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当数码相机的景深困扰

发布时间:2021-09-14 20:20:55 阅读: 来源:冷缠带厂家

数码相机的景深困扰

——从传统摄影的角度看数码相机的技术发展

抛开操作性、拍摄流程和成本不谈,仅仅从图像素质考虑,数码相机是否已经可以全面媲美传统相机了呢?

前几年还有些难登大雅之堂的数码相机目前已经广泛地应用在各种领域中,甚至在报刊杂志上,我们也经常可以发现数码照片的踪迹。抛开操作性、拍摄流程和成本不谈,仅仅从图像素质考虑,数码相机是否已经可以全面媲美传统相机了呢?

我们把传统相机作为对照组进行了衡量,其结论相当明确——银盐胶片在分辨率和噪声水平等指标上已经低于目前顶级的全画幅数码单反相机,但专业的传统反转片在色彩信息、特别是层次表现上还有一定的优势。

这样的结果可能会让数码相机的用户欣喜若狂,不过,就普通的民用数码相机而言,其成像风格与传统相机还是有着鲜明的差别。其中,景深控制就是重要的因素。

难以处理的数码相机景深

景深是指拍摄的图像中,在距离的座标上景物清晰的范围。这是和图像表现所以检验出来的都是固定的误差力有极大关系的一个指标。例如,在拍摄人物肖像时,浅景深会带来非常模糊的背景,让清晰的人物得以突出;在很多大场面的风光摄影中,大景深可以获取由近到远的广阔清晰图像,达到赏心悦目的效果。

但是在普通的民用数码相机上,我们常常很难感受到景深的存在。通常拍摄的数码照片都有很大的清晰范围,找不到虚化的背景或是前景。即使在拍摄肖像的时候,我们也很为操作者提供了极大的方便难实现浅景深的效果。对于很多专业和商业摄影师而言,数码相机的这个特点让他们的创作失去了一个有力的工具。

景深的决定因素

图像的景深基本上是一个纯光学的问题,通过镜头的焦距、景物的距离和镜头的光圈就可以计算出成像的清晰范围。通常,景深测试会指定一个弥散圆的指标(景物中的点在成像时随着偏离对焦位置的距离变长,会成像为直径越来越大的圆),弥散圆直径小于指定值时就认为在景深范围内。

由公式推导出的景深算法把影响景深的因素明确锁定在镜头焦距、景物距离和镜头光圈这三个因素中。在其他两个因素不变的情况下,镜头焦距越长、景物距离越近、光圈越大则景深越浅,反之亦然。但这仿佛无法解释数码相机景深很大的问题。

超小画幅的数码相机

在传统摄影领域,胶片的画幅大小是另一个影响图像景深的因素。拍摄一个相同的场景,120相机的景深要明显比135相机的浅。这是因为要取得同样的视角,120相机使用的镜头焦距会是135相机的1.6倍,镜头焦距长了,景深自然会变浅。

在数码相机中也是这样,我们先以数码单反为例。佳能EOS 10D由于采用了22.7mm×15.1mm尺寸的CMOS传感器,成像面积小于传统35mm胶片的36mm×24mm,因此,其等效焦距倍数为1.6;而佳能EOS-1D Mark II采用了全画幅CMOS传感器,镜头视角与传统相机一样。在拍摄同样的场景时,为了达到相同的视角,如果EOS-1Ds采用80mm镜头,EOS 10D就必须使用50mm镜头,由于镜头焦距短了,在同样的光圈和景物距离下,EOS 10D的成像当然具有更大的景深。

对于普通民用数码相机就更是这样了,典型的1/2.5英寸、1/1.8英寸CCD传感器面积比传统胶片小得多,其等效焦距倍数往往在5倍以上。例如,在Sony DSC-P10上,采用了1/1.8英寸500万像素CCD传感器,镜头实际焦距为7.9~23.7mm,而折合到135相机上的等效焦距则是38~114mm。从拍摄的视角看,我们在使用114mm的长焦镜头,而其景深表现则是23.7mm的“大广角”效果,当然会得到景深很大的图像了。

分析数码相机的景深

虽然最终图像放大尺寸和景深衡量方式对于数码相机的景深换算都会有影响,但基于原始镜头焦距的定性分析很有参考价值。对于成像而言,镜头的光学结构往往只涉及到景深以外成像的虚化方式,而对景深范围没有影响。

现在结论就相当明确⑥由原纸 纸箱抗压强度了,数码相机的实际镜头焦距决定了其景深大小。由于民用数码相机图像传感器面积很小,镜头焦距相应很短,就导致了其成像景深非常大的现状。

我们用佳能EOS 10D、奥林巴斯CAMEDIA E-20P(传感器大小2/3英寸)、富士FinePix S602(1/1.7英寸)、富士FinePix F410(1/2.7英寸)和佳能PowerShot A70(1/2.7英寸)在相同的环境下拍摄了一组景深样片,对上述结论作出了很好的论证。随着传感器面积的缩小,使用的镜头实际焦距也明显变小,拍摄出图像的景深就越来越长。在相同的传感器面积下,不同的传感器技术对景深影响不大(富士F410的超级CCD和佳能A70的普通CCD);对小尺寸图像传感器而言,光圈和焦距都已经难以影响景深效果,富士F410在F2.8时的景深就已经超过了EOS 10D在F22时的景深使力作用于跨距中心。

从这种状况看,想在民用数码相机上获得浅景深确实是件很难的事。使用长焦距、开大光圈、靠近被摄体等措施虽然可行,但成果并不很显著,选择采用大尺寸图像传感器的产品恐怕是最有效的途径。不过,目前一些数码相机在图像引擎的算法中开始强调焦点外的虚化效果,通过特殊算法加强背景的模糊程度,这在一定程度上改善了数码相机拍摄肖像等场景的效果,也不失为一种解决方式。

产品链接

CAMEDIA C-770 UltraZoom是奥林巴斯C-700系列大变焦家族的新成员,其10倍的光学变焦相当于35mm相机mm变焦范围,在长焦端可以实现比较出色的浅景深效果,适合于肖像摄影。

佳能EOS-1D Mark II使用了和35mm胶片同样尺寸的CMOS传感器,可以获得与传统摄影一样的景深效果,对专业摄影师的创作而言已经毫无差别。

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