作者:德 治
摄影术诞生已有160多年的历史了,可以说,我们已经大步走进了数码摄影新时代,传统相机和耗材在市场上日渐消退,各种先进的数码相机一代接一代琳琅满目,这是科学进步推动社会发展使然。为了适应时代的潮流,学习和掌握数码摄影的知识和技术是非常必要的。从本期开始,着重讲述数码摄影常识。
一、数码摄影的基本原理
数码相机和传统相机具有相同的工作原理,既两者都是通过客观景物反射的光线使感光材料发生变化,从而记录影像。两者不同之处是:
1 传统相机是使用胶卷作为感光材料,通过光学和化学原理完成记录影像。而数码相机则是使用电子感光原件通过光学和电子学原理完成记录影像。
2 数码摄影的拍摄阶段从捕捉影像,生成图像到存储都是在数码相机内完成的,并且能随拍即看照片影像。而传统相机则不能,它只能完成捕捉影像和记录影像的潜影,要想看到图片,需要将已感光的胶卷通过化学冲洗生成负像胶片或正像胶片再冲洗或打印出照片来。
数码相机(DSLR)工作原理
1 外部景物的反光通过镜头聚焦成像,经过反光板反射到五棱镜再通过五棱镜折射将景像呈现在取景框里,摄影人从而进行构图,测光,完成曝光设定。当摄影人按下快门后光圈会自动收缩到设定值,反光板迅速抬起,快门按设定值启动,使光线直接投射到承影面上。这个承影面如果是传统相机则为感光胶片,如果是数码相机,则为电子感光原件。
感光元件
感光元件是数码相机的关键部件,它的质量好坏直接反映到影像质量的优劣。如同传统相机所使用的感光胶片。不过,传统感光胶片是可以随时选择不同厂牌的,如中国的乐凯牌、日本的富士牌、德国的爱克发牌、美国的柯达牌胶片。在拍摄前,可以根据各种品牌胶片的个性,结合用途来选择使用。数码相机感光元件,尽管许多国家的厂家都在研发,但目前只有两种面市。一种称CCD,另一种称CMOS。它们还不能像传统胶片那样成为独立的总成元件,任消费者随意选择、安装到相机上,而是固定安装在相机机身(或可拆卸的数码后背)上的一部分。
我们在购买相机前就要确定选择哪一种,究竟哪种好呢?它们各有千秋、难分伯仲。
CCD与CMOS的比较:
CCD是英文Charge-Coupled Device的缩写,中文为感光耦合元件,是目前应用最广泛的影像感测元件之一。
其优点是:感光度高、影像纯净。
其缺点是:成本较高、耗电量大。
CMOS是英文Complementary Metal-Oxide Semiconductor的缩写,中文为互补金属氧化半导体,和CCD一样都是记录光线变化的半导体元件。CMOS刚一面市的时候与CCD比较:
其优点是:省电、制作成本低。
其缺点是:感光度低、噪点大。
而CMOS和CCD的最大差别在于,CMOS每个像素感测单元都包含了放大器与A/D转换电路,而CCD则是共享一个放大器与A/D转换电路。
目前,尼康、佳能等各大厂家出品的高档DSLR的135全画幅相机,如尼康的D3、佳能的1DS之后的各款,大都采用CMOS为影像传感器,已改变了早期认为CMOS不如CCD的看法。
感光元件大小
感光元件的尺寸大小是至关重要的。只是初学摄影者还注意不到它。在总像素数等其他条件都相同的前提下,感光元件的尺寸越大,每个感光点的受光面积便会增加,能承受的光量变化更大,动态范围也会更宽,在噪声方面的抑制能力及画质的色差表现上越优于小面积的影像传感器。
从另一个角度来说,小面积影像传感器要做到大于自己,哪怕是一丁点面积的传感器的图像质量,那都是很难的。
因此,各厂家在感光元件总面积不增大的前提下,如何更多的划分像素,尽量做大每一个微小的感测单元的面积,是他们不断研发的课题。
数码相机的像素数与拍摄尺寸
一提及数码相机,通常第一问题就是想了解这部相机是多大像素的。人们也常以像素数的多少作为等级分类的依据,这样认为是不够准确的。像素(pixel),是数字影像最基本的单位,每个像素就是一个小点,这些点聚集起来就组成了一幅摄影图片。目前,数码相机的像素数由800万、1000万,到专业级的1600万,甚至更高的像素都有。像素数越大,数码相机的分辨率越高,获取的图片尺寸越大,影像质量越精细。当然,制作成本越高,数码相机的售价也就越高。
不过像素的多少只和照片的细致程度(分辨率)有关,至于拍出来的照片色彩还原是否正确,影像是否变形,与像素数是无关的。这些与感光元件——CCD或CMOS的质量有关,与影像处理系统有直接关系。
因此,像素高的相机并不代表它是一部十分理想的好相机。如一部1100万像素的DC(傻瓜机),其成像质量远不如800万像素的DSLR(单反相机)。
另外,一部高像素相机,不一定拍摄时一定要使用最高像素尺寸去拍摄。可以根据拍摄用途选择不同的拍摄尺寸,拍摄尺寸越小像素数越少,拍摄速度越快,闪存卡存储的张数越多。拍摄新闻片和纪念照时,一般都不选择太大的拍摄尺寸,JPG格式即可;在拍摄风光片和拍摄需要输出大画幅的商业片时,应采用最大尺寸、无压缩的最高像素RAW格式(大格式)。
认识和了解感光元件及其尺寸大小和像素多寡的拍摄效果,对于我们今后选择相机、选择拍摄格式都是有帮助的。
拍摄尺寸(分辨率):
无论是DC数码卡片机,还是DSLR专业单反数码相机,通常有多种拍摄尺寸可供选择,例如EOS 40D相机JPEG格式和RAW格式分别设有3888×2592、2886×1880、1936×1288,我们可以根据不同的拍摄任务选用不同的拍摄尺寸。