数码相机 光学变焦,浅析高倍变焦数码相机

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浅析高倍变焦数码相机

日期:2007-06-30   荐:
  前言:经历了像素的不断升级之后,数码相机(简称DC)所追求的已经不仅仅是理论上的分辨率。在300万像素就能足以满足家用照片数码冲印的情况下,更多用户将光学变焦能力作为衡量产品性能的最重要指标之一,高倍光学变焦DC也逐渐成为厂商和消费者追捧的热点。那么,高倍光学变焦DC有何优缺点,选购这类相机应该注意些什么呢? 光学变焦与数码变焦   由于各种各样的原因,很多人将数码变焦和光学变焦的概念搞在一起。其实它们之间有很大的差别:光学变焦镜头通过改变照射在光敏元件(如底片、CCD器件等)上的光线数量来达到变焦效果。组成图像的每一个像素均含有不同的数据,从而保证照片成像的清晰。我们不能简单地将光学变焦和望远镜联系在一起,虽然在光学变焦中也需要应用望远镜中的凸透镜原理,但它们是完全不同的概念。对于一款带有光学变焦功能的DC而言,除了需要利用镜头进行光学变焦之外,还要在对焦、色彩还原等诸多方面作出相当复杂的设计。因此,虽然有些厂商特别推出适用于某种型号DC的外接变焦镜头,但是由于光学变焦的特殊性,使得特定型号的外接变焦镜头不能用于其他DC。   而数码变焦则并不是一个物理过程,需要通过手工操作来实现:选取照射在光敏元件上的光线所形成的标准图像的某一部分,经放大填充至整个图像传感器上,这其中应用的是数学插补方式,通过添加新像素达到变焦效果。与用光学变焦镜拍摄所得的图像相比,通过插补得到的图像没有那么多的单独像素。因此,从这个角度来看,数码变焦几乎是没有意义的。   下面我们特意用DC在同一地点拍摄了两张照片,图中左边一幅没有使用光学变焦,因此对岸房屋和山坡几乎看不清楚;而使用10×光学变焦之后,刚才模模糊糊的细节立刻变得清晰可见(图1)。相信看过这两张对比图之后,大家对光学变焦的实际效果有了一个更加感性的认识了吧。 图1:

  对于数码变焦而言,因放大而造成的画面模糊将十分明显。如果将数码照片用Photoshop等图像处理软件进行放大,你会发现效果与数码变焦的效果几乎相同,因此我们更倾向于将数码变焦理解为一种软件插值技术,其价值仅仅在于帮助用户取景。当然,对于如今的高像素DC,或许CCD有足够的像素容量成本供数码变焦开销。以500万像素产品为例,进行2×数码变焦后,小幅面的数码冲印依旧能够取得令人满意的清晰度。 光学变焦的负面效应 与标称方式   在一片赞美声中,我们应当冷静地看待高倍光学变焦DC。光学变焦的好处自然无须我们再次重复,但是它带来的负面效应也不可忽视。此外,对光学变焦倍数的标称问题也值得我们关注。面对市场上林林总总的高倍光学变焦DC,掌握以下知识将对你的选购有大的帮助。 1. 与便携性说再见   事物总有正反两面,光学变焦也不利外。尽管高倍光学变焦给我们带来远景拍摄的方便,但是由于其特殊的成像原理,使得相机的镜头体积更大,这就对数码相机的便携性带来了很大的影响。如图2所示,根据透镜的原理,高倍光学变焦的镜头一定会很长的。 图2

  也许有人会想到利用可伸缩的镜头。对于3×以下的光学变焦,这是可行的,但是对于6×以上的光学变焦,这几乎是不可能的,毕竟镜头实在太大了!如此一来,产品的便携性将大受影响,在旅游中感觉会很不方便。对很多讲求实用的用户而言,高倍光学变焦产品的这一缺点将是非常致命的,因此很多女性用户会因此敬而远之。 2. 干扰对焦与色彩表现   更为重要的是,高倍光学变焦对于数码相机的对焦、色彩还原等有不小的影响。在数码摄影时一般有这样的经验规则:能不用光学变焦就尽量不用,还是走近一点好。   这是为什么呢?原来使用光学变焦之后,成像会有所偏差,无论是在水平或是垂直方向都有细微的弯曲。对于一款出色的高倍光学变焦DC而言,如何出色地解决这一问题是相当关键的。不可否认,如今少数产品因为在这方面没有周全考虑,由此而带来的瑕疵是不可忽视的。 3. 防颤抖功能   高倍光学变焦带来的另外一个棘手问题就是由于拍摄过程中抖动造成的重影现象,其实这种现象在平时拍摄过程中也有,但是在使用高倍光学变焦之后变得越发突出。为此,很多支持10×光学变焦的相机都开发了专利的防颤抖技术。如Canon的PowerShot Pro 90IS中就提出了Image Stabilizer技术(图3)。 图3

  Canon的这项专利影像稳定系统非常出色,其功用在于防止拍摄过程中抖动造成的重影现象发生,它可以有效地防止由于拍摄者手颤抖造成的像质下降。大家可不要小看这小小的颤动,在370mm焦距端,它将被放大得令你大吃一惊!而有了防颤抖功能之后,你可以免去后顾之忧。这也使得370mm超长焦距的使用价值大大提高。当然,Olympus、Fujifilm等厂商也有类似的技术。 4.光学变焦的标称值   从理论上说,目前高倍光学变焦DC的标称方式都是错误的,有误导消费者的倾向。大家都知道,3×光学变焦的焦距是110mm左右,那么10×的就应该是370mm左右。是这样吗?错了!   我们知道每1×镜头增倍获得的图像面积扩大2倍,大概的倍数差距是1.4倍左右。因此,DC的光学变焦倍数与最大焦距绝对不是简单的线性关系,而是平方根的关系。很明显,对于6×以下的光学变焦,正确的标称方法与错误的相差不大,为了方便起见,厂商简单化标称也是可以理解的。但是,对于10×光学变焦,这就大大不同了。因此大家需要明确的是,目前10×光学变焦并不完全是3×变焦能力的3.3倍。很可惜的是,当前几乎所有的10×光学变焦数码相机都是使用线性标识的方法。不过这里提出这些并非要对厂商批判,只不过想让大家明确这些概念而已,并且不要简单地参考标称倍数,应该以实际的最大焦距为准。


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(出处:http://www.sheup.com)


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