數(shù)碼相機(jī)知識(shí)進(jìn)階

1、近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，出現(xiàn)了許多數(shù)碼化產(chǎn)品。就像給計(jì)算機(jī)插上了翅膀，使其越來(lái)越強(qiáng)大，也越來(lái)越方便，價(jià)格也越來(lái)越便宜。DIY們除了不斷給機(jī)器升級(jí)外，也在不斷嘗試著新的玩法。給電腦加個(gè)手寫筆，或來(lái)個(gè)君子動(dòng)口不動(dòng)嘴，或買個(gè)CDRW自己刻CD，再有的買個(gè)攝像頭開個(gè)面對(duì)面的CHAT。什么都玩過了，現(xiàn)在該數(shù)碼相機(jī)登場(chǎng)了。由于過去數(shù)碼相機(jī)的價(jià)格太高，而且成像質(zhì)量也不能滿意，因此很少有人敢碰。但近來(lái)，由于技術(shù)的成熟，加上歐美市場(chǎng)的打開，廠商開始大規(guī)模生產(chǎn)數(shù)碼相機(jī)，使現(xiàn)在百萬(wàn)級(jí)像素的數(shù)碼相機(jī)跌破萬(wàn)圓大關(guān)，四五千元就可以買個(gè)百萬(wàn)像素的數(shù)碼相機(jī)，而且成像質(zhì)量絕對(duì)可以令人滿意。買個(gè)數(shù)碼相機(jī)將是DIY們的下

2、一個(gè)選擇。一、基本知識(shí)數(shù)碼相機(jī)和傳統(tǒng)相機(jī)在光學(xué)原理上沒有什么區(qū)別，都是將被攝物體發(fā)射或反射的光線通過鏡頭在焦平面上形成物像。但在具體成像中則因光敏介質(zhì)的不同而有所區(qū)別，傳統(tǒng)相機(jī)使用的是分布于膠片上基于碘化銀的感光化學(xué)介質(zhì)。而數(shù)碼相機(jī)則是采用了CCD作為記錄圖像的光敏介質(zhì)，而CCD是通過光照的不同引起的電荷分布的不同來(lái)記錄被攝物體的視覺特征。所以數(shù)碼相機(jī)拍攝的圖像可以直接輸入到電腦中，無(wú)需購(gòu)買膠卷，并且拍攝時(shí)可以隨時(shí)看到拍攝效果，不滿意可以立即重拍，從而比傳統(tǒng)相機(jī)擁有節(jié)約成本、數(shù)字化方便、減少誤拍等多項(xiàng)優(yōu)勢(shì)。數(shù)碼相機(jī)的產(chǎn)生，主要是由于CCD電荷耦合器的發(fā)明。CCD實(shí)際上是一塊布滿光敏元件即電荷耦

3、合器的感光板，數(shù)碼相機(jī)用快門來(lái)激活電荷耦合器件傳感器，它們把光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，將光照的強(qiáng)度轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)值。然后電信號(hào)被轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)并進(jìn)行處理，最后把得到的數(shù)字圖像保存在存儲(chǔ)器中。實(shí)際上CCD本身是不能分辨顏色的，所以在實(shí)際應(yīng)用時(shí)需要使用色彩濾鏡，一般就是在CCD器件的濾鏡層涂上不同的顏色。濾鏡上不同的色塊按GRGB（綠紅綠藍(lán)）的順序像馬賽克一樣排列，使每一片“馬賽克”下的像素感應(yīng)不同的顏色，當(dāng)光從紅、綠、藍(lán)濾鏡中穿過時(shí)，就可以得到每種色光的反應(yīng)值。然后，再使用軟件對(duì)得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，就可確定每一個(gè)像素點(diǎn)的顏色。數(shù)碼相機(jī)得到的圖像其實(shí)就是一個(gè)數(shù)值的集合，所以可以直接下載到計(jì)算機(jī)中進(jìn)行處理

4、。這里關(guān)鍵的一點(diǎn)是，光線要足夠強(qiáng)。普通的數(shù)碼相機(jī)特別是那些比較便宜的，當(dāng)光線弱到一定程度時(shí)，就無(wú)能為力了。一般來(lái)說，光線越強(qiáng)越好。CCD生成的數(shù)字圖像被傳送到相機(jī)的另一塊內(nèi)部芯片上。該芯片負(fù)責(zé)把圖像轉(zhuǎn)換成相機(jī)內(nèi)部存儲(chǔ)格式（一般是壓縮圖像格式，比如說JPEG格式）。最后，把生成的圖像保存在內(nèi)部存儲(chǔ)器中。二、技術(shù)指導(dǎo)1、 CCD和像素對(duì)于數(shù)碼相機(jī)而言，由于利用CCD電荷耦合器來(lái)感光。所謂像素即CCD上的感光元件，像素的多少直接關(guān)系著所射照片的清晰度，像素越多則圖像越清晰?；旧蠑?shù)碼相機(jī)的像素直接決定相機(jī)的最大分辨率，也就是分辨率的乘積等于CCD的象素。如130萬(wàn)象素的DC240物理象素點(diǎn)為1344

5、×971，其最大分辨率為1280×960。不過也有例外，Agfa的ePhoto 1680像素只有130萬(wàn)，但通過其相機(jī)內(nèi)制專利插值算法可以將分辨率提高到1600×1200。除像素外，CCD的另一個(gè)參數(shù)是量化bit數(shù)，決大部分的數(shù)碼相機(jī)為24bit，Olympus的數(shù)碼相機(jī)則采用36bit，使其在色彩效果和低亮度環(huán)境下拍攝的效果比24bit的相機(jī)略勝一籌。2、存儲(chǔ)器數(shù)碼相機(jī)與普通相機(jī)的區(qū)別在于其攝入的圖片直接存儲(chǔ)在相機(jī)存儲(chǔ)器中。就如膠卷有36張的容量一樣，存儲(chǔ)體也有容量限制，但規(guī)格要多得多，一般有2M、4M、8M、16M等。 數(shù)碼相機(jī)所能拍攝的照片數(shù)不僅取決于所用的

6、存儲(chǔ)體的容量，還取決于拍攝照片的分辨率及壓縮率。由于不同的分辨率和壓縮比例所產(chǎn)生的圖像文件大小不同，因此，在同一容量存儲(chǔ)器下，所能拍攝的照片數(shù)也不同。在高分辨率高畫質(zhì)的情況下，一般隨機(jī)配的存儲(chǔ)器只能存2到3張照片，而低分辨率經(jīng)濟(jì)模式下就可存上五六十張了。表1是按柯達(dá)相機(jī)系列為例，采用8M的閃存，以JPEG存儲(chǔ)：分辨率 原始圖象大小 Good Better Best Super1536×1024 4.5M 230K 32張 370K 22張 526K 14張 1025K 7張1280×960 3.5M 160K 50張 270K 30張 405K 20張1152×7

7、68 2.5M 140K 53張 220K 34張 300K 24張 600K 12張768×512 1.1M 80K 90張 123K 64張 160K 50張 320K 24張640×480 0.9M 70K 118張 105K 76張 150K 56張（表一）數(shù)碼相機(jī)的存儲(chǔ)器基本上有四類：SMARTMEDIA CARD聰明卡、FLASH CARD閃存、軟盤、Memory Stick。SMARTMEDIA CARD也稱為聰明卡，由于制造工藝簡(jiǎn)單，體積?。ê癖〈笮≈挥邪霃埫笮。疫€是有柔軟可彎曲等優(yōu)點(diǎn)，最初的數(shù)碼相機(jī)都采用此類存儲(chǔ)器，比如Olympus、富士、三洋

8、、RICOH的數(shù)碼相機(jī)都采用SMARTMEDIA卡。FLASH CARD閃存也稱為COMPACT FLASH CARD，是利用FLASHROM存儲(chǔ)體制成的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器。現(xiàn)在許多主板和顯卡上都利用FLASHROM存儲(chǔ)BIOS，以便于升級(jí)更新。其基本原理是利用半導(dǎo)體內(nèi)的雪崩效應(yīng)存儲(chǔ)電荷，不需要像EPROM那樣用紫外線擦除信息，也不用如EEPROM利用12高電壓擦除，F(xiàn)LASHROM可以直接利用讀寫電壓直接讀寫，就像SRAM一樣直接操作。工作電壓主要有5V和3.3V兩種，用于數(shù)碼相機(jī)的基本上為3.3V的。而且FLASHROM已經(jīng)制定了統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，即COMPACT FLASH CARD。一般使用FLA

9、SHROM的數(shù)碼相機(jī)基本上都支持COMPACT FLASH CARD，因此只要是符合COMPACT FLASH CARD標(biāo)準(zhǔn)的卡都可用于此類數(shù)碼相機(jī)。這樣就大大增強(qiáng)了此類相機(jī)的兼容性，也方便存儲(chǔ)卡的購(gòu)買。市場(chǎng)上，柯達(dá)、EPSON 、CASIO的數(shù)碼相機(jī)基本上采用COMPACT FLASH CARD，而且隨機(jī)配的CF卡都容量較大，一般都為8M起，而且可以買到的最大的CF卡已有64M的產(chǎn)品了。軟盤是最熟悉的外存儲(chǔ)器了，由于其價(jià)格低廉容易購(gòu)買，SONY公司的中低檔數(shù)碼相機(jī)FD系列就采用了軟盤作為存儲(chǔ)器，直接在相機(jī)內(nèi)建了一個(gè)軟驅(qū)，由于設(shè)計(jì)完善，實(shí)際并沒有使相機(jī)體積變大多少，解決了軟盤讀寫慢的缺點(diǎn)。當(dāng)然

10、由于軟盤容量有限，每張存儲(chǔ)的照片數(shù)較少，而且軟盤這類磁記錄設(shè)備對(duì)環(huán)境要求較高，容易損壞，而且如果外出還要帶上一大盒軟盤,不太方便。MemeoryStick是SONY數(shù)碼相機(jī)用的另一種存儲(chǔ)器，其外觀如一塊口香糖，是以上幾種存儲(chǔ)器中最小的。SMARTMEDIA卡的價(jià)格低于閃存，但由于技術(shù)本身的缺陷，SMARTMEDIA卡的容量很小，一般為4M左右，目前最大的也僅32M。而且由于原先數(shù)碼相機(jī)設(shè)計(jì)上的問題，許多相機(jī)不兼容8M以上卡，因此需要將相機(jī)送回原廠升級(jí)而且是收費(fèi)的。FLASHCARD由于有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，而且其技術(shù)本身沒有容量限制，可以像硬盤一樣，只要體積允許，可以無(wú)限增大容量?，F(xiàn)在最大的已有64M

11、，此類數(shù)碼相機(jī)也沒有不能支持大容量存儲(chǔ)器的問題。由于CF卡不僅可用于數(shù)碼相機(jī)，其它如MP3播放器，移動(dòng)式存儲(chǔ)器也用FLASHROM作為存儲(chǔ)器，隨著生產(chǎn)CF卡的廠家增多，產(chǎn)量增大，其成本將會(huì)很快下降，除日本生產(chǎn)外，目前已有許多公司在韓國(guó)和臺(tái)灣開設(shè)生產(chǎn)廠。現(xiàn)在國(guó)際市場(chǎng)上，SMAR*EDIA卡與CF卡的差價(jià)在10以內(nèi)，可以預(yù)見將來(lái)CF卡很可能成為主流外存，價(jià)格將會(huì)非常便宜容量又大。表2是市場(chǎng)上常見的數(shù)碼相機(jī)所用存儲(chǔ)器：COMPACT FLASH Card閃存 SMART MEDIA Card聰明卡KODAK:DC120/DC210/DC20/DC25/DC200/QM100V/DC240/DC265

12、CANON:POWERSHOT350/Pro70/A5CASIO:QV700/5000SX/770EPSON:CP500/600/700FUJIFILM:DS300KONICA:QMini(QM350X)/QM100VMITSUBISHI:DJ1/DJ1000NEC:PCDC401/PICONAPCDC200PANASONIC:CoolShotII/NVDCF1/NVDCF3UAMX:PhotoRunNikon:Collpix 300/700/900/910/950 AGFA:ePHOTO1280/1680/LC50ALTIMA:AltimaCam350APPLE:QuickTake100,1

13、50,200FUJIFILM:DS20,MX500/600/700/2700MINOLTA:DimageVOLYMPUS:C420L,820L,830L,1400L,1400XL,900Zoom,2000ZoomRICOH:RDC300ZoomUMAX:Photo Run（表二)3、對(duì)焦和變焦對(duì)焦，是指將透過鏡頭折射后的影象準(zhǔn)確投射到CCD感光面上，形成清晰的影像。普通的中低檔數(shù)碼相機(jī)采用自動(dòng)對(duì)焦方式，自動(dòng)調(diào)準(zhǔn)焦距。高檔的專業(yè)相機(jī)則保留手動(dòng)調(diào)焦模式，不過對(duì)于非專業(yè)用戶自動(dòng)調(diào)焦也足夠了。數(shù)碼相機(jī)自動(dòng)調(diào)焦方式一般分主動(dòng)式和被動(dòng)式兩種。所謂主動(dòng)式是指相機(jī)主動(dòng)發(fā)射肉眼不可見的紅外光直接照射被射物體確定

14、距離，然后調(diào)焦。這種方式調(diào)焦速度快，但容易產(chǎn)生誤差。被動(dòng)式則是通過影像的光強(qiáng)自動(dòng)調(diào)整對(duì)焦，誤差小，但對(duì)焦時(shí)間較長(zhǎng)。為了能夠拍攝出遠(yuǎn)方的景物或細(xì)節(jié)部分，最新出的數(shù)碼相機(jī)都帶有變焦功能。有光學(xué)變焦和數(shù)字變焦兩種，所謂光學(xué)變焦，就是利用調(diào)節(jié)相機(jī)鏡頭的光學(xué)系統(tǒng)來(lái)改變鏡頭的焦距，焦距越長(zhǎng)，被射物體在CCD上的投影就越大。數(shù)碼相機(jī)都用放大倍數(shù)來(lái)表示，如：2X、2.3X、3X等，相對(duì)與普通相機(jī)來(lái)說，2X的大約為3570，3X的大約為35110。數(shù)字變焦是利用相機(jī)自身的處理器，將照片數(shù)據(jù)通過插值方式放大。但此方法是利用數(shù)學(xué)方法獲得放大效果，實(shí)際并不改變照片的分辨率，因此不能通過數(shù)字變焦的方法提高照片的細(xì)節(jié)清晰

15、度。如真要放大的話還是將照片數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)上利用專用圖像處理軟件進(jìn)行處理效果更好。因此，對(duì)數(shù)碼相機(jī)來(lái)說光學(xué)變焦系統(tǒng)才實(shí)際有用。當(dāng)然，在價(jià)格上有光學(xué)變焦的數(shù)碼相機(jī)要比沒有光學(xué)變焦的要貴20以上。鏡頭）直接取景方式不能工作，可以通過相機(jī)自帶的LCD顯示屏來(lái)取景。外出查資料時(shí)，帶個(gè)數(shù)碼相機(jī)可以免去復(fù)印的麻煩，直接將資料翻拍下來(lái)，十分方便。4、輸出數(shù)碼相機(jī)所拍的照片最終還是要存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)上的，基本上所有數(shù)碼相機(jī)都支持RS232串口通信方式，利用串口將數(shù)碼相機(jī)存儲(chǔ)器內(nèi)的數(shù)據(jù)發(fā)送到計(jì)算機(jī)上。但由于串口的通訊速率低，傳一幅照片至少要一分鐘的時(shí)間。許多數(shù)碼相機(jī)廠商都在新產(chǎn)品中增加了USB方式，使數(shù)據(jù)傳輸瞬間

16、完成，一幅高質(zhì)的照片只要10秒就能完成傳送，而且可以通過USB口直接用計(jì)算機(jī)控制相機(jī)拍攝操作。除此之外，還有紅外傳輸、存儲(chǔ)卡示配器、PCMCIA讀卡器等。利用存儲(chǔ)卡示配器可以通過并口傳輸數(shù)據(jù)，使存儲(chǔ)器像一個(gè)軟驅(qū)一樣可以在WINDOWS下直接讀取資料，實(shí)際上作為軟驅(qū)的替代品存儲(chǔ)數(shù)據(jù)也很有實(shí)用價(jià)值。另外，許多數(shù)碼相機(jī)備有視頻輸出方式，可以輸出PAL/NTSC制式的視頻信號(hào)，可以利用電視機(jī)來(lái)顯示圖像，非常方便。5、外觀大多數(shù)中檔商用和家用數(shù)碼相機(jī)的外觀都仿制普通傻瓜相機(jī)的造型，簡(jiǎn)單輕巧。也有些頗有專業(yè)相機(jī)風(fēng)格，如OlympusL系列的1400XL，并可外接閃光燈、柯達(dá)的DC260、DC265等。6、

17、存儲(chǔ)格式為盡可能多地存儲(chǔ)照片，數(shù)碼相機(jī)所拍攝的照片數(shù)據(jù)基本上都以JPEG方式存儲(chǔ)，并可選擇壓縮率，一般為1/4、1/8、16/1幾種。有些數(shù)碼相機(jī)為保證照片質(zhì)量，可以以TIFF格式存儲(chǔ)，如富士的DS300，不過TIFF格式的圖像容量至少1M以上，每次存儲(chǔ)的照片數(shù)就少多了。另外，一些數(shù)碼相機(jī)還使用自己開發(fā)的圖像格式，柯達(dá)的DC260除使用JPEG格式外還可采用一種自創(chuàng)的圖像存儲(chǔ)格式Flash PIX。Canon PowerShot系列直接記錄CCD上的數(shù)據(jù)，圖像文件大小只有TIFF的三分之一。7、電源數(shù)碼相機(jī)大部分都使用4節(jié)AA電池，也可以使用鎳氫充電電池。由于LCD是耗電大戶，普通的數(shù)碼相機(jī)在

18、打開LCD時(shí)只能拍攝二三十張。新型號(hào)的機(jī)型提高了省電能力，可拍更多的照片。另一種就是使用鋰電池，容量為鎳氫電池的2到3倍，而且可以快速充電，使用更方便。8、LCDLCD指數(shù)碼相機(jī)上配的預(yù)覽照片用的彩色液晶顯示屏。由于成本原因，低檔的像素在640×480左右的數(shù)碼相機(jī)沒有配LCD，只能直接用取景器取景。中高檔的數(shù)碼相機(jī)都配有LCD，基本上在1.8至2英寸左右。除LCD用于預(yù)覽外，還有小型的黑白液晶顯示屏，用于相機(jī)拍攝模式和信息的顯示，便于操作。由于LCD是耗電大戶，為省電有些數(shù)碼相機(jī)可以關(guān)閉LCD顯示，直接用TTL取景。另外，三洋的數(shù)碼相機(jī)在設(shè)計(jì)時(shí)，給LCD增加了一個(gè)采光板，當(dāng)環(huán)境光強(qiáng)的時(shí)候可以打開采光板，利用日光為L(zhǎng)CD提供背光，節(jié)