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浅谈高端数码相机的特殊技术


 
    不管您如何看待数码影像发展对传统影像行业的影响,但您也必须承认,数码相机确实为很多用户的拍摄工作提供了更加丰富的选择。虽然普及型数码相机和我们熟悉的“傻瓜相机”越长越像,但面向中高端用户、或者说是准专业用户的数码相机却很难在传统相机中找到影子了。这些产品虽然大都采用旁轴取景的方式,但曝光控制、图像调整功能极为完善,即使中档的传统单反相机也望尘莫及。于是,这种准专业产品就具有了相当特殊的地位——它并不一定要“代替”什么,专业的功能和适宜的价格让它可以成为传统专业相机的有机补充,开拓出全新的市场空间。

像素的作用

    选择准专业数码相机的用户大多是要求比较高的商业机构和摄影爱好者,他们对摄影有着一些特殊的需求。首先是在图像质量方面“永无止境”的追求。以往100万、200万像素数码相机的出现对他们而言只是增添一些新奇的感受而已,很难使用到真正的商业摄影或创作中;300万像素级产品的出现对他们来说是一个转折点,能满足高精度7英寸×5英寸输出的图像质量让他们可以放心使用。其实,目前很多报纸、杂志的插图都出自这种类型的数码相机之手。

    用户对数码相机图像像素数的需求到头了吗?答案因人而异。对普通消费者而言,200万像素的产品可以满足日常尺寸(3英寸×5英寸、4英寸×6英寸)打印输出的需求,更可以轻松地在网络上分享或制作电子相册;而且,这类产品技术成熟、价格适宜,可以说是普及的主流机型。对我们一直在讨论的商业用户和摄影爱好者来说就完全不同了,更高的像素数可以输出更大尺寸的图片,会带来更广泛的用途,摄影爱好者则会拥有更丰富细节和层次的图像,带来更广阔的创作空间。因此,他们毫不掩饰自己对像素数的追求,一旦有更高像素的产品就立刻“见异思迁”。

    以最新的佳能PowerShot G2为例,我们不妨看看典型334万像素数码相机与400万像素产品的具体差距在哪里。一般来说,前者的有效像素数为320万,后者为400万,在最大分辨率下拍摄的图片分别为2272×1704像素和2048×1536像素。如果使用300dpi彩色分辨率的设备进行输出,分别可以得到19.2厘米×14.4厘米和17.3厘米×13厘米的图片。虽然表面上看每个边长只有一两厘米的增长,但应用在常见的16开本杂志报刊上,400万像素的图像已经可以印刷成精美的满幅图片,而334万像素生成的同样尺寸画面则会略显模糊。同时,我们一直把200万像素级的数码相机当作典型的中档普及产品,300万以上像素的作为高档产品,400万像素相机的出现让中高档产品间的差距更加明晰了。

曝光的追求

    同样出于对图像质量的追求,这些“准专业”用户对曝光的准确性相当敏感。确实,如果曝光出现偏差,就会造成图像中亮部或暗部层次的“牺牲”,花费大量成本提高的成像质量也因此付诸东流。因此,最新准专业级数码相机的测光系统和曝光验证方式上都大量借鉴了传统相机的成熟技术。例如在佳能PowerShot G2中,不仅有常见的重点测光、中央重点平均测光,还增加了矩阵测光方式。矩阵测光系统把画面划分为多个区域。可以根据被摄体在画面中所处的位置(也就是相机或用户选定的对焦点位置)确定各个测光区域的权重,计算出最恰当的曝光结果。

    数码相机彩色液晶屏上的即时图像回览是一种相当方便的曝光确认方式,但对于要求更高的用户来说,这还是不够专业。因此,佳能PowerShot G2采用了D30(佳能专业型单反数码相机)中应用的图像直方图确认方式。用户在回览拍摄的图像时,按下按钮就可以查看其亮度分步直方图,类似与PhotoShop中Histogram命令,让有经验的摄影师可以非常精确地判断曝光状况。

图片存储格式选择

    对图像质量的追求还体现在数码相机的文件存储方面。数码相机中最常用的文件格式是jpeg,它可以产生相当小的文件尺寸,而损失的图像质量也完全可以接受。但毕竟jpeg这种有损压缩算法还是会损失部分细节层次。通常,数码相机提供TIFF格式作为“完美图像追求者”的选择。不过,TIFF格式产生的24位色彩深度文件尺寸动辄就是好几兆,一个典型的400万像素数码相机产生的图像每个高达11MB。这样,不仅对数码相机的存储媒体带来的巨大的负担,其庞大的数据量在下载到计算机中时也会消耗更多的时间,在拍摄时甚至会让用户误以为是死机了。因此,实际上用户很少会在实际拍摄时选择TIFF模式。

    佳能公司独特的RAW格式可以让喜欢原汁原味的用户得到真正的满足。在这种图像文件存储模式下,数码相机把来自CCD传感器的数据直接写入存储器,而不经过任何加工处理。通常,根据数码相机所采用的A/D转换器不同,这种数据是每个像素8位、10位或12位,因此,RAW格式文件的尺寸并不很惊人,对于一架PowerShot G2这样400万像素,采用10位A/D转换器的相机来说,每个RAW文件为4MB (2272×1704×10 (bytes) = 4839360 bytes)。数码相机的白平衡、锐化、色彩饱和度调整都不会对RAW文件造成影响,它可以说是一种真正“真实”“线性“的数码影像获取方式。当然,对于普通用户而言,这种真实的影像可能影调朦胧、色彩晦暗;但其中未经加工的丰富正可以为专业用户留下最大的发挥空间。当然,RAW格式也有不便之处,它无法被普通的影像处理程序直接浏览,需要通过TWAIN接口变成常见的图像数据。

    如果说普及性数码相机的技术发展充分体现了成熟技术应用的魅力,那准专业数码相机对图像质量和曝光控制无止境的追求更代表了人们无尽的创造能力。我们应该感谢这些仿佛苛刻、挑剔的用户,正是他们“欲壑难填”的胃口推动了数码影像技术的迅猛发展,而技术一旦在高端产品上应用成熟,我们就可以静心等待它们在中低端产品中的普及了。

 

 

来源:数美驿站

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