资源描述
数码相机分类
产品类型可以理解为数码相机的“人为”分类,根据数码相机最常用的用途可以简单分为:单反相机,卡片相机,长焦相机和家用相机。
单反数码相机指的是单镜头反光数码相机,这是单反相机与其它数码相机的主要区别。卡片数码相机在业界内没有明确的概念,仅指那些小巧的外形、相对较轻的机身以及超薄时尚的设计是衡量此类数码相机的主要标准。长焦数码相机指的是具有较大光学变焦倍数的机型,而光学变焦倍数越大,能拍摄的景物就越远。传统对家用机定义不是很清楚,一般对成像没有特别高的要求,主要用来拍摄人物的都可称作家用机。
单反相机:
单反数码相机指的是单镜头反光数码相机,即Digital数码、Single单独、Lens镜头、Reflex反光的英文缩写DSLR。目前市面上常见的单反数码相机品牌有:尼康、佳能、宾得、富士等。
工作原理:
在单反数码相机的工作系统中,光线透过镜头到达反光镜后,折射到上面的对焦屏并结成影像,透过接目镜和五棱镜,我们可以在观景窗中看到外面的景物。与此相对的,一般数码相机只能通过LCD屏或者电子取景器(EVF)看到所拍摄的影像。显然直接看到的影像比通过处理看到的影像更利于拍摄。
在DSLR拍摄时,当按下快门钮,反光镜便会往上弹起,感光元件(CCD或CMOS)前面的快门幕帘便同时打开,通过镜头的光线便投影到感光原件上感光,然后后反光镜便立即恢复原状,观景窗中再次可以看到影像。单镜头反光相机的这种构造,确定了它是完全透过镜头对焦拍摄的,它能使观景窗中所看到的影像和胶片上永远一样,它的取景范围和实际拍摄范围基本上一致,十分有利于直观地取景构图。
主要特点:
单反数码相机的一个很大的特点就是可以交换不同规格的镜头,这是单反相机天生的优点,是普通数码相机不能比拟的。
另外,现在单反数码相机都定位于数码相机中的高端产品,因此在关系数码相机摄影质量的感光元件(CCD或CMOS)的面积上,单反数码的面积远远大于普通数码相机,这使得单反数码相机的每个像素点的感光面积也远远大于普通数码相机,因此每个像素点也就能表现出更加细致的亮度和色彩范围,使单反数码相机的摄影质量明显高于普通数码相机。
卡片相机:
卡片相机在业界内没有明确的概念,仅指那些小巧的外形、相对较轻的机身以及超薄时尚的设计是衡量此类数码相机的主要标准。其中索尼T系列、奥林巴斯AZ1和卡西欧Z系列等都应划分于这一领域。
主要特点:
卡片数码相机可以不算累赘地被随身携带;而在正式场合把它们放进西服口袋里也不会坠得外衣变形;女士们的小手包再也不难找到空间挤下它们;在其他场合把相机塞到牛仔裤口袋或者干脆挂在脖子上也是可以接受的。
虽然它们功能并不强大,但是最基本的曝光补偿功能还是超薄数码相机的标准配置,再加上区域或者点测光模式,这些小东西在有时候还是能够完成一些摄影创作。至少你对画面的曝光可以有基本控制,再配合色彩、清晰度、对比度等选项,很多漂亮的照片也可以来自这些被“高手”们看不上的小东西。
卡片相机和其他相机区别:
优点:时尚的外观、大屏幕液晶屏、小巧纤薄的机身,操作便捷。
缺点:手动功能相对薄弱、超大的液晶显示屏耗电量较大、镜头性能较差。
长焦相机:
长焦数码相机指的是具有较大光学变焦倍数的机型,而光学变焦倍数越大,能拍摄的景物就越远。代表机型为:美能达Z系列、松下FX系列、富士S系列、柯达DX系列等。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。
主要特点:
长焦数码相机主要特点其实和望远镜的原理差不多,通过镜头内部镜片的移动而改变焦距。当我们拍摄远处的景物或者是被拍摄者不希望被打扰时,长焦的好处就发挥出来了。另外焦距越长则景深越浅,和光圈越大景深越浅的效果是一样的,浅景深的好处在于突出主体而虚化背景,相信很多FANS在拍照时都追求一种浅景深的效果,这样使照片拍出来更加专业。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。
如今数码相机的光学变焦倍数大多在3倍-12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。
变焦范围越大越好?
对于镜头的整体素质而言,实际上变焦范围越大,镜头的质量也越差。10倍超大变焦的镜头最常遇到的两个问题就是镜头畸变和色散。紫边情况都比较严重,超大变焦的镜头很容易在广角端产生桶形变形,而在长焦端产生枕形变形,虽然镜头变形是不可避免的,但是好的镜头会将变形控制在一个合理范围内。
而理论上变焦倍数越大,镜头也越容易产生形变。当然很多厂家也为此做了不少努力。比如通常厂家会在镜头里加入非球面镜片来预防这种变形的产生。对于色散来说厂家通常使用防色散镜片来避免,比如尼康公司的ED镜片。随着光学技术的进步,目前的10×变焦镜头实际上在光学性能上应该可以满足我们日常拍摄的需要。
配套设施
对于拥有10倍光学变焦镜头的这些超大变焦数码相机,整体上的某些缺陷,将对最终的拍摄质量以及用户的使用造成致命的影响。
1、长焦端对焦较慢。众所周知,消费类数码相机的自动对焦技术实际上并不是非常领先的,从速度上来说也不理想。这也是为什么很多人用了一段时间的消费类数码相机后换数码单反(DSLR)的原因。而对于10倍变焦的这些机器而言,长焦端的自动对焦将受到更大的考验。就目前上市的这些机器来看,不少机器在这个方面的确存在缺陷。主要是表现在对焦不坚决、或者是不能对焦,这在光线比较暗的地方尤为明显。
2、手持时候的抖动。熟悉摄影的朋友大多数都知道安全快门速度这个概念。安全快门速度其实就是焦距的倒数。所谓安全,也就是说如果你所使用的快门速度高于安全快门速度,那么拍摄出的照片基本不会因为手不受控制的抖动而变得模糊。相反如果低于这个速度,那么就比较危险了。由于10倍光学变焦的数码相机的焦距非常大,所以就要求我们拍摄时要保证较高的快门速度。否则就比较容易失去宝贵的精彩画面。
3、画面质量。上面我们其实已经谈到了这个问题。就目前刚刚上市的超大变焦数码相机来说,它们的画面质量严格来说也不属于很好的范畴,特别是在长焦端。
4、重量与体积。由于10倍变焦的数码相机的镜头使用的镜片增多,而镜头口径、体积都会变大,导致相机的体积与重量也会相应增加。虽然目前也出现了一些紧凑型设计的超大变焦数码相机,但是到现在为止,还没有一部超大变焦的数码相机,重量在200克以内的。
1.2 数码相机硬件
1.2.1 感光器件
ccd-cmos
提到数码相机,不得不说到就是数码相机的心脏——感光器件。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”就是其成像感光器件,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。
什么是CCD?
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电子线路矩阵所组成。目前有能力生产 CCD 的公司分别为:索尼、菲利普、柯达、松下、富士和夏普,大半是日本厂商。
目前主要有两种类型的CCD光敏元件,分别是线性CCD和矩阵性CCD。线性CCD用于高分辨率的静态相机,它每次只拍摄图象的一条线,这与平板扫描仪扫描照片的方法相同。这种CCD精度高,速度慢,无法用来拍摄移动的物体,也无法使用闪光灯。
矩阵式CCD,它的每一个光敏元件代表图象中的一个像素,当快门打开时,整个图象一次同时曝光。通常矩阵式CCD用来处理色彩的方法有两种。一种是将彩色滤镜嵌在CCD矩阵中,相近的像素使用不同颜色的滤镜。典型的有G-R-G-B和C-Y-G-M两种排列方式。这两种排列方式成像的原理都是一样的。在记录照片的过程中,相机内部的微处理器从每个像素获得信号,将相邻的四个点合成为一个像素点。该方法允许瞬间曝光,微处理器能运算地非常快。这就是大多数数码相机CCD的成像原理。因为不是同点合成,其中包含着数学计算,因此这种CCD最大的缺陷是所产生的图象总是无法达到如刀刻般的锐利。
什么是CMOS?
CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)中文全称“互补性氧化金属半导体”,和CCD一样同为在数码相机中可记录光线变化的半导体。CMOS的制造技术和一般计算机芯片没什么差别,主要是利用硅和锗这两种元素所做成的半导体,使其在CMOS上共存着带N(带–电)和 P(带+电)级的半导体,这两个互补效应所产生的电流即可被处理芯片纪录和解读成影像。然而,CMOS的缺点就是太容易出现杂点, 这主要是因为早期的设计使CMOS在处理快速变化的影像时,由于电流变化过于频繁而产生过热现象。
富士超级CCD:
除了CCD和CMOS之外,还有富士公司独家推出的SUPER CCD,SUPER CCD并没有采用常规正方形二极管,而是使用了一种八边形的二极管,像素是以蜂窝状形式排列,并且单位像素的面积要比传统的CCD大。将像素旋转45度排列的结果是可以缩小对图像拍摄无用的多余空间,光线集中的效率比较高,效率增加之后使感光性、信噪比和动态范围都有所提高。
传统CCD中的每个像素由一个二极管、控制信号路径和电量传输路径组成。SUPER CCD采用蜂窝状的八边二极管,原有的控制信号路径被取消了,只需要一个方向的电量传输路径即可,感光二极管就有更多的空间。SUPER CCD在排列结构上比普通CCD要紧密,此外像素的利用率较高,也就是说在同一尺寸下,SUPER CCD的感光二极管对光线的吸收程度也比较高,使感光度、信噪比和动态范围都有所提高。
那为什么SUPER CCD的输出像素会比有效像素高呢?我们知道CCD对绿色不很敏感,因此是以G-B-R-G来合成。各个合成的像素点实际上有一部分真实像素点是共用,因此图象质量与理想状态有一定差距,这就是为什么一些高端专业级数码相机使用3CCD分别感受RGB三色光的原因。而SUPER CCD通过改变像素之间的排列关系,做到了R、G、B像素相当,在合成像素时也是以三个为一组。因此传统CCD是四个合成一个像素点,其实只要三个就行了,浪费了一个,而SUPER CCD就发现了这一点,只用三个就能合成一个像素点。也就是说,CCD每4个点合成一个像素,每个点计算4次;SUPER CCD每3个点合成一个像素,每个点也是计算4次,因此SUPER CCD像素的利用率较传统CCD高,生成的像素就多了。
适马Foveon X3三层感光元件:
这是一种用单像素提供三原色的CMOS图像感光器技术。与传统的单像素提供单原色的CCD/CMOS感光器技术不同,X3技术的感光器与银盐彩色胶片相似,由三层感光元素垂直叠在一起。同等像素的X3图像感光器比传统CCD锐利两倍,提供更丰富的彩色还原度以及避免采用Bayer Pattern传统感光器所特有的色彩干扰。另外,由于每个像素提供完整的三原色信息,把色彩信号组合成图像文件的过程简单很多,降低了对图像处理的计算要求。采用CMOS半导体工艺的X3图像感光器耗电比传统CCD小。
Foveon X3三层感光元件
X3技术的另一个特点是虚拟像素尺寸-VPS(Virtual Pixel Size)。它可以把邻近的像素信号组合成一个像素,如2x2或者4x4,从而增加信噪比。这可以应用于提高感光度同时保持低噪音。此外使用VPS减低像素还可以加快从感光器提取信号的速度,这对于摄像应用有帮助。
CCD尺寸
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。感光器件的面积越大,也即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为胶卷的宽度(包括齿孔部分),35mm胶卷的感光面积为36 x 24mm。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23.7 x 15.6,比起消费级数码相机要大很多,而佳能的EOS-1Ds的CMOS尺寸为36 x 24mm,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。
CCD(CMOS)的真实尺寸?
在数码相机性能规格表中用英寸表示并不是CCD的真实尺寸,但可以使用一个简单而实用的方法求得CCD的真实尺寸。镜头的真实焦距与相当(等效)焦距在数码相机或使用说明书上一般都会列出,而相当于35mm照相机的焦距与真实焦距之比,即为35mm照相机的画幅对角线尺寸与CCD的实际对角线长度比,由此可以方便计算出CCD的真实尺寸。
举例说明,松下LX2(有效像素1020万)轻便数码相机使用1/1.65英寸CCD,镜头的相当焦距为28-112mm,真实焦距为6.3-25.2mm,两者的比例4.44,35mm照相机的画幅尺寸为24x36mm,对角线长43.2mm,43.2/4.44=9.72mm,这就是1/1.65英寸CCD有效对角线长度,换算成画幅横纵比4/3,可求得真实尺寸为7.38x5.54mm。松下LX2相机CCD有效感光成像面积仅为全幅尺寸的二十分之一,为APS—C画幅尺寸的九分之一。
佳能单反相机传感器尺寸差别
Ccd与COMS区别
CCD与CMOS传感器是当前被普遍采用的两种图像传感器,两者都是利用感光二极管(photodiode)进行光电转换,将图像转换为数字数据,而其主要差异是数字数据传送的方式不同。
如下图所示,CCD传感器中每一行中每一个象素的电荷数据都会依次传送到下一个象素中,由最底端部分输出,再经由传感器边缘的放大器进行放大输出;而在CMOS传感器中,每个象素都会邻接一个放大器及A/D转换电路,用类似内存电路的方式将数据输出。
造成这种差异的原因在于:CCD的特殊工艺可保证数据在传送时不会失真,因此各个象素的数据可汇聚至边缘再进行放大处理;而CMOS工艺的数据在传送距离较长时会产生噪声,因此,必须先放大,再整合各个象素的数据。
由于数据传送方式不同,因此CCD与CMOS传感器在效能与应用上也有诸多差异,这些差异包括:
1. 灵敏度差异:由于CMOS传感器的每个象素由四个晶体管与一个感光二极管构成(含放大器与A/D转换电路),使得每个象素的感光区域远小于象素本身的表面积,因此在象素尺寸相同的情况下,CMOS传感器的灵敏度要低于CCD传感器。
2. 成本差异:由于CMOS传感器采用一般半导体电路最常用的CMOS工艺,可以轻易地将周边电路(如AGC、CDS、Timing generator、或DSP等)集成到传感器芯片中,因此可以节省外围芯片的成本;除此之外,由于CCD采用电荷传递的方式传送数据,只要其中有一个象素不能运行,就会导致一整排的数据不能传送,因此控制CCD传感器的成品率比CMOS传感器困难许多,即使有经验的厂商也很难在产品问世的半年内突破 50%的水平,因此,CCD传感器的成本会高于CMOS传感器。
3. 分辨率差异:如上所述,CMOS传感器的每个象素都比CCD传感器复杂,其象素尺寸很难达到CCD传感器的水平,因此,当我们比较相同尺寸的CCD与CMOS传感器时,CCD传感器的分辨率通常会优于CMOS传感器的水平。例如,目前市面上CMOS传感器最高可达到210万象素的水平(OmniVision的 OV2610,2002年6月推出),其尺寸为1/2英寸,象素尺寸为4.25μm,但Sony在2002年12月推出了ICX452,其尺寸与 OV2610相差不多(1/1.8英寸),但分辨率却能高达513万象素,象素尺寸也只有2.78mm的水平。
4. 噪声差异:由于CMOS传感器的每个感光二极管都需搭配一个放大器,而放大器属于模拟电路,很难让每个放大器所得到的结果保持一致,因此与只有一个放大器放在芯片边缘的CCD传感器相比,CMOS传感器的噪声就会增加很多,影响图像品质。
5. 功耗差异:CMOS传感器的图像采集方式为主动式,感光二极管所产生的电荷会直接由晶体管放大输出,但CCD传感器为被动式采集,需外加电压让每个象素中的电荷移动,而此外加电压通常需要达到12~18V;因此,CCD传感器除了在电源管理电路设计上的难度更高之外(需外加 power IC),高驱动电压更使其功耗远高于CMOS传感器的水平。举例来说,OmniVision近期推出的OV7640(1/4英寸、VGA),在 30 fps的速度下运行,功耗仅为40mW;而致力于低功耗CCD传感器的Sanyo公司去年推出了1/7英寸、CIF等级的产品,其功耗却仍保持在90mW 以上,虽然该公司近期将推出35mW的新产品,但仍与CMOS传感器存在差距,且仍处于样品阶段。
综上所述,CCD传感器在灵敏度、分辨率、噪声控制等方面都优于CMOS传感器,而CMOS传感器则具有低成本、低功耗、以及高整合度的特点。不过,随着CCD与CMOS传感器技术的进步,两者的差异有逐渐缩小的态势,例如,CCD传感器一直在功耗上作改进,以应用于移动通信市场(这方面的代表业者为Sanyo);CMOS传感器则在改善分辨率与灵敏度方面的不足,以应用于更高端的图像产品,我们可以从以下各主要厂商的产品规划来看出一些端倪。
1.2.2 镜头
镜头类型
可以说,镜头是一部相机的灵魂,无论是光学相机还是数码相机,镜头都是最不可忽视的要素之一,它的好坏直接影响到拍摄成像的质量。同时镜头也是划分相机种类和档次的一个最为重要的标准。一般来说,根据镜头,我们可以把相机划分为专业相机,准专业相机和普通相机三个档次,无论是传统的胶片相机还是数码相机,都可以适用于这个划分。
专业相机也叫单反相机,完整的应该叫做单镜头反光相机。这类相机的反光镜和棱镜的独到设计使得摄影者可以从取景器中直接观察到通过镜头的影像。光线透过相机的镜头到达反光镜后,折射到上面的对焦屏并结成影像,透过接目镜和五棱镜,摄影者可以在观景窗中看到外面的景物。拍摄时,当按下快门键,反光镜便会往上弹起,前面的快门幕帘便同时打开,通过镜头的光线(影像)便投影到感光部件(传统相机是胶片,数码相机则是CCD或是CMOS)上使其感光,尔后反光镜便立即恢复原状,观景窗中再次可以看到影像。专业相机的镜头是可以整个脱下而更换另一个镜头,从而获得不同的拍摄效果。专业相机的镜头种类是非常之多的,而价格少则数千、多则数万元,有许多镜头甚至要比机身还要贵。这样的相机一般只有专业摄影师才会使用。
佳能EOS-1D Mark III配EF 16-35mm f/2.8L II USM镜头套机图
准专业相机的镜头是不可更换的,但是却可以通过附加其它的镜头或镜片来获得更换镜头的效果。虽然从效果上来说,它的拍摄效果要比专业相机略逊一筹,但是价格是它的优势。因为准专业相机加上一套比较齐全的附加镜头和镜片的价格大致是10000多元,基本上也就相当于一款入门级专业单反相机机身的价钱。因此准专业相机最适合于有一定摄影技巧的个人高端用户使用。
左为佳能G7安装长焦转接器TC-DC58C,右为安装广角转接器WC-DC58B
普通相机则是指那些镜头不可更换,也不能够附加其它镜头或镜片,绝大多数的操作是自动完成的产品,也就是我们日常俗称的“傻瓜相机”。
索尼W55
我们可以得出这样的结论,镜头是指相机上接收光学对象,并且对其进行调整,从而实现光学成像的部件(其他如数码摄像机、显微镜等光学仪器上也有镜头,作用基本相似)。目前相机的镜头可以分为两类,一类是相机上原本就自带的标准镜头,一般来说相机都会有自带的标准镜头。另一种则是对相机原有的标准镜头进行功能增强和扩展的镜头,我们可以把它们叫做功能型附加镜头。如增加相机拍摄距离的长焦镜头,增大视角的广角镜头等。在这里我们所说的镜头主要指的是后一种。
镜头性能
镜头是一部相机的重中之重,让我们再把目光转移到相机的眼睛上吧。首先来了解一下镜头和感光器件的摆设位置。如下图所示,从右至左该镜头组件依次由透镜、电子快门、透镜组1、透镜组2以及CCD组成,拍摄的影像就是沿着这条光路投射在CCD上成像的。组件中的焦距调节系统和快门系统是由透镜组1和电子快门构成的,二者是连接在一起。在电机的带动下,透镜组1和电子快门可以前后移动,进行焦距调节,从而获得最清晰的图像,由电子快门控制曝光。多组透镜是完成光学成像的,而最后的CCD可以把光信号转换为电信号。
镜头性能
如果你在相机的英文规格书上看过“f =”,那么后面接的数字通常就是它的焦长,即焦距长度。如“f=8-24mm,38-115mm(相当于35mm传统相机)”,就是指这台相机的焦距长度为8-24mm,同时对角线的视角换算后相当于传统35mm相机的38-115mm焦长。一般而言,35mm相机的标准镜头焦长约是28-70mm,因此如果焦长高于70mm就代表支持望远效果,若是低于28mm就表示有广角拍摄能力。
照相机镜头的焦距是镜头的一个非常重要的指标。镜头焦距的长短决定了被摄物在成像介质(胶片或CCD等)上成像的大小,也就是相当于物和象的比例尺。当对同一距离远的同一个被摄目标拍摄时,镜头焦距长的所成的象大,镜头焦距短的所成的象小。根据用途的不同,照相机镜头的焦距相差非常大,有短到几毫米,十几毫米的,也有长达几米的。较常见的有8mm,15mm,24mm,28mm,35mm,50mm,85mm,105mm,135mm,200mm,400mm,600mm,1200mm等,还有长达2500mm超长焦望远镜头。
镜头结构
镜头结构可以理解为镜头的构造,其主要是由镜片构成的。目前任何一款相机的镜头都不可能是由一块镜片组成,标准镜头和功能型附加镜头都是如此。一个镜头往往是由多块镜片构成,根据需要这些镜片又会组成小组,从而把要拍摄的对象尽可能清晰、准确的还原。
镜头的结构主要指的是构成镜头的镜片数目情况。由于不同厂商、不同产品采用的技术是不同的,因此绝不能简单的认为镜片的数目多好还是数目少好!不同镜头的镜片数目是用数字标识的,可谓一目了然。比如佳能EF 28-105mm f/3.5-4.5 II USM镜头标识为12组15片,这也就是说,这款镜头共有15片镜片,这15片镜片又分为12个镜头组,有的为1片成组,有的为两片成组,以实现不同的功能。
佳能 EF 28-105mm f/3.5-4.5 II USM 镜头
佳能 EF 28-105mm f/3.5-4.5 II USM 镜头结构图
除了镜片的数目之外,镜头的材质也是镜头结构的一个重要的技术指标。目前镜头的材质一般可以分为两类:玻璃和塑料。这两种材质是和镜头生产商所采用的技术和特点有关的,两种材质并无优劣之分。当然两种材质的镜头也都有各自的特点:比如玻璃镜头稳重、塑料镜头轻巧。在市场上富士的镜头多采用塑料,而蔡司、尼康的镜头则以玻璃为主。
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镜头上的标示
众所周知,DC镜头的好与坏,在很大程度上影响着成像质量,同时,镜头的设计对数码相机的外观也有相当大的影响。而在内部电路和CCD日益同质化的今天,镜头无疑成为了各大厂商为吸引消费者的重点宣传点。而镜头上那些文字,那些个性化的LOGO和标识对我们来说有了新的意义,就如个性纹身一样。在相机作为载体,带来视觉上的冲击,也充分展示了相机的个性和内涵。成为了时尚的一部分。现在就跟我们一起来解读数码相机镜头上那些众多的个性化“纹身”吧。
一、品牌的印记
品牌的印迹本身的意义仅仅是指品牌留于消费者脑海中的一个统一的意念,是品牌在过去与现在的活动所形成的一个痕迹。正是由于留下着一种意念,才让品牌成为了数码相机在用户心中的一部分,而且往往占据了决定性的作用。所以品牌和LOGO的出现不仅仅是一种拥有的表达、一种装饰,更是一种主动与用户脑中的印象所关联的行为。就像喜欢SONY的朋友,也许看见SONY的LOGO出现在相机上,出现在镜头上就会产生好感。而喜欢佳能或者其他品牌的朋友一样是如此。
说到品牌,现在市面上的各种数码相机镜头都拥有自己的品牌。佳能的镜头,尼康的尼克尔镜头,德国的蔡斯镜头、莱卡镜头等等很多很多。正是由于这些品牌和长久以来在人们脑中的印象,使得这些文字和标识有了新的内涵。就像镜头上简单的Carl Zeiss几个字母,却带来的是一种更高的境界、品质的象征。但是也许很多消费者都不会去注意镜头上的那些文字,这会让你失去很多。所以跟我们一起来了解一下这些镜头的名字和它们名字后面的意义吧。
1.尼康的尼柯尔镜头
作为日本最大的光学仪器制造厂,尼康已有60多年制造镜头的历史。尼柯尔(Nikkor)一直以锐利的成像和高反差效果闻名于世,特别受新闻工作者青睐,有“新闻的尼康,体育的佳能”之说。作为目前尼康非单反系列数码相机中的旗舰机型CoolPix 8700,使用的就是尼柯尔8倍光学变焦ED镜头。所谓ED,就是采用了Extra-Low Dispersion Glass特低色散玻璃镜片的镜头,能够大大减轻在长焦镜头中经常发生的红光与蓝光无法聚焦于同一平面的色散现象,保证了能够实现出色的色彩还原效果。
尼康的尼柯尔镜头结构图
2.佳能红圈L镜头
作为与尼康齐名的相机制造厂商,佳能的镜头自然也毫不逊色,早在1946年就成功地制成了佳能第一款镜头,目前,佳能单反相机所使用的EF系列镜头规格之全,是其他所以相机厂商都无法媲美的。每当体育大赛,我们都可以看到场边一支支白色的佳能“大炮筒”。L是Luxury 豪华的首字母,是佳能专业镜头的标志,在镜头外环有红色的圈。和消费级镜头相比,L头带有研磨非球面镜片、UD(低色散)、SUD(超低色散)或者Fluorite(萤石)镜片,这些是镜头出色的光学质量的重要基础。通常镜头的构造质量也要优秀很多,价格也高很多,但成像质量非常优秀。在非单反顶级机型Pro1上,我们看到了使用萤石镜片的红圈镜头。尽管成本很高,但萤石镜片能够显著降低色散,所以在高档长焦镜头中经常使用。应用了如此高档的镜头,Pro1的成像质量得到国内外媒体的一致好评,价格也是800万同等机型中价格最高的就不足为怪了。
佳能红圈L镜头
3.美能达GT/HEXANON镜头
在顶级机型DiMAGE A2和其他一些高端机型如A1/7Hi/7i/7,甚至是一些袖珍相机上,我们都能看到红色字母标记的GT字样。GT镜头是从美能达传统单反相机的专业级大口径G系列镜头演变而来。GT镜头是授予以严格的判定标准筛选出的数码相机专用高级镜头的名称,它是一种能实现超精细,浓缩了美能达公司独有的,将色差和变形散光等控制在最低限度的图像处理关键技术(GT= G Lens Technology)而制成的不同凡响的高画质镜头。而在合并后的柯尼卡-美能达以及合并前的柯尼卡数码相机上,如G系列相机上我们会看到GT HEXANON字样,说到HEXANON就不得不提到柯尼卡的镜头。早在1928年,柯尼卡就成为了日本日本第一家制造日本镜头的公司,比尼康还要早三年,后来一直应用于柯尼卡的高档小型相机上并备受推崇。
美能达镜头
4.奥林巴斯ZUIKO DIGITAL镜头
“ZUIKO DIGITAL”是奥林巴斯为其新的“4/3系统”数码单反相机而设计的专业规格的专用互换镜头。奥林巴斯的前身高千穗制作所于1936年推出的第1号相机“OLYMPUSⅠ”上安装的镜头是“ZUIKO”镜头。并在后来的奥林巴斯单反相机OM系列广泛应用并广受好评。ZUIKO镜头组以具有锐利的分辨率著称,具有非常好的细节表现能力。与胶卷相机镜头相比,数码相机镜头要求有更高的表现能力,相信ZUIKO DIGITAL也能象ZUIKO品牌一样,作为新一代数码单反相机专用的高性能镜头,将为用户提供更为专业的顶级影像品质。
奥林巴斯镜头
5.宾得的SMC镜头
宾得作为日本五大相机制造商,其镜头素质也非等闲之辈。提起PENTAX的镜头,就不能不提它的SMC(超级多层镀膜)技术。由于光线每一次通过空气玻璃接触面都会发生折射和反射,所以在通过由多片镜头组成的镜头时,如果不保证很高的增强透光率,那么不只光强大大降低,反差和色彩还原也难以得到保证。为了增强透过率,宾得当年率先开发了SMC(Super-Multi Coating)技术,采用化学镀膜法在镜片上镀上七层镀膜,使得光线的透过率提高到99.8%。PENTAX于1971年开始应用SMC技术,在此以后凡是印有"SMC"字样的宾得镜头,都是镀过七层膜的。尽管目前很多厂商都已掌握了类似技术,但宾得在这项技术上还是一直居于领先地位。
宾得镜头
6.索尼和康太克斯相机上的卡尔·蔡司镜头
卡尔·蔡司公司是全球最古老的科技企业之一,于1846年在德国耶拿创立,目前总部设在德国。卡尔·蔡司公司可以说是精密光学仪器领域的领头羊,能够制造包括相机镜头、实验室设备、天文馆投影机、交通及医学用光学器材等一系列光电产品。了解卡尔·蔡司公司的人深知,该公司能从工业革命伊始发展到今天的规模,完全得益于始终固守其最擅长的光学仪器领域,并不断创新,提高技术水平。消费电子巨头索尼公司正是看中了这一点,选择了卡尔·蔡司镜头作为其数码相机数码摄像机的“眼睛”。而其中带有红色T*标志是卡尔·蔡司镜头是经过特殊镀膜处理、为避免镜头表面反光造成“耀光”现象而专门设计的,是卡尔·蔡司纵横光学界多年不倒的看家宝。目前索尼仅在顶级机型DSC-F828上采用。而另一著名相机厂商康太克斯在其高档小型数码相机上也使用了T*镜头。
卡尔·蔡司镜头
卡尔·蔡司镜头
7.松下相机上的徕卡镜头
熟悉摄影器材的人没有不知道德国Leica大名的。徕卡不仅制造了世界上第一台35毫米相机,更是以其精湛的技术和工艺,获得了众多世界一流摄影师的高度赞扬,确立了徕卡相机和徕卡镜头在摄影界内的崇高地位。
松下与徕卡的合作始于2000年,当时松下推出了世界上首次配备徕卡Dicomar镜头的数码摄录一体机,后来,松下和徕卡又将举世闻名的Summicron、Elmar和Elmarit镜头制造技术结合数码相机特点,推出了松下和徕卡数码相机上专用的DC VARIO-SUMMICRON和DC VARIO-ELMARIT镜头,这些镜头继承了徕卡标志性的浓厚感和色彩丰富的传统,为徕卡迷转向数码领域开辟了道理。
徕卡镜头
8.三星及柯达相机上的施奈德镜头
施耐德在传统相机领域里原本以制造中大画幅座机和放大用的镜头为主,其镜头堪称是座机中的镜中之王,虽然各自专注领域略有不同,但无论是在业内的资历还是镜头的制作工艺,施奈德都不输与蔡司。所以韩国的著名传统消费电子厂商三星和著名的传统影像器材大厂柯达不约而同地选择了施奈德作为合作伙伴就不足为怪了。在三星的高端V系列和柯达所有的非单反数码相机,我们都可以看到Schneider-KREUZNACH的标志,是其优异成像品质是有力的保障。
施耐德镜头
9.其他
最后还得说说佳能的普通镜头和富士的富士珑镜头,虽然这两款镜头没有上面那些红的那么大红大紫,不过确是非常不错,性价比很高的镜头。先说说佳能,佳能canon镜头不光被除PRO-1的所有佳能民用级数码相机所使用,还被其他一些品牌的数码相机所使用。比如卡西欧600W像素的P600就是使用了佳能canon镜头。而A系列、S系列、G系列都是使用的佳能普通镜头。
佳能镜头
而富士全线相机也都使用了自己的富士珑镜头,而S7000 S20-PRO这些相对高端的相机则是使用的超级富士珑镜头。
超级富士珑镜头
8.三星及柯达相机上的施奈德镜头
施耐德在传统相机领域里原本以制造中大画幅座机和放大用的镜头为主,其镜头堪称是座机中的镜中之王,虽然各自专注领域略有不同,但无论是在业内的资历还是镜头的制作工艺,施奈德都不输与蔡司。所以韩国的著名传统消费电子厂商三星和著名的传统影像器材大
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