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2003数码相机回顾-技术篇

作者:小旗飘飘    转贴自:天极网    点击数:2349


  谈到数码相机的技术发展,人们的注意力可能比较多地集中在数码相机的CCD传感器上。但如果想要更全面地了解和认识数码相机,就必须同时关注涉及数码相机的最重要三大技术,即光学技术、传感器技术和图像处理技术。在2003年,三大技术均获得较大突破。

1.光学技术:索尼四色滤光镜

  传统数码相机均采用光学三原色设计,有红、绿、蓝三组滤光镜,自然光线中的颜色由三组滤光镜分别感应,再重组成图像数据。但这种成像原理与人眼的成像系统不尽相同,所以人眼看到的拍摄图像和现实图像有一定误差。索尼于今年7月宣布了最新的四色成像新标准,将用于消费级CCD中,称为RGBE。不同于传统的三色RGB标准,特别增加了“E”(Emerald),代表祖母绿色滤光镜(如图01)。新的RGBE成像标准更接近人眼观察的自然色彩,减少了色彩重现的失真并能使所记录的图像在人眼中能得到最符合实际的反映。
  另外,索尼同时研发了配合RGBE色彩模式的新型图像处理器(如图01)。节电30%,拥有更快的拍摄速度和图像回放速度。


  结合四色CCD和新型图像处理器,相机色彩表现更为真实,偏色几率降低一倍,蓝绿色和红色还原也更为准确(如图02)。

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2.传感器技术
     传感器技术的研发方向分主动和被动两部分。主动方向强调进一步提高CCD的像素值。被动方向则确保现有CCD在实际拍摄能少受外界条件的干扰,获得最佳的效果。 
  主动方向——富士Super CCD(如图03):

  富士的第四代Super CCD于今年1月份发布,包括 Super CCD HR和Super CCD SR两种类型。Super CCD始创于99年,相较普通CCD,Super CCD八角形的光电二极管和蜂窝状的像素排列(如图04)大大改善了每个像素单元中的光电二极管的空间有效性,从而可以获得更高的集成度、更广的感光范围。近几年,数码相机CCD像素值的竞争越演越烈,与此同时,图像感应器芯片的尺寸并没有增加,每个像素的物理尺寸反而不断减小。在最新的Super CCD HR中,1/1.7英寸的芯片像素值可达663万像素,能插值输出1230万像素的图像。除了大幅度提高分辨率,相比第三代Super CCD,新产品的感光度也得到提升。传统的数码相机在拍摄高反差的照片时往往不尽如人意,在高光、背光部分会损失很多关键细节。富士Super CCD的光电二极管被设计成更大的尺寸,提高了成像元器件的感光度和动态范围(如图05)。而第四代Super CCD SR动态范围是上代产品的4倍,拍摄出的图片色调范围更宽阔、色彩过渡更平滑。


  被动方向——美能达AS(CCD防抖):在使用高光学变焦拍摄时,相机的轻微抖动会被放大许多,导致图像因对焦失准而模糊,所以三脚架成为专业拍摄必不可少之物。为了避免繁琐的操作,美能达在新推出的A1中采用了AS影像稳定系统。传统上,影像稳定技术要么是通过可变角度棱镜或者镜头移动系统光学地实现,要么是通过使用振动传感器取样来电子地实现。A1的原理不同于以上任何一种,美能达为其开发了镜头移动系统,拍摄时相机CCD传感器能够轻微地上下左右移动来减轻手持不稳的影响(如图06),而不是通过移动镜头来实现影像稳定。这使得现有的镜头无需经过修改也能支持影像稳定技术。


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3.图像处理技术

  更快的CPU、更精准的解码器、更大的缓存使得数码相机连拍能力大为增强,而软件方面的解决方案也使数码相机的应用更为宽广。
  高速连拍:尼康D2H单反相机(如图07)能够做到每秒钟连拍8幅400万像素影像,连拍数最多可达40张JPEG或25张RAW,为所有数码单发机之冠。配合新设计的、具有9个交错型感应器的11区自动对焦系统,足可捕捉高速运动中物体的每一个细节。



  文字识别:数码相机采用球面镜头,拍摄时一次成像。扫描仪为条状镜头,工作时逐行成像。与扫描仪不同的成像原理,导致数码相机成像速度快,但图像边角处畸变较为严重,无法成为行业用户有利的工具。而紫光推出的数码相机专用OCR软件,在保持了强大的文字识别能力同时,加强了对不规则页面的修正能力,较好地克服了球面镜头成像带来的识别障碍。配合金版Q8,为行业用户和一般用家提供了一整套实用的文字识别解决方案。