数码相机全应用专业名词术语(四) - 相机系统 - 边走边摄

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sam_wang (胖胖)

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发表于 2007-8-22 12:29 资料文集短消息

数码相机全应用专业名词术语(四) - 相机系统

相机系统
·取景器（Viewfinder）
·图片浏览索引（Thumbnail Index）
·记忆卡/储存卡（Storage Card）
·传感器大小（Sensor Sizes）
·传感器的线性特征（Sensor Linearity）
·感应器/传感器（Sensors）
·象素质量/成像质量（Pixel Quality）
·象素（Pixels）
·显微透镜（Microlenses）
·手动对焦（Manual Focus）
·液晶显示屏（LCD）
·时滞（Lag time）
·固件（Firmware）
·填充系数（Fill Factor）
·可交换照片文件资料（EXIF）
·有效象素（Effective Pixels）
·与其他设备的连接（Connectivity）
·色彩滤镜矩阵（Color Filter Array）
·高速连拍（Burst/Continuous)
·缓存（Buffer）
·充电
·可充电锂电池
·可充电AA电池(NiCd and NiMH)
·不可充电AA电池
·电池（Batteries）
·自动对焦（AutoFocus－AF）
·自动对焦伺服系统（AF Servo）
·自动对焦辅助灯(AF Assist Lamp)
·A/D转换器（A/D Converter）

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发表于 2007-8-22 12:32 资料文集短消息

记忆卡/储存卡（Storage Card）
数码相机的记忆卡相当于传统相机的胶卷。它是数码相机内的可移动设备，用于保存图象。记忆卡随着数码相机市场的飞速发展而不断更新，并遵从以下的发展趋势：
更大的容量（以GB计）和更快的读写速度，有利于提供更高图象的清晰度和以无压缩的RAW格式输出图片。
每MB或每GB的单位价格日渐便宜。
为适应越来越小的数码相机，记忆卡体积也随着缩小。

储存卡的进步是有目共睹的，唯一令人遗憾的就是记忆卡类型迅速增多，使到记忆卡在不同的相机，读卡器，或其它设备(如PDAs，MP3播放器等)中使用缺乏统一性。下面的图表是多种记忆卡体积的比较：

各种记忆卡的体积(mm)
CompactFlash II / Microdrive－ 42.8 x 36.4 x 5.0＝ 7,790
CompactFlash I －42.8 x 36.4 x 3.3＝ 5,141
Memory Stick－ 50.0 x 21.5 x 2.8 ＝3,010
Secure Digital －32.0 x 24.0 x 2.1 ＝1,613
SmartMedia －45.0 x 37.0 x 0.8 ＝1.332
MultiMediaCard－ 32.0 x 24.0 x 1.4＝ 1,075
Memory Stick Duo －31.0 x 20.0 x 1.6＝ 992
xD Picture Card －25.0 x 20.0 x 1.7＝ 850
Reduced Size MultiMediaCard －18.0 x 24.0 x 1.4 ＝605

CF卡
CF卡是一种可靠的记忆卡，可以与多种设备兼容。与其它类型的记忆卡相比，CF卡在容量方面也占据着优势。它有着2.2G以上的容量，要求你的相机必须支持FAT32格式.。CF卡有type I 和type II 两种类型，区别主要在于厚度（3.3mm和5.0mm）。type I 广泛用于闪存，而type II 则用于微型硬盘。

微型硬盘
微型硬盘是IBM的伟大发明，使用type II 的CF卡，特别提供更为便宜的单位容量价格。正因为微型硬盘含有可移动的部分，这意味着它需要使用更高电量的电池，高耗电产生高热量（结果是引起更多噪音）并且硬盘可能会因为过热而运作不正常。

SM卡
SM卡的面积比CF卡大，但比CF卡薄。SM卡容易碰坏，也没CF卡可靠。SM卡正逐渐被市场淘汰，因为事实上已经没有新的数码相机支持这类型的记忆卡了。

索尼记忆棒
记忆棒是索尼公司首创的一种记忆卡，现在也有其它公司进行生产，例如Lexar Media。而主要的障碍是市场上很少数码相机适用这一类型的记忆卡，尽管这一数字正逐渐增加。因此，如果你以后买了一台其它牌子的数码相机，你的记忆棒也不一定适用。记忆棒的单位容量的价格相对比较贵，因为在市场上它的竞争较小。尽管记忆棒的容量正不断增加，但在最大容量方面它始终落后于CF卡。现在市场上存在着几种不同类型的记忆棒，例如：有选择功能的索尼记忆棒，Sony Memory Stick Pro, Sony Memory Stick Duo, 和Sony MagicGate.

SD卡
由SDA开发的SD卡，是一类精密的记忆卡。允许高速数据传输；并有内置安全功能，增强了数据交换时的安全性（包括音乐版权的保护）。这些优势使得SD卡在价格上高于类似的MMC卡。稍后我们将对MMC卡作进一步的介绍。就像软盘一样，在SD卡旁边也有一个小小的“读写保护”开关。

MMC卡
由MMCA （MultiMediaCard Association）开发的MMC卡与SD卡有着相同的面积，但比SD卡薄0.7mm，少了两个插脚。硬件形式的MMC卡适用于SD卡的插槽，大多数（但不是全部）SD设备和数码相机都接受MMC卡。市面上主要有两种类型的MMC卡：SecureMMC（类似于SD卡）和Reduced Size MMC，请读者在购买之前要检查你的MMC卡是属于哪一规格。

xD卡
XD卡是另一种针对超小型的数码相机的记忆卡，由奥林巴斯，富士和东芝公司生产。

其它类型
一些旧类型还包括软盘和PCMCIA卡。现已较少有支持3英寸的CD-R或RW的设备的记忆卡已经比较少见了。一些低挡次的数码相机没有可移动的记忆卡，但有内置内存。

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发表于 2007-8-22 12:49 资料文集短消息

传感器大小（Sensor Sizes）

典型3、4、5百万象素小型数码相机的感应器大小

典型6百万象素数码单反的感应器大小

上图形象的表示了典型数码相机传感器与35mm胶片大小的比较。数码单反的传感器一般比较大，它们基本能达到胶片的40%的大小，有的甚至达到100%－即与胶片等大。小型数码相机虽然象素可能与数码单反相若，甚至俾数码单反还要高，可是因为小型dc每个象素所占的空间比数码单反小得多，所以它的画质（特别是噪点控制与动态范围）无法与数码单反相提并论。

传感器类型
当我们谈到传感器类型时，经常会用一些分数表示：例如1/1.8" 或 2/3"，这些数值比传感器的实际直径大。这种分类是由50年代电视影像管的一套标准演变过来的。当时最常用的影像管大小为1/2", 2/3"等。这个大小所指的并不是传感器区域的对角线长度，而是指影像管外玻璃壳的长度。工程师们迅速发现像平面的可用区域为特定大小的三分之二，并没有特别原因。但是这项不成文的约定却被保留了下来。其实图像圈直径、传感器大小之间并无任何关系，“三分之二”只是一种习惯而已。

常见图像传感器大小
在以下的表格里，“Type”代表传感器的特定类型，“Aspect Ratio”代表传感器的高度与宽度比，“Dia.”指管直径，“Diagonal / Width / Height”是传感器实际工作区域的大小。

传感器大小(mm)
Type          Aspect Ratio    Dia. (mm)       Diagonal       Width    Height
1/3.6"       4:3                7.056                5.000             4.000    3.000
1/3.2"       4:3                7.938                5.680             4.536    3.416
1/3"          4:3                8.467                6.000             4.800    3.600
1/2.7"       4:3                9.407                6.721             5.371    4.035
1/2.5"       4:3                10.160                7.182             5.760    4.290
1/2"          4:3                12.700                8.000             6.400    4.800
1/1.8"       4:3                14.111                8.933             7.176    5.319
2/3"          4:3                16.933             11.000             8.800    6.600
1"             4:3                25.400             16.000          12.800    9.600
4/3"          4:3                33.867             22.500          18.000    13.500
35mm胶片  3:2                n/a                43.300          36.000    24.000

以下是一些常见数码相机的传感器大小比较：
照相机型号                            传感器类型             象素             传感器大小
Konika Minolta DiMAGE Xg          1/2.7" CCD                3.3 million       5.3 x 4.0 mm
PowerShot S50                         1/1.8" CCD                5.0 million       7.2 x 5.3 mm
Nikon Coolpix 8700                   2/3" CCD                   8.0 million       8.8 x 6.6mm
Olympus C-8080 Wide Zoom    2/3" CCD                   8.0 million       8.8 x 6.6mm
Sony DSC-828                         2/3" CCD                   8.0 million       8.8 x 6.6mm
Konica Minolta Dimage A2          2/3" CCD                   8.0 million       8.8 x 6.6mm
Nikon D70                               CCD                         6.1 million    23.7 x 15.6 mm
Canon EOS-1Ds                         CMOS                      11.4 million    36 x 24 mm
Kodak DSC-14n                         CMOS                      13.8 million    36 x 24 mm

以LCD作取景器
小型数码相机把LCD作为取景器使用，让用户能够观看LCD上生动的画面并且捕捉精彩一刻。数码相机LCD的尺寸基本上在1.5英寸～2.5英寸之间，象素在120,000～240,000之间。一些优秀的LCD会在表面或屏幕后面装上防反光薄膜，让用户能在强烈的日光下仍能清晰的观看LCD。还有一些LCD安装了折合和可旋转装置，这样不仅保护了LCD，而且让用户能轻松的进行高角度和低角度拍摄。
部分数码相机（特别是长焦数码相机）更增添了一个0.5英寸左右的电子取景器（EVF）辅助LCD使用，这个小型取景器模仿了数码单反的TTL光学取景器设计。然而，数码单反的LCD是不作取景器用途的，它只提供了浏览和更改照相机设定的功能。

可旋转LCD

DSLR的固定LCD

以LCD观看照片回放
LCD液晶显示屏体现了数码摄影的一大优势－让摄影者在拍摄照片后可以立即浏览照片。虽然如此，但仅仅用12万～24万象素的LCD观看数百万象素的数码图片明显是不足够的，用户无法看清楚照片是否足够清晰和是否需要重拍。不是所有数码相机都提供了照片放大功能，而且放大功能使用起来并不十分方便。有些照相机还为用户提供了简单图片编辑功能，包括旋转、重置图片大小、剪切视频文件等等。在照片回放模式中，用户也能够选择索引模式，照片以缩略图显示在LCD上，方便用户查找。

除了简单的照片回放以外，许多照相机能让用户在照片回放的同时查看EXIF资料，浏览柱状图，找出过曝区域等。

以LCD操作菜单
通过数码相机上的按钮，LCD也能被使用于显示菜单操作，用户可以同时调整LCD本身的亮度和颜色设定。在数码单反的机身上部或后部还会装有一个或更多的单色LCD（耗电量较少），以显示光圈快门等最重要的设定。

LCD上的菜单系统

单色LCD，提供电池电力、记忆卡状态、曝光、对焦模式、白平衡等等资料显示。通常用户只要按一个键就能使该LCD的背灯开启。

高速连拍（Burst/Continuous)
高速连拍模式是数码相机优势的体现，它能让摄影者一张紧接着一张没有停顿的拍摄数张照片，这种功能通常较少使用在传统胶卷照相机上，只有配备特制小型马达的胶卷单镜反光相机才具有连拍功能。根据照相机的类型和型号不同，各种照相机的最高连拍速度（fps）和最多连拍张数是不同的。最高连拍速度（fps）由快门速度和照相机图像处理速度决定。最多连拍张数由缓冲器的大小（上文已具体谈及）和记忆卡读写速度决定。

随着科技不断发展，数码相机的每秒最多拍摄张数（fps）和最多连拍张数不断增加，连拍功能变得越来越强大。当然，轻巧型数码相机的连拍能力比准专业级数码相机弱，准专业级数码相机又比专业数码单反弱。通常在高速连拍模式中，轻便型数码相机每秒最多拍摄1～3张照片，每次连拍最多拍摄10张照片，然而，专业数码单反每秒最多拍摄7张（以上）照片，每次连拍能拍摄数十张JPEG和RAW格式的照片。一些更先进的专业级照相机甚至允许摄影者先以较慢速度继续进行连拍，然后突然转到高速（全速）连拍，直到记忆卡被写满图片数据为止。

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发表于 2007-8-22 12:58 资料文集短消息

缓存（Buffer）
当光线经过快门进入感应器后，照片的数据就会在照相机内被快速处理并写到储存卡内。数码相机内的缓冲器由RAM记忆体组成，它所起的作用就像PC的内存，在数据未写入记忆卡之前储存数据。缓冲器减少了每一次拍摄所需的时间间隔，为连拍模式制造了可能。第一代的数码相机并没有安装缓冲器，所以当摄影者拍完一张照片后，他必须等待该照片被存到记忆卡以后才能继续拍摄另一张照片，这种等待是令人讨厌的。然而，当今几乎所有数码相机都装有容量较大的缓冲器，缓冲器工作时就像一台摄影机，在不影响你拍摄的情况下，在后台储存照片数据并把数据写进记忆卡内。

缓冲器在数码相机数据处理过程中的位置并没有特别规定，但这个位置却影响了连拍模式的能力（能连拍的照片张数）。缓冲器通常处在数据处理过程中图片处理程序之前或之后。

图片处理程序之后
缓冲器处在该位置时，图像在进入缓冲器之前被处理并转换成最终输出格式。因此，连拍模式常常要求用户选择拍摄低象素、低画质（文件小）的照片，以加快处理速度，提高连拍能力。

图片处理程序之前
在这种方法里面，图片的原始数据（RAW）不经任何处理，直接从CCD传送到缓冲器上，缓冲器在不影响拍摄的情况下把数据交给图像处理器处理。装有这种类型缓冲器的照相机并不能通过降低照片清晰度、画质来提高连拍能力，但是它连拍速度（fps）跟图像处理速度是并不相互影响，直到缓冲器缓存被用尽。

智能缓冲
几乎是最常见的数码单反尼康D70正是使用这种智能缓冲的方法，这种方法结合了上述两种方法的特点。首先，CCD把未经处理的数据直接存储到缓冲器内，就像缓冲器被置于“图片处理程序之前”(1)，使照相机具有更高的连拍速度。然后，缓冲器把数据交给图片处理器(2)，处理器把数据转换成JPEG, TIFF或RAW格式的图片。但不同的是，已处理的数据被放在缓冲器里面而不是储存卡内(3)。因此，“图片处理－把数据写入记忆卡”这个过程不再成为瓶颈，因为两个过程是平行型而不是直线型的。再者，由于过程(3)比过程(2)所需占用的缓冲器空间少，缓冲器能不断为新照片腾出空间，这种情况在以JPEG格式记录照片时更加明显。最后，就像缓冲器被置于“图片处理程序之后”，输出的图像从缓冲器写入记忆卡(4)。但不同的是，这个过程跟(2)、(3)过程是平行（同时）进行的，因此当其他图像被写入记忆卡时，新照片的处理程序能同时进行。这意味着你完全不必等全部连拍照片被写入记忆卡，缓冲器释放足够内存，就能继续进行连拍。

充电
即使在不使用的情况下，满充电池仍然会逐渐失去电力。因此，如果你并不打算在几周内使用照相机，请在下次使用前把电池重新充电，确保其有足够电力应付拍摄的需要。这里有一点需要特别强调，如果你使用的是镍镉（NiCd）可充电电池，请不要在电池还没完全放电之前对电池进行充电，因为这种做法会降低电池的最大容量。而当上述做法被不断重复时，镍镉（NiCd）可充电电池便产生了“记忆效应”。所以，笔者在这里推荐所有摄影爱好者在电池还未完全放电的情况下，不要对电池充电，即使你使用的是不具有记忆效应的锂电池或镍氢（NiMH）可充电电池。这样做不仅能保持电池容量，而且能减少充电次数，延长电池寿命（可充电电池都一定的充电次数限制，超过该次数，电池不能再充电）。

可充电锂电池

可充电锂电池比AA电池重量更轻，体积更小巧，但是价钱更贵。可充电锂电池没有记忆效应且形式特别。一些使用可充电锂电池的照相机通过适配器，还支持一次性锂电池，如2CR5s或CR2s。这些电池作为可充电锂电池的后备是很不错的选择。

A/D转换器（A/D Converter）
数码相机的感应器由带有光电二极管的象素组成。当数码相机快门打开，光线进入感应器时，光子被转换成电荷。电荷在形成后立即被放大成一定伏数的电压，使A/D转换器能够识别并处理这些电荷信号。A/D转换器按电压的不同，把这些电荷信号进行分类（即按不连续的明亮程度分类），并用二进制0和1的不同组合表示这些类别。若位数为1bit，A/D转换器便将明亮程度分成0－黑，和1－白。若位数为2bit，A/D转换器表示的明亮程度分4种（2的2次方），即00－黑、11－白，和介于纯黑纯白之间的01与10。现今，多数消费级数码相机使用位数为8bit的A/D转换器，同样道理，其每个象素最多能分别表示256（2的8次方）种不同的明亮程度。

然而，A/D转换器的最低位数比率（解析度）是由感应器的动态范围（精确度）决定的。例如，感应器的动态范围为1000:1（60dB），A/D转换器为免信息缺失，其位数至少为10bit（2的10次方等于1024个不连续的明亮程度）。10bit的A/D转换器理论上最适合数码相机，因为12或14bit的A/D转换器除了噪音（noise）外不会产生额外的信息。然而，科学家在实践中证明：把A/D转换器过分细致的制作成12bit能为A/D转换器提供一定误差幅度。额外的位数也能有效减少线性数据的误差。

因此，当我们以后要购买数码相机和扫描仪的时候就要特别小心了。这些产品广告材料上经常会声称产品的A/D转换器位数比率高，因而输出的图像动态范围高。通过以上的说明，我们可以知道这种说法并不一定正确。只有当感应器有足够的动态范围，上述说法才能成立。

数码单反通常使用10或12bit的A/D转换器，动态范围比消费级数码相机更高。这些高端的照相机多数会为用户提供RAW格式的存储选择，因为RAW能更好的为10或12bit的A/D转换器服务，它能存储每个象素上10或12bit的数据。然而，JPEG格式只能存储8bit的数据。

感应器动态范围                A/D转换器类型          图像色调范围
低(例：大约256:1)             8bit  8bit                      10或12bit       8+bit
高(例：大约4,000:1)          8bit  8bit                      10或12bit       10或12bit（RAW）

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