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发信人: chedong (cheCHE), 信区: Badminton
标 题: 数字化精彩瞬间——转自PCMAGAZINE
发信站: 网易虚拟社区北京站 (Thu Sep 9 13:01:39 1999), 站内信件

摄影小常识
  镜头:不论是传统相机还是数字相机,都需要让光线通过镜头后在感光材料
上成像,镜头的质量会直接影响影像的效果。比较简单的是固定焦距镜头,这种
镜头的视角(从取景器里所能看到的景物范围)是固定的,不能变化。由于这种
镜头结构简单,往往可以得到比较好的成像质量。为了让相机更有灵活性,大多
数数字相机配备了可变焦距镜头,这些镜头的视角可以通过改变焦距在一定范围
内变化。如果相机不改变位置而改变视角,由于成像面积不变,在小视角时物体
就会在取景器中呈现比较大的影像,好像镜头在改变焦距时把景物拉近或推远了


  光圈:对镜头来说,光圈的大小可以控制通过镜头的光线量的多少。在镜头
中有一组叶片形成一个光孔,通过改变这组叶片的位置可以控制通过镜头的光线
的多少。由于焦距不同的镜头视角不同,对进入镜头的光线也有影响,人们就用
光孔的直径除以镜头焦距,得到镜头的光圈数。一般用F或f/来表示,较小的光圈
数表示镜头可以通过较大量的光线。比较好的镜头可以提供F2.0甚至更大的光圈
。镜头的光圈越大,在光线黑暗的情况下越容易拍摄,但景深却可变小。

  焦距和景深:理论上,只有物像正好落在感光材料上时才能得到清晰的像,
所以我们需要对准被摄物体,调整像距,以求得到最清晰的影像。但人眼并不明
察秋毫,调焦距离前后一定范围内的物体也会被认为是清晰的,这个范围就是景
深。我们可以看到有的照片人物十分清楚,而背景则是模糊的光斑,这就是因为
背景已经处于景深之外,不能形成清晰的影像了。景深的大小和镜头的焦距、光
圈的大小以及被摄物的远近都有关系。

  感光度:传统相机上使用的胶片根据对光线的敏感程度不同分为不同的感光
度。按照国际标准,我们经常使用的是感光度为100的胶片,也就是ISO100。感光
度越高,胶片在得到适当的曝光时就需要越少的光线,但往往也导致影像的颗粒
度增加。数字相机沿用了这个概念,把CCD对光线的敏感程度也按照ISO标准标示
,类似地,感光度的增加也会让数字影像的噪音变大。

  准确的曝光:人眼能看到的光影范围非常大,远远超过一般的胶片和CCD所能
纪录的光线范围。所谓正确的曝光就是指影像正确表达了拍摄者选择的影调范围
,对通常的照片来说,就是亮部和暗部都有丰富的细节和层次。在自动相机上,
用户可以通过曝光补偿对曝光进行一定程度的控制。

 光圈优先和快门优先:对照相机来说,胶片能接受的总光线量是光线强度和
照射时间的积。光线强度由光圈控制,而光线照射的时间则由快门打开的时间决
定,正确的曝光可以由一系列光圈和快门时间的组合得到。有时需要使用大光圈
以突出被摄物,有时要用高速快门拍摄运动物体,为了方便拍摄者,在比较高级
的相机中往往提供光圈优先和快门优先功能,让拍摄者先决定光圈或快门时间,
相机内的测光系统根据光线情况确定另一个参数。

  

编辑选择奖
Olympus C-2000ZOOM
Fuji MX-2700
  我们的测试从18款参加评测的数字相机中产生了两款获得“编辑选择奖”的
产品,这个过程是艰难的。为了尽可能公正、客观的产生获奖者,我们认真考察
并汇总了从客观到主观、从易用性到适用性的得分数据,最后再与产品的价格比
较才得出最后得分。最终名列前两位的产品Olympus C-2000ZOOM(8000元)和Fu
ji MX-2700(8800元)获得了我们的“编辑选择奖”。

  这两款相机的CCD都达到了200万像素的标准,其中Fuji 的MX-2700的CCD像素
数甚至达到了230万像素。Olympus C-2000ZOOM获奖的原因主要在于它不俗的图像
质量、非常易于操作的设计、以及合理的价格。C-2000ZOOM的操作性能非常接近
人们早已习惯的传统相机的操作概念,而且具有迅速的对焦速度、人机界面比较
友好。尽管它在客观的过渡像素测试中得分并不是最高的,但我们一致认为它所
拍摄的照片的视觉效果是属于一流的:无论是室外自然景色或是室内景物,它都
能正确反映真实的效果。集众多优秀性能的C-2000ZOOM的售价并不是很高,为80
00元。C-2000ZOOM在设计上并不是完美的,比如过分小巧的圆盘式按钮,就很容
易导致误操作。另外,我们还发现它所拍摄图像的边缘部分的清晰度比中央部分
低。
低。

  尽管Fuji 的MX-2700采用的是定焦镜头,导致它在适用性得分中受到一点影
响,但这并不能阻碍它在最终的得分中名列前茅。MX-2700的230万CCD像素数在参
加评测的产品中是最高的,这也是它在客观的过渡像素测试中获得第一的部分原
因,它可以拍摄1800×1200分辨率的图像,在所有参测的18款相机中也是最高的
。这款相机非常小巧,易于携带。它的操作性能也同样出色,但是由于要保持小
巧的机身,它不得不损失一些功能。总体来说,MX-2700是一款携带方便,图像质
量优秀的数字相机。

  如果不是因为Nikon 公司的Coolpix 950(10800元)不能在这次评测数据发
布时大量上市,它将是“编辑选择奖”的最有力的竞争者。Coolpix 950凭借它出
色的易用性和适用性、真实高锐度的拍摄效果、在各种光照情况下准确的测光和
曝光、优秀的闪光技术、出类拔萃的微距效果在我们的测试中获得了最多的单项
第一。

  
胶片还是数字
 凡是听说我们正在进行数字相机测试的人,往往都要问上一句:“数字相机
能赶得上胶卷拍的吗?”回答这个问题的难度可是不低,因为要讨论这两种根本
不同的成像技术,往往是费力不讨好。如果抛开数字技术带来的一切便利不谈,
单独比较影像质量,现在的非专业数字相机与普通的35毫米胶片相机相比还有一
些距离,就更不用提大幅面胶片相机了。

  首先要谈的是分辨率:一般感光度为ISO100的胶片可以达到每英寸1200线的
分辨率,换算到36×24毫米的135底片来说,就是1700×1133像素。我们本次评测
中已经有几款相机的CCD可以达到1600×1200的分辨率了,那么是不是说这几款相
机的分辨率素质就可以和胶片相比了呢?不一定。首先这些CCD的面积要比135胶
片小,它们最大的也不过1/2英寸,十几毫米而已,从常识就可以知道在这样小的
面积上成像效果不会比35毫米胶片好。其次是光学系统,传统相机往往使用比这
些数字相机高级的光学镜头,稍微了解摄影的人就知道,镜头对摄影成像质量起
的作用可以说是决定性的。至于像素数少于二百万的数字相机,纯粹的物理分辨
率就更不用和胶片相比了。

  然后可以看看颜色,在这方面,CCD比胶片就有一定优势了:多数数字相机可
以用24位数据采集颜色。24位的彩色就意味着可以表现一千六百万种以上的颜色
,一般认为这是人眼可以分辨的最多的颜色数了。而且数字相机在采集颜色时红
、绿、蓝三色是分别取样的,相互之间没有干扰。而胶片则不同,各个感光层之
间多少总会有一些相互影响,就会导致胶片的偏色现象,而且这种偏色随制造商
和具体产品型号还各有差别。

  那么胶片的优势何在呢?还是它的根本原理拯救了它:卤化银晶体。我们知
道,胶片使用卤化银晶体进行感光、成像。在胶片中,卤化银晶体的排列是随机
分布的,在研究胶片的颗粒时可以看到卤化银颗粒感光后没有固定的排列模式。
其分辨率取决于卤化银颗粒的大小。而CCD则不同,它的排列要按照生产时的工艺
整齐放置。不幸人眼对这种图像中的排列模式十分敏感,在影像放大到一定程度
可以看到颗粒的时候,人眼可以轻易地分辨出CCD固定的排列模式,尤其在色调变
化剧烈的位置,每一个像素都可以看清,而胶片的颗粒性相比之下就没有那么明
显了。正是这个原因,喷墨打印机的厂商已经开始使用某种抖动技术,让墨点以
更加随机的方式分布,使打印的图像更加自然。

  对这个问题数字相机可以有两个解决方案:继续提高分辨率,直到人眼不能
分辨其中的点,也就解决了像素排列模式的问题;或者在CCD捕捉图像之后使用某
种算法把图像变得更加自然。

  另外,非专业数字相机的普遍问题是存储空间受限制,为了在有限容量的存
储卡中保存尽可能多的照片,他们不得不使用对图像质量有损的压缩算法,这也
是导致数字照片看起来不如传统照片好的重要原因。

  实际上,即使在一年以前如果有人问我们这个问题,我们也会说数字相机还
有一段路要走。现在看来,它们走得很快,正在向传统相机发起强力的挑战。


  
基准测试
数字相机
  对数字相机的评测主要是过渡像素率测试,突发模式和主观评测组。鉴于目
前国内数字相机的市场集中在商业用户,购买数字相机的目的一般是把它用作快
速方便地记录影像的工作,而不是为了进行严肃的摄影创作。那么对传统相机来
说很重要的镜头光学素质、使用者对曝光的精细控制等要求就显得不太重要,而
相机的CCD分辨率、易用性、方便程度则成了影响采购者决策的重要因素。

  由于数字相机先天就能纪录数字化的图像,我们考察它的性能就不能简单地
从传统的模拟设备类推过来。比如对色彩还原性能的考察,如果传统相机镜头不
能真实地还原被摄物的色彩,对它的性能评价必然要大大降低,而对数字相机来
说,它的输出结果可以在计算机上任意修改,即使颜色还原略微有一些误差,也
可以很容易地补偿过来。但是有些指标对所有类型的相机都很重要,例如分辨率
。我们使用过渡像素率来测试数字相机的分辨率。

  由于有的相机没有提供非压缩格式存储图像,我们决定所有的拍摄都使用最
高质量的压缩格式,让各种相机处于相同的起跑线上。经过试验我们发现非压缩
格式在分辨率测试中并不会提高成绩,相反由于压缩算法的作用,往往使用压缩
格式存储的图像在分辨率测试中能得到更好的成绩。我们认为高质量的压缩算法
已经可以提供令人满意的图像质量,用户只有在需要非常自然、细腻的照片时非
压缩格式的照片才能显露其优势。

  过渡像素测试

  制作一个封闭的方盒(测试盒,如图一),在其一面中央打开一个正方形开
口。方盒使用不反光的材料制作,并涂成黑色,以求尽量减少反光。把一张普通
白色复印纸倾斜放置在测试盒的开口处,与垂直方向夹角为10度。

  将相机安装在三角架上,如果是变焦相机使用变焦镜头的最短端,关闭数字
变焦,使用相机的最高质量和自动拍摄设置,闪光灯设置为自动闪光。移动相机
,使测试盒上的开口充满相机画面。拍摄完成后,将测试盒旋转90度,重复拍摄


  在Photoshop中打开照片文件,把测试盒上开口处的图像部分剪切出并另存为
灰度位图格式单独处理。通过调整图像色阶把照片的灰度范围映射到0-255级灰度
中。然后把图像中最亮和最暗的20%像素分别调整为黑色和白色,保证过渡像素易
于计算。

  把照片中黑色背景和白纸交界处放大可以看到一系列从黑到白的过渡像素,
选择一行像素过渡区域。计算这一区域中灰色像素的数量。再选择其他两处计算
。取三次计算结果的平均值作为相机的水平(垂直)过渡像素数。

  把过渡像素数除以黑色窗口的宽度,就得到这款相机的过渡像素率。显然过
渡像素率越低说明相机的分辨能力越高。

  在本项测试中,Agfa ePhoto1680的过渡像素测试的分不佳,我们认为这是由
于使用了photo Genie技术把像素数从1280×1024提升到1600×1200造成的。还有
几台使用类似技术的相机得分也不高。我们还从结果中还可以看到这些相机的水
平过渡像素率和垂直过渡像素率大多不一致,这应当是CCD中感光元件的排列方式
不同导致的这种差异。明显的例子是Fuji MX-600ZOOM,我们重复进行了几次测试
,得到的都是十分相近的结果:水平过渡像素率要远远高于垂直过渡像素率。Fu
ji MX-2700得到了分辨率测试的最高成绩,这应当归功于它的定焦镜头,新上市
不久应该也是重要的因素。

  主观评测

  我们在相同条件下使用数码相机拍摄照片,让一组评测人员对图像的质量打
分。

  我们在一个天气较好的日子到室外拍摄了一组照片,然后在室内布置了一个
场景,用闪光灯拍摄了另一组照片。同样,所有相机均使用最高质量模式自动拍
摄,如果有变焦镜头则使用最短焦距。

  我们用EPSON PhotoStylus 750彩色喷墨打印机在照片质量光泽纸上打印最终
拍摄的照片。

  我们的评测人员包括普通用户、摄影爱好者、美术编辑人员和印刷专业人员
,共十人左右。他们考察的内容包括:彩色质量、对比度范围、图像的明锐程度
,细节表现及对图像的整体感觉。我们对他们的打分进行统计,对每台相机的主
观测试给出一个评分。

  由于负责测试的工程师和编辑对摄影多少有些了解,这些测试人员通过主观
评分为我们上了生动的一课:我们认为优秀的照片对普通用户来说吸引力不大,
而那些颜色鲜艳,甚至有些夸张的照片受到普遍的欢迎。在最后的评定中我们仍
然如实计入了这些成绩,因为用户的观点永远是重要的。

  在内景照片的测试中,相机的闪光摄影质量成为重要的因素。有的相机闪光
曝光过度或者不足,导致它们的得分下降。其中Canon PowerShot Pro 70没有内
置的闪光灯,我们安装了外置的Canon 380EX闪光灯进行拍摄。但不知什么原因,
闪光灯的涵盖角不足,导致相片出现黑角。Sony F55E相机尽管拥有优秀的镜头素
质,但它的闪光曝光有些过度,很遗憾地没有得到高分。

  另外,我们制作了一套数字相机的易用性和适用性评分标准。易用性指的是
数字相机用户在使用过程中对相机的个人感受,考察相机是否充分考虑到用户需
求、能否让用户轻松方便地使用。适用性则从相机的固有特性和指标来考察相机
对用户实际需求满足的程度。由于篇幅和时间的限制,我们很遗憾不能详细解释
评选的具体项目和得分。

  对数字相机的考察并不是从我们的评测结果就可以简单地说某某型号非常好
、某某型号很差,而是要看它是否适用于用户的需求。数字相机作为新兴的PC外
设,它的市场情况并不像成熟的PC市场那样规范。同时它的性能和特性更加千变
万化,单纯的高性能不会像PC那样对用户有巨大吸引力,相反某个特别的功能、
特性可能成为用户购买的决定因素。

  我们要在此特别感谢Epson 公司为我们提供了输出照片用的PhotoStylus 75
0喷墨打印机。还要感谢爱美佳(Iomega)公司提供的Click!驱动器,让我们可以
方便地读取CompactFlash卡和SmartMedia卡上的数据,不至于在等待照片下载到
PC的时候睡着。


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如果你觉得可笑的话,那么你错了
如果你觉得不可笑的话,那么我错了。

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