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第10章 数码相机

数码相机也叫数字式相机,是数字技术与照相机原理相结合的产物。数码相机采用CCD(Charge-Coupled Device)——电子偶合器作为图像传感器,把光线转变为电荷(光电转换),再通过模数转换器芯片将模拟信号转化成数字信号,并经压缩后存储在相机内置的存储器内或存储在存储卡上。数码相机集影像信息的转换、存储、传输等部件于一起,采用数字化模式,可在电脑上直接处理,是光、电、机一体化的高科技产品。

1.“五花八门”——相机产品的分类

数码相机按不同的标准可分为很多种,但根据它最常用的用途分为单反相机、卡片相机、长焦相机三类。

(1)单反数码相机即单镜头反光数码相机,英文缩写为DSLR(Digital Single Lens Reflex),分别取自英语单词Digital(数码)、Single(单独)、Lens(镜头)、Reflex(反光)的第一个字母。

目前市面上常见的单反数码相机品牌有尼康、佳能、富士、宾得等。

(2)在摄影界内,卡片相机没有明确的概念,一般来说,外形小巧,机身相对较轻,设计超薄时尚,外观看起来像一张稍厚的卡片的数码相机就叫卡片相机。其中索尼T系列、卡西欧Z系列、奥林巴斯AZ1等都属于这一领域。与其它类型相机相比,卡片相机具有大屏幕液晶屏、操作便捷、外观时尚、机身小巧纤薄的优点,但是镜头性能较差、超大的液晶显示屏耗电多。

(3)长焦数码相机是指那些具有较大光学变焦倍数的机型,且光学变焦倍数越大,拍摄的景物就越远。主要代表机型有美能达Z系列、松下FX系列、柯达DX系列、富士S系列等。长焦数码相机的镜头越长,内部的镜片和感光器移动空间越大,所以变焦倍数也越大。

2.“存储大战”——相机数据存储

从目前市场上来看,数码相机的影音存储格式有很多种。下面,我们有所侧重地来介绍几种格式。

(1)AVI档案格式

扩展名为AVI的影音格式,可说是最早普及的规格之一,其中MicroSoft Mediea Player 8.0则是兼容度最佳的AVI影音播放软件,它是目前最为常见的动态影像格式。

(2)MOV档案格式

MOV是目前大多数数码相机厂商最常采用的动画格式之一。主要原因在于其精简的压缩技术,提供了使用者在低分辨率下不错的影音选择,还有与之相配套的播放软件,如QuickTime,它已获得苹果计算机的免费授权使用权。现在市场上,4.12以上的版本不仅能处理视讯、动画、图形、文字、声音,甚至360度虚拟实境(VR)也不是问题。

(3)Motion JPEG-AVI档案格式

由于JPEG采用的是全彩影像标准,能以独特的失真压缩技术DCT,将影像资料中较不重要的部分去除,有效减少档案大小。若将动画播放能力与JPEG相结合,则被称之为MJPEG(即Motion JPEG的缩写)。Nikon CoolPix 9XX系列以及一些简单的视频会议用的网络摄影机,都喜欢采用这种格式。

(4)ASF档案格式

ASF格式的特点是影像部分采用最新MPEG4压缩方式,声音部分则改用其自行研发的WMA格式(其压缩比MP3还强两倍,音质与MP3相近,WMA的保密条款与设计使用权的档案不像MP3那样容易被复制)。

(5)RM档案格式

RealVideo是RealNetworks专为网络影音所开发的实时播放软件,可以在网站上提供实时的影音节目,可提供声音的实时播放。RM还可以支持线上Stream Line直接播放,不过由于RM画质不佳的缺点得不到有效解决,目前市面上还没有支持RM录化格式的数码相机。

(6)GIF动画格式

严格说来,GIF是动态图片展示格式。标准规格分为GIF87a和GIF89a两种,在数码相机应用上,只有SONY一家可以直接制作GIF CLIP。

3.“各领风骚”——相机常见品牌

目前数码相机市场上有国产的,也有国外引进的,品牌种类繁多,按照产品的综合性能和消费者喜好,其常用品牌可归纳为以下几种:佳能(Canon)、爱国者(aigo)、尼康(Nikon)、联想(Lenovo)、松下电器(Panasonic)、索尼(Sony)、富士胶卷(Fuji Film)、柯达(Kodak)、奥林巴斯(Olympus)、宾得(Pentax)、三星(Samsung)、莱卡(Leica)、理光(Ricoh)、明基(BenQ)、卡西欧(Casio)等。

(1)佳能

佳能拥有最为雄厚的技术实力和市场运作能力,是目前数码相机行业公认的老大。在市场占有率上,它的数码影像产品一直处于领先地位,而且拥有顶级的光学技术、核心部件CMOS感光器的生产能力、独步天下的软件消噪技术,相机成像质量很高,色彩还原真实,噪点少。

佳能的消费型相机产品多种多样,十分丰富,性能优异,有五大主要类型。

①家用型低档手动机A系列,适合初学摄影技术的新手朋友。

②超薄时尚型卡片机IXUS系列,是各品牌中少数能和索尼T系列争夺市场的型号,非常适合年轻一族。

③长焦型SIS系列,适合远景和动物拍摄。

④广角相机S系列,适合风景拍摄。

⑤高端专业PRO系列及准专业G系列,适合专业摄影师或有较高摄影技术的摄影爱好者。

A系列和IXUS系列是其消费级相机中最著名的,占有很高的市场率。佳能的强项是数码单反领域,佳能数码单反相机EOS是其中最著名的。目前,佳能是国内唯一一家拥有全画幅机型的厂商,在顶级数码单反技术域领内具有先发优势,领先于其他竞争对手,但是不足之处是,其核心部件CCD感光器来自其他提供商。

(2)柯达

柯达是美国著名的影像器材生产商,有着悠久的历史,世界上第一台数码相机是柯达公司生产的。在胶片时代,它是色彩标准的制定者,曾推出过全画幅的数码单反(2004年退出了单反市场),能够自主研发CCD感光器,因此有着不可磨灭的成就。但是柯达大部分采用德国施耐德的品牌镜头,光学技术上较为薄弱。

目前,凭着“非日系”(品牌机中非日本国产品)的光环及较高的性价比,柯达主打消费级相机赢得了不少用户,尤其是几款长焦机,产品综合素质可与日系机相抗衡,如经典长焦机DX6490.

经过改革,2005年柯达主要机型有4大系列:

p系列——全功能系列,具备手动功能。z系列——大变焦系列。c系列——简约系列。v系列——时尚轻薄系列,其中v570为双镜头数码相机的先驱,有自己鲜明的特点。

总的来说,柯达相机最大特点是成像色彩鲜艳,细节表现略差。

4.“神奇小帮手”——相机主要配件

相机有UV镜片、液晶保护膜、气吹、镜头布、摄影包等主要配件。

(1)UV镜片用来过滤空气中多余的紫外线,同时保护镜头。UV品牌中比较著名的有保谷、哈森、肯高、B+W等。它的镜片价格参差不齐,从几十元到几百元不等。选择UV镜片应注意其镜面是否有镀膜。

(2)液晶保护膜主要是防止液晶屏幕划伤。使用这种保护膜时,静电吸附在液晶屏幕的表面。如果使用时间长了,保护膜表面划伤比较严重可以及时更换。

(3)气吹用来清理镜头以及相机表面的灰尘。清理时,一定要注意吹头不要碰到镜头而导致镜头划伤。

(4)镜头布是配合气吹来同时使用的。

(5)摄影包的购买首先要明确其选择性能(也就是买包包干什么用),比如防雨、防震、防火等等。现在市面上的摄影包有JEEP、乐摄宝、白金翰、伟峰、巴斯特、日华、吉多喜等很多品种。

5.“记忆大侠”——存储卡

存储卡是用于便携式电脑、数码相机、手机、MP3和其他数码产品上的独立存储介质,一般是卡片的形态,故统称为“存储卡”,又叫“数码存储卡”、“储存卡”等。存储卡体积小巧、携带方便、使用简单。大多数存储卡可在不同的数码产品之间交换数据,具有良好的兼容性。近年来,数码产品不断地发展,存储卡的存储容量不断提升,应用也快速地普及起来。

数码相机的存储卡用来保存相片,有CompactFlash、SmartMedia、SmartMedia等较常见的规格。每种存储卡各有优点,容量大小也不同。

(1)CompactFlash是目前市场上历史悠久的存储卡之一,简称为CF卡。兼容性好,存储容量大,成本低,体积轻巧方便,易于携带。它是由美国SanDisk、德国Ingentix、日立、东芝、松下等5C联盟于1994年率先推出的,厂商根基十分牢固,拥有佳能、卡西欧、爱普生、LG等众多的OEM用户和合作伙伴。

目前数码相机采用的CF存储卡中,存取速度的标志为×,其中“1×”=150KB/s,如4×(600KB/s)、8×(1.2MB/s)、12×(1.8MB/s),存取速度最高为40×。在CF存储卡中,为了优化数码相机和存储卡的读写速度,厂商一般会采用一些专利技术,如Lexar公司的写加速技术(WA)。

(2)SmartMedia为较新的内存规格,体积较CF小,又称为SSFDC卡。体积非常轻薄,容量的发展因此受到限制,其产品的最高容量多为128MB、256MB。SmartMedia使用的转接设备在使用上有较大的选择性,有软盘转接卡、读卡机及PCMCLA三种。

SM卡是由东芝公司于1995年11月发布的Flash Memory存贮卡,1996年,三星公司购买了它的生产和销售许可,东芝和三星是主要的SM卡厂商。SmartMedia卡曾在MP3播放器上非常地流行。

SM卡的体积为37毫米×45毫米×0.76毫米,体积小,非常轻薄,因为它本身没有控制电路,并由塑胶制成(被分成了许多薄片)。在2002年以前,SM卡广泛应用于奥林巴斯和富士的数码相机里。兼容性稍差,目前市场上已很难看到它的存在了。

(3)Memory Stick是Sony公司于1999年推出的存储卡产品,外形与口香糖相似,长度等同于普通的AA(即5号)电池,重量仅为4克,因此又叫记忆棒,缩写为MS。它采用的是10针接口结构,内置写保护开关,根据外壳颜色分为蓝条与白条两种。目前MS已广泛应用于数码摄像机、数码相机当中。主要有MS PRO、MS Duo、MS Micro、MS PRO Duo、Compact Vault等扩展升级产品。

Memory Stick只适用于Sony所研发生产的系列产品,当前其最大容量是256MB,是索尼专用的内存规格。

另外一种IBM公司开发的Microdrive小硬盘,有较大的容量,也是专用相机很好的选择。

6.数码相机的发动器——电池

数码相机耗电大,一般用5号电池或者7号电池。在相机的使用过程中,应该正确使用和维护电池,下面我们来认识一下电池及其有关知识。

(1)电池概述

传统意义上的电池是指盛有电解质溶液和金属电极以产生电流的槽、杯或其他容器或复合容器的部分空间。随着科技的进步,电池泛指那些自动产生电能的各种各样的小型装置,如太阳能电池。

实用的化学电池可分为原电池和蓄电池两个基本类型。原电池制成后即可产生电流,放电完毕即被废弃;蓄电池使用前须先充电,放完电后可继续充电使用,又称为二次电池。蓄电池充电时,电能转换成化学能,而放电时,化学能转换成电能。

(2)电池主要性能参数

电池的主要性能包括电动势、额定容量、开路电压、额定电压、内阻、阻抗、充放电速率、寿命和自放电率。

(3)电池分类

电池的种类很多,主要有干电池、蓄电池,以及体积小的微型电池等常用电池。此外,还有燃料电池、金属-空气电池以及其他能量转换电池,如太阳能电池、核电池、温差电池等。

(4)电池的型号

电池型号一般分为1、2、3、5、7号,5号和7号为常用型号,AA电池就是5号电池,而AAA电池是指7号电池,字母AA、AAA都是用来说明电池型号的。另外,电池有AAAA、SC、C、D、N、F 等其他常见型号。AAAA、SC、N型号在日常生活中比较少见,C型号是2号电池,用途广泛,而D型号是1号电池,在民用、军工中广泛使用,F型号电池多用于现代电动车中,是动力电池的新一代产品。

(5)电池与环保

随意丢弃废旧电池是一种资源浪费,是对环境的污染和破坏。目前,废旧电池污染环境严重,引起社会各界的广泛关注,废弃电池的回收和再利用对环境保护至关重要。我国是世界上头号干电池生产和消费大国,应采取有效措施,做好废弃电池的回收和再利用。

废旧电池中含有重金属镉、铅、汞、镍、锌、锰等,其中对人体危害较大的物质是镉、铅、汞,而镍、锌等金属在一定浓度范围内是有益物质,如果它的浓度超过极限,也将对人体造成危害。废旧电池中渗出的重金属首先对江、河、湖、海等造成水体污染,然后间接的危及依靠江、河、湖、海生存的人类。因此,如果对废旧电池不予处理或收集与处置废旧电池不当,则会对生态环境和人类健康造成严重危害。

锌锰电池及锌汞电池是人们日常生活中使用最多的电池,它们对人体和环境造成污染和危害的主要是汞(Hg)和镉(Cd)。

①汞的毒性

汞就是人们俗称的“水银”,是一种在常温下为液体的物质,可阻止电池中阴极金属锌的氧化,这一化学特性可以提高电池的贮存寿命。但是汞和汞的化合物都具有神经毒性,危害人体分泌系统、免疫系统,导致人口齿不清、步态不稳、四肢麻痹、全身痉挛或精神失常而死。在自然界,废弃电池中的汞从电池中慢慢地渗透出来,污染土壤或水源,之后微生物使无机汞转化成甲基汞,聚集在鱼体内,人食用了这种鱼后,甲基汞进入人的大脑细胞,严重破坏人的神经系统,重者会发疯致死。最著名的例子是日本水俣病事件。

②镉的毒性

镉不是人体所必需的微量元素,新生婴儿体内没有镉,人体内的镉是随着年龄的增长逐渐累积起来的。镉具有肾毒性,对肾会造成不可逆的损伤。肾损伤后可引起骨质软化、骨骼变形,严重时形成自然骨折,以致死亡。1993年,国际抗癌联盟就将镉定为IA级致癌物。许多发达国家已建议禁止使用镉镍电池,用镍氢电池来取代镉镍电池。

(6)废电池的回收

由于废电池污染不像垃圾、普通的空气和水污染那样可凭感官感觉到,它极具隐蔽性,不能得到应有的重视,因此电池虽小,危害大。我国是一个电池生产和消费大国,废电池污染是目前迫切需要解决的重大环境问题。

废电池中每回收1000克金属,当中就有82克汞、88克镉,可以说,回收处置废电池既处理了污染源,也实现了资源的回收再利用。国外发达国家相当重视废电池的回收与利用,在商店,或直接在街道,西欧许多国家都设有专门的废电池回收箱。废电池中95%的物质均可以回收,其中重金属回收价值很高。