数码相机常用技术白皮书(二)

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数码相机常用技术白皮书（二）

对焦范围

对焦范围即数码相机能清晰成像的范围，通常分为一般拍摄距离与近拍距离。相机的一般拍摄距离通常都标示为"**cm--无穷远"，而且大部分数码相机则往往还会提供近距离拍摄功能（Macro），来弥补一般拍摄模式下无法对焦的问题。有些相机就非常强调具有支持1厘米近拍的神奇能力，适合用来拍摄精细的物体。 

目前低端的数码相机（300万像素以下）一般都能自动对焦，而且大部分对焦范围都比较广；而中高端的数码相机机除了自动对焦外，还提供有手动对焦，来满足拍摄者的需求。

近拍距离

微距摄影是数码相机的特长之一，用微距拍摄可以把很普通的场景拍成戏剧性的场面，微距特别擅长表现花鸟鱼虫等细小的东西，对细节可以充分展示，而且也可以随心所欲地表现自己在选题、构图、用光方面的创意，不像拍摄风光、人物、民俗文化等题材，要受很多条件的制约。微距上手比较快，虽然多为小品，但其中也往往包含很多作者的良苦用心，也能称得上是精品。

微距摄影的目的是力求将主体的细节纤毫毕现的表现出来，把细微的部分巨细无遗的呈现在眼前。在微距摄影中，有一个名词是必须要认识的，它就是放大率（Magnificatlon）。因为微距摄影其实就即如放大摄影，故放大率直接影响著微距拍摄的效果。由于放大率是由菲林表面所得的影像和实物主体大小的比例来定义，故此放大率是以一个比例来表达。由于这缘故，放大率又称为「影像比例」。

日常经常听到镜头能拍到1：1、 1：2的微距效果，这些比例便是指镜头的放大率。左边的数值代表菲林平面上影像的大小，而右边的数值则代表实际主体的大小，当镜头能做到1：1的放大率时，即镜头可将实物的真实大小完全投射在菲林平面上。试举一个简单的例子：135菲林的面积为24mmx36mm，若我们使用的镜头能把一个面积同样为24mmx36mm的主体完整地记录在135菲林上，这支镜头便有1：1的放大率，大家应记住左边的数字越大，放大的倍数便越高，2：1的放大率便比1：1高。若右边的数值较左边大，放大率便越小。

现在的消费级数码相机微距功能不等，有的为10cm—20cm，有的可以达到1cm—2cm的微距。

对于单反数码相机来说，微距的拍摄能力由镜头所决定。现在，差不多每一支镜头皆有微距功能，但它们所指的微距功能其实是指镜头的近摄能力。一般来说，镜头的放大率要达至1：2甚至1：1，才称得上是微距镜头。微距镜头是最易使用的微距拍摄器材，用家毋须外加任何配件便可立即使用。一般镜头的最高解像度和最高反差度是焦点在无限远时表现出来的，但微距镜头刚好相反，它的最高解像度和最高反差度是焦点在近距离时表现出来的，故要拍摄高质素的微距照片，必须选择微距镜头。

为配合不同的需要，市面上有不同焦距的微距镜头可供选择，由20mm至135mm不等。较广角的微距镜头多会连同伸缩腔一同使用。若使用20mm微距广角镜连同伸缩接腔使用，它便能做出高达5：1-12：1的放大率。

光圈范围

光圈英文名称为Aperture，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。我们平时所说的光圈值F2.8、F8、F16等是光圈"系数"，是相对光圈，并非光圈的物理孔径，与光圈的物理孔径及镜头到感光器件（胶片或CCD或CMOS）的距离有关。

表达光圈大小我们是用F值。光圈F值 = 镜头的焦距 / 镜头口径的直径从以上的公式可知要达到相同的光圈F值，长焦距镜头的口径要比短焦距镜头的口径大。

当光圈物理孔径不变时，镜头中心与感光器件距离愈远，F数愈小，反之，镜头中心与感光器件距离愈近，通过光孔到达感光器件的光密度愈高，F数就愈大。完整的光圈值系列如下： F1， F1.4， F2， F2.8， F4， F5.6， F8， F11， F16， F22， F32， F44， F64。

这里值得一题的是光圈F值愈小，在同一单位时间内的进光量便愈多，而且上一级的进光量刚是下一级的一倍，例如光圈从F8调整到F5.6，进光量便多一倍，我们也说光圈开大了一级。多数非专业数码相机镜头的焦距短、物理口径很小，F8时光圈的物理孔径已经很小了，继续缩小就会发生衍射之类的光学现象，影响成像。所以一般非专业数码相机的最小光圈都在F8至F11，而专业型数码相机感光器件面积大，镜头距感光器件距离远，光圈值可以很小。对于消费型数码相机而言，光圈F值常常介于F2.8 - F16。此外许多数码相机在调整光圈时，可以做1/3级的调整。

快门类型

快门英文名称为Shutter，快门是相机上控制感光片有效曝光时间的一种装置。

目前的数码相机快门包括了电子快门、机械快门和B门。首先说说电子快门和机械快门的区别。两者不同之处在于它们控制快门的原理不同，如电子快门，是用电路控制快门线圈磁铁的原理来控制快门时间的，齿轮与连动零件大多为塑料材质；机械快门控制快门的原理是，齿轮带动控制时间，连动与齿轮为铜与铁的材质居多。前者受到风沙的侵袭容易损坏，后者虽也怕风沙的侵蚀，但是清洁方便。

再说说B门，当需要超过1秒曝光时间时，就要用到B门了。使用B门的时候，快门释放按钮按下，快门便长时间开启，直至松开释放钮，快门才关闭。这是专门为长曝光设定的快门。

快门的工作原理是这样的，为了保护相机内的感光器件，不至于曝光，快门总是关闭的；拍摄时,调整好快门速度后，只要按住照相机的快门释放钮（也就是拍照的按钮）,在快门开启与闭合的间隙间,让通过摄影镜头的光线,使照相机内的感光片获得正确的曝光，光穿过快门进入感光器件，写入记忆卡。

至于单反相机常见的B快门功能，虽然可由你自由决定曝光时间的长短，拍摄弹性更高，不过目前大多数的消费性数码相机都还不能支持，最多提供如2秒、8秒、16秒等较慢速度的默认值。

完善的快门通常必须具备以下几个方面的作用：

一是必须具备有能够准确调控曝光时间的作用，这一点是照相机快门的最基本的作用；

二是必须具备有足够高的快门速度，以利于拍摄高速动动全或有效控制景深；

三是必须具有长时间曝光的作用，即应设有"T"门或"B"门；

四是具有闪光同步拍摄的功能；

五是具有自拍的功能，以便于自拍或在无快门线的情况下进行长时间曝光时，使快门开启。

快门速度

快门速度是数码相机快门的重要考察参数，各个不同型号的数码相机的快门速度是完全不一样的，因此在使用某个型号的数码相机来拍摄景物时，一定要先了解其快门的速度，因为按快门时只有考虑了快门的启动时间，并且掌握好快门的释放时机，才能捕捉到生动的画面。

通常普通数码相机的快门大多在1/1000秒之内，基本上可以应付大多数的日常拍摄。快门不单要看"快"还要看"慢"，就是快门的延迟，比如有的数码相机最长具有16秒的快门，用来拍夜景足够了，然而快门太长也会增加数码照片的"噪点"，就是照片中会出现杂条纹。另外，主流的数码相机除了具有自动拍摄模式外，还必须具有光圈优先模式、快门优先模式。光圈优先模式就是由用户决定光圈的大小，然后相机根据环境光线和曝光设置等情况计算出光进入的多少，这种模式比较适合照静止物体。而快门优先模式，就是由用户决定快门的速度，然后数码相机根据环境计算出合适的光圈大小来。所以，快门优先模式就比较适合拍摄移动的物体，特别是数码相机对震动是很敏感的，在曝光过程中即使轻微地晃动相机都会产生模糊的照片，在实用长焦距时这种情况更明显。在选购数码相机时，你最好选购具有这几种模式的机型以保证拍摄的效果。

至于单反相机常见的B快门功能，虽然可由你自由决定曝光时间的长短，拍摄弹性更高，不过目前大多数的消费性数码相机都还不能支持，最多提供如2秒、8秒、16秒等较慢速度的默认值。

短片拍摄功能

短片拍摄功能即数码相机具备拍摄视频文件的功能。有别于DV（数码摄像机），数码相机只可以把视频文件存放在记忆卡里面，由于记忆体的空间有限，所以视频文件的质量跟大小都比较差。

集中用于数码相机拍摄短片的文件多为AVI，有少数的照相机可以MPEG4来储存视频文件。以AVI格式记录的视频文件分辨率为320 x 240，每秒16帧的速度记录图片，这样的视频文件非常大，10分钟就可以消耗2G的空间。另一种是MPEG4格式的视频文件，以分辨率为320x 240，每秒16帧的速度记录，以这种格式记录视频，体积较小。因为画质高，占容量少，MPEG4的记录模式已经在多款数码相机上使用。

索尼推出的数码相机，可以分辨率为640 x 480，每秒16帧的速度记录短片，在分辨率上已经接近DV短片的720 x 576 (PAL制)，但在记录速度上，还是有所不及DV的25帧每秒。而另一种记录格式是以160 x 112的分辨率，每秒30帧的速度记录短片，在记录速度上超过了DV带，而分辨率上有所差距。

一些数码相机在拍摄短片的时候，可以通过自带的麦克风进行现场录音。大部分的其它功能，例如变焦、白平衡调节等，在拍摄短片的时候都不可以使用。

存储介质

数码相机将图像信号转换为数据文件保存在磁介质设备或者光记录介质上。如果说数码相机是电脑的主机，那么存储卡相当于电脑的硬盘。存储记忆体除了可以记载图像文件意外，还可以记载其他类型的文件，通过USB和电脑相连，就成了一个移动硬盘。市面上常见的存储介质有CF卡、SD卡、SM、记忆棒和小硬盘。

电池类型

数码相机需要电池以维持正常运作。一般情况下，数码相机可以采用干电池、碱性锌锰电池、镉镍电池、氢镍电池、锂离子电池以及锂电池等作为其电源。

碱性锌锰电池

这种电池是我们在市场上很容易买得到的5号电池，他们的没有经过特殊的材料和技术改造，使用这种电池的数码照相机多为底端产品。因为市场销售面广，所以用户不需担心这种电池的价格，但是，也因为技术普通，其供电量和持久力远远比比不上其他几种的电池。有的时候，他的电不足以带动数码相机的启动，甚至会对数码相机造成影响。

镍氢电池

这种电池是早期镍镉电池的替代产品，相对于镍镉电池来说，镍氢电池具有更加引人注目的优势。它大大减少了镍镉电池中存在的"记忆效应"，这使镍氢电池的使用更加方便，循环使用寿命更加长久（可达1000次）。此外，镍氢电池还具有电容量高、放电深度大、耐过充和过度放电、充电时间短等明显的优点。最重要的是镍氢电池不再使用有毒的重金属作为材料，可以消除其对环境的污染。同时，在电学特性方面与镍镉电池基本相似，在实际应用中完全可以替代镍镉电池而不需要对相机进行任何的改造。

当然，镍氢电池也不是十全十美的，它也存在着一些缺点。它的高温特性比较差，在45摄氏度以上的高温环境下以及0摄氏度以下的低温环境下，镍氢电池将无法正常工作，甚至根本无法启动相机；另外，这种电池的自放电率也是比较高的，存放一段时间后会发现它的电能明显减少；还有一个是镍氢电池也存在着轻微的记忆效应。

锂电池

锂离子电池价格比较高，但它具有重量轻，容量大、能量密度大的优点，与镍氢电池相比，锂离子电池比较轻便，而能量比却高出60%。正因为如此，锂离子电池的生产和销售正逐渐超过镍氢电池，成为现在数码相机主要使用的电池之一。此外，锂离子电池几乎没有"记忆效应"以及不含有毒物质等优点也是它广泛应用的重要原因。

锂离子电池和锂电池的技术状况、性能都比较好，只是价格略高一些，使用起来也比较讲究、复杂，尤其是锂离子电池的充电器必须要"专用"，它不能与其它电池的充电器兼容。碱性锌锰电池，虽然单价低，消费者买得起，但其寿命短，长期使用让普通消费者也难以承担费用。相比之下，镉镍电池、氢镍电池是目前在制造技术上较成熟，价格也较合理的蓄电池。

如果你使用的是不匹配的电池或是不注意节省，电池就会在你没拍摄几张照片时耗尽。以下办法可以节省电池用量：第一，尽量避免使用不必要的变焦操作；第二，避免频繁使用闪光灯，闪光灯是耗电大户，大家尽量避免使用；第三，在调整画面构图时最好使用取景器，而不要使用LCD。因为大部分数码相机都会因开启液晶显示屏取景而消耗更多电力，将它关闭可使电池备用时间增长两三倍；第四，尽量少用连拍功能。数码相机的连拍功能大都利用机身内置的缓存来暂时保存数码相片。如果经常使用这些缓存的话，所需的电力非常多。因此，减少使用连拍和动态影像短片拍摄功能，对节电有很大帮助。

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