是世界上第一臺(tái)支持光學(xué)防抖功能的數(shù)碼相機(jī);2004年,柯尼卡美能達(dá)又發(fā)布了帶有AS(Anti-Shake)功能的MAXXUM 7D,開創(chuàng)了防抖數(shù)碼單反機(jī)身的先河。
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尼康 NIKON Zoom 700 VR QD(Zoom-Touch 105 VR QD)相機(jī)
尼康公司出品的全球第一臺(tái)帶有防抖功能的照相機(jī)(1994年),圖片取自dcview網(wǎng)站
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佳能 Canon EF 75-300mm f/4-5.6 IS USM鏡頭
佳能公司研發(fā)的全球第一支帶有防抖圖像穩(wěn)定器的可交換式鏡頭(1995年)
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美能達(dá) Minolta DiMAGE A1數(shù)碼相機(jī)
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柯尼卡美能達(dá) Konica Minolta MAXXUM 7D數(shù)碼單反相機(jī)
在照相機(jī)進(jìn)入數(shù)碼時(shí)代后,光學(xué)圖像穩(wěn)定技術(shù)開始分“機(jī)身防抖”和“鏡頭防抖”兩大陣營(yíng)并延續(xù)至今(也有一些觀點(diǎn)認(rèn)為,機(jī)身防抖不屬于光學(xué)防抖行列,而應(yīng)單獨(dú)歸為一類),區(qū)分它們的標(biāo)志很簡(jiǎn)單,就看圖像穩(wěn)定裝置位于相機(jī)機(jī)身內(nèi)還是位于鏡頭內(nèi)?!皺C(jī)身防抖”的核心是帶有圖像穩(wěn)定功能的傳感器組件,因此也被稱為“傳感器防抖”或“感光器防抖”,譬如上面提到的DiMAGE A1和MAXXUM 7D便屬于這一類型;“鏡頭防抖”則通過鏡頭中的專用浮動(dòng)鏡片來實(shí)現(xiàn),尼康ZOOM 700 VR QD和佳能EF 75-300mm f/4-5.6 IS USM均屬此類。其實(shí)兩者的基本工作原理相類似——它們都是以陀螺儀傳感器或加速度傳感器來感應(yīng)相機(jī)抖動(dòng),再通過微處理器快速運(yùn)算并驅(qū)動(dòng)相關(guān)組件做反向位移來抵消抖動(dòng)影響,從而達(dá)到矯正偏移光路、使圖像保持清晰的目的。
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帶有防抖功能的圖像傳感器組件
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鏡頭防抖功能原理演示圖
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騰龍鏡頭光學(xué)防抖組件結(jié)構(gòu)示意圖
雖然光學(xué)防抖功能可有效提升手持拍攝的成功率,但圖像穩(wěn)定技術(shù)并不能完全杜絕“手抖”所導(dǎo)致的照片虛糊,它只能在一定范圍內(nèi)起到作用,因?yàn)楣鈱W(xué)防抖系統(tǒng)有其自身能效的極限。我們會(huì)看到一些相機(jī)或鏡頭在宣傳資料中標(biāo)稱:防抖模式下“相當(dāng)于提高4級(jí)快門”,這句話如何理解呢?事實(shí)上,進(jìn)行拍攝時(shí)相機(jī)的快門速度并不會(huì)因?yàn)榉蓝豆δ艿拈_啟而發(fā)生改變,其實(shí)際含義是——相機(jī)的安全快門速度能因此降低4級(jí)。譬如在某一焦距下,拍攝者原本需要1/125秒的快門速度才能保證畫面不受抖動(dòng)等因素的影響,但在防抖開啟后可能只需要1/8秒便能獲得相對(duì)清晰的圖像,在光線條件欠佳的拍攝環(huán)境下無疑是非常實(shí)用的功能。當(dāng)然,這僅僅是理論上的數(shù)據(jù),代表防抖功能開啟或關(guān)閉狀態(tài)下,使用1/125秒或1/8秒快門速度時(shí)拍攝效果受抖動(dòng)影響的概率基本一致,并不是說開啟防抖功能就一定能保證照片效果的完美。
●“機(jī)身防抖”、“鏡頭防抖”和“雙重防抖”
“機(jī)身防抖”和“鏡頭防抖”究竟孰優(yōu)孰劣呢?對(duì)于可換鏡頭數(shù)碼相機(jī)而言,機(jī)身防抖的優(yōu)勢(shì)在于“一勞永逸”——只要購買的相機(jī)其感光器組件支持圖像穩(wěn)定功能,無論采用何種鏡頭,都可以實(shí)現(xiàn)光學(xué)防抖;反之,如果相機(jī)機(jī)身不支持防抖,那么只能通過使用帶圖像穩(wěn)定功的鏡頭才能有效提高手持拍攝的成功率。鏡頭防抖的成本雖然更高,但也有自己的優(yōu)勢(shì)——攝影師可以直接從相機(jī)的光學(xué)取景器內(nèi)即時(shí)察覺到防抖的效果,從而有效提高取景的舒適度與精確性(尤其在使用長(zhǎng)焦鏡頭時(shí)),這是機(jī)身防抖無法實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)然,這一差異只在數(shù)碼單反類產(chǎn)品上采用光學(xué)取景器時(shí)才會(huì)有所體現(xiàn),使用電子取景時(shí)機(jī)身防抖的效果也能同步呈現(xiàn)在屏幕上(但對(duì)于采用專用實(shí)時(shí)取景[LiveView]芯片實(shí)現(xiàn)屏幕取景的部分索尼單反機(jī)型,無法實(shí)現(xiàn)同步)。
那么在實(shí)際防抖效果上,誰更勝一籌呢?有人認(rèn)為鏡頭防抖的效果更好,因?yàn)閺S家可以按照每支鏡頭的特點(diǎn)有針對(duì)性地采取經(jīng)過優(yōu)化的防抖設(shè)計(jì);當(dāng)然,也有觀點(diǎn)支持兩者差距并不明顯。問題的關(guān)鍵是,對(duì)于類似的爭(zhēng)論,并沒有比較客觀而理想的測(cè)試對(duì)比方法可以加以檢驗(yàn),而且我們認(rèn)為即便進(jìn)行對(duì)比,也應(yīng)該具體到產(chǎn)品進(jìn)行分析,單純討論兩種技術(shù)的優(yōu)劣沒有太大意義,這里便不多展開。
目前市面上有些相機(jī)號(hào)稱采用“雙重防抖技術(shù)”,這或許會(huì)讓一些朋友產(chǎn)生疑問——“雙重防抖”是不是意味著它既支持“機(jī)身防抖”又支持“鏡頭防抖”呢?答案是否定的。無論哪種類型的數(shù)碼相機(jī)一律都只會(huì)搭載一個(gè)光學(xué)防抖組件,使用機(jī)身防抖的機(jī)型不會(huì)或者說不宜再采用鏡頭防抖,反之亦然。而所謂“雙重防抖”的含義,不同的品牌對(duì)此會(huì)有不同的解釋。譬如佳能的雙重防抖是指可以同時(shí)補(bǔ)償相機(jī)的“傾斜抖動(dòng)(角抖動(dòng))”和“平移抖動(dòng)(水平抖動(dòng))”,以此改善微距鏡頭或微距拍攝模式下的防抖效果;而另有一些品牌將雙重防抖定義為“光學(xué)防抖”+“數(shù)碼(電子)防抖”,即相機(jī)本身支持光學(xué)防抖,同時(shí)在必要時(shí)還會(huì)啟動(dòng)數(shù)碼(電子)防抖機(jī)制,通常就是自動(dòng)提高感光度。
當(dāng)然,我們并不反對(duì)廠家用提高感光度的方式來“強(qiáng)化”防抖效果,因?yàn)樵谀承┉h(huán)境下,“光學(xué)防抖”的確不能徹底解決問題。奧林巴斯的旗艦級(jí)消費(fèi)類便攜相機(jī)XZ-1就是現(xiàn)成的例子,這款產(chǎn)品支持“光學(xué)防抖”且穩(wěn)定效果良好,但在試用時(shí)我們也發(fā)現(xiàn),光線不夠充足時(shí)XZ-1在某些模式下“出糊片”的概率有點(diǎn)高;最終我們找到了問題的根源——廠家為其設(shè)計(jì)的自動(dòng)曝光機(jī)制存在缺陷:為確保畫質(zhì)刻意降低部分自動(dòng)模式下高感光度出現(xiàn)的頻率,且將安全快門速度定為夸張的1/2秒。顯然,對(duì)于初學(xué)者而言,這并不是一個(gè)合理的設(shè)計(jì),光線條件欠佳時(shí)適當(dāng)提高感光度還是有必要的;因?yàn)槿绻仨氃凇疤摵焙汀霸朦c(diǎn)”之間做一個(gè)選擇,大多數(shù)人還是會(huì)傾向于后者。如果兩個(gè)缺陷你都無法忍受,那么還是選擇三腳架吧。
- 擴(kuò)展閱讀:《奧林巴斯XZ-1相機(jī)“頑固癥”探究及數(shù)碼濾鏡實(shí)拍樣張展示 》[作者: 劉恩惠 ]
●關(guān)于防抖鏡頭
鑒于光學(xué)防抖具有較強(qiáng)的實(shí)用性,因此目前新推出的數(shù)碼相機(jī)大都支持這一功能;而在實(shí)現(xiàn)方式上,“機(jī)身防抖”和“鏡頭防抖”各占一定份額。對(duì)于鏡身一體化相機(jī)而言,搭載哪種防抖模式可以是個(gè)無關(guān)緊要的問題,但對(duì)于可換鏡頭相機(jī)而言,消費(fèi)者卻有必要了解一下不同品牌產(chǎn)品具體采用的類型,以便在選購和使用時(shí)做到心中有數(shù)。
目前幾大主流數(shù)碼相機(jī)品牌里,佳能、尼康、松下、三星的可換鏡頭相機(jī)采用鏡頭防抖(但有消息稱,三星計(jì)劃在后續(xù)的NX系統(tǒng)上改用機(jī)身防抖技術(shù));奧林巴斯、賓得采用機(jī)身防抖;而索尼的a系列數(shù)碼單反、單電相機(jī)采用機(jī)身防抖(Steady Shot),其NEX系列微單相機(jī)則采用鏡頭防抖(索尼在自己的語言體系內(nèi),把機(jī)身防抖技術(shù)稱為“電子防抖”,而將鏡頭防抖稱為“光學(xué)防抖”);還有剛剛重返可換鏡數(shù)碼相機(jī)大家庭的富士,其新推出的X-Pro1使用的是鏡頭防抖。順便提一下貴族品牌徠卡,它的M系列和S系列可換鏡頭相機(jī)以及相關(guān)鏡頭群,目前均不支持任何形式的光學(xué)防抖。
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使用機(jī)身防抖的Pentax 賓得 K-5數(shù)碼單反相機(jī)
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支持光學(xué)防抖功能的尼康 AF-S Nikkor 24-120mm f/4G ED VR鏡頭
前面我們已經(jīng)談到過,機(jī)身防抖和鏡頭防抖通常不會(huì)在一臺(tái)相機(jī)上重疊使用,所以在采用機(jī)身防抖模式的可換鏡頭相機(jī)體系內(nèi),其鏡頭部分大多不會(huì)再帶有防抖功能;當(dāng)然也會(huì)有一些特例,譬如SIGMA就曾發(fā)布過帶有防抖功能的SONY a卡口單反鏡頭,還有M4/3體系中松下部分帶防抖組件的鏡頭也可以安裝在擁有機(jī)身防抖功能的奧林巴斯機(jī)身上。而采用鏡頭防抖模式的話,是否支持防抖則完全要看安裝在機(jī)身上的鏡頭本身有沒有帶圖像穩(wěn)定器;并不是每一支鏡頭都會(huì)搭載防抖組件,廠家通常會(huì)根據(jù)產(chǎn)品的焦段、用途、定位來決定是否為其設(shè)計(jì)防抖功能;譬如使用超廣角和廣角鏡頭時(shí),安全快門速度相對(duì)比較低,通常不會(huì)加上此類功能(但也有例外,如尼康的AF-S NIKKOR 16-35mm f/4G ED VR鏡頭)。當(dāng)然,如今防抖鏡頭的普及度已經(jīng)很高,雖然圖像穩(wěn)定技術(shù)一度是高端鏡頭的專利,但隨著市場(chǎng)的發(fā)展、競(jìng)爭(zhēng)的加劇,各大廠家都逐步將這一功能下放到自己的入門級(jí)產(chǎn)品線上。
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高性價(jià)比廉價(jià)防抖鏡頭的代表——佳能EF-S 55-250mm f/4-5.6 IS
防抖鏡頭的圖像穩(wěn)定器組件通常由抖動(dòng)感應(yīng)檢測(cè)系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)和補(bǔ)償振動(dòng)鏡片組成,結(jié)構(gòu)上各家都差不多。而一支鏡頭是否帶有防抖功能其實(shí)也不難識(shí)別——生產(chǎn)廠家會(huì)在其型號(hào)中加入指定的字母縮寫:佳能是“IS”,尼康是“VR”,松下是“MEGA O.I.S”,三星是“OIS”,索尼E卡口是“OSS”,適馬是“OS”,騰龍是“VC”。
●防抖功能選購、使用要領(lǐng)
本篇的最后,讓我們一起來總結(jié)一下有關(guān)防抖功能的幾項(xiàng)選購、使用要領(lǐng):
- 1、某些低端產(chǎn)品雖然號(hào)稱自己支持防抖功能,但很有可能采用的是數(shù)碼防抖,初學(xué)者應(yīng)盡可能選擇帶有光學(xué)防抖功能的相機(jī);當(dāng)然,擁有光學(xué)防抖+數(shù)碼(電子)防抖更好。
2、使用三腳架時(shí),應(yīng)盡可能關(guān)閉相機(jī)或鏡頭的光學(xué)防抖功能,否則圖像清晰度可能反而會(huì)受到影響;當(dāng)然,如果在極端天氣環(huán)境下,相機(jī)處于三腳架上時(shí)仍有輕微搖晃,那么無須關(guān)閉防抖;另有一些產(chǎn)品帶自動(dòng)感應(yīng)功能,當(dāng)相機(jī)置于腳架上時(shí)會(huì)自動(dòng)關(guān)閉防抖。
3、大多數(shù)光學(xué)防抖鏡頭的圖像穩(wěn)定組件在啟動(dòng)后會(huì)持續(xù)發(fā)出類似“吱吱”的輕微工作噪音,這是正?,F(xiàn)象,不要因此懷疑鏡頭出了質(zhì)量問題。
4、使用可換鏡頭相機(jī)進(jìn)行手持拍攝時(shí),如果機(jī)身和鏡頭都支持光學(xué)防抖功能,應(yīng)該關(guān)閉其中一個(gè);如果讓雙方都處于工作狀態(tài),非但不會(huì)起到“雙重防抖”或“防抖加強(qiáng)”的作用,反倒可能會(huì)讓拍出來的照片更模糊。
5、光學(xué)防抖不是萬能的,如果在光線不夠充足時(shí),即使開啟防抖且經(jīng)反復(fù)實(shí)踐仍舊無法獲得清晰成像時(shí),應(yīng)考慮使用更大光圈或更高感光度,無論如何這兩個(gè)指標(biāo)都是最直接有效的“防抖”。
6、除依托拍攝器材自身的防抖功能外,切勿忽視正確拍攝技巧的演練,內(nèi)外結(jié)合才能所向披靡!