[数码]CCD小不好吗 看像素选数码相机

互联网 | 编辑: 张惠俊 2006-11-07 00:00:00原创 返回原文

感光元件是 数码相机 的心脏

● 感光元件是 数码相机 的心脏

    众所周知,感光元件扮演着 数码相机 心脏的角色,是数码相机成像的根本所在。可以说从胶片相机到数码相机的演化中,最本质的内容其实就是感光元件取代胶片的过程。当感光过程从化学反应转变为物理上的电子运动时,很多便利性也就由此而生了。首先,感光度不必再由胶片来决定,而只是拍照时的一项属性设定;另外即拍即现令摄影者可以在第一时间回看照片,能很大程度上避免损失。

数码相机能给拍摄带来很多便利

    目前消费类数码相机最常用的感光元件主要为CCD(电荷藕合器件图像传感器)与CMOS(互补性氧化金属半导体)两种。很多人都知道,像素数是感光器件的一个重要性能指标。同时,感光期间的面积也是一个影响其性能的重要因素。感光器件的面积大小,CCD/CMOS面积越大,捕获的光子越多,感光性能越好,信噪比越低。目前消费类数码相机的主流是CCD,数码单反相机会有一些产品使用CMOS传感器。

感光元件是数码相机的心脏

    传统的照相机胶卷尺寸为35mm,35mm为对角长度,35mm胶卷的感光面积为36×24mm。由于CCD/CMOS的生产成本问题,数码相机的感光元件的对角线一般都不会达到35mm的大小。当然,被成为全幅面数码单反相机的 佳能 的EOS-1Ds等机型的CMOS尺寸为36 x 24mm,达到了35mm的面积,因此从成像上相当出色。另外,比全幅面稍小的还有APS幅面(25.1×16.7mm)以及APS-C幅面(23.7×15.6mm)等,这种幅面的CCD/CMOS多数也被装备于数码单反相机上( 索尼 R1是一个例外,作为消费类机型,其具有了APS-C幅面的CCD)。

各感光元件尺寸比例参照

    当然,对于消费类数码相机来说,从成本和机身尺寸设计上来说,都不允许使用大幅面的感光元件。目前消费类数码相机上基本都使用CCD为感光材料,而尺寸多为1/1.6英寸到1/3.0英寸(对角线尺寸)的。对于这样小尺寸的CCD上,提升像素会造成理论上的画质下降。

    由于CCD的面积大可以令其通光量变大,感光性能增强,信噪比增大,很多人都直观地认为目前多数机型采用的1/2.5英寸的CCD的输出画质不理想。实际上,目前CCD面积的缩小主要是通过提高改进制程技术,而减小感光元件上的线路面积,增加感光材料开口率来实现的。通俗地讲,就是将农田间的田埂缩窄,而不不去减小田地(感光开口)的面积。而对于像素间干扰的问题,也通过增强屏蔽等手段来控制。可以说,目前使用1/2.5英寸CCD基本不会产生什么画质上的负面影响,下面我们就来看看

画质还要靠综合素质来决定

● 画质还要靠综合素质来决定

    数码相机 在国内兴起于2001年,到04年时才变得真正普及了起来。包括 索尼 P系列,T系列, 奥林巴斯 μ系列相机都对当时的 数码相机 兴起到了很大作用。在消费者熟悉这些机型的同时,很多指标也都成为了消费者心目中的标准。例如有些消费者会觉得1/2.5英寸的CCD如果挤入400万以上像素会使画质无法保障。但实际上通过各方面性能的提升,目前700万像素的1/2.5英寸CCD也能提供相当不错的输出质量。

  

千万像素得数码相机已经比比皆是了

    应该说,CCD大小的标准是具有阶段性的,以往的1/1.8英寸CCD并不能优于现在的1/2.5英寸CCD。因此可以说,厂商将CCD面积缩小是负责任的,而不是单纯为了节省成本,更何况,为了缩小CCD而进行的研发还需要耗费成本。下面我们就来看看一些各种不同CCD大小给我们呈现出的画质。

  

三星 NV10的ISO 800样片(1/1.8英寸1000万像素CCD)

  

佳能 IXUS 850的ISO 800样片(1/2.5英寸700万像素CCD)

  

松下 FX01的ISO 800样片(1/2.5英寸600万像素CCD)

  

富士 F30的ISO 800样片(1/1.7英寸600万像素CCD)

  

索尼 T50的ISO 800样片(1/2.5英寸700万像素CCD

    以上是多种相机在ISO 800时拍摄的样片以及局部截图,由于照片分辨率不同,大家可以点击打开局部截图查看100%尺寸的原片。通过画质比较来看,各款相机的输出都有所不同,即使同为1/2.5英寸CCD的输出也有高下之分。另外,1/1.8英寸CCD也并没有表现出画质方面的突出。

    通过这种比较,应该说数码相机的成像质量是由综合条件所决定的。包括像素数,镜头品质,图像处理器性能等都起着至关重要的作用。当然由于上面所列的样片还受到像素数量的限制,因此我们下面结合机型,将可比性更强的机器与样片抽离出来,进行更有针对性的比较。

其实小点也不一定就不好

● 其实小点也不一定就不好

    其实对于厂商来说,使用何种尺寸的CCD,最重要的依据就是像素数。目前CCD制造商所供应给相机制造商的CCD基本都是以几个固定规格为准的。其中400~700万像素的CCD基本都为1/2.5英寸的;而对于800~1000万像素的CCD,则基本都是1/1.8英寸的。作为CCD制造商,将各像素级别的CCD的输出质量控制在一个比较高的水平是其一项重要工作任务,因此,虽然以前的1/1.8英寸CCD只有500万像素,而现在却能挤入1000万像素,但从噪声控制等角度来说,还是没有问题的。

即使 佳能 推出的千万像素机型 也难免遭人怀疑

    下面是使用 佳能 A95和A640在相同条件下拍摄灰板的样片。通过这种样片,我们可以比较两款相机输出的纯净程度,以反映该机型的画质。

  

同样是1/1.8英寸CCD 千万像素的输出并不比以前的500万像素机型差

  

ISO 400下 同时1/1.8的机型 像素密度大的仍然没有输

通过以上样片,我们总结出了这样两个结论:

  1. 由于CCD本身性能的提升以及图像处理器的不断优化,具有更大像素密度的CCD已经能带来比以往像素密度较小的CCD更好的画质。

  2. 对性能相同的 数码相机 ,当感光度提升时,使用较低分辨率能弥补画质的衰减。

    很多情况下,人们所谈论的CCD大小的问题,实际是对CCD上像素密度的疑问。确实,在同样技术条件下,像素密度小的CCD会有比较小的像素间干扰,成像自然也好一些。但由于技术提高,CCD像素间互相抗干扰的能力更强;同时更加强大的图像处理器也能对照片中的噪点起到控制作用。因此,虽然现在的CCD面积比以前小,像素又比以前高,但成像质量不不像大家所怀疑的那样。

    通过以上所介绍的,我们知道,除了CCD本身大小,像素密度以外,相机的镜头,图像处理器等等也对输出画质有着重要的影响。很难说一个面积大,像素密度低的CCD配上一款拙劣的图像处理器能有什么好的画质。因此,并不能说1/2.5英寸CCD就没有好画质,也不能说1/1.8英寸的千万像素CCD就肯定不好。

佳能 A640/索尼 W100

    千万像素是近段时间来的一个大热门话题,不少品牌都在推出自己的千万像素机型,其中既有以性价比和外观见长的 三星 ,也包括从不在画质上马虎的 佳能 。目前的千万像素机型基本都采用1/1.8英寸的CCD,是目前消费类 数码相机 中最大号的CCD。

● 佳能 A640:1/1.8英寸1000万像素CCD

    佳能最近推出了不少款千万像素的 数码相机 ,其中继承A620众多优点的A640比较具有代表性。佳能A系列一向具有非常实用的性能,作为A系列目前的旗舰机型,A640同时将千万像素,可翻转取景屏幕,全手动操作的优点集于一身,同时屏幕尺寸也提升到了2.5英寸,将曾经大受欢迎的A620的性能全面拉高到了一个新层次。

    相比于A620退市时约2600元左右的价格,目前以2650元左右销售的A640应该是一台非常实惠的相机。作为始终强调最重视画质的佳能,推出千万像素的消费数码相机应该可以代表了1/1.8英寸的千万像素CCD的成熟,消费者完全不必再为像素、CCD大小、像素密度而放不下心了。

● 索尼 W100:1/1.8英寸800万像素CCD

    索尼 DSC-W100也使用了一块1/1.8英寸的CCD,而其像素数则为800万。由于在W100推出时,市面上的千万像素机型还很少,因此W100等800万像素机型是当时使用1/1.8英寸CCD的主力机型。而目前,800万像素已经成为了使用1/1.8英寸CCD的较低像素数了。

    DSC-W100继承了w系列一贯的光学取景器和(M档)手动曝光功能,有效像素提高到810万,并继续使用卡尔?蔡司“Vario-Tessar”镜头,35mm等效焦距为38-114mm,最大光圈F2.8-5.2,而感光度范围则达到了ISO 80-1250。

    W100一改过去w系列酷似传统相机的风格,完全走上了时尚轻薄的路线。DSC-W100采用了W系列一贯的全金属机身,表面采用了更加耐磨的金属网面工艺和更宽大的银色镜头基座,厚度从上代产品的36mm降到了24.8mm,2.5英寸的大屏幕的可视角度和抗反射能力都非常出色,DSC-W100作为家用机俨然具有了时尚卡片机的特色。

佳能 A710:1/2.5英寸700万像素CCD

    1/2.5英寸的CCD是目前大多数机型上所采用的普遍尺寸。目前,装备1/2.5英寸CCD的机型基本都几种再500万~700万像素的机型当中。而这部分机型也是目前市场中的主流级别。

● 佳能 A710:1/2.5英寸700万像素CCD

    PowerShot A710 IS是 佳能 A系列第一款带有IS( Image Stabilizer)光学影像稳定器的 数码相机 。能够有效避免手持拍摄所造成模糊的影像,保证在拍摄时得到更为清晰的高质量照片,对于1/2.5英寸CCD来说,目前700万像素应该是最高的分辨率了。

    Canon PowerShot A710 IS有效像素为710万,同时先进的DIGICⅡ 处理器确保了优异的影像质量和高效的处理速度。PowerShot A710 IS的2.5 英寸LCD能够更方便清晰取景。更难能可贵的是A710 IS 具备了过度曝光警告的功能,对照片的曝光有精确要求的用户,可以参考播放照片时的提示。

    与市场上其他小型 数码相机 相比,两千多元的价格使得拥有6倍光学变焦、带有光学防抖功能,以及支持全手动曝光模式的A710 IS更加具有高性价比。

● 富士 Z3:1/2.5英寸500万像素CCD

    500万像素机型多数都已经比较过时了,不过多数这个级别的机型都在使用1/2.5英寸的CCD。相比于更多过时机型来说, 富士 Z3还是一款比较新的机型。虽然Z3只有500万像素,但无论从外观还是从性能,它都不会输给现在的最新机型。

    富士Z3内置一颗512万像素1/2.5英寸超级CCD,与富士F30使用同样的图像处理引擎,画质表现相当出色。另外,它的屏幕是一块2.5英寸23万像素LCD,拥有与F30一样的省电能力。可以说富士的超级CCD技术是成像质量的一大有力保障,使用这种技术的数码相机普遍在高ISO下拍摄能力极强。能帮助使用者有效脱离闪光灯的束缚。

    除了功能的创新与实用外,Z3的外观也是相当吸引人的一点。虽然富士所公布的Z3拥有四种颜色的外壳,目前销售的似乎只有粉色版本。可以说Z3已经代表了500万像素数码相机的相当高的水平。虽然输出画幅要比目前潮流中的千万像素机型小了一半,但画质的出色还是会令人非产倾心的。

● 小结:正确看待像素,按需购买

    当今的数码相机已经不仅仅是靠提高CCD的像素数来提升性能的阶段。要想保证画质的出色,需要在提高CCD性能的同时提高相机的各方面配置。不少消费者都在凭借1/2.5英寸或者1/1.8英寸这一单一数据为依据来判断数码相机的好恶,这种比较作为目前来说,比较不客观。但当然,购买消费类相机,最重要的是耐用,易用以及漂亮的外观。对于目前的相机来说,无论1/1.8还是1/2.5都是按像素区别的,购买高像素的数码相机很难买到1/2.5英寸的CDD,而购买低像素的也不会得到1/1.8英寸的CCD。因此消费者大可以不在这方面纠缠。

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