深度剖析数码相机的ISO感光度

互联网 | 编辑: 2004-07-04 00:00:00转载-投稿 一键看全文

数码相机的优势相信在这个年头已经不用多说了,但是关于数码相机内部的一些公开的技术对普通数码爱好者来说仍然是鲜为人知的秘密。稍有经验的色友就能体会出在日常拍摄中,如果提高ISO感光度的话就能使原本黯淡的环境明亮的跃于LCD上。

对ISO原理的通俗理解

2、ISO原理的通俗理解

传统胶卷的感光度是通过改变胶卷的化学成分,来改变它对光线的敏感度,而数码相机的感光元件是不变的,现在步入正题通俗地说说原理吧。数码相机普遍采用了电子信号放大增益技术,与ISO数值相对应的是电子信号放大增益值,比如设定在标准值时提供等同ISO100的增益幅度,对应ISO200和400的增益值可通过提高增益幅度实现。那么增益幅度是怎么实现的呢?

提供高感光度时自然需要提供相应的增益幅度,从上文两张模拟图中可以看到,在输出影像信号前都必须做相应的信号放大,因为CCD的输出电平较低,尤其当环境光线黯淡时,为了使影像发生量变,放大器就按相应的ISO数值加大增益幅度。

此外,在给定的CCD面积内增加像素数会导致保持感光度变得困难。单位像素的面积减小,入射光强减弱,如果为了提高ISO数值,调用更高的增益值将会导致影像质量的恶化。因此可爱的厂商又提供了一种解决方案,即在影像信号读取时将CCD存储的原始影像信号相加可相对提升感光度。如图4所示,通过将两个像素信号相加并传输,便可获得原来两倍的感光度。但这种工作方式也有其缺陷,只适合较小的影像模式,因为像素数在处理中减半了。

图4

影像业界第三种提供高ISO数值的解决方案是,采用把数个像素点当成1个像素点来进行感光的方式,从而提高感光速度。如图5所示,比如标准的ISO100是对感光元件的每个像素点感光,要提高到ISO200的感光度,只需要把2个像素点当成1个点来感光,就能获得原本2倍的感光速度,如果要提高到ISO400的水平,一次类推只要把4个像素点当成1个点来感光,便能获得4倍的感光速度。与第二种方式的不同之处在于是合并像素后感光,而第二种方式则是对感光信号的叠加,故该工作方式对高像素机型较有优势,但噪点的产生比前两种来的更为明显。

图5

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