数码相机(摄像机)存储器各有什么优缺点
发布时间:2025-05-30 11:28:10 发布人:远客网络
一、数码相机(摄像机)存储器各有什么优缺点
1、摄像机目前以SD卡、硬盘为主要存储介质(索尼的同时也有记忆棒),磁带的基本已趋于淘汰,不用考虑。基本以存储卡的为好,硬盘的怕震动,高海拔(1000米以上)不能使用,低温也会不正常。
2、照相机的卡类目前集中在CF、SD、记忆棒,具体区别不是很大,只不过卡的类型不一样而已,不用过于执着于某一种卡,放心购买和实用,不要不是假货。
3、这几种卡的容量都由小到大不等,各类型之间容量基本相当,都足够使用。速度都有高低速之分,速度高的价高,反之价低。一般机器都会有自己推荐的速度限制,按照其要求购买即可。以现在的技术来看,只要是正品,故障率也都相差不大。
二、哪个高手能详细分析数码相机性能的好坏
对于数码相机而言,由于利用CCD电荷耦合器来感光。所谓像素即CCD上的感光元件,像素的多少直接关系着所射照片的清晰度,像素越多则图像越清晰。基本上数码相机的像素直接决定相机的最大分辨率,也就是分辨率的乘积等于CCD的像素,只有富士的Super CCD因为不是采用传统的方形的彩色CCD感光单元及滤色镜排列,而是蜂窝状六角形,每个感光单元的光值复用了6次,因此像素数可以达到传统原色CCD的一倍。不过影响成像质量的因素还很多,并非Super CCD就一定会比传统原色CCD成像质量好。
在消费级数码相机中,一般权衡CCD是越大越好,像素也是越高越好,目前主流CCD像素为500万,相应的CCD面积为1/2.5英寸。在专业单反中,作为影像传感器的有CCD也有CMOS,专业单反的CMOS同低端产品不同,品质同CCD一样可以信赖。目前专业数码单反的的CCD或CMOS不是以若干分之一英寸来表示,而是以长×宽(mm)表现,主要有4/3规格(17.3×13mm,奥林巴斯为主)、APS-C规格(约23.6×15.8)和全幅(尺寸同35mm胶卷)三种。
CCD的制造基本掌握在日本厂商手中,其中全球最大的CCD制造厂商是日本的索尼,占据了70%以上的市场份额。另外还有三洋和夏普有能力制造CCD,但口碑和产量都远远不如索尼。CMOS方面主要是佳能在生产,并全面使用于佳能的数码单反中。索尼在去年也开始制造CMSO产品,主要应用于索尼高端数码摄像机,也有部分用于尼康的某些数码相机中。
镜头是决定画质的另外一个重要因素。决定镜头成像质量的最重要的两个参数是解析度和透光度,但遗憾的是一般这两个参数在数码相机中是不会标注的,因此衡量镜头的好坏只能从镜头的品牌和镜头的标榜词中间接了解。
数码相机厂商可分为两大类,一类是传统相机厂商,例如佳能、尼康、美能达,它们都使用自有品牌的镜头,佳能的镜头、尼康的尼克尔镜头和美能达的镜头都是非常著名的,可以信赖的。另一类是大型电子厂商,它们在镜头方面力量薄弱,因此往往标榜使用其他著名镜头厂商的产品,如索尼标榜的蔡司镜头、三星、柯达标榜的施奈德镜头、松下标榜的莱卡镜头,。这些厂商所谓使用的著名镜头往往只是厂商制造、通过该著名镜头厂商认可使用,而并非直接由该镜头厂商制造。如索尼的蔡司镜头就是索尼制造,通过蔡司监制、认可,使用蔡司的商标。尽管如此,由于镜头毕竟是通过该这些镜头厂商的认证,因此也是可以信赖的。
另外很多数码相机会标榜使用ED镜片或使用非球面镜片。ED(超低色散)镜片是尼康的一种创新镜片,用于解决其它类型高性能镜片(如氟钙化合物镜片)易碎和易刮花的问题。ED镜头可减少色差,并可确保各类波长的光线实际对焦于同一点。因此会产生明暗对比强烈但几乎没有颜色失真的影像。光学透镜通常是制成球面状的,从透镜中心到周边有一定的曲率,这种透镜称为球面透镜。而非球面透镜的镜面则是从透镜中心到周边曲率作连续变化的,非球面镜片有单面和双面两种。当镜头使用了非球面镜片之后,可以有效地克服“球差”(当使用球面镜片的时候,会不同程度的存在一定像差,这个像差称为“球差”)。一般来说这样的相机成像质量理论上会好一些,但是在平价的民用数码相机中,由于成本的限制,不会对画质有太大的影响,因此不用刻意追求。
前面所说的是镜头成像质量,另外衡量镜头的还有一些功能。例如变焦能力,例如广角。
消费级数码相机镜头的有定焦和可变焦两种,定焦是焦距不可变,变焦包括光学变焦与数码变焦两种。只有光学变焦可以支持图像主体成像后,增加更多的像素,让主体不但变大,同时也相对更清晰。通常变焦倍数大者越适合用于望远拍摄。光学变焦同传统相机设计一样,取决于镜头的焦距,所以分辨率及画质不会改变。变焦从最少的2倍一直到最高的12倍, 10倍以上称为长焦相机,自成一类,虽然可以拍摄很远处的景象,但价格昂贵,购买人群相对狭小,最常见的还是3-4倍变焦。
数码相机的焦距为了容易理解都是用“相当于35mm相机的XXX”来表示的,传统135相机的标准焦距为35mm,因此小于35mm的都称为广角相机(也有按照人眼标准的50mm焦距来计算,将50mm焦距以下都称为广角的,不过较少见)。广角镜因焦距非常短,所以投射到底片上的景物就变小了扩阔镜头拍摄角度,除可拍摄更多景物,更能在狭窄的环境下拍摄出宽阔角度的影像。
一般来说具有广角的相机相对要贵一些,具有光学变焦能力的相机也要比定焦相机贵,光学变焦能力越大,价格越贵。
3.前面两个参数都涉及到成像质量,接下来要说的LCD虽然也是决定相机性能的重要参数,但并不涉及成像质量。
LCD是指数码相机上配的预览照片用的彩色液晶显示屏。由于传统光学旁轴取景器只能显现85%左右的取景画面,同时为了能即时了解拍摄到的照片,LCD对于数码相机是不可缺少的。原则上说LCD是越大越好,但由于它是耗电大户,占用整部相机1/3以上的电量,因此实际尺寸也是有一定限制的。
LCD现在已经是全部采用TFT屏幕,尺寸无非1.5、1.6、1.8、2.0、2.5和3英寸这么几种种。目前基本已经没有采用1.5、1.6英寸LCD的数码相机了。1.8英寸常见于中低价位相机上,2.5英寸最多见时尚卡片机上,3英寸是目前数码相机上尺寸最大的,仅见于三星Pro815、三洋E6等极少数机款相机。
除了尺寸外,像素也是衡量LCD的重要尺度,在同样尺寸下像素越高画面越细腻,当然耗电量也越大。像素一般在8.5万到21万之间。1.8英寸像素达到15万比较合适,2.5英寸达到21万才能显得细腻。
存储介质同电力供应与成像质量无关,但同实际使用有关,两者都会影响总体成本和连续使用时间。
数码相机使用的存储介质有四大类,一类是闪存卡,一类是微硬盘,一类是可擦写光盘,一类是软盘,其中绝大多数相机使用闪存卡,少数消费旗舰和数码单反使用CFII卡接口的微硬盘,至于可擦写光盘和软盘已经被淘汰。
数码相机用闪存卡分为CF/SD/MS/MS Duo/xD/SM几种,它们都是基于闪存而制成的存储卡,其中CF卡、SD卡是应用最广泛的,CF卡曾经独霸,但由于体积偏大,所以逐渐萎缩,但由于容量可以做得很大,因此现在多用在高端消费旗舰和数码单反中。SD卡速度快,体积小,价格低,应用现在最为广泛,尤以便携相机为多。MS中文称为记忆棒,是索尼专用格式,基本只在索尼数码相机上使用。MS Duo称为短棒,应用在索尼各类体积非常小的相机上。xD卡是富士、奥林巴斯两家专用的存储卡,速度快,体积小。MS和xD价格都非常高昂,应用范围比较狭窄。SM卡目前基本已被淘汰。
微盘是IBM研制的1英寸直径硬盘,采用CFII接口,一般应用在消费旗舰和数码单反上,它的容量大,速度快,但价格高,也怕震,应用极少。
电力供应方面,数码相机使用两种电源,一种是5号镍氢电池,一种是专用锂电池。5号镍氢电池最大优点是使用灵活,可以随时购买补充,缺点是充电时间长。锂电池的优点是使用时间长,缺点是如果不购买备用电池的话不能随时补充。
至于成本,有一个误区是使用镍氢电池成本低,其实两者是差不多的。如果都购买一套电池作为备用的话,因为使用锂电池的相机,其锂电池是附送的,所以由两块锂电池构成的使用方式总体成本也就是购买备用锂电池的200多元而已。反观使用镍氢电池的数码相机,除了少部分以外,都是不附送的,因此要构成两电轮流的使用方式外,如使用4节5号镍氢电池的相机则需要购买8节镍氢电池加上一个快速充电器,在都选用国外品牌情况下(因为原装锂电池都是进口)成本接近300元(一个三洋2200毫安充电套装售价220元,4节三洋2200毫安电池70元),反而比两块锂电池(一块附带一块购买)的方案贵。即便是相机只使用2节5号电池,总体成本也差不多。
感光度:根据光源的不同强度调节相机的感光能力,英文标记为ISO。数码相机可以借着改变感光芯片里讯号放大器的放大倍数来调节ISO数值,一般ISO越大,感光度越高,对光线的需求就越低,但因为相机内的放大器也会把讯号中的噪声放大,产生粗微粒的影像,因此对细节的表现能力也越差。
光圈:光圈是一个用来控制光线透过镜头,进入机身内感光面的光量的装置,它通常是在镜头内。表达光圈大小是用f值。范围从f1到f64。光圈f值愈小,在同一单位时间内的进光量便愈多,上一级的进光量刚是下一级的一倍,对于消费型数码相机而言,光圈f值常常介于f2.8- f16。
快门:快门是镜头前阻挡光线进来的装置,一般而言快门的时间范围越大越好。秒数低适合拍运动中的物体,某款相机就强调快门最快能到1/16000秒,可轻松抓住急速移动的目标。不过当你要拍的是夜晚的车水马龙,快门时间就要拉长,常见照片中丝绢般的水流效果也要用慢速快门才能拍出来。
白平衡:即white balance。物体颜色会因投射光线颜色产生改变,在不同光线的场合下拍摄出的照片会有不同的色温。CCD没有办法像人眼一样会自动修正光线的改变。所以通过白平衡的修正,它会按目前画像中图像特质,立即调整整个图像红绿蓝三色的强度,以修正外部光线所造成的误差。有些相机除了设计自动白平衡或特定色温白平衡功能外,也提供手动白平衡调整。
光圈优先曝光模式:先自行决定光圈f值后,相机测光系统依当时光线的情形,自动选择适当的快门速度(可为精确无段式的快门速度)以配合。光圈先决模式适合于重视景深效果的摄影。
快门优先曝光模式:先自行决定快门速度后,相机测光系统依当时光线的情形,自动选择适当的光圈f值(可为无段式的f值)以配合。
三、相机的传感器指的是什么
提到数码相机,不得不说到就是数码相机的心脏——感光元件。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”就是其成像感光元件,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。
电荷藕合器件图像传感器CCD(Charge Coupled Device),它使用一种高感光度的半导体材料制成,能把光线转变成电荷,通过模数转换器芯片转换成数字信号,数字信号经过压缩以后由相机内部的闪速存储器或内置硬盘卡保存,因而可以轻而易举地把数据传输给计算机,并借助于计算机的处理手段,根据需要和想像来修改图像。CCD由许多感光单位组成,通常以百万像素为单位。当CCD表面受到光线照射时,每个感光单位会将电荷反映在组件上,所有的感光单位所产生的信号加在一起,就构成了一幅完整的画面。
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:SONY、Philps、Kodak、Matsushita、Fuji和Sharp,大半是日本厂商。
互补性氧化金属半导体CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)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会产生过热的现象。
由两种感光元件的工作原理可以看出,CCD的优势在于成像质量好,但是由于制造工艺复杂,只有少数的厂商能够掌握,所以导致制造成本居高不下,特别是大型CCD,价格非常高昂。同时,这几年来,CCD从30万像素开始,一直发展到现在的600万,像素的提高已经到了一个极限。
在相同分辨率下,CMOS价格比CCD便宜,但是CMOS器件产生的图像质量相比CCD来说要低一些。到目前为止,市面上绝大多数的消费级别以及高端数码相机都使用CCD作为感应器;CMOS感应器则作为低端产品应用于一些摄像头上,若有哪家摄像头厂商生产的摄想头使用CCD感应器,厂商一定会不遗余力地以其作为卖点大肆宣传,甚至冠以“数码相机”之名。一时间,是否具有CCD感应器变成了人们判断数码相机档次的标准之一。
CMOS影像传感器的优点之一是电源消耗量比CCD低,CCD为提供优异的影像品质,付出代价即是较高的电源消耗量,为使电荷传输顺畅,噪声降低,需由高压差改善传输效果。但CMOS影像传感器将每一画素的电荷转换成电压,读取前便将其放大,利用3.3V的电源即可驱动,电源消耗量比CCD低。CMOS影像传感器的另一优点,是与周边电路的整合性高,可将ADC与讯号处理器整合在一起,使体积大幅缩小,例如,CMOS影像传感器只需一组电源,CCD却需三或四组电源,由于ADC与讯号处理器的制程与CCD不同,要缩小CCD套件的体积很困难。但目前CMOS影像传感器首要解决的问题就是降低噪声的产生,未来CMOS影像传感器是否可以改变长久以来被CCD压抑的宿命,往后技术的发展是重要关键。
对于数码相机来说,影像感光元件成像的因素主要有两个方面:一是感光元件的面积;二是感光元件的色彩深度。
感光元件面积越大,成像较大,相同条件下,能记录更多的图像细节,各像素间的干扰也小,成像质量越好。但随着数码相机向时尚小巧化的方向发展,感光元件的面积也只能是越来越小。
除了面积之外,感光元件还有一个重要指标,就是色彩深度,也就是色彩位,就是用多少位的二进制数字来记录三种原色。非专业型数码相机的感光元件一般是24位的,高档点的采样时是30位,而记录时仍然是24位,专业型数码相机的成像器件至少是36位的,据说已经有了48位的CCD。对于24位的器件而言,感光单元能记录的光亮度值最多有2^8=256级,每一种原色用一个8位的二进制数字来表示,最多能记录的色彩是256x256x256约16,77万种。对于36位的器件而言,感光单元能记录的光亮度值最多有2^12=4096级,每一种原色用一个12位的二进制数字来表示,最多能记录的色彩是4096x4096x4096约68.7亿种。举例来说,如果某一被摄体,最亮部位的亮度是最暗部位亮度的400倍,用使用24位感光元件的数码相机来拍摄的话,如果按低光部位曝光,则凡是亮度高于256备的部位,均曝光过度,层次损失,形成亮斑,如果按高光部位来曝光,则某一亮度以下的部位全部曝光不足,如果用使用了36位感光元件的专业数码相机,就不会有这样的问题。
CCD是1969年由美国的贝尔研究室所开发出来的。进入80年代,CCD影像传感器虽然有缺陷,由于不断的研究终于克服了困难,而于80年代后半期制造出高分辨率且高品质的CCD。到了90年代制造出百万像素之高分辨率CCD,此时CCD的发展更是突飞猛进,算一算CCD发展至今也有二十多个年头了。进入90年代中期后,CCD技术得到了迅猛发展,同时,CCD的单位面积也越来越小。但为了在CCD面积减小的同时提高图像的成像质量,SONY与1989年开发出了SUPER HAD CCD,这种新的感光元件是在CCD面积减小的情况下,依靠CCD组件内部放大器的放大倍率提升成像质量。以后相继出现了NEW STRUCTURE CCD、EXVIEW HAD CCD、四色滤光技术(专为SONY F828所应用)。而富士数码相机则采用了超级CCD(Super CCD)、Super CCD SR。
对于CMOS来说,具有便于大规模生产,且速度快、成本较低,将是数字相机关键器件的发展方向。目前,在CANON等公司的不断努力下,新的CMOS器件不断推陈出新,高动态范围CMOS器件已经出现,这一技术消除了对快门、光圈、自动增益控制及伽玛校正的需要,使之接近了CCD的成像质量。另外由于CMOS先天的可塑性,可以做出高像素的大型CMOS感光器而成本却不上升多少。相对于CCD的停滞不前相比,CMOS作为新生事物而展示出了蓬勃的活力。作为数码相机的核心部件,CMOS感光器以已经有逐渐取代CCD感光器的趋势,并有希望在不久的将来成为主流的感光器。