数码相机-第1节

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　　说到CCD的尺寸，其实是说感光器件的面积大小，这里就包括了CCD和CMOS。感光器件的面积大小，CCD/CMOS面积越大，捕获的光子越多，感光性能越好，信噪比越低。CCD/CMOS是数码相机用来感光成像的部件，相当于光学传统相机中的胶卷。
　　CCD上感光组件的表面具有储存电荷的能力，并以矩阵的方式排列。当其表面感受到光线时，会将电荷反应在组件上，整个CCD上的所有感光组件所产生的信号，就构成了一个完整的画面。
　　如果分解CCD，你会发现CCD的结构为三层，第一层是“微型镜头”，第二层是“分色滤色片”以及第三层“感光层”。
　　第一层“微型镜头”
　　我们知道，数码相机成像的关键是在于其感光层，为了扩展CCD的采光率，必须扩展单一像素的受光面积。但是提高采光率的办法也容易使画质下降。这一层“微型镜头”就等于在感光层前面加上一副眼镜。因此感光面积不再因为传感器的开口面积而决定，而改由微型镜片的表面积来决定。
　　第二层是“分色滤色片”
　　CCD的第二层是“分色滤色片”，目前有两种分色方式，一是RGB原色分色法，另一个则是CMYK补色分色法这两种方法各有优缺点。首先，我们先了解一下两种分色法的概念，RGB即三原色分色法，几乎所有人类眼镜可以识别的颜色，都可以通过红、绿和蓝来组成，而RGB三个字母分别就是Red；Green和Blue，这说明RGB分色法是通过这三个通道的颜色调节而成。再说CMYK，这是由四个通道的颜色配合而成，他们分别是青（C）、洋红（M）、黄（Y）、黑（K）。在印刷业中，CMYK更为适用，但其调节出来的颜色不及RGB的多。
　　原色CCD的优势在于画质锐利，色彩真实，但缺点则是噪声问题。因此，大家可以注意，一般采用原色CCD的数码相机，在ISO感光度上多半不会超过400。相对的，补色CCD多了一个Y黄色滤色器，在色彩的分辨上比较仔细，但却牺牲了部分影像的分辨率，而在ISO值上，补色CCD可以容忍较高的感光度，一般都可设定在800以上
　　第三层：感光层
　　CCD的第三层是“感光片”，这层主要是负责将穿过滤色层的光源转换成电子信号，并将信号传送到影像处理芯片，将影像还原。
　　传统的照相机胶卷尺寸为35mm，35mm为对角长度，35mm胶卷的感光面积为36x24mm。换算到数码相机，对角长度约接近35mm的，CCD/CMOS尺寸越大。在单反数码相机中，很多都拥有接近35mm的CCD/CMOS尺寸，例如尼康德D100，CCD/CMOS尺寸面积达到23。7x15。6，比起消费级数码相机要大很多，而佳能的EOS…1Ds的CMOS尺寸为36x24mm，达到了35mm的面积，所以成像也相对较好。
　　现在市面上的消费级数码相机主要有2/3英寸、1/1。8英寸、1/2。7英寸、1/3。2英寸四种。CCD/CMOS尺寸越大，感光面积越大，成像效果越好。1/1。8英寸的300万像素相机效果通常好于1/2。7英寸的400万像素相机（后者的感光面积只有前者的55％）。而相同尺寸的CCD/CMOS像素增加固然是件好事，但这也会导致单个像素的感光面积缩小，有曝光不足的可能。但如果在增加CCD/CMOS像素的同时想维持现有的图像质量，就必须在至少维持单个像素面积不减小的基础上增大CCD/CMOS的总面积。目前更大尺寸CCD/CMOS加工制造比较困难，成本也非常高。因此，CCD/CMOS尺寸较大的数码相机，价格也较高。感光器件的大小直接影响数码相机的体积重量。超薄、超轻的数码相机一般CCD/CMOS尺寸也小，而越专业的数码相机，CCD/CMOS尺寸也越大。
　　数码相机：光学变焦
　　光学变焦英文名称为OpticalZoom，数码相机依靠光学镜头结构来实现变焦。数码相机的光学变焦方式与传统35mm相机差不多，就是通过镜片移动来放大与缩小需要拍摄的景物，光学变焦倍数越大，能拍摄的景物就越远。
　　在买数码相机的时候，很多用户都会问，什么是数码变焦，什么是光学变焦，下面，我们就用图示来解释一下。
　　光学变焦是通过镜头、物体和焦点三方的位置发生变化而产生的。当成像面在水平方向运动的时候，如下图，视觉和焦距就会发生变化，更远的景物变得更清晰，让人感觉像物体递进的感觉。
　　显而易见，要改变视角必然有两种办法，一种是改变镜头的焦距。用摄影的话来说，这就是光学变焦。通过改变变焦镜头中的各镜片的相对位置来改变镜头的焦距。另一种就是改变成像面的大小，即成像面的对角线长短在目前的数码摄影中，这就叫做数码变焦。实际上数码变焦并没有改变镜头的焦距，只是通过改变成像面对角线的角度来改变视角，从而产生了“相当于”镜头焦距变化的效果。
　　所以我们看到，一些镜头越长的数码相机，内部的镜片和感光器移动空间更大，所以变焦倍数也更大。我们看到市面上的一些超薄型数码相机，一般没有光学变焦功能，因为其机身内根部不允许感光器件的移动，而像索尼F828、富士S7000这些“长镜头”的数码相机，光学变焦功能达到5、6倍。
　　如今的数码相机的光学变焦倍数大多在2倍－5倍之间，即可把10米以外的物体拉近至5…3米近；也有一些数码相机拥有10倍的光学变焦效果。家用摄录机的光学变焦倍数在10倍~22倍，能比较清楚的拍到70米外的东西。使用增倍镜能够增大摄录机的光学变焦倍数。如果光学变焦倍数不够，我们可以在镜头前加一增倍镜，其计算方法是这样的，一个2倍的增距镜，套在一个原来有4倍光学变焦的数码相机上，那么这台数码相机的光学变焦倍数由原来的1倍、2倍、3倍、4倍变为2倍、4倍、6倍和8倍，即以增距镜的倍数和光学变焦倍数相乘所得。
　　数码相机：防抖性能
　　初次接触数码相机的人常常会有这样的困惑，即拍摄出来的画面不够清晰，老是会发生重影或模糊的情况。究其原因，除了偶尔的失焦（即相机未能正常对焦）以外，很大程度上是因为快门速度过低所致。一般而言，在手持条件下，拍摄到清晰照片的快门速度应该达到焦距倒数甚至更高。举个简单例子：佳能A75的镜头等效焦距是35mm―105mm，那么在广角端，快门速度应该至少保持1/40秒才能保证拍摄的照片较为清晰，而在长焦端，快门速度应该要达到1/125秒才行。而且如果现场的光线条件不能满足这一要求，那么拍摄出清晰的照片便不是那么简单的事情了。可想而知，对于那些10倍光学变焦的产品而言，防抖技术则是更加必要，因为这些产品的长焦端往往达到370MM以上，因此，快门速度必须要在1/400秒以上才算合格，否则就只能望远兴叹了。
　　其实在实际拍摄中拍摄者的手在胶片或是CCD/CMOS感光过程中的抖动是客观存在的，防是防不住的，只能是靠特殊的机构来减小由于摄影者手的抖动带来的影像模糊。防抖，到目前为止，分三大类型：光学防抖、电子防抖和感光器（CCD）防抖。目前推出过具有光学防抖功能的数码相机的厂家有：佳能、尼康、奥林巴斯、柯尼卡美能达、松下和适马。
　　防抖的好处，在一定的快门以下，防抖技术可以非常好的解决手抖问题，小DC上的防抖对于新手来说尤其重要，使他们可以获得更多的清晰的照片。但是，同时，防抖技术也会造成成像锐度的降低。毕竟镜头里多了个浮动的镜片。这对于要求较高的摄影爱好者来说，也是比较不好接受的，所以这也就是为什么所有的防抖系统都会有个开关，用户可以选择取消或打开防抖。加上防抖系统是非常耗电的，所以我一般不打开防抖开关，而是要用的时候才开。
　　数码相机：电池类型
　　数码相机需要电池以维持正常运作。一般情况下，数码相机可以采用干电池、碱性锌锰电池、镉镍电池、氢镍电池、锂离子电池以及锂电池等作为其电源。
　　碱性锌锰电池
　　这种电池是我们在市场上很容易买得到的5号电池，他们的没有经过特殊的材料和技术改造，使用这种电池的数码照相机多为底端产品。因为市场销售面广，所以用户不需担心这种电池的价格，但是，也因为技术普通，其供电量和持久力远远比比不上其他几种的电池。有的时候，他的电不足以带动数码相机的启动，甚至会对数码相机造成影响。
　　镍氢电池
　　这种电池是早期镍镉电池的替代产品，相对于镍镉电池来说，镍氢电池具有更加引人注目的优势。它大大减少了镍镉电池中存在的“记忆效应”，这使镍氢电池的使用更加方便，循环使用寿命更加长久（可达1000次）。此外，镍氢电池还具有电容量高、放电深度大、耐过充和过度放电、充电时间短等明显的优点。最重要的是镍氢电池不再使用有毒的重金属作为材料，可以消除其对环境的污染。同时，在电学特性方面与镍镉电池基本相似，在实际应用中完全可以替代镍镉电池而不需要对相机进行任何的改造。
　　当然，镍氢电池也不是十全十美的，它也存在着一些缺点。它的高温特性比较差，在45摄氏度以上的高温环境下以及0摄氏度以下的低温环境下，镍氢电池将无法正常工作，甚至根本无法启动相机；另外，这种电池的自放电率也是比较高的，存放一段时间后会发现它的电能明显减少；还有一个是镍氢电池也存在着轻微的记忆效应。
　　锂电池
　　锂离子电池价格比较高，但它具有重量轻，容量大、能量密度大的优点，与镍氢电池相比，锂离子电池比较轻便，而能量比却高出60％。正因为如此，锂离子电池的生产和销售正逐渐超过镍氢电池，成为现在数码相机主要使用的电池之一。此外，锂离子电池几乎没有“记忆效应”以及不含有毒物质等优点也是它广泛应用的重要原因。
　　锂离子电池和锂电池的技术状况、性能都比较好，只是价格略高一些，使用起来也比较讲究、复杂，尤其是锂离子电池的充电器必须要“专用”，它不能与其它电池的充电器兼容。碱性锌锰电池，虽然单价低，消费者买得起，但其寿命短，长期使用让普通消费者也难以承担费用。相比之下，镉镍电池、氢镍电池是目前在制造技术上较成熟，价格也较合理的蓄电池。
　　如果你使用的是不匹配的电池或是不注意节省，电池就会在你没拍摄几张照片时耗尽。以下办法可以节省电池用量：第一，尽量避免使用不必要的变焦操作；第二，避免频繁使用闪光灯，闪光灯是耗电大户，大家尽量避免使用；第三，在调整画面构图时最好使用取景器，而不要使用LCD。因为大部分数码相机都会因开启液晶显示屏取景而消耗更多电力，将它关闭可使电池备用时间增长两三倍；第四，尽量少用连拍功能。数码相机的连拍功能大都利用机身内置的缓存来暂时保存数码相片。如果经常使用这些缓存的话，所需的电力非常多。因此，减少使用连拍和动态影像短片拍摄功能，对节电有很大帮助。
　　数码相机：感光器件
　　提到数码相机，不得不说到就是数码相机的心脏——感光元件。与传统相机相比，传统相机使用“胶卷”作为其记录信息的载体，而数码相机的“胶卷”就是其成像感光元件，而且是与相机一体的，是数码相机的心脏。感光器是数码相机的核心，也是最关键的技术。数码相机的发展道路，可以说就是感光器的发展道路。目前数码相机的核心成像部件有两种：一种是广泛使用的CCD（电荷藕合）元件；另一种是CMOS（互补金属氧化物导体）器件。
　　感光元件工作原理
　　电荷藕合器件图像传感器CCD（ChargeCoupledDevice），它使用一种高感光度的半导体材料制成，能把光线转变成电荷，通过模数转换器芯片转换成数字信号，数字信号经过压缩以后由相机内部的闪速存储器或内置硬盘卡保存，因而可以轻而易举地把数据传输给计算机，并借助于计算机的处理手段，根据需要和想像来修改图像。CCD由许多感光单位组成，通常以百万像素为单位。当CCD表面受到光线照射时，每个感光单位会将电荷反映在组件上，所有的感光单位所产生的信号加在一起，就构成了一幅完整的画面。
　　CCD和传统底片相比，CCD更接近于人眼对视觉的工作方式。只不过，人眼的视网膜是由负责光强度感应的杆细胞和色彩感应的锥细胞，分工合作组成视觉感应。CCD经过长达35年的发展，大致的形状和运作方式都已经定型。CCD的组成主要是由一个类似马赛克的网格、聚光镜片以及垫于最底下的