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数码单反之一(不断更新)

[ 2008-01-20 21:50:18 | 作者: wrrx ]
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CCD(CMOS)的真实尺寸?

在数码相机性能规格表中用英寸表示并不是CCD的真实尺寸,但可以使用一个简单而实用的方法求得CCD的真实尺寸。镜头的真实焦距与相当(等效)焦距在数码相机或使用说明书上一般都会列出,而相当于35mm照相机的焦距与真实焦距之比,即为35mm照相机的画幅对角线尺寸与CCD的实际对角线长度比,由此可以方便计算出CCD的真实尺寸。

举例说明,松下LX2(有效像素1020万)轻便数码相机使用1/1.65英寸CCD,镜头的相当焦距为28-112mm,真实焦距为6.3-25.2mm,两者的比例4.44,35mm照相机的画幅尺寸为24x36mm,对角线长43.2mm,43.2/4.44=9.72mm,这就是1/1.65英寸CCD有效对角线长度,换算成画幅横纵比4/3,可求得真实尺寸为7.38x5.54mm。松下LX2相机CCD有效感光成像面积仅为全幅尺寸的二十分之一,为APS—C画幅尺寸的九分之一。
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CCD/CMOS尺寸一览表

APS-C、APS-P、全画幅

数码单反相机的CCD很多都是“APS-C”画幅。那么,究竟APS-C究竟是什么意思?

还得先从十九世纪二十年代的诞生135胶卷谈起。那时候德国研制出拍摄35mm(36-1mm×24mm)电影胶片的Leika照相机后,35毫米胶卷又叫“莱卡卷”,后来世界各厂生产用于拍摄35毫米胶片的照相机越来越多,“莱卡卷”这个名称已不能适应了,于是就按胶卷的宽度改为“35毫米胶片”直到五十年代之后,为了区分35毫米电影胶片和照相机用的35毫米散装胶卷,在胶卷盒上印有135的代号。后来大家就公认把35mm胶卷称为135胶卷,把用135胶卷的相机称为135相机。

1996年由FujiFilm、Kodak、Canon、Minolta、Nikon五大公司联合开发的APS(Advance Photo System)胶片系统问世。APS开发商在原135规格的基础上进行了彻底改进,包括相机、感光材料、冲印设备以及相关的配套产品上都全面创新,大幅度缩小了胶片尺寸,使用了新的智能暗盒设计,融入了当代的数字技术,成为了能记录光学信息、数码信息的智能型胶卷。

APS定位于业余消费市场,共设计了三种底片画幅(H、C、P):

H型是满画幅(30.3×16.6mm),长宽比为16:9;

C型是在满画幅的左右两头各挡去一端,长宽比为3:2(24.9×16.6mm),于135底片同比例;

P型是满幅的上下两边各挡去一条,使画面长宽比例为3:1(30.3×10.1mm),被称为全景模式。

APS感光胶片与传统感光胶片最大的区别在于胶片上不仅涂有感光乳剂,还涂覆有一层透明的磁性介质,它除了具有传统胶片的所有功能外,还具有数码书写能力,利用胶片齿孔边和另一边的条形导轨面积,在拍摄过程中,可以随时将拍摄中的有关数据记录在胶片上,如:焦距、光圈、速度、色温、日期。有的APS相机还储存有十几种语言,100多种赠语、贺词或标题,可以通过机背上的按钮选择所需和对照片的制作要求等,并且将信息记录在胶片上,这些信息还可以修改。在冲洗时还可以印出一张“缩略图索引”的目录照片,在当时是很新颖超前的设计。

为了便于观看APS胶片,APS系统还配套设计有“胶片图像播放仪”,把拍摄好的胶片放入设备并与电视连接,就可以在电视上观赏,同时还能配有音乐,可以连续播放,图像可以局部放大,还可以调节图像的色彩、亮度等,如同看电影一样,增添了摄影的娱乐性。

APS问世以来前后有50多家生产厂商加盟。各品牌的APS相机在性能上大同小异。外型上看可分为两大类:一类是胶片生产商生产的相机,都为袖珍型。这类APS机体积小巧、功能齐全、操作简单、便于携带。例如FujiFilm的Fotonex1000ix;另一类为相机生产商生产的相机,Minolta(VECTISS)、Canon、Nikon都有开发。最大的特点是除特别为APS设计的Lens外,可以使用原135系统的所有镜头。如Canon的EOS1X,Nikon的PRONEA 600I等等。

但是,APS夹在了传统胶片摄影系统和当今数码摄影系统之间,是介于两者之间的过渡产品。不难看出,上述优点,如记录拍摄数据、存入档案资料、编辑数码相册、电脑投影播放等等,在当今的数码相机中全能实现,而且有了更大的扩展。所以,在数码相机技术的高速发展冲击下,APS系统未能得到展开应用就“出师未捷身先死”,早早就已经“夭折”。

由于在现今数码单反相机中,大都是采用了小于135规格的CCD或CMOS感光器件,除了奥林帕斯的4/3系统和佳能全画幅以外,现存几乎全部都是和APS-C型胶片一样的大小:长宽比为3:2,边长近似为24.9×16.6mm,为了便于形容,人们就把类似这种大小的感光器件称之为“APS-C规格”。
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佳能单反相机传感器尺寸差别

等效于35mm相机焦距

目前数码相机的成像器件面积都小于普通的135胶卷(即35mm胶卷相机)的面积,所以其镜头焦距很短,说到其镜头焦距时常不会涉及到其实际的物理焦距,而说与其视角相当的35mm(国内的135)相机的镜头焦距,也就是说,其“镜头的视角相当于XX”。
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常见CCD尺寸

35mm胶片的尺寸是36 x 24mm,也就是我们平时在照相机馆中看到的最为普遍的那种胶卷,由于35mm焦长的广泛使用,因此它成为了一种标尺,就像我们用米或者公斤来度衡长度和重量一样,35mm成为我们判断镜头视野度的一种标注。例如,28mm 焦长可以实现广角拍摄,35mm焦长就是标准视角,50mm镜头是最接近人眼自然视角的,而380mm镜头就属于超望远视角,可捕捉远方的景物。
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常见传感器尺寸与35mm胶片的关系

根据相机的光学原理,焦长越小,视角就越大,焦长越大,视角就越小,这对于数码相机和传统相机而言都是不变的道理。现在相机的焦长都是由mm(毫米)来标注的,而无论相机的类型是什么:35mm传统相机,、APS或者数码相机。镜头的焦长代表的是镜头和对焦面之间的距离,对焦面可以是胶片或者传感器。更准确地定义应该是“焦长等于对焦点和镜头光学中心之间的距离”。

现在通常的数码相机的焦长都非常的短,这是因为绝大多数数码相机的传感器都很小,往往对角线长度还不到一英时,为了在这么小的传感器上能够成像感光,因此镜头和对焦面之间的距离就很小,这就是为什么数码相机镜头的焦长数值都很小的缘故。

不过在数码相机上采用35mm等值来表现焦长,并非是人们不习惯数码相机上的焦长过短,而是因为每款数码相机上标注的实际焦长往往获得的视野不一样,比如都是6-18mm焦长范围,但是不同的数码相机上这个焦长所表现出来的效果往往是不一样的。这是由于数码相机采用的传感器各有所别。

我们来看看3种不同CCD的表现效果:

·采用210万CCD的尺寸是1/2"

·采用330万像素的CCD尺寸是1/1.8

·采用400万像素CCD的尺寸是2/3

这三款CCD不仅对角线尺寸不同而且所含有的像素值也不同。这里我们需要注意的一个问题是,组成画面的像素和焦长之间是没有必然联系的。很多具有不同像素值传感器的数码相机有很多相同的地方,比如具有相同的镜头和机身设计等等,如果这些传感器具有相同的物理尺寸,那么它们的35mm等值焦长就肯定是相同的。反过来说,这些数码相机上为CCD配套的镜头都具有相同的焦长,比如8mm,但是CCD的尺寸不一样,那么这些镜头换算成35mm等值的焦长就肯定不同。它们中间肯定会出现大于标准视野或者小于标准视野的情况。

因此采用标准的35mm等值焦长来标准就是一个简单可行的方法,不管采用的CCD尺寸如何,这样各款数码相机之间才有了可比性,这就是35mm等值焦长来历。
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